通识50讲之31-脑神经科学

#Polyarchy

DAYDREAMS showing fantasy houses: tree house, water-slide house, a gingerbread house, etc.

FEAR: Ooh! That looks safe!

JOY: Ohh, this is will be great for Riley! Oh, no, no, no, THIS one!

DISGUST: Ugh, Joy. For the last time, she cannot live in a cookie.

ANGER: THAT’S the one! It comes with a dragon! We’re supposed to live here?

SADNESS: Do we have to?

- 《INSIDE OUT》

学习研究了好几天的历史和政治,今天换个轻松有趣的话题吧。我们身体最重要的器官之一,大脑。

1. 心智与意向

脑神经科学相比其他领域的传统学科来说是一个比较新兴的地带,其专业涉及到认知科学,生物进化学,医学,心理学等等。我们都知道科学研究的范畴是非常讲究理论和实证并行的,所有号称自己是科学的领域,都必须有大量的实验佐证。但大脑是一个非常特殊的器官,我们很难对其采用像研究其他器官功能的方法来测试,比如很难打开测试,所以多年来对其一直知之甚少。

现在对大脑的研究已经有了非常专业的仪器扫描检测,我们之前提过的“大西洋死鲑鱼”实验用到的功能性核磁共振等等仪器,此外还有很多“软性”测试办法。例如果大最常提到的“思想实验”。如果你忘了这个概念,我们一起复习一下,就是在头脑里假设发生某种情况,然后推理出种种可能的结果,各个因素在该事件中可能发生的反应。我打赌你肯定听说过那个“电车难题”(Trolley Problem)*,还有我们中学课本就学过伽利略证明“一大一小两个铁球同时落地”的问题。他当时并没有真的把两个铁球拴在一起做实验,只是在头脑里推演了一下过程。

脑神经学的进步对我们理解人类的想法和行为有了很大帮助,特别是修正了传统经济学里的“理性人假说”,推动了行为经济学等等一系列的新型学科的发展,如果你还不太了解这一领域,那额强烈建议你赶紧补补课。在未来,很多学术和商业领域,比如人工智能方面,脑神经都有巨大的潜力和机会。一是可以帮助你选择教育和职业的发展方向,更重要的是因为本身这个领域准入门槛很高,很可能将来会有大批的人以此做文章进行创业投资等活动,或者推销宣传这方面的医疗产品和服务。多了解一点,也是让自己打好基础,擦亮眼睛,避免受骗和损失。

你可能听说过的脑机接口。这最早是在2015年,美国南加州大学的神经科学家开始尝试的事情。他们在人脑中植入计算机芯片,用于采集大脑神经细胞的活动信息,然后用计算机从中提取出信息,再转换为记忆,重新植入大脑。听起来真是现实中的“开脑洞”想法,不仅是大胆,甚至有点骇人听闻。这中间其实最大的问题,不仅是信息提取和植入的可行程度,到目前为止,科学家们能监测到的脑神经活动只有百级。与达到研发级别的百万级还差了1万倍,也就是根本达不到进行商业上的投资研发意义。另外更大的问题是,如果要做脑机接口,就意味着要打开血脑屏障,目前技术尚达不到安全稳定的有效保护措施,无法保证大脑不受污染和损伤。

人类的大脑和心智一直以来不仅是硬科学,也是哲学等领域最好奇最感兴趣的话题。但是我觉得通过野蛮粗暴的方式来打开大脑,用芯片来进行脑机连接传输信息,控制操作,是一种错误的逻辑。这个就像在莱特兄弟以前的那些早期研究和发明飞机的人,试图通过简单模仿鸟类的飞行上天,但是都失败了。飞机研发成功真正的关键在于空气动力学,Bernoulli's Principle等一系列理论的发现和应用。而这背后遵循的是一套完全不同的逻辑。底层逻辑不对,“翅膀”设计的再大再有力也无法飞行。

目前的大脑与智能研究至少可以分成这么两个方向:让大脑可以像电脑一样被控制和管理,让电脑像大脑一样拥有情感和心智。而现在这个领域的顶级科学家之一就是常提到的哲学家丹尼尔丹尼特。怎么会是个哲学家呢?第一是丹尼特其实同时也是个计算机科学家,他在最早期就参与过IBM的智能电脑沃森的研发和图灵测试。第二,哲学也不是像一般人想的那样玄而又玄,或者像某些大科学家说的那样:现代科学让“哲学已死”。过去以为只有哲学才能解释的问题,比如宇宙起源,已经被物理解决;而生物起源,被进化论和生命科学解决。似乎哲学没有用武之地?

科学可能是真的不需要哲学,但人需要。再引用那句烂俗的话:就算懂了很多道理,依然会过不好一生。想要内心充实平安喜乐幸福,科学才没有了用武之地。而且很多时候,当科学陷入瓶颈时,哲学思辨和引导,就像人脑思维一亮那个时候的小灯泡一样,它带来启发,更赋予意义。

想要对人脑进行像机器一般的操作和控制长期也许可行,短期来看技术和逻辑都不太靠谱。而想让电脑做到真正的代替人类,还有很多关于自我和意识等没有解答的问题。丹尼特在书里引用过很多例子,你听过的“缸中大脑”,还有“特拉法尔加广场谋杀案”。之前听一些老师的解读,我觉得理解不对。丹尼特是说,人脑不能凭空构建一个概念,所有的概念都是很多概念的堆叠。但这是表层遏意思,我觉得他真正想论述的是,电脑是不是真的具有人的判断能力。

《数学犹聊天》的作者在书里举过一个失踪5年女数学家Emily的例子。当人们再次发现她的时候她非常健康,但对过去年美国发生的事情一无所知,甚至不知道肯尼迪遇刺。而她所描述的这5年的生活在任何地方都没有任何记录,她还就此写了一本小书《我那迷失的岁月》。 她说自己与一男一女同时结了婚,并且法律并不禁止。很多人都觉得她可能是精神上出了问题,然而仔细研究她的说法,她所描述的其实是一个数学里的“集合”世界。这本书非常好看,很有侦探数学的味道。但我们这里利用这个案例做几个思想实验。

如果我们假设艾米丽结婚这件事是坏人通过芯片植入她脑子里。就像给电脑编程一样输入了这一条语句。于是只要有人问她是否结婚,她都可以像人工智能电脑一样回答:是。但之后的问题是,如果人们进一步问,或者她自己开始想,那么这个丈夫叫什么名字,发色,身高体重,还有他的父母是哪里人,在什么情况下相识并生下他、他还有没有其他兄弟姐妹等等其他的记忆并没有存在她脑子里,于是就会出现信息悖论。当然你可以假设编程的人非常谨慎,把可能的问题都提前想好,但人脑的不同在于,它会主动建立逻辑和连接,有很多细小的信息存在记忆里,并且构成一张逻辑网,或者用丹尼特的话说,是很多概念编织在一起的概念。如果一台电脑之前没有“兄弟”这个概念,当别人问起丈夫的弟兄时,它是无法建立关联的。

丹尼特想说的是,现在所谓的人工智能其实远远没有到智能地步,最多只是通过一些更复杂的算法,能完成一些更多的重复劳动。不再是简单的重复劳动,而是一些复杂比如图像识别,作曲,写文章等复杂劳动,但本质上还是建立在一种人为预设的逻辑算法之上。电脑本身并不能创造概念,更不能创造意义。它可以回答:我结婚了,或者我过情人节。但是我们可以肯定的说,它并不知道“结婚”究竟是什么意思。 (好吧其实就算是很多围墙里人,真的明白它的意义吗?)

你可能看过《生命3.0》,或者《未来简史》,里面的确有很多“耸人听闻”的说法。人工智能目前的确可以代替人类完成很多工作,但完全代替人类,这种说法言之过早。

2. 多元政体

说到大脑和心智,就会提到人的理性与非理性。你肯定听过这样的比喻:“人的灵魂有三重本质,一个骑手,驾驭着一辆由一黑一白两匹带着翅膀的马拉着的战车。黑色的马代表欲望灵魂,白色的马代表意志灵魂,而那个骑手代表理性灵魂。”这个比喻最早是来自柏拉图的《理想国》一书,认为理智应该并且也能够驾驭人的欲望和意志。

但现实往往不是这样的,学到现在我们都知道,人更多是情景动物,人既不理智,自控力也往往很差。现代的脑科学研究告诉我们,人脑虽然发展出了语言功能,可以发明设计制造,但同时也是一个非常糟糕的设计。在长期的演化过程中,不但保留了最远古的与本能有关的爬行脑,与情感有关的哺乳动物脑,也有掌管高级心理和认知功能的大脑皮层。说它糟糕,是因为这整个设计就好像奶油夹心蛋糕一样,虽然有高级的神经活动,但往往多数时候最先收到信号发出指令的,还是古老的爬行脑,也就是本能在作祟。这个骑手在漫长的演化过程中不仅姗姗来迟,而且还异常的弱小,结果就是它不仅声音微弱,黑马和白马还常常根本不听招呼。

有位老师很形象的用一个5F理论来总结“爬行脑”的运行模式:

如果入侵者是同类,同性,且并不比自己更强壮,那么,Fight!

如果入侵者是同类,同性,且并比自己更强壮,那么,Flee!

如果入侵者是同类,异性,那么,

Fuck!

如果入侵者不是同类,管它是同性还是异性,只要不比自己更强壮,那么,

Feed!

如果以上皆不是,那么,

Freeze。。

你看吧,全是本能的应激反应。

之前学习过果大1号和果大2号的理论,《思考快与慢》里也提到冷热认知的说法,这些其实已经逐渐被新的理论所替代。看过《头脑特工队》的人对文章开头一定不陌生,写的是一家人的生活,但是剧中一直穿插每个人头脑中实际发生的事。有表示恐惧,表示愉悦,表示愤怒等等情绪的“小人”不断的吵吵嚷嚷,各自发表言论。有一本新出的讲进化心理学的书提出,我们头脑里至少有7个自我。(好吧,7个果大凑2桌麻将,还三缺一。。)

我们之前一直以为人的决策过程是理性说服情感,或者感情占了上风,做出不理智行为。然而这本书里说,其实从来都是感情决策,几个小人一直吵吵闹闹,理智只是为不同的情感提供论证证据。至于最后是哪个小人说了算,很可能是当时的情景决定的。理智只是为了给最终胜出的感情小人找到最合理的借口而已,你看看,最终理智骑手都是为他人做嫁衣裳,我们的理智,一直只是被用来自欺欺人而已啊。

了解这些有什么用呢?好像只能让我们觉得更加无望和悲观。不过也许可以换个角度看,至少我们能够对自己多一些宽容和耐心,多一些体谅和包容。这也意味着,请你也对身边的人同样耐心和包容,

因为每个人都被感情小人儿控制着,理智只是被用来作为工具,何必还那么认真的讲道理?计较他人对错呢

- 果大其实最希望你们能看到最后一句话,因为越是节日期待越多,越容易有摩擦啊。

注:“电车难题”(Trolley Problem)*:

电车难题是伦理学领域最为知名的思想实验之一,其问题大致是:有这么一个人,把五个无辜的人绑在了电车轨道上。你就假设他应该是个疯子吧。这时一辆失控的电车朝他们开过来,并且马上就要碾压到他们。而你此时恰好就站在附近离得不远的电车控制台上,而且,你可以拉一个拉杆,让电车开到另一条轨道上。但问题是,那个疯子在另一个电车轨道上也绑了一个人。在这种情况下,你是否应拉杆?或者更直接的问题是,你是选择牺牲一个人来拯救那5个人?还是会眼睁睁的看着那5个无辜生命的陨落?

这个电车难题最早是由哲学家菲利帕·福特与于1967年,在他的一篇用于批判功利主义的文章里提出来的。而他当时也不是讨论电车,而是想讨论堕胎的问题。功利主义认为,大部分道德决策是根据“为最多的人提供最大的利益”的原则做出的。我们可以把这个问题引申为:生命是否可以这样功利的计算?5个人的生命是不是就大于1个人的生命。

现实生活中我们当然不能真的做这种实验,所以就在头脑里演练想象一下自己的可能选择,来测测自己的道德倾向。

值得一提的是,这个问题越来越被人重视。特别是随着无人驾驶汽车的发展从而不可避免的引起道德维度的讨论:就是当遇到紧急情况的时候,汽车该如何决策?还有由于决策而引起的问题后果,究竟应该由谁来负责。

果大果然是不让人舒坦,总是想一些让人很想回避不答的问题,还让不让人好好过个节了?

(谁让你们虐单身喵!。

哈哈,开玩笑,祝天下有情人都会使用 “sha人于无形”的博弈论,飘乎灵动, 态似神仙的谈高阶的恋爱。)


通识精读31

1. Daniel Dennett,《意向立场》

这些书也值得读:

2. Daniel Dennett,《心灵种种》

3. Daniel Dennett,《自由的进化》

4. Daniel Dennett,《意识的解释》

需要指出的是,丹尼特是天生的哲学家,他的思想的确常人很难跟上,但最近几年出的书还是挺好看的。只是国内一直以来对他的翻译都真的不咋样,果大觉得看中文反而看不懂。

5. 马克·舍恩,《你的生存本能正在杀死你》。

6. 芭芭拉·奥克利(Barbara Oakley),《数字之心:怎样在数学和科学出色》(A Mind for Numbers: How to Excel at Math and Science (Even If You Flunked Algebra) )。

7. Chris Frith, 《心智的构建:脑如何创造我们的精神世界》。

8. 列纳德蒙洛迪诺,《潜意识:控制你行为的秘密》。

9. 肯里克和格里斯克维西斯,《理性动物》(The Rational Animal: How Evolution Made Us Smarter Than We Think )

10. 《有序:关于心智效率的认知科学》

11. 大卫·伊格曼,《 隐藏的自我:大脑的秘密生活》

12. 罗伯特·萨波尔斯基(Robert Sapolsky),《行为:人类在最好和最坏时的生物学》(Behave: The Biology of Humans at Our Best and Worst)。了解果大的人知道,其实重量级的书都悄悄放在最后。。

你可能感兴趣的:(通识50讲之31-脑神经科学)