開窗的不是上帝而是你自己|現代腦神經科學的發現

今日必須成長:

當上帝為你關上一扇門,同時,他會為你打開一扇窗。這句話是對的,但是不精確,因為,這扇窗是你自己打開的。我們通過改變大腦,就能改變一切。

開窗的不是上帝而是你自己|現代腦神經科學的發現

上一篇文章我們梳理了古希臘先哲們的關係,今天,說點別的,我們的靈魂、意識和大腦。從古至今,人們對自我意識都很有興趣,從先哲到市井都想知道,為什麼大腦中總有兩個小人不斷的在打架,一個小人說:去吧,估計很有意思;一個小人又說:別去了,在廣場上演講太嚇人了。古代沒法打開腦子看看,牛人們只好構想這樣那樣的理論,於是有了很多好玩的解釋,今天,我們就聊聊這個。

開窗的不是上帝而是你自己|現代腦神經科學的發現

01 再從畢達哥拉斯說起

畢達哥拉斯除了會數學,還會哲學。在他的理論體系中,靈魂,是個重要的基礎概念。他將靈魂定義為生命的原理,有三個層面不同的功能,分別是負責感覺、負責活動和負責心智。

到了蘇格拉底的年代,蘇先生提出了自己的見解,但是本質上好像也挺類似的。蘇格拉底影響力巨大,最後政府都受不了了,指控其“不敬城邦神和敗壞青年”,將其判處死刑。老頭子也挺倔,本來大家都安排好了讓他逃走,他偏不,然後一仰脖,飲毒酒而死。

蘇先生不愛寫作,他的著名的理論、論斷和思想,都是通過他的學生們的記述留下來的。其中,柏拉圖貢獻最大。這有點像我們的孔聖人,所謂《論語》,也是由學生們記錄流傳下來的。

且說,有一次,蘇格拉底和斐德羅也在討論關於靈魂的問題,柏拉圖在旁邊一邊聽一邊記。

蘇格拉底也認為,人的靈魂是由三個部分組成的。他做了一個經典的比喻:黑馬,代表著人的慾望,是一種本能的驅使;白馬,是人的意志靈魂;騎手,是人的理性靈魂。意思很明確了,

一個真正的人應該是由理性驅馳著慾望和意志,前往理性指引的方向。

到了現代,又有位大師站了出來,提出新的觀點。這位大師就是引發現代心理學強烈思潮的弗洛伊德先生。

喜歡的大加讚賞,認為他開啟了一個新的學科;不相信的極為鄙視,認為他的思想沒有經過科學的驗證,不值一提。就像郎鹹平評價貨幣戰爭系列圖書一樣:如果看完還珠格格還沒事幹,那就看看貨幣戰爭吧。

弗洛伊德將我們的精神或者是意識也分了三個類別,自我,本我和超我。自我,指的是潛意識,代表人最原始的慾望,飢餓,冷暖、性等等。而本我是有意識的對現實的反應,是人的心理的主要構成。超我意味著價值判斷,是由完美的原則所支配的。在下不才,看不出深刻含義來,弗洛伊德的理論看起來似乎和蘇格拉底的理論好像也沒什麼太大的區別。

真正被認可的科學發生在上世紀末,美國有個醫師兼神經生理學家 Paul D.MacLean(麥克萊恩),在他的《 The Triune Brain in Evolution》(《進化中的三層大腦》)提出了人腦的三層結構假說。在人們認知自我的路途上,這個假說被廣泛的討論和引用,影響極大。

02 大腦的三層腦結構

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讓我們先來看看這個假說的內容。

在假說中,人腦的三層結構分別為:

  • Reptilian Complex
  • Limbic System
  • Neocortex

這些英文的術語聽起來比較麻煩,我們一一來解析,並給它們起個簡單易懂的中文名稱。

(1)爬行動物腦

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Reptilian Complex (爬行動物腦),我們暫且稱之為蜥蜴腦。

字面直譯為爬行動物複合體,又稱爬行動物腦,為了方便理解,我們用最典型的爬行動物,蜥蜴,來為它命名,稱之為蜥蜴腦。

這一部分大腦控制我們最底層的“硬件”功能,比如呼吸,心跳,膝跳反射,動作等等。對此,最直接的理解就是“反應” 。拳頭打來我們會躲,根本不需要分析是否需要,下意識的動作就會做出,這時,其作用的就是蜥蜴腦。

在動物的進化過程中,這部分大腦最先進化而來,用於面對對生存產生威脅的外界刺激。這部分大腦和我們的脊柱直接相連,信息傳遞最為快捷,而且,最直觀的感受是這部分大腦所執行的任務一般是不需要我們思考的。這就是我們所說的本能反應。

比如,我們的祖先為了應對外來的威脅,進化出了一套複雜的生理機制。當面對威脅的時候,我們的自主神經系統激活,同時腎上腺會釋放一種激素,這種激素使得我們心跳加快,呼吸急促,注意力集中,隨時準備著或戰或逃。這就是著名的fight-or-flight response(戰逃反應)。

這種機制是我們在遠古的時候應對生存威脅時進化出來的強烈的反應的措施。就像我們開車的時候調到了運動檔,一切的反饋更加直接,換擋的時間被延遲,提速更快,感覺上控制的效果更佳。但是,油耗也是蹭蹭的往上漲。回到我們身體上,就沒有那麼幸運了。如果經常處在這種強烈的反饋機制下,會導致很多的身體和心理的疾病。焦慮,失眠,健忘,情緒的低落,甚至可能導致抑鬱。當身體處於這種長期的不良狀態下的時候,最終會導致器質性的病變。有研究表明,大約70%左右的疾病和不良的心理情緒有關。

(2)古哺乳動物複合體(邊緣系統)

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The Paleomammalian Complex (Limbic System)古哺乳動物複合體(邊緣系統),我們暫且稱之為羊駝腦。

字面直譯為古哺乳動物複合體(邊緣系統),或者是古哺乳動物腦。Paleo-在英文前綴中,一般意指“古老的”的意思。Mamma,就是媽媽,詞義源自“乳房”。Mammal,哺乳動物。

同時,為了好理解,我們也找一個哺乳動物作為指代,方便描述。我選擇了的動物是被稱之為神獸草泥馬的羊駝。這個可愛的小傢伙在受到刺激的時候會吐口水以表示抗議。用此來體現一種情緒化的表徵。

在麥克萊恩的假說中,這部分大腦主要控制人們的情緒,所以有時也被人們稱為感性腦。生氣,害怕,痛苦,高興,悲傷等等一系列與情感相關的感受,都是由這部分大腦所控制的。

在進化過程中,在基本的生存的控制需求基礎上,生物逐漸進化出了這部分大腦。通過情緒和外界建立更加深入、廣泛和從容的強聯繫。

羊駝腦負責控制人類情緒。情緒控制區的灰質過少,會引發間歇性暴發障礙,即一種間歇性的、易復發、易衝動的攻擊性行為,比躁鬱症和精神分裂症更為常見。

加利福尼亞大學醫學教授卡梅隆•卡特(Cameron Carter)帶領他的研究小組對此做了一項實驗。他們用磁共振掃描儀檢查了168個志願者,發現其中57個患有間歇性爆發障礙,53個健康,剩餘的58個患有其它精神類疾病且具有較強的攻擊性。

實驗結果證實,人類的攻擊行為和大腦灰質之間有直接聯繫。神經影像顯示,這類情緒控制區域會影響人類的攻擊行為。大腦中灰質越少,人越容易發怒,攻擊性也就越強。

約翰.洛克總結的三類容易犯錯的人:

  • 害怕與別人不同而不思考的人
  • 大腦邊緣系統強於大腦皮層的人
  • 有理性但無判斷力,過度的片面化的人

也就是說,我們大腦中,經常打架的那2個小人,一個住在大腦邊緣系統中,一個住在大腦皮層裡。當你的羊駝的口水吐到你的愛因斯坦身上的時候,你就輸了。

(3)新哺乳動物複合體(大腦皮層)

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The Neomammalian Complex (Neocortex)新哺乳動物複合體(大腦皮層),我們暫且稱之為愛因斯坦腦。

字面直譯為新哺乳動物複合體(大腦皮層),就是新哺乳動物腦,在現代,我們經常提到、聽到和看到的關於大腦的描述,多半指的是這部分大腦,也就是大腦皮層。

這部分,佔了大腦總體比例的96%左右,是進化中的傑出產物,提供給我們語言能力、洞察力、計劃能力和抽象能力等,是最終建立人類世界在地球上的統治地位的主要原因。

目前,人類對於這部分大腦皮層的研究才剛剛起步。我們知道,在大腦皮層中有200億左右個神經元,但是,當前最先進的腦科學研究機構只能在幾百個這樣的數量級上進行神經元的研究。試想,如果未來,對於腦科學的研究可以遵循摩爾定律的話,就像集成電路晶體管的數量升級那樣,那麼,未來,人類對大腦的研究將更加的深入,離徹底揭開大腦之謎就不遠了。

人類的整個文明就是構建在大腦皮層之上的。我們之所以可以思考、推理和記憶,都是這部分大腦的功勞。就是大腦皮層的一點差異,使得我們的祖先站了起來,學會了製造使用工具,發展出了語言,構建起復雜的社會結構,最終通過科學統治了世界。

愛因斯坦在接受到外界的刺激後會思考並最終提出相對論,而羊駝只會吐口水。這部分大腦主要控制的是我們的認知水平,這也是人與人之間最大的不同。

03 進化歷程

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在生物的進化過程中,逐漸形成了蜥蜴腦、羊駝腦和愛因斯坦腦,這也是生物體在處理外界刺激的能力的提高的過程。而最終,人與動物、人與人之間的差異則體現在了認知水平的差異上,也就是愛因斯坦腦的不同上。

蜥蜴腦處於大腦的最底層,也就是最接近神經中樞的位置,這也是為什麼這種反應機制最直接、最快速的原因。這也很好理解,因為在進化的過程中,形成的最早,對我們的機體也最重要。這種基本的反饋機制在若干億年的進化中,早已打磨的非常精良。

羊駝腦位於蜥蜴腦的外層,將外界的刺激轉化為情緒後,再作用於蜥蜴腦上,產生直接的身體反應。這也就是,為什麼我們在登高的時候會害怕而腿發軟,動彈不得;為什麼當危險來襲的時候我們會轉身逃跑。我們的情緒帶給身體快速的反應。

情緒,在普通人身上,是日常生活中最直接的控制源。一般而言,我們簡單的將情緒分為積極的和消極的。積極的情緒會誘發我們去幹一些事情,消極的情緒也會驅使我們為了避免想象中不好的事情發生,去幹一些事情。總之,不管是積極的還是消極的,都會給我們極大的觸動,從而誘發行動。

真正對我們起到控制作用的其實是羊駝腦。這也是經濟學為什麼經常無法預測一些經濟現象的發生,比如2008年的經濟危機。

因為經濟學的基本假設是人都是通過愛因斯坦腦控制的,而實際的情況是,我們是情緒控制的動物,情緒的不確定性太強,那些誘發我們行為的往往不是理性的分析,而是感情的衝動。

愛因斯坦腦在最外層,也是最後進化出來的大腦部分。這部分大腦皮層建立在對外界的認知的基礎之上。先有思考再有情緒而產生反應。

比如,當我們看打一篇態度鮮明的文章的時候,我們的愛因斯坦腦會和自己的基本價值觀念進行比對,如果符合我們的價值觀,我們的羊駝腦產生喜悅的情緒,然後控制我們的蜥蜴腦點了個贊;如果不符合,甚至直接衝突,那麼的羊駝腦則告訴蜥蜴腦說,去,吐它!

04 現代腦神經科學最大的發現

舒適區,是人類在狩獵採集時代發展出來的一種應對生存挑戰的模式。那是一個短缺的時期,食物是第一要著。

我們都知道,面對稀缺的處理方式,分為2個大類——開源或節流。

開源,就是提高效率。大約在一萬年前,人類開始了農業革命,在200多年之前,開始了工業革命,直到21世紀初。從本世紀初開始的信息革命,使得我們的生產效率進一步提升。而從現在開始的信息革命+基因革命,會又一次徹底的改變這個世界。

節流就是儘可能的減少不必要的消耗。從節流的方向上,人體發展出了一個特性就是儘可能的待在舒適區。人類的大腦佔了人體重量的1%-2%,但是,大腦的耗能卻佔到了25%左右,是耗能的大戶!為了減少這部分的能耗,人類學會了節約使用大腦。

待在舒適區的意思就是我們不用去想過多的東西,一切都是簡單高效且隨其自然的狀態。想想我們在做演講時的緊張、不安、心跳加快,這些都是離開舒適區的身體反應,這些狀況的出現,極大的刺激和消耗了身體的能量存儲,對於在食物稀缺狀態下的人類,這是一種極大的消耗和浪費。所以,我們更傾向於穩定的舒適區狀態。

(1)身體成長的模式

在長達幾十萬甚至上百萬年的演化中,身體逐漸的產生了一種偏好,那就是穩定性。穩定性就是舒適區在身體上的體現。這是最節省能耗的方式。但是,我們為了變得更強大,就必須打破這種狀態才行。

比如,讓你現在徒手做俯臥撐,你能做多少個?我能做20個一次。在沒有更多的外界的刺激下,這種狀態可以維持很久,也就是說,我們可以一直保持做20個俯臥撐的能力。要想做50個,怎麼辦呢?那就需要從現在的這種舒適的穩定態中解放出來。比如,我開始每天做30個。30個,對於身體來說,是一種不舒服的狀態,因為原來的穩定態被打破了。

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身體想要再次迴歸穩定性,潛意識中會有一種力量一個聲音讓你放棄,這就是節流,你開始了和自己較勁。如果你不放棄,戰勝了自己,那麼你的身體將會妥協,這就是開源,即積極的做出改變:加強肌肉。然後,肌肉開始生長,長到最經濟的狀態:滿足你每天做30個俯臥撐的舒適狀態,也就是說,通過一段時間的鍛鍊,你做30個俯臥撐也不累了,很簡單就能做到了。然後,40個,50個,就這樣你越來越強壯。

人體的適應能力的強悍是超過你的想象的。你知道人類目前的俯臥撐世界紀錄是多少嗎?是1993年一個美國人創下的,他用了21小時21分,完成了46001俯臥撐。

(2)大腦成長的模式

我們的大腦的生長髮育和身體極為不同,當成年之後,大部分的腦細胞不再分裂為新的腦細胞。而大腦的成長體現在一種新的模式上,那就是神經元之間的重新佈線以及線徑的變化。

當我們在學習新的知識的時候,神經元之間會產生新的連接。就像你學習騎自行車,控制不同運動神經和肌肉的神經元之間會建立新的連接,隨著你練習的增加,這些神經元連接的“線纜”的外層包裹的“髓鞘”的強度和厚度會增加。

就像我們知道的電纜一樣,外面的絕緣層越厚實,抗干擾能力就越強,在線纜中傳遞的信號就越不易受到干擾,就越穩定。這就是我們學習的秘密。

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原來自己在幹某類事情的時候,要麼不知道應該如何去做,就像在沒有路的山間跋涉,不停的在尋找出路;要麼走的磕磕絆絆,就是國道,省道,甚至是縣道和村道,路況不好,坑坑窪窪,還不時有野狗竄出來,被慢吞吞的拖拉機擋了道。

而經過訓練之後的有能力時的大腦,就像是通過整修和重新規劃,建立了一條條高速公路,不但道路寬闊,平整通暢,而且,受到的干擾也少了很多。

能力,就像一組通暢且不受阻礙的信息傳遞高速公路網,解決方案在不同的神經元之間高速的傳遞,道路四通八達且規整有序。能力愈強,代表著大腦中的神經細胞的突觸溝通越多,可以形成的迴路就越多,從我們平時的感覺就是能想出的解決辦法就越多。

當你開始新的學習和體驗時,大腦便建立起神經通路。神經通路或者回路是由互通的神經元所組成的路徑。這些大腦中的路徑是通過學習和實踐形成的;就如同一個牧者和它的牧群每日相同的行走路線形成了一條山道。每一次新的嘗試在有牽連的神經元之間重新訪問神經迴路和重新建立神經傳輸,能夠提高突觸傳遞的效率。相關的神經元之間的交流變得便利,認知使它們交流的速度越來越快。突觸可塑性也許是大腦驚人的可塑性依賴的支柱。Kolb, B.,Muhammad, A., & Gibb, R., 在正常和受傷的大腦中尋找潛在的大腦可塑性的因素。


大腦會以各種不同的方式來重新佈線那些網絡,例如,強化或弱化神經元之間的各種連接,同時還增加新的神經元連接或摒棄舊的神經元連接。髓磷脂的含量也會增加,在神經細胞周圍形成隔離鞘,允許神經信號更加迅速的傳遞;髓鞘形成可以使神經脈衝的速度提高10倍之多。因為這些神經元網絡負責思考、記憶、控制移動、解讀感官信號以及大腦的所有其他功能,重新調整和加快這些網絡的運轉速度,使人可以做各種各樣的事情,那些事情都是以前做不了的。經常性的訓練會使大腦中受到訓練挑戰的區域發生改變。大腦通過自身重新佈線的方式來適應這些挑戰,增強其執行那些挑戰所需功能的能力。——《刻意練習》

之前有一句很富有雞湯意味的話說:當上帝為你關上一扇門,同時,他會為你打開一扇窗。這句話是對的,但是不精確,因為,這扇窗是你自己打開的。現在發展出的核磁共振技術給我們提供了證據。什麼意思?

我們都知道,很多盲人或者失聰的人,其他的感覺能力會變強,比如觸覺。科學家做過實驗,經常進行盲文閱讀的失明者,他們的指尖的觸覺要遠遠高於視力正常的研究對象。他們可以感受到輕柔的多的觸碰。

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比如,讓你閉上眼睛,然後用很纖細的羽毛觸碰你的手指尖,可能你幾乎沒有任何的感覺。但是,對於經常“閱讀”盲文的失明者,他們就能感受得到!

研究者們使用功能型核磁共振儀,在失明者進行閱讀盲文的時候,對其大腦進行了觀察。結果令人驚訝!這時,參與活動的大腦區域,不僅僅是控制手指的區域,還有本來應該控制視覺的視覺皮層!

普通人,只有在處理視覺信息的時候,這部分視覺皮層才會有活動。對於這些進行盲文閱讀的失明者,視覺皮層居然轉換了功能,幫助他們解讀指尖接觸到的突起的小點的含義!也就是說,我們可以調用空閒的大腦區域來完成甚至與其功能不同的任務!

同樣的,在對音樂家的研究中,也有類似的發現。

愛德華.陶布是阿拉巴馬大學伯明翰分校的心理學教授,他與四位德國科學家合作進行對音樂家的一項研究,成果發表在了《科學》雜誌上。

實驗人員發現,同普通人相比,音樂家的大腦中,控制左手的區域明顯的大得多!而且,音樂家的,控制手指的區域,已經佔據了通常用來控制手掌的那些區域中的一部分!

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在隨後的研究中,還有更驚人的發現。在他們對招募到的音樂家和非音樂家進行了詳細的腦磁波對比分析後發現,音樂家在腦皮層的不同部位中擁有更多的腦灰質,從而使得TA們控制手指的能力明顯的強於非音樂家。和非音樂家相比,音樂家在和其專業能力相關的大腦區域中(比如控制觸覺、雙手的感覺、空間運動能力等),擁有更多的腦灰質!而且,音樂家的訓練時間越長,大腦的相關部位就越大!

事實上,人腦可以在從出生到生命終了的任何年齡發生改變。在富有激勵因素的環境,人腦會變得更好;如果接收不到刺激,人腦就會向反方向發展——馬莉安.黛爾蒙德 加州大學伯克利分校教授

人腦是可塑的,你可以通過練習,讓自己越來越聰明!這就是所謂的大腦的用進廢退原則!聰明人會越來越聰明,而不勤于思考的人,則會越來越笨。

科學家們在研究了愛因斯坦的大腦和其他的很多數學家的大腦後發現,和普通的我們相比,這些人大腦中的頂下小葉部分,也就是控制抽象數學思考的區域,大了許多!同時,在定量分析的時候還發現,這些區域的大小,和數學家們進行數學研究的時間有一定的正相關性!也就是說,這部分區域很有可能是愛因斯坦同學在後天的長期鍛鍊中產生的變化,而這些變化,同時促進了他這方面的能力。

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當上帝為你關上一扇門,同時,他會為你打開一扇窗。這句話是對的,但是不精確,因為,這扇窗是你自己打開的。我們通過改變大腦,就能改變一切。


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