人腦中的風(fēng)暴

內(nèi)容概要

　　人的大腦是目前已知的生物領(lǐng)域中的一件構(gòu)造最復(fù)雜的器官，這不僅是因?yàn)閷捊?jīng)可以對(duì)周遭環(huán)境作出精確的反應(yīng)，能發(fā)現(xiàn)指令并回憶相關(guān)信息，與其他人進(jìn)行交流，而且人的大腦還可以通過自我檢測來糾正錯(cuò)誤，從而提高判斷力。　　約翰·麥克羅恩在書中解釋了中腦的構(gòu)造及人腦與其他器官的不同之處。他用引人入勝的語言，向讀者展示了人類意識(shí)的形成所需的一個(gè)極其復(fù)雜的過程。　　“科學(xué)前沿”叢書將栩栩如生的圖例與專業(yè)而通俗易懂的文字相結(jié)合，比以往任何時(shí)候都更清晰地解釋了當(dāng)今最重要的科學(xué)話題。

作者簡介

　　約翰·麥克克羅恩、科普作家，《外科神經(jīng)學(xué)》雜志的專欄作家，作品經(jīng)?？窃凇缎驴茖W(xué)家》和《衛(wèi)報(bào)》上。約翰已經(jīng)寫了三本有關(guān)人類進(jìn)化和人腦知識(shí)的讀物。包括Going inside——一本備受歡迎的神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)讀物。 　　叢書主編約翰·格瑞賓是國際知名的作家，電臺(tái)主持人，記者和科學(xué)家，英國皇家學(xué)會(huì)文學(xué)會(huì)會(huì)員，格瑞賓因科普著作而亨有廣泛聲譽(yù)，已有著作五十余部。

書籍目錄

腦的構(gòu)造與功能接觸大腦生命機(jī)器你為何需要大腦？適應(yīng)性調(diào)整的三個(gè)階段創(chuàng)造意識(shí)神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)剖析復(fù)雜大腦接受世界觀察事物彌補(bǔ)時(shí)差認(rèn)知時(shí)刻人類的智慧人類之謎開啟智慧之門大腦的語言功能大腦的記憶功能結(jié)論術(shù)語匯編延伸閱讀/致謝

章節(jié)摘錄

書摘　　我們先來看看大腦究竟是副什么模樣。先把它從你的腦袋里取出來，放在你面前的桌子上。好了，它可能比你想像的要重一些，大腦有1．4千克(3磅)重，相當(dāng)于一大袋蘋果的重量。它看起來又非常小——大概只有兩個(gè)拳頭并在一起那么大。大腦就放在桌子上，略帶著粉紅色(大腦并不是灰色的，那是由于浸泡在防腐劑中才呈現(xiàn)這種顏色)，像胡桃一樣滿是褶皺。由于受到自身重量的影響，它會(huì)像果凍一樣耷拉下來，并滲出清亮的液體。一點(diǎn)都不好看!你現(xiàn)在看到的是目前已知萬物中僅有的一種最復(fù)雜的物體。這塊塞在你腦殼里的無聲物質(zhì)，比你所能發(fā)現(xiàn)的任何物體都擁有更高密度的有序設(shè)計(jì)?！　∪四X中約有一千億個(gè)神經(jīng)元——即單個(gè)腦細(xì)胞。人腦中的每一個(gè)神經(jīng)元通過一千到幾十萬個(gè)突觸創(chuàng)造任何東西——突觸即兩個(gè)神經(jīng)元之間的連接。因此，你的大腦總共有近十億兆的突觸。每一個(gè)突觸都是有意義的——它們并非是些活性物質(zhì)中凌亂的小塊物質(zhì)。每一個(gè)突觸都有自己的歷史，它們有目的地連接不同的神經(jīng)元。　　上述這些知識(shí)，才不過剛剛觸及到人腦復(fù)雜結(jié)構(gòu)的表面。大腦中有許多種文觸形式，這些突觸利用不同的遞質(zhì)分子引發(fā)大腦各部位之間的不同反應(yīng)。而神經(jīng)元自身僅僅構(gòu)成大腦的一小部分。大腦中還包含膠質(zhì)細(xì)胞——這種常規(guī)型細(xì)胞，具有神經(jīng)營養(yǎng)的功能，可以加速神經(jīng)元的傳導(dǎo)速，促進(jìn)神經(jīng)元生長，并對(duì)神經(jīng)元進(jìn)行管理及修復(fù)。腦內(nèi)膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量是神經(jīng)元數(shù)的50倍因此，幾乎有一半的大腦都是由白質(zhì)構(gòu)成的，白質(zhì)是腦內(nèi)神經(jīng)傳導(dǎo)纖維的集中地，可隔絕脂肪，其作用是攜帶大腦的各種信號(hào)。如果將一副人腦內(nèi)的白質(zhì)拆開，把里面所有神經(jīng)傳導(dǎo)纖維接成一條線，其長度足可環(huán)繞地球兩周。 　　因此，設(shè)想一下，所有這些物質(zhì)——神經(jīng)元、它們的突觸、膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)纖維束——都被團(tuán)成一個(gè)球，處于你的頭顱中。當(dāng)它們被接通并產(chǎn)生意識(shí)時(shí)候，凝膠狀的回路會(huì)隨著各種想法、印象、沖動(dòng)、抵觸、憂慮、好奇及意念等信息的傳遞而顫動(dòng)。　　其實(shí)我們剛才在談?wù)摯竽X時(shí)就已經(jīng)犯了一個(gè)極為嚴(yán)重的錯(cuò)誤。人們常常將大腦視作一塊緊貼在頭蓋骨下方的、布滿褶的物質(zhì)，事實(shí)上大腦貫穿你的全身。大腦一直延伸至脊懂末梢。這　　塊灰色物質(zhì)中有很多復(fù)雜的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但它決非只是一塊由無數(shù)神經(jīng)纖維組成的物質(zhì)。它會(huì)與脊髓中延仲出的。縱橫交錯(cuò)的神經(jīng)纖維相連接，形成一條神經(jīng)回路，延伸至身體內(nèi)最細(xì)微的角落。當(dāng)我們受到驚嚇時(shí)出現(xiàn)的心跳加速、腸道蠕動(dòng)變快、新的血胞產(chǎn)生及手臂上的毛發(fā)聳立等種種現(xiàn)象雖然都是由神經(jīng)系統(tǒng)控制的，但歸根結(jié)底，還是大腦作用的結(jié)果。即便神經(jīng)系統(tǒng)不能直接對(duì)某些部位起作用，大腦仍能分泌出激素遞質(zhì)，并通過遞質(zhì)在血液中的流動(dòng)和軀體組織中的擴(kuò)散對(duì)那些部位進(jìn)行控制所以說，大到任何一種器官，小到單個(gè)的細(xì)胞，都無法逾越大腦的掌控?！　∷?，如果你能將自己的大腦從顱骨中取出，就會(huì)發(fā)現(xiàn)腦后拖著一根長達(dá)2米（6英尺）的神經(jīng)纖維束，無數(shù)連接著末梢的神經(jīng)纖都糾結(jié)在一起。如果說意識(shí)是“大腦活動(dòng)”的產(chǎn)物的話，那么，人體所表現(xiàn)出的意識(shí)動(dòng)人選要遠(yuǎn)比腦中所呈現(xiàn)的意識(shí)豐富得多。正如心理學(xué)家們常說的那樣：思想是通過肢體表達(dá)才得以呈現(xiàn)出來。你的肢體語言體現(xiàn)了你對(duì)事物的理解或認(rèn)知程度?！　∪祟惖南笳餍运伎汲霭渍Z言表達(dá)。但原始時(shí)期的智人是如何在突然問獲得開口講話的能力的呢?事實(shí)上，單詞早在語法被創(chuàng)造出來的幾百萬年前就已經(jīng)存在了?！　『谛尚珊秃ｋ嗫梢哉莆諑装賯€(gè)單詞，以此學(xué)習(xí)物體和動(dòng)作的名稱。因此，直立人極有可能會(huì)咕噥出一個(gè)單詞表示命令，如“柴火!”，然后沖著搖曳不定的火苗點(diǎn)點(diǎn)頭，這樣就足可以準(zhǔn)確地告訴部落里的年輕成員需要什么東西。在這種部落環(huán)境下，即使是幾個(gè)詞可能都會(huì)起到很大的作用。　　但語法可以將詞匯串連成句子，可通過個(gè)別單詞的詞尾變化或變形產(chǎn)生不同的時(shí)態(tài)、也可以形復(fù)數(shù)和比較級(jí)等等。有一個(gè)能處理語言規(guī)則的大腦是知人的關(guān)鍵優(yōu)勢。　　眾所周知，成熟的人腦有浯言中樞，這塊兩枚硬幣大小的腦皮層區(qū)域?qū)ｉT負(fù)責(zé)制造單詞和語法規(guī)則。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為這些語言中樞與遺傳基因有關(guān)，但有一種理解則指出：惟一與基因有關(guān)的是一種學(xué)習(xí)固定的知覺和肌肉運(yùn)動(dòng)技能的習(xí)性?！　〗诘哪X部掃描研究結(jié)果顯示，負(fù)責(zé)語言的腦部結(jié)構(gòu)實(shí)際位于大腦深處，而晤言中樞可能構(gòu)成了大腦活動(dòng)的中心并占據(jù)大腦的大部分體積，從額前皮層開始向下廷仲至小腦等反應(yīng)遲緩的部分。在大腦醞釀口頭表達(dá)時(shí)這些腦區(qū)都會(huì)活躍起來。這顯示出一個(gè)能處理語言規(guī)則的大腦是某些普通基因經(jīng)過調(diào)整后的產(chǎn)物，而并非進(jìn)化產(chǎn)生的一種特殊的新語法模塊，如果將人腦和一只猿猴的大腦進(jìn)行比較，我們可以看到許多不同點(diǎn)，正是這些不同點(diǎn)使我們更容易學(xué)會(huì)語法。首先，人腦的體積是猴類人腦的4倍。因此，一開始便有更多的腦皮層被用于完成這項(xiàng)任務(wù)。第二，我們的大腦成熟得相當(dāng)緩慢。正如我們已經(jīng)解釋過的，即使人類已經(jīng)步入早期成熟階段，但大腦卻始終處于神經(jīng)突觸的萌發(fā)和修剪階段。這使得人類的孩子有充裕的時(shí)間去掌握語言的音律和節(jié)奏。第三個(gè)整體區(qū)別就是人腦具有偏側(cè)性，大腦被明顯地分隔成左右兩部分，各自處理截然不同的信息?！　【C上所述，我們叮以l兌人類最早起源十一種有人腦的猿猴——有智力但卻和其他動(dòng)物一樣，只能意識(shí)到當(dāng)前的特定時(shí)刻。我們的直立人祖先或許已經(jīng)能用簡單的發(fā)聲來組織他們的群居生活，對(duì)他們來說這樣的語言足以讓他們成為相當(dāng)出色的獵人和工具制造者，但還不足以在大腦內(nèi)部引發(fā)一場智力革命。隨后直到出現(xiàn)了智人，靈活的大腦使他們能夠完全掌握語法講話的復(fù)雜節(jié)奏。言語作為一種工具出現(xiàn)，最初它的發(fā)展是為了個(gè)體間的社會(huì)交往，可用于組織個(gè)人心靈中產(chǎn)生的自我思想?！　〕且环N動(dòng)物看到、聽到或嗅到犀牛，否則它的頭腦中不會(huì)直接反應(yīng)出一頭犀牛正躲藏在街的拐角附近。但人類可以利有詞語回憶起精神圖像，并清晰地預(yù)測出那一刻可能會(huì)有什么樣的感覺。同時(shí)，結(jié)合在一起的詞語也會(huì)產(chǎn)生一種完全根據(jù)字面意義虛構(gòu)的感覺印象。人們可以想像，有一頭犀牛穿著印花上衣，一手拿著一只網(wǎng)球，一手牽著一條獅子狗，正站在那兒和警察聊天?！　≡~匯對(duì)于記憶也是重要的．所有的動(dòng)物都有記憶．大腦本身就是—個(gè)記憶表面，總是與它的一種歷史產(chǎn)物相連．高等動(dòng)物的人腦中同樣具有海馬及另一個(gè)專門構(gòu)造，它們需要這樣的組織結(jié)構(gòu)對(duì)個(gè)別的記憶進(jìn)行快速記錄。這樣看來，包括我們?cè)趦?nèi)的動(dòng)物們都具備相同的人腦結(jié)構(gòu)，我們期待著高等動(dòng)物也能記住它們?cè)谀承┨厥鈺r(shí)刻所看到或感覺到的東西。但不同的是，動(dòng)物需要一種外部刺激才能將這些特殊的記憶倒回認(rèn)知的最前端?！　‘?dāng)一條狗在看到某個(gè)人或聞到他的氣味時(shí)，或許會(huì)記起兒年前這個(gè)人曾經(jīng)踢過它。但當(dāng)這條狗躺在壁爐前的毯子上時(shí)，會(huì)生氣地回想陳年舊事嗎?或者會(huì)高興地回想昨天的那次散步嗎?只有人類具有心聲，這種聲音被語法的邏輯性所操縱，人類利用它來探查自己的記憶庫?；貞洷旧砭褪怯稍S多精神圖像組成的，是對(duì)那些發(fā)生在過去的、可能會(huì)被重新體驗(yàn)的感覺的預(yù)測?！　〉绻麤]有語言的觸動(dòng)勾起往事的具體細(xì)節(jié)，我們還能抓住稍縱即逝的回憶嗎?　　你能做到嗎?你聽了這些話之后會(huì)有受刺激的反應(yīng)。你的大腦會(huì)努力地形成句子。接下來你會(huì)試圖沿著這些句子的邏輯方向移動(dòng)你的思維。語言是一種詞匯教養(yǎng)方式，即使某種感覺很遙遠(yuǎn)，語言也總會(huì)將你的注意力從那種遙遠(yuǎn)的感覺轉(zhuǎn)移到你身邊直接相關(guān)的世界?！　∫虼?，現(xiàn)在睜開你的眼睛看看四周。這是人類頭腦的奇跡。你的感受可以在內(nèi)心和外部世界間相互轉(zhuǎn)換。你可以將注意力集小于某種指令。因此，如果沒有掌握語言，沒有掌握這把將　　人類思想突然解放的鑰匙，那么科學(xué)可能尚在為尋找出了什么樣的問題而撓頭呢？　　在此，我們得出一個(gè)結(jié)論，人類的大腦是已知世界上最復(fù)雜的物體。簡化論科學(xué)想盡可能多地去掉復(fù)雜的事物，它的目的是從簡單的腦部組織構(gòu)造的角度討論意識(shí)，并認(rèn)為意識(shí)是神經(jīng)元的激發(fā)模式，是大腦皮層的等級(jí)指令。這種介紹方式可以幫助我們注意到重要的細(xì)作內(nèi)容。對(duì)各個(gè)部分的了解能幫助我們更好地了解大腦的整體部分?！　〉喕摫仨毥?jīng)常從整體的角度進(jìn)行調(diào)整。從顱骨中取出的大腦只是一塊滲著組織液的原生質(zhì)。長期以來，大腦正是憑借對(duì)過去的回憶及對(duì)未來的預(yù)測，憑借對(duì)每次指令的努力執(zhí)行，　　才形成這種有意義的構(gòu)造。大腦深深地根植于身體中，它能隨著知覺而亮起來。人腦能在感覺到信息輸入的壓力的同時(shí)調(diào)整自己的神經(jīng)回路，表現(xiàn)山一種特別的輸出狀態(tài)，將能運(yùn)用語言的人肭帶入一種文化的背景中，帶入一種人體環(huán)境中。它能真正開始工作，被社會(huì)和生物學(xué)的需要所塑造。　　因此如果你認(rèn)為你的頭腦好像一塊繁忙的空間，好像一塊柔軟的、里面布滿大量神經(jīng)線的塊狀物質(zhì)，那么你的想法就對(duì)了。你所描述的這種物質(zhì)有如此豐富的進(jìn)化史、發(fā)展史和社會(huì)史，這一點(diǎn)是你從未認(rèn)識(shí)到的。大腦不是一種機(jī)械裝置，而是一種始終保持著強(qiáng)烈的自我創(chuàng)造功能的精巧器官。它豐富的創(chuàng)造方式正表現(xiàn)我們旺盛的生命力。　　在腦的極在復(fù)雜性的背后是否存在一個(gè)簡單的故事呢？你從這本書中海陸空到的那些與大腦有關(guān)的知識(shí)是否與其他書一樣，也顯得十分微不足道呢？　　……

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