《进化的大脑》| 田正赓解读

关于作者

本书作者戴维·林登，是美国约翰·霍普金斯大学医学院教授、神经系统科学家，也是《神经生理学》杂志的总主编。他在脑科学知识的科普方面做了很多工作，非常擅长把脑科学的研究成果，向没有专业背景的读者普及。

关于本书

本书作者在写这本书之前，力求写出一本既能让普通读者看懂，又生动有趣的脑科学科普书。从这个要求来看，本书基本上达到了作者的目的。《进化的大脑》这本书，全书的前三分之一，主要讲的是大脑的基本构造，还有为什么说大脑是粗糙的。书后面三分之二的部分，则分别讲了记忆、爱情、美梦和宗教背后的大脑机制。

核心内容

人类大脑的冰淇淋式进化方式和低效落后的神经元，导致了我们的大脑变得粗糙，落后和低效率。尽管如此，大脑还是通过建立起大量的突触，让人类拥有了今天这样的智慧。除此之外本期音频还介绍了，记忆、爱情和梦境，其实都是大脑某些区域特定形式活动的结果。
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一、大脑的基本结构

大脑是一个近似椭球型的、带点浅灰的粉色物体，重量大约是1.4公斤。它的外表学名叫做皮层，上面覆盖着密集的皱纹，形成了深深的沟回。
人脑的各个部分都有自己的分工，比如大脑皮层里就有人最高级的感觉中枢，包括视觉、听觉和触觉中枢，它还有负责人们思考、感情、判断和做出决策的中枢，是人思维意识的真正所在。小脑主要负责的是人体的协调能力，它可以根据身体的运动，对肌肉进行细微的校正，让我们能平稳地运动。脑干则是身体最基本的控制调节中枢，主要负责那些不需要意识控制的生命必需功能，比如心跳、血压、呼吸节奏和体温等等。
这些结构都是大脑现在平时在用的，但是还有些结构其实我们已经不太用了。比如说有个结构叫中脑，它控制的是比较低级的视觉中枢，只能给高级视觉中枢打打辅助，我们一般用不到它，可是它还保留在我们的脑子里，没有退化消失。

二、大脑粗糙、落后和低效率的原因

大脑在进化过程中保留了很多用不到的结构，比如刚才介绍的中脑。所以科学家们才说，人脑就像一个甜筒冰淇淋，在进化的过程中，高级功能结构不断增加，低级功能结构却还留在原处。就好像人类大脑和老鼠大脑之间的差别，不是把一切都推翻然后重新设计，人的大脑其实就是在老鼠大脑的基础上，增加了一些高级结构形成的。这么多用不到的东西留在脑子里，当然会让大脑变得低效。
除此之外，神经元也是造成大脑粗糙落后和低效率的元凶。一个神经元每秒钟最多只能传递400次电信号，传导的速度还特别慢，比铜导线的效率低得多。神经元还经常漏电，会影响到其他神经元的工作。而且，电信号在两个神经元之间传递的时候，还很容易出错，平均每次传递的成功率只有可怜的30%，也就是说在另外70%的情况下，下一个神经元根本就接收不到上一个神经元传来的信号。所以作者说，神经元其实是一个特别不靠谱的东西，性能落后、故障频发。
冰淇淋式的进化过程和低效落后的神经元，共同导致了人脑的粗糙，落后和低效率。

三、大脑是如何让人类拥有高度智慧的

为了弥补神经元的缺陷，大脑只能用数量换质量，进化出特别多的神经元，而且让神经元之间出现大量相互连接的突触，这样才能保证运算的速度。这么做的结果是，平均每个神经元都有大约5000个突触，再加上人脑里有1000亿个神经元，所以人脑内的突触总数可以达到惊人的500万亿个。正是凭借着这么多的神经元和突触，大脑才有了足够的运算能力。但代价是，只占我们体重2%的大脑，却可以消耗人体总能量的20%。有一个比喻特别地恰当：大脑就是一台拼装电脑，虽然每一个处理器的功能都不怎么样，但最后因为有大量相互关联的处理器，还是能合作解决很复杂的问题的。
这里我们就需要注意下儿童的教育问题了。人类童年期学习和认识世界的整个过程，就是大脑搭建突触的过程。而且这个过程是有窗口期的，一旦错过了童年最佳的学习阶段，人脑就再也没法学会某些东西了。所以，抓住学习的黄金时期，让孩子在适当的年龄段接受必要的教育，从大脑科学的角度看非常重要。

四、大脑是如何让人拥有记忆的

人的记忆大体上可以分成两种：一种是陈述性记忆，也叫外显性记忆，指的是那些可以明显表现出来的记忆；另一种是非陈述性记忆，也叫内隐性记忆，这种记忆是很难直接表现出来的。储存新的陈述性记忆需要大脑完整的海马区域，但储存新的非陈述性记忆却不需要用到海马区。
非陈述性记忆的储存位置往往比较集中，一般可以精确到大脑的某个小区域里面，甚至精确到某一类神经元上。而陈述性记忆就不一样了，目前公认的一种理论认为，陈述性记忆最终储存在大脑皮层里，但不是随机分布的，而是分布在最初和知觉有关的那些区域里。比如，和声音有关的记忆储存在听觉皮层里，和视觉有关的记忆储存在视觉皮层里，等等。
大多数脑研究者认为，大部分记忆的存储机制，在于神经元的突触变化。这种突触变化包括两种，第一种是突触的功能变化，指的是神经元会在产生记忆的过程中改变自己产生电压的能力。第二种是突触的结构变化，指的是神经元会产生新的突触或减少不必要的突触。这两种突触的变化，很可能会在细胞层面影响人的记忆。

五、大脑是如何让人拥有爱情的

在和恋人交往时，人脑处理情感刺激的区域，和整合感受和运动的区域会被激活，同时控制攻击和恐惧中枢的大脑区域会被抑制，所以人们会感觉到爱情的甜蜜。
对于刚坠入爱河不久的恋人来说，他们大脑里对强烈欢乐感觉的反应中枢也会被激活，这个区域也是毒品激活大脑的区域。所以对于热恋期间的恋人们，爱情确实会像毒品一样拥有让人上瘾的魔力。

六、大脑是如何让人拥有梦的

人在做情节离奇的梦的时候，一般都处于快速眼动睡眠的状态。这时候如果扫描大脑我们就会发现，在做这种梦时，如果出现强烈的视觉性信号，大脑里负责高级视觉中枢的脑区，还有负责视觉记忆和存储的脑区会剧烈活动。而且，因为在负责视觉记忆的脑区里，还储存着很多互不相干的视觉记忆片段，所以你会发现，梦境也经常是由多个不相关的记忆片段组成的。
再加上这个时候，支配负面情绪的脑区会被强烈激活，所以你在做这种情节离奇的梦的时候，往往会觉得很紧张很害怕。同时，控制着大脑决策性功能，比如判断、逻辑和计划功能的区域，在这时会受到抑制，所以做梦的人在梦里，可以坦然地接受怪诞的情节而不会觉得奇怪。
当然，人也会做情节正常的梦，这时人一般处于非快速眼动睡眠的状态。科学家们发现，其实人只要是在睡觉，无论在哪种睡眠阶段都会做梦。

金句

人脑随着进化，会不断加入新的高级功能，而那些负责低级功能的脑区，基本上一直没怎么变，就好比甜筒的顶部又加了一勺冰淇淋，而下面的冰淇淋还留在原处。
如果我们把铜导线和神经元比作水管的话，铜导线就是直径3米的钢制水管，水流速度快、流量大，还不漏水；而神经元就像是直径2.5厘米漏着洞的橡胶水管，流速慢不说，水还一个劲儿往外漏。
大脑就是一台拼装电脑，虽然每一个处理器的功能都不怎么样，但这些大量相互关联的处理器，还是能合作解决很复杂的问题的。
刚刚相爱的恋人，他们脑中一个叫做“腹侧被盖区”的区域会被激活，这个区域是大脑对强烈快乐感觉的反应中枢，也是毒品激活大脑的一个关键区域，这就是说，爱情和毒品会对大脑产生相似的刺激。
撰稿：田正赓脑图：摩西转述：江宁
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