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今天分享的书籍是《大脑的故事》
作者大卫·伊格曼(DavidEagleman)享誉全球的脑科学家,任教于斯坦福大学,大脑可塑性、时间感知、联觉和神经律等方面的权威人物,已在《自然》《科学》等期刊发表多篇学术论文。获美国神经科学学会科学教育家奖,该组织是世界上影响极大的神经科学组织。
伊格曼还是BrainCheck公司、Neosensory公司的创始人。推出了判断用户是否患有脑震荡的软件,开发了帮助听觉障碍者获取声音信息的exoskin背心。曾登上意大利《魅力先生》杂志封面,被成为世界上最有头脑、最能产生新点子的人之一,此前封面人物有布拉德·皮特等。
人体是一个复杂而精美的杰作,而大脑是其中最为神秘的存在。我们通过它在世界上来往穿梭、做决策,放飞想象力。我们的美梦、清醒时的人生,都源自它飞速运动的数十亿细胞。我们历经悲喜、绚丽多彩的完整人生,都发生在这区区1.4千克重的东西里。
而如此重要的大脑,一直像一个难解的谜题,困住了无数顶尖的科学家,也被我们所忽视。在《大脑的故事》中,享誉全球的脑科学家,《西部世界》科学顾问大卫·伊格曼,用一篇篇引人入胜的故事,为你展现脑科学领域的前沿成果,带你领略大脑宇宙的奇妙之处。
为什么记忆常常不靠谱?切断与外界的联系,“现实”会消失吗?为什么我们有时会感到时间变快或变慢了?做决定时,大脑里发生了什么?为什么有人不能快速做决定,总是犹犹豫豫?那大脑究竟是怎么设置的?我们又是怎么感知这个世界?这些问题,在这本书当中都会找到答案。
1、我们是谁作者在开始就提到:从单独的一次谈话,到一个人所属的更广义上的文化,人生中的所有经历都塑造着大脑的微观细节。用神经学的说法来讲就是,你是什么人,取决于你来自什么地方。
大脑永不停歇地改变形状,持续地重塑自身回路;而因为你的经历独一无二,所以你神经网络里广阔而复杂的连接模式也独一无二。此外,这些模式还在不断地改变你的整个生活,“你是谁”也因此在不断变化,永不休止。
1、人类大脑不做预设
人类的大脑只有区区1.4千克,但是它的作用却出乎我们意料。比如刚出生时,我们比较弱小,不能走路、不能说话,也不能完整地表达想法。但是其他动物,比如海豚生下来就能游泳,斑马生下来几十分钟就能奔跑,就连我们的近亲猿猴,生下来不久也能独立了。
简单来看,好像我们没有其他物种有优势,但是从根本来看,我们拥有的本能比其他物种要厉害的多,我们生下来,就有两种本能:一种叫吮吸反射,就是当你把一个东西放在婴儿嘴边时,他会自动地去吮吸它,这是为了吃奶;还有一种叫握持反射,就是当你把手指放在婴儿的手心时,你突然松开手,他会自动地抓紧你的手指,这是为了不让自己从妈妈的怀里掉下去。
除了这两种反射的生存本能之外,我们还会什么呢?我们剩下的就只是哭了。所以,基本上在出生的头一两年,如果没有人养育你,那你就很难活下去。
从表面上来看,其他物种刚出生就能跑、能独立,似乎有很大的优势,但实际上这是一种限制。动物幼崽之所以能够迅速发育,是因为它们的大脑基本上都是按照预定程序来发展的,这个叫硬接线。这种预设牺牲的是未来发展的灵活性。
假如,把一只在非洲草原上生活的狮子放到北极,那这只狮子一定没有能力适应北极的生活,因为它大脑里的预设程序,就是在热带草原上生活的。它没有根据环境来改变自己大脑程序的灵活性。所以,大脑的预先设定只适合于在生态系统中某一特定的生态位。一旦这动物离开了这个生态位,它们发展的可能性就基本丧失了。
相比之下,我们人类的大脑并不是一生下来就把所有的东西都连好了线,而是根据我们生活经历的细节来重新进行塑造。我们把这种情况叫现场接线。所以,你会发现,我们人类可以在不同的环境下蓬勃发展,从热带草原到高山,再到繁华的都市。这些都和我们的大脑有关,因为我们在出生的时候,大脑还尚未完工。
那人类大脑是怎么样发育完成的呢?人类大脑发育的重点,不在于脑细胞数量的增长,而在于脑细胞之间联系方式的改变。即便是儿童,他们脑细胞的数量和成年人也是一样的。婴儿刚出生时,大脑中的细胞是相互独立的,也就是说它们彼此之间没有过多的联系。但是,在人生的头两年,随着外界环境对大脑的刺激,大脑细胞膜外面会出现改变。它们会长出很多像树杈一样的结构。这个结构特别重要,叫突触。
突触有什么作用呢?突触其实就是神经细胞之间相互连接的桥梁,所有的电信号,都是通过这座桥梁传递给其他细胞的。在生命的早期阶段,它们会特别迅速地连接,每一秒就有多达万个新连接在婴儿的大脑里形成。这时又出现了一个问题,就是神经细胞连接的速度太快,很快就达到了高峰,而且也远远超过了人自身的需要,那么这时,新的连接就不再增长了。取而代之的,是神经细胞开始“自我修剪”。
比如,婴儿期接触到的语言会强化人听到这种语言中特定声音的能力,弱化听到其他声音的能力。比如一个分别出生在日本和美国的孩子,在生命的开始,他们能同时听到这两种语言里所有的声音并且给到回应。但是,随着时间的推移,在日本长大的小孩会逐渐丧失分辨R和L音的能力。因为在日文当中它们是没有分别的。这就说明了,我们从小会受到生活环境的塑造。
2、受到关爱的孩子更聪明
在漫长的童年时期,大脑不断对突触进行修剪,根据环境的具体情况塑造自己。让大脑与环境相匹配,是一种明智的策略,但也伴随着风险。如果大脑发育的环境,也就是孩子得到养育和照料的环境,并不是个“符合预期”的合适环境,大脑就很难正常发育。
比如,有一位医生,叫查尔斯·纳尔逊,医院的一位儿科教授。年,一个偶然的机会,他去参观一个孤儿院。在那里,他发现了一个非常可怕的景象。他看到所有年幼的孩子跟动物一样被关在婴儿床上。
这些孩子得不到任何感官和感觉上的刺激。而且,由于人手有限,每15个孩子只配1名照管人员。为了节省成本,院方跟照管员说,如果孩子哭,你就让他们哭,不要抱,也不要关心。院方担心,如果一个孩子经常哭,你去哄他,可能以后他就会哭个不停。
在这样环境下长大的孩子会出现什么样的结果?当纳尔逊医生来到了另外一个房间时,里面有好几个已经在孤儿院长大的孩子,这些孩子虽然从来没有见过纳尔逊,但是每个人都表现得特别热情。他们都想跳进他的怀里、坐在他的腿上、拉着他的手。
但这种现象并不正常。正常的小孩应该只会对自己非常熟悉的亲人表现出这种亲昵,对陌生人,一般都会觉得害怕和胆怯。但是在孤儿院长大的这些孩子,却表现出了对陌生人的异常亲昵。
纳尔逊医生回去以后,立刻组织了一个科研团队,对孤儿院的16名儿童进行了全面的检查。他们发现,在孤儿院长大的孩子的智商明显偏低。普通孩子的平均智商在分左右,而孤儿院长大的孩子的智商平均只有六七十分。此外,这些孩子的语言能力都极度滞后。用脑电图来监测脑电活动,也发现他们神经活动明显减少。
这就是说,如果一个人在小的时候缺少情感刺激,他的神经突触就很难连接起来,那么就会造成大脑的发育不全。纳尔逊医生的研究也揭示了一个重要的结果,就是一旦孩子进入到安全和充满关爱的环境当中,那么他的大脑就能够得到不同程度的恢复,而且越早进入适当的环境,恢复得越好。
那么到了青春期呢?大脑有什么变化吗?二三十年前,很多人都认为,到了童年末期,大脑的发育就基本完成了。但是,直到现在我们才知道,其实人类大脑的构建要花长达25年的时间。而且,青少年时期是神经进行重组和改变的重要时期。
人在青春期的时候,额叶的神经电活动是非常活跃的,而且是远远高于成年人,因为额叶主要就是管人的情绪控制。所以,青少年就特别容易表现出情绪不易受控制的现象,而且还特别爱冒险,这就是跟这个时期大脑发育的特点有关系。
有人可能会问,既然大脑的构建时期是25年,那是不是过了25岁,我们的大脑就不会改变了?根据我们的研究,即便到了成年期,大脑还会继续改变,而且这种变化,要比我们想象的大得多。
比如,英国伦敦开出租车司机。他们经过4年的强化培训,通过了最艰难的记忆任务之一:“伦敦知识”考试。如果你要通过这个考试,就必须记住全伦敦20条不同的路线、条大街、00多个地标和人们的兴趣地点,包括宾馆、饭店、电影院等等。由于这个伦敦知识考试实在是太难了,所以引起了一群神经科学家的兴趣。
他们选了一些英国伦敦的出租车司机,然后用仪器扫描他们的大脑,发现海马体的区域有些异常。海马体和人类的记忆有关,特别是空间记忆的关键区域。科学家发现,参加完考试以后,这些司机的海马体的体积明显变大了很多,这是由于不断增加空间记忆训练所造成的,而且是这份工作干得越久,他们大脑里这块区域的变化就越大。
所以,通过这个研究表明,其实成年人的大脑并非固定不变。通过训练,每个人的大脑都是可以进行重塑和改变的。大脑会产生改变,但有的时候也并不是越变越好。有时候一个平时看起来人畜无害的人,会突然行为异常。
比如,年8月1日,在美国得克萨斯大学奥斯汀分校,有一个叫查尔斯·惠特曼的25岁年轻人,他搭乘电梯去了学校的观景钟楼。到达顶层之后,他在没有任何征兆的情况下,突然掏出手枪朝着钟楼下的人开枪扫射。整个射击过程,持续了大概几十分钟,最终导致了1人死亡、人受伤。他最后也被警方射杀了。
这是一起很大的案件,所以警察赶到他的家里,发现他在前一天晚上还杀害了自己的妻子和母亲。在随后的调查当中,警察发现了一个非常重要的线索:他的家中有一封遗书。
在遗书上,他说:“这些天我真的搞不懂自己。我应该是一个理性而聪明的年轻人。然而,最近我总是冒出很多不正常、不合理的想法。我死后,希望执行尸检,看看是否有明显的生理病变。”
根据这个遗嘱,惠特曼的尸体进行了尸检。后来,病理学家给出了一份报告,发现在惠特曼的大脑里长了一个小肿瘤。这个肿瘤很小,体积大概只有5美分硬币大小。压迫到了一个叫作杏仁核的位置。杏仁核位于大脑的深部,主要是参与跟恐惧和攻击相关的思考。所以,正因为肿瘤对杏仁核施加的少量压力,才使他的大脑发生改变,从而引发了一系列严重的后果。
虽然这是一个比较极端的例子,但是在我们的生活当中,因为大脑的改变而让人变成另外一个人的例子,比比皆是。比如,长期酗酒的人,还有一些药物也会让人发生改变,甚至我们看的电影、做的工作、生活中的点点滴滴,都在不断地塑造着我们的神经网络。简单来说,就是我们因为环境、经历的各种影响,让大脑的连接不一样,最后决定我们成为一个什么样的人。
2、我们如何感知世界作者在书中提到了一个颠覆我们认知的结论:这个世界其实是无色、无味、无声的。我们感受到的色彩、质感、声音和气味其实都是幻觉。这是为什么呢?
从现代神经科学的角度讲,我们看到、听到和闻到的这些,其实都是经过大脑加工的。比如说颜色,就是“当电磁辐射接触到物体时,人的眼睛就捕捉到了它的部分反射。我们可以区分出上百万种的波长组合,但这些波长组合仅仅在我们人类的大脑里才会变成颜色。”所以说,色彩本质上是一种我们对波长的阐释,只存在于我们的大脑当中。
而且,我们这里所提到的波长仅限于所谓的“可见光”,也就是从红色到紫色这一部分波段。“可见光”只占电磁波谱的一小部分,甚至还不到十万亿分之一,而波谱的其余部分,比如无线电波、微波、X射线、伽马射线、手机信号,甚至是WiFi信号等等,其实全部都在我们的身边流淌,但是我们完全意识不到。这是因为我们人类没有任何专门的生物受体去捕捉这些波段的信号。我们所能看到的,只是单薄的一种现实片段,它非常受我们自身生物能力的限制。
其实不光是人类,这个世界上的每一个物种都只能获取自己的现实片段。比如有一种昆虫,叫蜱虫,没有眼睛,也没有耳朵。理论上,它应该生活在一个又聋又瞎的世界里,但是它却能正常地生活。它是怎么捕捉图像的呢?它是从环境中捕捉温度和体味的信号,然后在大脑中形成图像。还比如蝙蝠,它检测到的是空气压缩波的回波定位。
有人也一定会很好奇,同样都是人类,我们彼此之间感受到的现实是一样的吗?对于大部分人来说,其实这很难判断,但是有这么一小部分人,我们能确定他们对现实的感知的确和大部分人不一样。
有一个叫汉娜的女孩,她有什么特点呢?当她看到英文字母时,她的身体内部会产生颜色体验。对她来讲,字母J是紫色的,T是红色的。当她看自己的名字时,感觉就像日落从黄色开始渐变成红色,接着又是云朵的颜色,慢慢地变回了黄色。当然,她也不是看所有人的名字都这么美。有时候,她看别人的名字就像一摊呕吐物。
汉娜为什么会有这样的感觉呢?科学家把这种表现命名为联觉。这其实是一种感知混合的情况。其实联觉还有很多种分类,像汉娜是能够看到字母的颜色,还有的人能够尝到字母的味道,有的人能听到声音的颜色。在这个世界上,大约有%的人具有某种能力的联觉。所以,联觉的存在,证明了一个事实,就是人们对世界的感知并非都是一个模子里刻出来的。不同的人、不同的大脑,对现实的内部体验可能是完全不同的。
、我们怎样做决定该不该吃冰激凌呢?现在就回复这封邮件,还是等一会儿再回呢?穿哪双鞋呢?我们的日常生活由成千上万个小决定组成:做什么,走哪条路,怎样回应,是否参与。早期决策理论认为,人类是理性的行动者,会权衡选择的利弊来做出最优决定。但有关人类决策的科学观察并不支持这种设想。
1、大脑做决策的方式
他们认为,大脑做出了决定,它会本能地从这种模糊的状态里做出选择。然后,你再看的时候,它又重新做了选择,甚至你来回反复地切换,但是不管怎么说,大脑总是在模棱两可之间为你做出了选择。
比如,电车困境:如果有一辆电车突然失去控制沿着轨道向前冲,这时轨道前方有四名工人正在施工。如果电车继续前进,那这四个工人必死无疑。此时,你发现自己身边有一个控制杆,可以操控铁轨的方向,能让电车转到另外一个轨道上,但是,在另一条轨道上有一个工人。这时你就面临着两个选择,你是让电车自然地向前冲撞死四个人,还是扳动扳手,让电车转向另外一条轨道撞死一个人?这时你会拉动控制杆吗?
好,我们再来看另一个稍有不同的场景。同样也是一辆电车失去控制直冲向前即将撞向四名工人。这一次,你是站在一个能够俯瞰整个轨道的一个水塔高台上。此时,你发现面前有一个大胖子。他胖到什么程度呢?如果他落在轨道上的话,他的体重足够拦下电车救下那四个工人。那么问题来了,你会把他推下去吗?
乍一看,这两个场景其实都是一回事,都是用一条命来换四条命。事实上,人们对于这两种场景给出的答案是完全不一样的。这是为什么?因为对于大脑来说,第一个场景只是一道数学题,大脑激活的部位只是参与解决逻辑问题的区域,我们管它叫大脑的理性网络。然而,在第二个场景中,你必须要在水塔上跟这个大胖子进行身体的接触,然后把他推下去害死这个人,那么,此时你大脑与情绪相关的区域,会参与到决策当中来,我们把它叫作大脑的情绪网络。
理性网络告诉我们,死一个好过死四个,但是一旦你的情绪网络参与到决策中的时候,你就会触发一种本能的感觉,也就是谋害别人是错误的想法。所以,这时你的决策很可能就改变了。
电车困境清晰地揭示了现实世界中的情况。让我们来想一想现代战争,它变得越来越像是拉动控制杆,而不是把人从水塔上推下去。一个人按下按钮发动远程导弹,这个行为仅仅激活了参与解决逻辑问题的网络。操作无人机变得就像是玩电子游戏,网络攻击在遥远的地方就能给对手造成重大伤害。此时是理性网络在发挥作用,而情绪网络不一定参与。远距离作战的这种较少情绪参与的性质减少了人脑的内在矛盾,让人更容易下手。
一位权威人士认为,发射核导弹的按钮应该植入总统最好朋友的胸膛里。这样,如果总统决定发射核武器,他就得对朋友下狠手,撕开对方的胸膛才行。这一设想能让情绪网络参与到决策之中。在做生死攸关的决定时,不受约束的理性非常危险;而在大脑议会中,我们的情绪是非常强大且很有洞见的选民,不能疏忽地将情绪从大脑议会中驱逐。如果人人做起事来都像机器人,这个世界可不会变得更好。
因此,作者说,在决策的时候,情绪网络扮演着非常重要的角色。假如我们都没有情绪的话,每个人做事都像机器人,那这个世界一定会变得更加危险。
2、为什么我有时候”情愿“上当
我们大部分人都喜欢即时满足。比如,8年,美国的经济大幅度下滑,其中一个很重要的原因,就是因为很多人过度借贷了。他们用了太多未来的钱在此刻消费,所以一旦利率上调,很多人就发现自己还不起钱,然后就破产了,从而引发了经济危机。
这场经济灾难跟我们大脑的神经网络有什么关系?这是因为即时满足在我们做决策时的诱惑力太强了。从这个角度理解的话,房地产泡沫不只是一种经济现象,还是一种神经现象。
对大脑来讲,此刻的力量太大了。比如,我们明知道自己不该喝酒,但还是忍不住来了一杯;明知道我想保持身材,但还是没管住嘴。那面对此刻的诱惑,我们能做点什么呢?
这本书给了我们一个方法,叫尤利西斯契约。什么是尤利西斯契约?尤利西斯是罗马神话中的一个英雄。传说在特洛伊战争胜利之后,他坐船凯旋回家。途中,他们的船队会经过一个岛屿。那个岛屿里住着一个叫塞壬的海妖。据说,海妖非常美丽,而且歌声特别优美。但是,问题在于,任何人只要听到她的歌声,就会被她吸引,然后他们的船就会被引到暗礁上,从而导致他们触礁身亡,葬身海底。
尤利西斯特别想去听海妖的歌声,但是又不想牺牲自己和船员的生命。于是,他就想了一个方法:他让船员把自己绑在船的桅杆上,然后让所有的船员都用蜂蜡堵住耳朵。这样的话,他们就听不到海妖的歌声了。尤利西斯跟他们说,到时候不管自己怎么哀求、怎么命令,都一定不要给他松绑。他们要做的,就是往前划船就可以了。
你看,尤利西斯知道自己在事情的当下,没有足够的理智做出好的决定,所以就未雨绸缪地把事情先提前安排好,这就叫作尤利西斯契约。这种方法在我们的生活中怎么应用呢?
比如,你想去健身,但你知道自己到时候肯定会犯懒,那怎么办呢?你可以提前约一个朋友第二天在健身房见面,那第二天到点了,你就不得不去健身房见朋友,顺便也就健身了。
所以,尤利西斯契约的关键在于,你要意识到自己在不同的时间、不同的环境,会变成不同的人。因此,你要不断地了解自己,要在理智时做决定,提前做出安排,防范不理智时的自己做错误的决定。