心灵和大脑|06、大脑越发达,心灵越机敏

上一期说到,要反驳新心灵独立存在论,取决于我们是否能找到不表征心灵的肉体智力,或者由肉体的机能所表征的心灵。讨论这个问题有必要先从核酸的自我复制开始。因为如果核酸不会自我复制,那么任何生命恐怕都不会存在;同时这也是因为,如果心灵“是照进窗口的智慧阳光”,那么它可能在此刻就已经照耀到了核酸。因此核酸的自我复制是一种性质还是一种故意,将具有非常重大的意义。

事实是,核酸的自我复制并不是“故意”的行为,它只是一种化学反应。如果在这里花一些篇幅介绍一下混沌、介绍一下化学中的自组织以及化学反应如何从无序经过自组织达到有序,甚至再介绍一下BZ反应及其可激发性,我们对于核酸的自我复制只是一种化学反应就会有更清晰的认识。可惜要想把问题说得清楚而又不那么拗口需要的篇幅太大了,与其这样做,不如仅仅提一下它们而把它们留给感兴趣者去做延伸阅读。在这里我们只要知道核酸的自我复制是一种化学反应就可以了。

不过需要指出的是,在核酸的复制中,DNA可携带遗传信息但不是功能分子,它的复制需要蛋白质催化;蛋白质是重要的功能分子但不携带遗传信息,它的生物合成需要使用DNA所携带的遗传信息;只有RNA,既可携带遗传信息,又可做为功能分子,自己就可以完成自我复制。因此,生命起源过程中最早出现的可以自我复制的生命体,可能是由RNA组成的。

如果我们考察病毒,会发现这个结论的正确性。做为一种最简单的,没有细胞结构,主要成分仅为核酸和蛋白质的分子生物,大多数病毒都是RNA病毒,只有少数是DNA病毒。这些大分子已经复杂到能够“表现行为”,而不只是待在那儿“产生效应”。不过它们是被动的、随机的四处飘移,它们可能大张着嘴,但只是像老鼠夹子一样无心。

然后是细胞。每一个细胞——不论它是细菌、草履虫那样的单细胞生物,还是生物体内的任意一个活细胞——都是能够完成有限数量任务的小自主体,差不多跟病毒一样没有心灵。

细胞最引人瞩目的特点是它会分裂,而且似乎“知道”什么时候开始分裂。难道“智慧的心灵阳光”此刻照耀到了它?不,没有。现在的研究已经表明,促使细胞分裂的是一种被称作激酶的蛋白,而且从草履虫到人,这种控制细胞分裂的关键分子都没有什么大的不同。

现有技术还很难测量细胞中某个生物化学剂的浓度在时间上的变化,因此我们还没有确切的激酶“演出时间表”。不过这只是测量的技术手段还不够发达,并不是对其原理还没有掌握。现在已经可以确定,当它的浓度达到某一个值,它就会把一个带负电的磷酸群放在别的蛋白上,使它们形状改变,从而改变它们的催化作用并引发细胞分裂。

这一可以拟人化为细胞“意识”到该进行分裂了的过程,其实不过是进行某项化学反应的浓度条件达到了。这就如同电冰箱“知道”压缩机什么时候该工作,什么时候该休息一样,那不过是开机或者停机的温度条件达到了(现在的电冰箱通过微电脑实现这一控制,在没有芯片的年代,则通过仅仅根据机械原理和材料性质设计的控制系统来实现。这也是很多人更愿意采用恒温器而不是电冰箱来说明这一点的原因)。

现在让我们从细胞内部走出来,看一看细胞与细胞之间的情况。这一步对于我们理解我们身体各个系统的细胞何以“知道”自己的职责有启发作用。

细胞性黏菌在离开孢子的时候是单一细胞,此时它们以吞噬细菌的方式独自生存。当食物耗尽时,细胞内会产生一种名为环磷酸腺苷(cAMP)的化学剂。cAMP是一种化学趋向剂,黏菌细胞对其具有趋向性。一些细胞首先有节奏的释放cAMP,以每秒数微米的速度向外传播。接到这个信号的细胞开始向cAMP浓度较高的方向蠕动,同时把信号放大、传递,以形成反馈,使更多的细胞向这里集中。

最终集合起来的细胞组织成一个长相类似鼻涕虫的东西,有一个头,一个尾,并且能够爬行。之后有些细胞进行配子生殖,形成二倍体配子,再经过减数分裂形成新的单倍体,重回无性生殖周期。有些细胞则会组成子实体,生产并释放单倍体孢子,孢子外壳破裂放出单一细胞,完成一次生命周期。

有些人相信是化学剂的浓度轮廓“告诉”了细胞它相对于特殊组织的位置,从而决定此细胞演化为头细胞还是尾细胞。但是我们必须承认这只是一种猜测,不过这不是自由漂浮的想当然,它具有相当可靠的观测事实作为依据。我们之所以必须承认我们现在对这一奇怪生物的行为原理还所知甚少,真正的答案有待继续研究,是基于科学的态度。

这个态度为科学所独有,非科学和伪科学没有这个勇气。它们更善于宣称已经掌握了终极奥秘并可解释一切:它们不接受任何反思而只要求相信。

我们可以相当肯定地说,这仍然是一个化学过程,化学剂的浓度梯度在其中起到了决定性的作用。单个细胞“知道”它自己的位置和功能并不需要受到“智慧的心灵阳光”的照耀,毕竟黏菌细胞也实在不可能具有所谓的运用这个智慧的智力——它们到底也只是细胞而已。

我们在黏菌这里也算到达了多细胞生物的层次,仍然没有发现它有心灵。心灵并不是伴随着生命的出现同时出现的,我们竟然需要重新“发现”这个“公开的秘密”,这简直令人莫名其妙。

不难想象,即使是比黏菌复杂得多的一些生物,也仍然没有心灵,虽然它们装备了许多专门化的子系统,用于从环境获得能量和物质,并在必要时保护和修复自己。所有这些相互协调的精密组织都不是心灵,即使是人体内的新陈代谢系统、免疫系统及其他极其复杂的自我修复与健康维持系统也都不是心灵。从某种意义上说,它们只是另一种“黏菌鼻涕虫”。它们古老到不是通过神经,而是像植物那样通过体液(某种生物化学剂的浓度梯度)传递信息。这种差异就如同邮政之于电话和互联网。

心灵是敏捷的,必须要有与之适应的快捷的信息传递方式。生物体内能满足这一要求的系统唯有神经系统,因此没有神经系统就不可能有心灵。即使像那些新心灵独立存在论者所言,人类真的在使用着那个唯一心灵的智慧阳光,也会由于在使用的过程中需要动用人类的智力,而需要存在这样一个快捷的信息传递系统做为先决条件——也许阳光早已照耀,只是窗口还没有打开——因此我们的寻找心灵之旅不该滞留在“邮政时代”浪费时间,而应该快速向前,进入信息的高速公路。

神经系统这个信息高速公路的出现并不是很晚近的事。如果从腔肠动物的网状神经系统算起,神经系统经历了从无脊椎动物的网状神经系统、梯式神经系统、链状神经系统、索状神经系统到脊椎动物的管状神经系统的演化,其渐趋复杂的进程,或者说进化的过程显而易见。

鉴于神经系统是信息的高速公路,我们不难想象需要一个CPU来处理这些信息。对人类和那些可能存在的有心灵者来说,甚至可能需要两个CPU来完成这个信息处理任务:一个大脑、一个心灵,除非我们能证明心灵是大脑的机能而不是那个“唯一心灵”。

有趣的是,不论心灵是不是大脑的机能,我们都需要考察脑和心灵出现的先后顺序,以便厘清心灵的出现跟脑的发达程度到底是相关还是不相关,以及相关到什么程度。

脑首次出现在环节动物(如:蚯蚓)的链状神经系统中,仅为一对神经节愈合而成。节肢动物(如:昆虫)的索状神经系统中的脑由三对神经节分别构成前脑、中脑、后脑,并生有很多内分泌细胞。内分泌系统和神经系统共同调节代谢和发育。

脊椎动物中最低等的是圆口纲动物,仅具脊椎的雏形,有头有脑,但脑区分化贫乏,居于一个平面,尚没有明显的“脑曲”。大脑主要由古皮层构成,属嗅脑,切除大脑后行为仍然正常,仅嗅觉缺失。中脑是一对膨大的视叶。脑内发出10对脑神经。

鱼纲的脑分成端脑、间脑、中脑、桥脑和延脑5部分,但机能尚不集中,有3个感觉中心。端脑包括嗅叶和大脑,中脑很发达,一对视叶是视觉及其它感觉整合中枢,是脑内重要的感觉中枢。小脑发达,出现脊髓小脑束,是运动协调中枢。脑内发出10对脑神经。

两栖纲的脑组织中始现旧皮层,5个脑区进一步分化,两侧脑室已经分开,但脑曲仍然不大。大脑两半球被矢状裂分开,脑细胞开始从脑室区移向表面。大脑皮层由古皮层和旧皮层构成,纹状体仍属古纹状体。小脑不如鱼类发达。

爬行纲脑曲趋于明显,大脑半球增大,始现新皮层和椎体细胞。古皮层成为梨状叶,旧皮层成为海马组织。始现新纹状体。中脑仍然是最重要的感觉中枢。延脑进一步发达,出现颈曲。脑神经有12对,增加了副神经和舌神经。

鸟纲的脑曲更加明显。大脑发达,但大脑皮层中多没有新皮层。脑的表面平滑,纹状体高度发达,出现了上纹状体,是鸟类本能和“智慧”的中枢。间脑由上丘脑、丘脑和下丘脑构成,其中下丘脑具有体温调节、调控内分泌和植物神经系统的功能。小脑高度发达。

哺乳纲高度发达的新皮层是最高级的神经活动中枢。由于桥脑、间脑和小脑的发达,使5个脑区真正分化完全。大脑两半球体积增大,大脑皮层表面的沟回增加并复杂,大脑皮层加厚,特有的胼胝体连接大脑两半球。从大脑皮层达脊椎的运动纤维束形成独特的锥体束。纹状体功能下降,成为只是调节运动的一个皮层下中枢。小脑进一步分化,延脑内有许多重要的调节内脏活动的中枢。

人类的5个脑泡高度分化,头曲、桥曲、颈曲变化明显。大脑的体积、绝对质量、相对质量均增加明显。新皮层占整个皮层的96%,新皮层中联络皮层高度发达。大脑皮层锥体细胞得到充分发育。

对脑做如此细致的说明是为了表明,脑的进化跟生物体自身的进化相吻合,也跟生物行为的“心灵化趋势”相吻合。这当然还不能证明心灵就是脑的机能,要证明它还需要更多的证据,但这至少已经证明心灵跟脑存在某种联系。

这种联系几乎不言而喻:机敏的心灵总是与发达的大脑结伴而行。如果不说得那么诗意,用一种直白的、甚至可能令某些人厌烦的方式表述就是:大脑越发达,心灵越机敏。

这一事实如此明显,以至于无论它如何令某些人厌烦都无法被否认。需要澄清的是,那些相信“新心灵独立存在”的人不应该对此感到厌烦,因为这样的表述其实对他们也有利,毕竟“唯一心灵”需要等待智力的发达,而智力是肉体(大脑)的能力。

—— 未完待续 ——

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