第二章 原始大脑vs意识大脑
无脑生命
宇宙大爆炸!
138亿年前,我们的宇宙骤然闪现,与此同时开始扩张,物质最终开始聚合——形成恒星。核熔炉被点燃,产生核聚变。较轻的元素在恒星内部转变为较重的元素。尘埃云在引力的作用下被压缩,形成固体团块或气化球体。其中一些星球被临近的恒星的引力俘获。
我们的地球形成于46亿年前。几乎在同一时间,生命诞生了。可能早在42亿年前,生命在液态海洋的深处,在火山岩浆喷口附近出现。但是在其他多数地方,生命诞生的里程碑大概在34.8亿年前才被竖立起来。
生命的先决条件非常明确。生命必须能够自行繁殖和繁衍,可以通过直接复制或克隆来实现,也可以通过更复杂的方法来实现。繁殖必须持续而精准地进行——能够靠谱地产生活的有机体。这种复制保真度(copying fidelity)很重要。否则,在世世代代之间反复出现的复制错误最终将会导致灭绝。生命还必须保证“硕果累累”,需要频繁进行繁殖才能确保物种延绵不绝。繁殖能力的高低取决于当前环境的恶劣程度或宜人程度。这种权衡很艰难。在困难时期多生几个后代可能是一种保险的策略。不过,这种做法也可能只是单纯地造成了精力的浪费,进而让你的生存前景更加暗淡。
请注意,生命的需求清单上少了件东西——大脑。的确,早期的生命形式根本没有大脑。
我们为什么需要大脑
已知的关于最早的大脑的确凿证据距今只有5.2亿年的历史。生命的出现和大脑的出现之间存在着漫长的时间间隔。
那么,我们为什么需要大脑呢?
地球上有很多生命形式没有大脑也能正常运转,而且它们都活得挺好。看看周围的真菌、微生物、细菌和病毒(当然得用显微镜看),你此刻就游荡在一团肉眼不可见的微生物迷雾之中。它们都没有大脑,却能非常高效地存活。
当然,这些都是相对简单的生命形式。它们甚至不是由细胞构成的。细胞是个微观奇迹,它集动力装置、垃圾处理、入侵防御体系、工厂以及维护设备于一体。
我们再来想想,多细胞生命呢?
我们所生活的这个星球被各种复杂的多细胞植物覆盖着。很多植物所展现出的适应性行为简直可以用“充满智慧”来形容。花朵只在太阳出来时才开放。树液能够治疗和修复伤口。桉树通过脱落有毒的树皮来毒害附近的竞争者。某些松树的种子只有在森林大火的余温之下才会发芽——只在有机会茁壮成长的时候才会发芽。而这一切都不需要大脑。
那如果我们只看动物呢?
似乎仍然是死胡同一条。有些动物的整个门类都没有大脑,但也一样能正常生活。这些动物包括海胆、珊瑚、水母和海星。早在我们的祖先爬上陆地之前,这些海洋生物就已经繁衍生息了许久,可以说是历尽沧海桑田了。
甚至有证据表明大脑曾经在某些动物身上出现过,但后来又被摒弃了。某些海绵是有大脑的生物的后代,但是维持大脑运转的成本很高昂。所以,这些海绵把大脑进化没了。
在寻找大脑存在原因的过程中,不起眼的海鞘为我们提供了关键的线索。这种海洋动物生来就有大脑。它会游泳,它出发了,它找到一块漂亮的石头,于是它就附着在石头上度过余生。接下来发生的事情令人大跌眼镜:它把自己的大脑吃掉了!没错,它利用分解大脑所产生的能量来建立消化系统。一旦它附着在自己的永久居所之上,它就得从身边的漂浮物中获取营养。大脑不再被需要,它的能量被循环利用了。
在免不了要运动的世界里,为了应对飞速的变化,我们进化出了大脑。
遵循配方
“个体发生重演系统发育”(ontogeny recapitulates phylogeny)——虽然有着浓浓的希腊腔调,但是这并不能削弱这个概念的重要性。个体发生(ontogeny)是指生物体的身体发育。系统发育(phylogeny)说的是在成长过程中,个体要经历其祖先在漫长的进化长河中所经历过的所有重要的中间形式。
假如把所有的生命看作一个基础的遗传配方,你可以对其进行调整和改进,甚至可以添加步骤。不过你仍然需要按照正确的顺序来建构生命。在子宫里,我们都要经历细胞分裂和分化的阶段。然后我们把心脏和循环系统加了进去,之后像蝌蚪一样长出四肢。之后,我们造出眼睛和大脑,并阻止脊椎末端长出尾巴。最后,我们把和猪差不多的身体变成了与人类相似的身体。我们把数十亿年的进化历程快进了一遍,然后造出了我们自己!
大脑发育也是如此。古老的脑干和运动皮层首先发育。额叶在我们成年后才会成熟。人类大脑中最后一个完整“交付”的区域是前额皮质——只有到了二十五六岁的时候它才发育完全!它是掌管计划、自我控制和“执行功能”的脑区。
对人类来说,青年时期的大脑弹性极大,在这个阶段,大脑的尺寸和能力都会产生极大的飞跃。在此后余生大脑也能不断进行新的适应。在遭遇了某些严重的身体伤害之后,大脑能够神奇地对感受区和肌肉控制区进行重新映射,以此适应新的现实。在短期禁食和饥饿的情况下,大脑还会通过生长新的脑细胞来变得更聪明,以此来提升未来能找到食物的机会。不过,我们从一开始就是遵循着基因配方来构建大脑的,这一基本观点至关重要。
进化保留了过去有效的构造,而后添加新的大脑功能来帮助我们适应和生存。
重要的大脑系统
我的观点可能会让一群愤怒的神经学家和古生物学家气到想要把我撕成碎片。在悲剧发生之前,我必须先承认,刚才所讲的全部内容都是极简版本。真正的大脑要复杂得多。不过,我还是打算只勾勒出它的简单轮廓。
可以把人类的大脑想象成四个系统,每个系统都有单独的子系统。大部分系统是紧密相连的,它们通过相互传递信息来进行互动。它们时而合作,时而相互竞争,甚至会凌驾于彼此之上。
在本书中,我偶尔会提到特定的脑区和化学物质。不过你不需要记住或掌握这些细节。
人类大脑的四个主要系统包括:
●基本生存——脑干和下丘脑的职责是让这盏生命之灯长明不灭。在你睡着的时候,是它们让你的心脏继续跳动,并确保你即使处于无意识的状态下也不会忘了呼吸。
●复杂的自动反应——边缘系统包括杏仁核、海马体、扣带回、丘脑和隔区(septal area)。它负责记忆、情绪和唤起。因为强烈的情绪和刺激会产生最生动的记忆,所以这些区域相互关联。记忆能够帮助我们在未来遇到类似情形的时候得以生存。
●有意运动和动作——基底神经节对有意运动和身体控制至关重要。这个系统使我们能够学习新的运动技能,并且能通过重复和体验来日复一日地优化这些技能。
●社会行为和计划——我们是地球上社会性最强的哺乳动物,前额叶皮层贡献很大。我们可以在由数百万陌生人组成的庞大网络中高效合作。这使得我们能够执行旷日持久的复杂计划。通过这个系统,我们还能够对自己在社会部落中的处境形成流畅的认识。我们可以通过对行为进行内在的模拟和建模,来对各种行为过程进行推断。
将上述的四个系统称为“脑区”是错误的,因为它们在运行过程中并不是彼此孤立的。它们之间有着强有力的直接关联。例如,眶额皮层(orbitofrontal cortex,OFC)是大脑中负责对强烈的情绪进行整合的区域,它还会进一步把情绪纳入有意识的决策过程中去。为此,眶额皮层直接与脑干和杏仁核连在一起。通过这种交流方式,它将决策与大脑中更古老的负责基本生存以及负责体验恐惧的结构联系起来。
请记住以下基本内容:
●我们的大脑保留了仍然发挥着作用的古老大脑结构,并对其进行了调整。所有主要的系统都已经在许多其他物种的大脑中存在了很长时间,事实证明这些基础结构是很有效的。只不过这些系统的布局、复杂性和尺寸千差万别。
●与古老物种相比,人类大脑中相对较新的区域要发达得多。较新的区域也与古老的大脑区域紧密相连。
●大脑的不同系统会在不同的情况下被激活并处于主导地位,这是由环境所决定的。在危机时刻,我们古老的生存本能会凌驾于现代的大脑结构之上。只有在没有直接威胁的情况下,与社会思考相关的大脑结构才会运作。
化繁为简,发挥效能
关于大脑的复杂性,我们仅仅触及了一点皮毛,不过我还要把它进一步简化。为此,我想把大脑简化为两个部分:
●原始大脑——原始大脑是所有古老结构的组合,它负责在你的生活中开启“自动驾驶”模式。它致力于满足生存的必要条件。原始大脑处理着海量的信息,它永不停歇,从不疲倦。它将缤纷多彩的信息融入即时的决策和行动。有时候,我们的身体也能体验到这种原始的智慧,那就是所谓的直觉或“第六感”。为了提高工作效率,原始大脑会走捷径。这有赖于从过去的经验中习得的无意识冲动和抑制型本能。
原始大脑会对兴奋产生反应,也会对积极情绪和消极情绪做出反应。大多数不能引起强烈反应的情况都会被无情地忽略。忽略和简化有两方面的好处——既能节省能量,又能加快决策速度。
●意识大脑——大脑中更现代的部分是我们能够通过有意思维或通过意识去触及的部分。我们在社会部落中的地位和动态关系会不断变化,意识大脑所包含的区域就负责对这种不断变化的社会关系进行定位并且做出规划。这部分大脑也负责语言和抽象的符号思维。
意识大脑需要消耗巨大的能量,它的容量也非常有限,而且很容易疲劳。它还很容易被打扰,容易中圈套。意识大脑自以为自己是掌权的。实际上,在干活儿不惜力的原始大脑面前,意识大脑基本上只能靠边儿站。只有在不存在迫在眉睫的生存威胁的情况下,或是没有新情况出现的时候,我们才会参考意识大脑的意见。在不参与抽象思维的时候,意识大脑的默认设置是——只负责思考社交方面的问题。
本书的核心内容就是这两种大脑之间的合作与拉锯。