洪泰精选:
神经技术是当今工程学最热门的一个领域。神经科技指的是对人类关于大脑、意识、想法和大脑中更高阶活动的理解产生根本性影响的任何技术。Facebook等公司以及马斯克也都在开发民用的“大脑交流”设备。
近年来,技术能达到的效果也让人备受鼓舞:瘫痪者可以用大脑控制机械臂和电脑光标;有些盲人移植的眼球植入物能向大脑视觉功能区发送信号等等……用技术改善大脑功能,对人类社会潜在的影响是深远的。
作为全球著名的脑科学家之一,美国国家科学院院士迈克尔·加扎尼加(Michael S. Gazzaniga)于1982年创建认知神经科学研究所并担任主席至今,是认知神经科学的重要创始人之一,被誉为“认知神经科学之父”。《纽约时报》评价他——“加扎尼加之于脑科学研究,堪比斯蒂芬·霍金之于宇宙论”。
本文根据迈克尔·加扎尼加在混沌大学研习社的课程整理而成,追溯了大脑与认知科学研究历史,通俗易懂地讲解了人类大脑功能偏侧性及大脑两半球之间的关系等,希望对你有所裨益。
来源:混沌大学
(ID:hundun-university)
几年前,我和肖恩·帕克(Facebook首任总裁)一起吃饭,我们谈了一些很有意思的事情,他说以前人们去Facebook工作,只因为他们对一件事感兴趣,就是钱,如何快速的赚到钱。
而现在不是了。
他们选择加入Facebook,是因为他们对另一个东西感兴趣:如何去控制意识。
Facebook有这样一个实验室,他们会追踪地球上每一个人类曾经点击过的东西,然后努力搞清楚此时此刻这个世界在思考什么、产生什么。
意识,心智,大脑,看起来都是熟悉又陌生的词汇。
我们作为人类,经常会思考这样的问题:我们是谁?我的心智和意识是如何产生的?我们为什么会去做某件事情,这又意味着什么呢?大脑与认知科学的研究正在尝试去解释这些问题。
寻找意识的历史
在过去的2500年,西方社会一直在思考关于意识的问题,这其中有几个特别重要的概念。
在古埃及,人们认为自然和人类之间是没有分别的,是完全一体的。你不会觉得一个人和尼罗河有什么区别。如果尼罗河的河水泛滥,这被解释为尼罗河生气了,这是个很有意思的解释,但是今天看来这是错误的。
接下来是古希腊人对意识问题的探究。古希腊人建了一些大学让大家来问问题,探讨我们周围发生的事。他们认为,思维是由大脑产生出来的,人死去之后就什么都么都没有了。
这种理论持续了一段时间,后来发生了一个重大转变——灵魂。
这个新的概念被加到了对意识、思维的思考中。很多人认为,思维当然是从大脑中来的,但是在大脑之外、人死去之后还会存在,它会以另一种方式来存在,这就是灵魂。这在当时是非常流行的一种概念,甚至直到21世纪的今天,还有很多人会这样认为。
后来出现了一次思想界的大突破,笛卡尔认为,思维是飘在大脑之上的,通过一种叫“松果体”的东西和大脑交流,它创造了一个二维的概念。在笛卡尔的学说中,我们的思维是非物质的,正是他做出了这样一个结论:我思故我在。
在笛卡尔之后,对思维、意识进行深入研究的还有大卫·休谟,他是反对二元论的。关于意识,他有一段著名的话:心灵是一个剧院,它由几种感觉交替出现、来回上演,悠然而过又混合出现,姿势层出不穷,场景变化多端。
休谟之后,德国人对这些学术问题也做出了巨大贡献,其中叔本华、佛洛依德的“无意识”概念横扫的德国、乃至欧洲的思想界。
“有这样一个东西,在我们没有意识到之前,它就已经在孕育了”。这是一个非常经典的概念,而且它是一定正确的。我们可以问问自己,在我们说话、做事之前,我们都不知道大脑里面在干什么。也就是说,我们大脑当中99%的活动是意识之外发生的,这是佛洛依德说过的,思维可以比作阳光下的喷泉,它的水流喷涌而出,又落回意识所产生的地下池塘中。
总的来说,人类对意识的探索历程可以分成3个阶段:
今天,我们对这些问题的研究是基于现代模型的。如果我们要了解意识、体验的话,我们得知道思维的心智网络是如何组成一体的,他用什么样的方式联系到一起来产生一种主观的状态(我们称之为意识)。这是一种网络理论。
意识可以被分割吗?
就我个人而言,我有一种直觉:大脑是一个局部的概念。意识是和你大脑某个局部的功能联系到一起的,当我们体验到这种意识的时候,实际上它就像沸水中冒出来的泡泡,就是大脑中某个特定的模块被激活,然后浮到了水面,之后下一个泡泡被激活继续浮到水面,如此形成一个意识流。
为什么我会有这种想法?因为这就是我的研究领域。我研究脑裂病人,人类的大脑分为左右两个部分,中间好比用一条电缆连接,用来进行信息交换,如果我把你的大脑一分为二,阻断中间的信息传导(脑裂病人),会不会创造出两个你出来?会不会在你大脑里产生两种意识体系?
通过对这个问题的研究,我们会得到很多重要的结论。
在下图中,如果你盯着KEY和RING,我把它们分开,然后问你看到了什么,你会说,我看到了KEY这个词,还有RING这个词。这非常简单,因为KEY这个词投射给了你的右脑,然后把这样一个信息通过你左边讲话的地方传递给了你,当你看到RING的时候,它直接进入到了你的左脑,左脑是负责语言的部分。
但是如果对脑裂病人做这个实验,会发生什么呢?要记住,他们左右脑之间是无法进行通讯的。
当脑裂病人看到了这张图片,你问他看到了什么,他说看到了RING这个词,仅此而已。因为他的左脑是负责说话的,KEY那个词儿已经被割裂开了,它被留在了右脑中了。当我问他你看到了什么的时候,他的左脑在回答问题,因为左脑是负责语言的那块儿,他能说得出来。
虽然他说他只看到了RING这个词儿,其实我们可以让他用左手去找到那个钥匙,把它拿起来,因为他的右脑知道他看到了这个KEY,但是他说不出来,所以他可以指挥他的左脑,把这个钥匙(KEY)拿出来(虽然他说不出来)。
如何确定某个病人的大脑被割裂了?这里有一个实验。就是我伸出几个手指头,让病人来看,让他告诉我我伸出了几个手指,或者学着我的动作做。
在视频中我们可以发现,病人说没有看到测试人员伸出的手指。因为负责视觉功能的大脑区域不负责表达。但是她却可以指挥另外一只手做出她看到的动作。
“我没有看到,但是我的手能做到”。
这就好像是有两个系统,每一个意识都有一个不同的控制系统。所以我们的结论是,意识确实是可以被分割的。
这里还有一个病人,患者住在新英格兰,在美国波士顿北部。她是一个很理性的人,但是一旦你问她住在哪里,她就马上说出另外一个地方(澳大利亚)。
这位女性患者在右脑有一处小的损伤,这个损伤让她对空间的认知产生一些错觉,这让她觉得自己身处异地。
以上这几个实验充分说明了,我们的大脑是由各个局部的部位组成的,然后这些部分组成在一起,才形成了我们的认知。在这个高度模块化的大脑当中,它是如何运作才产生了这个一致的、高度协调的思维活动呢?
查尔斯·谢灵顿曾经获得过诺贝尔奖,他说过,把那些短暂的心智体验在时间上统一起来,就能够把独立的心智感知协调起来了。做一个比喻,这就好像是交响乐团,我们总认为是我们大脑中的一个想法来指挥我们做这件事或那件事,但事实未必如此。交响乐的指挥家停止指挥的一瞬间,音乐也就停止了,到底下边演奏的人真的是在接受指挥吗?
有一个纽约的指挥家,他的理念是“顺其自然”,在演奏的时候,看不到他指挥的动作,只有脸上的表情,但是这并不影响下边的演奏。所以问题就是,谁在指挥?谁指挥谁?我们大脑当中到底真的是有一个指挥家,还是说它只是一台非常灵活运转的机器,它是自如、自行地在活动?
无时无刻不在讲故事的人类
我们是一种会讲故事的动物。我们会编故事(经常编),有的时候这些故事特别棒,有的时候故事不怎么样。那么,在讲故事能力的背后是一种什么大脑机制呢?
还是回到之前的脑裂患者实验上,这次我们没有问他看到了什么,我们换了一个问题:为什么你要这样做?
当问为什么的时候,我们有了新发现。
我们给病人的右脑的图像中心展示了这样一幅图,然后让他指出和图片最相近的一个物体。
第一次测试,给出一个鸡爪,病人指向了一只鸡,因为鸡爪子和鸡是最配的。然后测试人员给他看了一个雪景的照片,他指了一个雪铲,因为雪铲和雪景最接近。
这些信息是只有他的右脑知道的,左脑不知道,因为左右脑割裂。这两次测试病人都是正确的,因为这是一个非语言过程,他只用右脑就完成了。
然后,测试人员问病人,为什么你要这样指?
病人说,鸡爪和鸡肯定最配,我们需要一个铲子来清理鸡舍。
很明显,病人的左脑编了一个故事出来。他不觉得这是一个随机事件,他在尝试用故事解读这个事情。在人的左脑有一个很特别的地方,作用是解读,你采取的一些行为,做的一些事情,它可以给出解释。
还有一个类似的实验。
屏幕上有“香蕉”这个词,让患者看到(右脑当中闪现的),左脑看到的是“红色”这个词,然后我们就让他用左手把看到的东西画出来,然后前面有五种颜色的笔可以选,他怎么做呢?他就正确地选对了红色的笔,然后你们可以看到他用红色的笔画出了一根香蕉的图案。
如果问他为什么这样做呢?
他说,我觉得香蕉是最好画的,因为用左手画香蕉最容易,所以就这么做了。
所以,他不知道自己为什么画出香蕉来了,其实是右脑看到了香蕉这个词,但是右脑和左脑之间没有联系,左脑只能给出一个解释:左手画下来更加顺手。
还有一个病人,你把他的这个左脑之前展现下方这幅图,问他看到了什么,他的左半脑就会说拿着枪的人(非常简单明确)。同样的一张图给右脑看,右脑看了以后就不断地扔出一些词儿,他不能组织成语言,所以右脑说出来的就是“枪”。这个时候左脑是听到这个词儿从嘴巴里动出来了(枪这个词),所以左脑这个解释器要开始工作了:他说有个人拿着枪在抢劫银行柜员,两人中间还隔着柜台。
这完全是编出来的一个故事。因为这个左脑的解释器要解释为什么突然嘴里面蹦出来“枪”这个词,所以就只能编一个故事。
那正常人是怎样的呢?编故事的行为是不是只存在在脑裂病人的身上?
这里有一个实验是针对正常人的,是一位象棋大师。
如果给象棋大师一张图片,上边是一个棋局的摆设,大概20多个棋子,让他只看5秒钟,然后再棋盘上复原出来。如果你是一个普通人,并非象棋专家,这太困难了。但是象棋大师可以做到这一点,基本上全部摆放正确。
但是如果给出的图片是棋子的随意摆放呢?也就是棋子位置是随机的,和象棋棋局没有关系。
这个时候,象棋大师的表现和我们这普通人没有区别,他只能记住寥寥几个棋子的位置。
如果你问他为什么前后表现差异如此大,他说:“…消化棋子的位置…理解一下它们是怎么样摆在一起的,然后找一下它们之间的逻辑关系,这种事儿以前好像从来没干过,但是我对于它需要多长时间不太有感觉…”
很明显,他在胡扯。因为他也不知道自己是怎么做到的,他就开始编故事来解释这个问题。
人是会讲故事的动物,不管他去到哪里。
讲故事的这种本能,可以解释各种各样的好的一些事情。《人类简史》的作者赫拉利曾经说过,只要你去研究任何一次人类的大型合作,你都会发现这些合作会基于一些例如国家、金钱、人权这类需求的事物,这些事物并不客观地存在,它们只存在于我们讲述并传播开来的故事里面。(完)
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