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人脑的奥秘:对我们大脑原始基础的研究正破解许多难题

 老庄走狗 2007-07-03
人脑的奥秘:
对我们大脑原始基础的研究正破解许多难题
 
     【美国《新闻周刊》4月9日一期文章】题:探索我们的杂乱、爬行动物似的大脑(作者沙伦·贝格利)(转录自《参考消息》07/04/10)
     让其他人赞美人脑的绝伦设计与惊人的复杂性吧!他们会说这是已知宇宙中最复杂、最高级的事物。约翰斯·霍普金斯大学神经科学教授戴维·林登并不这么认为,对他来说,大脑就是“东拼西凑的一堆乱糟糟的东西”。功能嘛,确实强大。在哈佛大学出版社出版的新书《偶然的头脑》(The Accidental Mind)中,林登认为,大脑在设计上显得“古里古怪、效率低下······是一团诡异的集合体,把千百万年进化史中积累起来的临时解决方案都攒在了一起”。生物构造是超自然的设计的产物还是生物进化的结果?此次研究是对这一问题的又一次讨论(尽管林毫无疑问赞同后者);不仅如此,对我们大脑原始基础的研究也在破解许多难题,例如我们为什么无法咯吱自己,为什么在睡梦中也会编故事,爬行类动物的特征为什么仍然存在于我们的脑灰质中。
   
 神秘的中脑
   
    林在新书中写道,正如老鼠的大脑和蜥蜴大脑差不多,“只是比它多了些额外的东西”,人脑实质上就是在鼠脑的上端额外加了些东西。这就是我们把两种视觉系统搅和在一起的方式。对两栖动物而言,来自眼睛的信号被一块称为“中脑”的区域所处理,举例来说,中脑把青蛙的舌头引向半空中的昆虫,让我们在冷不丁飞来一个棒球时迅速低下头。我们东拼西凑的大脑保持了这种原始的视觉结构,即便来自眼睛的大部分信号由新增组织—视觉皮层来处理。如果视觉皮层受到伤害,病人一般会说他们什么也看不见。但如果要求其伸手够一件物品,许多人第一次就能抓到。而且,如果要求其判断一个人脸上的表情,他们给出正确答案的几率比凭运气猜测要高——尤其是面对愤怒的表情。
    对于失明,他们并没有说谎。在这种“看得见的失明”案例中,这些丧失了我们大多数人所能理解的视觉,却在用两栖动物的视觉系统去看东西。不过由于中脑并未与更高级的认知区域相连接,他们因此无法有意识地感觉到物品的位置或是脸上的表情。在意识里,世界看起来一片漆黑。但在意识之外,来自中脑的信号正迅速欢快地奔向(判断情绪的)扁桃核与(把手伸出去的)运动皮层。
 
为何无法咯吱自己
 
    各种原始大脑用小脑来控制动作。这个塞在大脑后部的组织同样可以预测一个动作产生的感觉,并且把抑制信号传送给处理触感的体觉皮层,告诉后者不要在意预料之中的感觉(例如衣服蹭着皮肤或是鞋底踩到地面的感觉)。这就是你无法咯吱自己的原因:爬行动物的小脑不允许这种感觉记录在大脑的感觉区域里。由于无法纪录自身动作引起的感觉,另一个牺牲品便诞生了:打人的时候感觉不到自己出手有多重。所以会听见有人大叫:“妈妈,他们打得我好痛啊!”
    从史前水母开始,神经元几乎没发生过变化。就像林登所说的那样,他们“速度慢、漏信息、不可靠”,总是丢三落四;在神经原的连接处,信号耗散的几率是70%。为保证足够多信号得以通过,大脑必须保持庞大的内部连接系统,1000亿个神经元组成大约500万亿个突轴。这种连接规模过于庞大,我们微不足道的23000个基因无力将其全部记录清楚。大脑因此在进化中最终确定了现在的内部线路图(倘若不这样,婴儿的脑袋就无法顺利通过产道)。感官的反馈与经验在我们漫长的童年里为神经元设计了舞步,这段时间也是大脑变成熟的时期。
 
如何记忆
 
    现代的组织加在老组织上,大脑就像是一台包裹在八轨盒式录音机外的iPod.爬虫大脑遗留的一个特点是:当我们用眼睛扫过视场时,视觉会发生微小的跳跃。在视觉清晰的两点之间,大脑会接收到模糊的图象,于是视觉皮层也看到以神经方式表现出的跳帧情景。尽管如此,大脑填补信号不均匀所造成的空白,由此根据跳帧来制造出连贯的知觉。你所看见的场景因此是连续流畅的。就象组装电脑常面临的情况,老组件会在新系统中发挥作用。
    我们还不能很好的解释,强化记忆的梦境为何要采取叙事的方式,如果梦境在整理回忆,我们就应该只是随着大脑对每段回忆的处理而经历一个个记忆碎片。然而,皮层的叙事欲并未在睡眠时止歇。如同一个iPod打开了那个盒式录音机,在处理跳跃性视觉运动时发挥良好功效的空白填补功能也拿起记忆原料,把他们编制成一个连贯的——也许是怪异的——故事。哪个爬行动物似的大脑依然存在。
 
 

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