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獨(dú)一無(wú)二的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)

社會(huì)動(dòng)物 作者:(美)戴維·布魯克斯


哈羅德的大腦神經(jīng)元總數(shù)在1 000億個(gè)以上。當(dāng)哈羅德開(kāi)始認(rèn)識(shí)世界時(shí),每個(gè)神經(jīng)元都會(huì)生成分支,與其他神經(jīng)元形成聯(lián)結(jié)。兩個(gè)不同神經(jīng)元分支聯(lián)結(jié)的地方被稱為神經(jīng)突觸。哈羅德正在快速生成這樣的聯(lián)結(jié)??茖W(xué)家計(jì)算過(guò),人類從在子宮內(nèi)第2個(gè)月到2歲生日之間,大腦平均以每秒180萬(wàn)個(gè)的速度形成神經(jīng)突觸。大腦制造突觸是為了儲(chǔ)存信息。我們知道的一切事物都蘊(yùn)藏在神經(jīng)聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。

到兩三歲時(shí),哈羅德的每個(gè)神經(jīng)元平均會(huì)形成15 000個(gè)聯(lián)結(jié),盡管其中不常用的會(huì)逐漸消退。哈羅德的大腦最終會(huì)含有多達(dá)100萬(wàn)億~500萬(wàn)億個(gè),甚至1 000萬(wàn)億個(gè)神經(jīng)突觸。如果你想弄清楚哈羅德的腦細(xì)胞間形成聯(lián)結(jié)的潛力,不妨這樣考慮一下:僅60個(gè)神經(jīng)元相互聯(lián)結(jié)的可能性就多達(dá)1081種(1后面跟著81個(gè)零)這一數(shù)字相當(dāng)于已知宇宙中粒子總數(shù)的10倍左右。杰夫?霍金斯(Jeff Hawkins)提出了另一種想象大腦的方法:設(shè)想一個(gè)足球場(chǎng)上堆滿了意大利面,然后把它縮小到人的顱骨大小,那么它的復(fù)雜程度仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如大腦神經(jīng)元的分布。

在《嬰兒床上的科學(xué)家》(The Scientist in the Crib)一書(shū)中,哥普尼克、梅爾特佐夫與庫(kù)爾對(duì)神經(jīng)元相互聯(lián)結(jié)的過(guò)程作了巧妙的描述:“這就像當(dāng)你經(jīng)常用手機(jī)給鄰居打電話時(shí),你們的房子之間就自動(dòng)出現(xiàn)了一條電纜。一開(kāi)始,細(xì)胞會(huì)試圖與盡可能多的細(xì)胞形成聯(lián)結(jié),就像電話推銷員打電話給每個(gè)人,希望有人應(yīng)答一樣。在另一個(gè)細(xì)胞作出回應(yīng),且回應(yīng)的頻度和程度足夠時(shí),一條更為穩(wěn)固的紐帶便形成了。”

這里我想暫停一下,因?yàn)橥挥|形成的過(guò)程是“哈羅德究竟是誰(shuí)”這個(gè)問(wèn)題的核心部分。千百年來(lái),哲學(xué)家們一直在探索人類對(duì)自我的定義。究竟是什么使一個(gè)人在經(jīng)歷日復(fù)一日、年復(fù)一年的變化后還是他自己而不會(huì)變成別人?是什么整合了每個(gè)人生命中所有不同的想法、行為和情緒?真正的自我究竟在哪里?

答案的一部分就在突觸聯(lián)結(jié)的模式之中。當(dāng)我們看到蘋(píng)果時(shí),關(guān)于蘋(píng)果的感官知覺(jué)(它的顏色、形狀、觸感、氣味等)被轉(zhuǎn)譯入神經(jīng)元相互聯(lián)結(jié)形成的整體網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)中的神經(jīng)元會(huì)共同激發(fā)。這些激發(fā)或者說(shuō)電化學(xué)沖動(dòng)并非集中于大腦中某一個(gè)單獨(dú)對(duì)應(yīng)蘋(píng)果的區(qū)域,跟蘋(píng)果有關(guān)的信息分散于廣闊的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中。在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,貓被教會(huì)從一扇標(biāo)記有特定幾何圖形的門(mén)后尋找食物。這個(gè)幾何圖形在分布于貓腦中的500多萬(wàn)個(gè)細(xì)胞中觸發(fā)了與學(xué)習(xí)相關(guān)的反應(yīng)。另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明,辨別“P”與“B”兩個(gè)字母發(fā)音的能力需要腦中多達(dá)22個(gè)區(qū)域的參與。

當(dāng)哈羅德看見(jiàn)狗時(shí),神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)會(huì)激發(fā)。他看見(jiàn)的狗越多,相關(guān)神經(jīng)元間的聯(lián)結(jié)就變得越密集、越高效??匆?jiàn)的狗越多,關(guān)于狗的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)就變得越快速?gòu)?fù)雜,人也就越善于識(shí)別狗的總體特點(diǎn)和不同狗之間的差異。通過(guò)努力、練習(xí)和經(jīng)驗(yàn),人們可以增進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的精密程度。小提琴手跟左手相關(guān)的大腦區(qū)域具有密集的神經(jīng)元聯(lián)結(jié),因?yàn)樗麄冊(cè)谘葑鄷r(shí)頻繁地使用左手。

你具有與眾不同的簽名,與眾不同的笑容,在淋浴后用一種與眾不同的方式晾干自己,這是因?yàn)槟愣啻瓮瓿蛇^(guò)這些活動(dòng),大腦中與之相對(duì)應(yīng)的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)形成了非常密集的聯(lián)結(jié)。你可能會(huì)按從A到Z的順序背誦字母表,因?yàn)橥ㄟ^(guò)背誦,你在大腦中建立了這種順序的模式。你可能感到從Z到A反著背誦字母表非常困難,因?yàn)檫@一順序還未通過(guò)經(jīng)驗(yàn)予以強(qiáng)化。

因此,我們每個(gè)人都擁有獨(dú)一無(wú)二的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),它會(huì)隨我們生活中的各種情況形成、固化和隨時(shí)更新?;芈芬坏┬纬?,同樣的回路在將來(lái)受到激發(fā)的機(jī)會(huì)就增加了。神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)包含了我們的經(jīng)驗(yàn),并據(jù)此指引我們未來(lái)的行為。它包括了我們每個(gè)人在世界上獨(dú)特的生存方式,我們行走、說(shuō)話和反應(yīng)的方式。它是我們的行為所遵循的模式。大腦是生活的記錄者,神經(jīng)聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)是習(xí)慣、人格和偏好的生理表現(xiàn),而你則是大腦中的物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)所顯現(xiàn)出的精神實(shí)體。


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