JasonWang's Blog

认识你的大脑

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2023/11/26

If we spoke a different language, we would perceive a somewhat differenet world.

Ludwig Wittgenstein

Your high tech brain

一直对大脑的构造与运作机制比较感兴趣,想花点时间了解人类思维与意识的奥秘。前段时间,从图书馆借了Eisa Feldman Barrett写的一本比较薄的有关大脑的书认识大脑-关于大脑的7 1/2堂课,通俗易懂,也澄清了认知上的一些误解与疑惑。基于这本书的内容,结合自己这几年的思考与经历,有一些想法与心得,在这里一并写下来。有很多地方比较粗浅,有错误的地方,还请大家指正。

我们的每一个想法,每一种快乐、愤怒或者敬畏的感觉,我们给予或者接受的每一个拥抱,释放的每一个善意,承受的每一次侮辱,都类似从身体预算中存款或者取款,我们往往意识不到,而实际一切都在发生。认清这一点,对理解大脑如何工作,以及如何保持健康,活的更长,更有意义至关重要。

大脑的诞生并不是用于思考的,大脑是为生存而演化出来的复杂计算系统。在几亿年前,地球上并不存在有大脑的生物;当时的海洋中,有文昌鱼这种无脊椎动物,它们的神经系统非常单一,仅有一小团细胞(并不能称为大脑);没有味觉与嗅觉器官,文昌鱼就是靠着简单的感知能力在海底生存了近5.5亿年。那么,地球上为什么会出现有大脑的生物了?进化论认为,这是源自生物的生存竞争与自然选择。在激烈的生存竞争中,那些拥有更快反应速度、更强大感知能力、更高的能效比的生物具备更好的生存能力,有更大的几率生存下来;而大脑正是用于调节生物内部能量效率的计算中心。对人类来说同样如此,大脑首先是一个为生存而演化出来的器官。人类的大脑会准确预算每个行为需要消耗的能量,为每个行为储备水、盐和葡萄糖等资源:你所采取的每一步行动都是一种带有经济考虑的选择-大脑会预测什么时候消耗资源,什么时候节省资源。所有动物,包括人类都学会了从过去的行为中学习如何预测下一次行动,如果过去的行为带来了好处,比如一次成功的逃脱或享受一顿美餐,那么它们就会重复过去的行为;大脑会通过某种方式唤起过去的经历,让身体为行动做好准备。

柏拉图认为,人类的思维是一场三股不同力量之间持续不断地战争: 第一股力量是生存,代表饥饿与身体的欲望;第二股力量是情绪,如喜悦、愤怒和恐惧;第三种力量是理性思维。后来,有科学家根据这一类观点发展出三重脑理论,认为人的大脑有三层,一层负责生存(对应脑干),一层用来感受(对应边缘系统),一层用来思考(对应新皮质)。

三重大脑结构

单纯就大脑的大小,人类的大脑确实比一般的动物,如老鼠,鱼类,蜥蜴,猕猴都要大得多,结构上也似乎不太相同。但最近的科学研究发现,所有哺乳动物的大脑发育都遵从同一个计划(爬行动物与其他脊椎动物的大脑也可能遵从类似的构造模式):哺乳动物的大脑神经元的形成顺序是可预测的。区分在于,不同动物在构造的不同阶段所花费的时间不同而已,不同部分的大脑大小不一样罢了。因此,我们会看到人类有一个很大的新皮质,而老鼠的相对比较小。从这个角度来说,人类的大脑没有新增的部分-我们大脑中的神经元不仅可以在其他哺乳动物的大脑中发现,也可以在其他脊椎动物中被找到。人类的大脑并没有特别的地方;人类只是一种有趣的动物,具有特殊的适应性,帮助我们在特定的环境中生存与竞争。但自然界的其他动物表现的并不比人类差,如鸟可以飞,细菌则可以在恶劣的环境中存活。

那么,我们常说的理性又究竟是怎么回事?传统上,理性的行为是指不受情绪干扰-思维被认为是理性的,而情绪则被认为是非理性的。但事实并非如此。思维有时并非总是理性的。比如连续刷了几个小时抖音,你安慰自己发现了很多有趣的东西。因此,书中作者将理性定义为:身体预算-对我们每天所需的水、盐、葡萄糖和其他身体资源的管理;它意味着在特定情况下进行良好的身体预算投资。

大脑是一个复杂的网络,由多达1280亿个神经元组成;神经元之间通过树突相互连接,通过突触来传递信号。这种复杂的神经元网络让大脑具备高度的复杂性,让大脑具备更高的容错能力与抗损伤能力,这也是人类创造性的源泉。与其他很多动物不同的是,人在刚出生时,虽然神经元的数量两倍于成年人的大脑,但神经元的连接只是完成了一部分,人类需要在后面长达25年的时间内不断完善、构造神经元的连接-新的连接被创建、不断调整,多余的连接则会被修剪掉。

大脑神经元网络的复杂性所涌现出的能力,不禁让我联想起最近人工智能领域的chatGPT: 一个类神经元网络在数据与参数大到一定程度后所展现出的潜能让人惊讶不已。原本,人类可能需要通过正向分析大脑的整个构造过程才能解开智能的真正奥秘,如今通过chatGPT这种大模型技术,我们可能从另外一个角度破解智能的本质。但在此真正的通用人工智能出现之前,人还是要努力思考下,是什么让一个人具备了不一样的独特性?或者说,我们应该怎么做才能让一个婴儿能够变得更聪明,更有创造力,更有责任感与道德心?一个婴儿,刚出生时大脑连接尚未完成,理论上具备无限的可能。我们每一个人都应该重视对儿童的关心与爱护;整个社会要努力去营造一个让儿童健康成长的环境,这种付出成本较小,但是收益却是大的多:一个健康、智慧而有责任心的公民会为未来的社会带来可靠的价值,而一个在不幸与贫穷中长大的儿童则可能成长为一个愤世嫉俗、无所事事、毫无责任与道德感的人,这只会增加社会的成本。

大脑是一个预测器官,它会根据过去的经验来对当前感知到的现实进行判断,从而做出预测;在我们做出某个行为之前,大脑实际上已经做了预测。什么在塑造我们的大脑神经元的构造?除了先天基因之外,家庭、教育、社会文化都在潜移默化中塑造一个人的大脑连接的回路。正是大脑神经元连接的多样性,塑造了丰富多彩的人类文明,让每个个体都具有独特的个性,使我们具备了与其他动物不一样的能力-创造社会现实。大脑通过创造力、沟通、模仿、合作以及压缩(总结信息,删除冗余)来构造人类独有的社会文化,让人类成为一个社会性的物种。

是什么在塑造我们的大脑(心灵)?又是什么力量让人形成了对自我、他人以及社会的观念与看法?同样的一件事,每个人都会有自己的一套想法与思维方式;我们每一天的行为的驱动力又来自哪里?如果大脑的连接已经被过去的经验所塑造,我们改变不了过去,那么是否意味着我们也没法改变现状,没有拥有改变自我的意志与力量?但实际情况并非如此-我们可以改变自我。我们无法改变我们的家庭,无法改变身边的人,无法改变社会现实,但可以通过努力来改变大脑的连接方式,改变大脑对于外界的行为预测。比如,你可能在公众面前演讲比较紧张,通过足够的练习与反馈,你可以获得这一技能,从而让自己适应这种状态-在众人面前讲话做到放松自如。这就是大脑的潜能,作为大脑的主人,只要学会利用这种控制的权利,承担起改变的责任,那么,通过足够的努力与学习,我们就可以达成自己想要实现的目标。改变的前提是,我们要放下当前大脑固有连接所带来的认知与思维模式,换一种不一样的角度来看待当前的现实,从而调整大脑对于固有行为的预测,进而改变自我,完成新大脑神经元连接的塑造。

但在一个由各种类型连接的大脑塑造的社会现实中,我们不仅仅要面对自我,也要面对他人,以及形态各异的社会壁垒。我们渴望改变自我,但与此同时也受限于社会关系;我们要改变自我,那么不得不去与他人合作,与他人达成协作的关系。所谓他人即天堂,他人即地狱,与他人(家庭、同事、朋友)建立良好健康的关系,可以帮助我们重塑自我,让我们获得成长的动力,过得幸福、快乐与满足;反之,他人可能会成为吞噬自我的地狱,让我们陷入挣扎与纠缠的泥潭。

原文作者:Jason Wang

更新日期:2023-11-28, 09:17:22

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