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古人認為“心在思考”很蠢嗎?最強大腦遭遇終極逆向工程

古人都不約而同地以為是心在想事情,心想事成。孟子曰:心之官則思——心的作用就是思考。

中醫裡雖然有腦髓但功能不詳,也沒有被納入五臟六腑。後代有中醫提出新設個“神髒”,但變成六髒六腑,又破壞了中醫“陰陽五行”在形式上的完整性。

不僅中國,幾乎所有的古代文化都認為心在想事情,將心臟視為生命和靈魂所在,是人的情感、智慧、記憶、意志的中心。因此,中英文是“心心相通”的,帶“心”的短語,互相翻譯起來全無障礙:

全心全意 with all one‘s heart

改變心意 a change of heart

發自心底 from the bottom of one’s heart

往心裡去 take to heart

偷得芳心 steal someone‘s heart

敞開心扉 open to one’s heart

喪失信心 lose heart

美好心靈 a heart of gold

在西方,“心在想”還是“腦在想”,是有爭議的。古埃及、古希臘都有不少關於腦部損傷和患者異常行為的觀察和記載,經過推理分析也會發現大腦才是人的意識中樞。

但是,“心在想”確實更為自然更像是常識,比如我們說話透過喉部氣流,來源的方向也是心臟。為此,西方的孔聖人——亞里士多德還總結了七條理由來統一思想:

1、心臟居中,心臟連著全身(因為神經不如血管容易被看到);

2、胎兒發育時,心臟先於大腦出現;

3、所有動物都有心臟,脊椎動物才有大腦;

4、心臟觸控有反應,大腦卻沒有;

5、心臟跟全身交換熱的血液,大腦卻沒有;

6、情緒激動則心跳加快,大腦卻沒變化;

7、心臟若受傷必然死,大腦受傷則未必。

公元2世紀,西方的華佗——蓋倫醫生在給豬做手術時,無意中發現了喉返神經(控制喉部肌肉運動)。不小心切斷喉返神經後,豬不再嚎叫,喉返神經連線大腦,這對大腦的功能是一個直接的證明。

古人認為“心在思考”很蠢嗎?最強大腦遭遇終極逆向工程

蓋倫在動物身上做了很多神經系統的破壞實驗,建立了一套理論知識。但是,知識在基礎階段,往往是沒有用處的,好比發現地球繞著太陽轉,這件事本身並不能立即幫上世代種地的農民任何忙,幾百年後的今天,農民卻因此用上太空育種,以及用衛星定位輔助機械農耕。

蓋倫這套東西不能馬上變成應用,就只在西方課堂流傳了千年,老師生搬硬套地教,學生糊里糊塗地學,甚至沒有人發現蓋倫描繪的其實是牛的大腦,根本不是人的大腦(蓋倫時代人體解剖是禁止的,蓋倫本人也覺得解剖猴子很“膈應”)。

所以,“心在想”還是“腦在想”變成了一個既沒有定案,也不被認為有意義的無聊問題。無聊的科學問題遠不如文學有價值,心至少還是“靈魂”的棲息地,莎士比亞在《威尼斯商人》中寫道:

告訴我愛情生長的地方,是在腦海裡,還是在心房?

情感發自於心,在感覺上就比發自於腦要更加真誠。

心臟的秘密

文藝復興之後,科學精神煥發了,只要是科學研究都不被當成無聊,求真本身變得有意義。尤其是實驗方法的興起,就像伽利略站上比薩斜塔扔鐵球(的傳說)一樣,有很多東西試一下就知道了。例如:

過去認為眼睛連線大腦的神經是“光通道”,眼冒金星是因為人眼睛會產生光。1719年,義大利解剖學家莫爾加尼把自己和助手關在黑屋子裡,對自己下狠手,猛擊自己的眼睛直到感覺眼冒金星,然而助手並沒有看見任何光,這才排除掉眼睛產生光的可能性。

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現代解剖學的興起殊為不易,既有倫理障礙也有心理障礙,需要意志堅定的科學家,威廉·哈維就是其中的傑出代表。哈維與莎士比亞和伽利略是同時代人,他是倫敦最好的醫生,也是英國國王詹姆士和查理的御醫。

哈維對動物進行活體解剖觀察血流情況,從現代眼光看這種缺乏麻醉手段的解剖有些殘忍。即便殘忍,發現血液迴圈也不容易,因為還沒有發明出來顯微鏡,看不到毛細血管。哈維只能對心臟每次搏動射出的血量和動物體內總血量進行計算對比,甚至還去品嚐動脈血和靜脈血的味道。總之,他發現了血液迴圈——血液從心臟進入動脈,從動脈(經毛細血管)匯入靜脈,從靜脈流回心臟。哈維寫道:

動物體內血液始終迴圈運動不止,那正是心臟透過搏動完成的動作和功能,也是心臟收縮和舒張的唯一目的。

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按說,哈維醫生醫術如此卓絕,又做出這麼巨大的科學發現,應該更會“患者盈門,收入劇增”吧?然而事與願違,由於原先的巫醫放血療法是建立在“肝從食物中提取血、心臟加熱血液進入靜脈”這種傳統理論之上,哈維的新發現一定會斷了庸醫的財路。在庸醫的群體攻擊下,哈維反而被迫關張,不能從醫,而巫醫放血療法竟然還繼續流傳了200年。

真理屬於人類,謬誤屬於時代(哥德語)。到今天,無數患者已經受益於醫學對心臟功能和原理的揭示,心內科、心外科各種醫療技術突飛猛進。

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1958年,在43歲的瑞典工程師拉森的強烈要求下,兩位大夫給他開胸植入了世界首個心臟起搏器,裝置很不可靠,而且每幾個小時就要充電一次。後來,拉森總共用了26臺心臟起搏器,新型裝置永遠體積更小、更智慧、更安全、更耐用和更多功能,而且可以透過靜脈匯入,不再需要開胸手術。

拉森依靠起搏器維持心臟跳動,可以放心地工作和環遊世界。心臟起搏器幫助他完成了15億次心跳,他也見證了心臟起搏器的發展歷史,他活到了86歲,他的大夫都先於他去世了。

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如今全世界有近500萬人依靠植入的心臟起搏器維持生命,這是科學的偉大成就,我們甚至還有了人工心臟(肯定不帶思維功能的)。

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大腦的秘密

跟心臟相比,人類對大腦的認知過程就太曲折和艱難了。心臟的功能比較單一,人的心臟和動物的心臟也是一致的,依靠動物實驗基本上可以解決全部問題。

人腦的功能則太豐富了,用動物做實驗可以觀察到的東西非常有限,一來動物的“親身體驗”無從得知,二來人的高階思維活動也是動物沒有的。

因此,直到現在,研究頭腦受到損傷而行為異常的病人都還是大腦科研的重要手段。

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最有名的是一位名叫H。M。的患者,1953年,醫生為了治療他的頑固性癲癇,切除了一些特定部位的腦組織。手術後他的記憶出了問題——他知道自己是誰,兒時的記憶也都保留下來,但青年的記憶沒有了;他可以理解和配合醫生做很多研究,但轉頭就忘,不能形成新的記憶。

H。M。手術後,配合各種研究人員做了50 多年的研究,但他永遠也記不住他們中的任何人,每天他都會跟大夫說“很高興認識你”。他活到82歲,去世後他的大腦做成了電子標本,成為醫學界寶貴的公共財富。

上世紀50年代前後,另有十幾例癲癇病人做了胼胝體切斷手術,胼胝體連線左右半腦,接受這種手術的病人叫“裂腦人”。他們一般病情控制較好,意識和智力往往看起來也很正常。但是,科學家發現這些病人左右半腦存在獨立的兩個意識!而且左腦會負責為患者的行為編造藉口!

例如:

一個實驗是給裂腦人的右腦(左眼)和左腦(右眼)分別看不同的螢幕內容,讓他根據看到的東西左右手分別拿取相關的圖片——

實驗中給右腦(左眼)看雪地,右腦會指令左手拿起鏟子的圖片;

同時給左腦(右眼)看雞爪子,左腦會指令右手拿起雞的圖片;

當螢幕消失後,裂腦人同時看到鏟子和雞的圖片,並不會覺得奇怪,他的左腦(負責說話的)雖然並不知道雪地的存在,但會自圓其說:我在拿鏟子清理雞舍。

如果不用說話,左右手自由畫出各自拿圖片的理由,則可能是另一番景象。

古人認為“心在思考”很蠢嗎?最強大腦遭遇終極逆向工程

研究裂腦人有助於搞清楚左右半腦的分工、協作和通訊機制,這些病人太珍貴了,他們為人類認識大腦做出了巨大貢獻。神經心理學家斯佩裡因為對裂腦人的研究獲得了1981年諾貝爾獎,他的學生加扎尼加也被譽為認知神經科學之父。

裂腦人的研究改變了醫生的觀念。左右半腦之間透過兩億根神經管道連線,先前的科學家普遍認為大腦有強烈的可塑性,切斷了沒有太大影響。自此,科學家對進行裂腦手術普遍謹慎了。

腦控術和腦控晶片

用今天的觀點看,上世紀中葉那些腦科學家都比較“魯莽”,在並不掌握全面知識、沒有足夠把握的情況下就敢於在人類的身上實驗。他們中膽子最大的當數何塞·德爾加多。

古人認為“心在思考”很蠢嗎?最強大腦遭遇終極逆向工程

上面這些顯得粗糙的元器件,就是德爾加多用來植入大腦的“先進裝備”。德爾加多出生在西班牙,上世紀五六十年代在耶魯大學任職,研究腦部疾病的治療。他一直致力於大腦植入式電刺激和藥物釋放的裝置及療法的開發,一方面是受發明心臟起搏器的啟發,另外他解釋說:想為患者避免切除大腦組織帶來的傷害。

1965年,《紐約時報》報道了一個壯舉:德爾加多隻身站在一個西班牙鬥牛場裡,面對被激怒而狂奔向他的公牛,撳下按鈕——公牛立馬停下並回頭悻悻離開。他們事先在公牛大腦的“尾狀核”安裝了電極,德爾加多認為電刺激“關掉了”牛的攻擊性,把瘋狂的公牛變成了動畫片裡面的“乖乖牛”(也有的科學家認為,電刺激只是迫使牛做出了左轉動作而已,這很容易)。

古人認為“心在思考”很蠢嗎?最強大腦遭遇終極逆向工程

德爾加多的這個壯舉完成於1963年,與此類似的動物和人類實驗,他還做過很多很多。1969年,他專門出版了一本書《心靈的物理控制:邁向精神文明社會》,他認為人類正處於“征服心靈”的時代,可以構建出更好的自己,要用腦科學打造“非暴力更完美的人類”。

由於德爾加多接受了一些美國軍方的經費,引發了公眾的廣泛擔憂,他們擔心軍隊用腦植入物控制士兵、打造“機械戰警”。幾乎與此同時,又傳來新的訊息,哈佛大學進行大腦研究的學者提出要透過植入物改造非裔美國人的暴力傾向,杜蘭大學正在實驗透過植入物改造同性戀者性傾向的技術。

這些腦控研究,開始讓公眾感覺到極為不安和不快,大家都不願成為德爾加多筆下“非暴力更完美的人類”。如同這兩隻可憐的、被無辜開顱的猩猩。

古人認為“心在思考”很蠢嗎?最強大腦遭遇終極逆向工程

於是,1974年,德爾加多“自願”離開耶魯大學回到了西班牙,在西班牙他新開闢了非植入式的大腦幹預研究。再後來,他又回到美國養老。不過,學界都像“避瘟神”一樣的躲著他,他的論文幾乎不會有任何人引用。

大腦研究水平

各種神經相關的疾病一直困擾著人類,迫切需要得到醫療;而腦機介面、腦控藥物、意念控物等,也一直是科學研究熱點和科幻主題。不管用於邪惡還是善良的目的,都需要一個共同基礎——對大腦的充分了解。

我們對大腦瞭解了多少呢?從腦科學的諾貝爾獎可以略知一二:

2014年的諾貝爾生理學或醫學獎授予了倫敦大學的約翰·歐基夫和挪威的莫澤夫婦,他們在實驗小鼠的大腦海馬體植入電極並觀察訊號變化,經過精心巧妙設計,用了近30年時間,他們發現了小鼠大腦中存在識別位置的四種細胞:點細胞、網格細胞、方向細胞和邊界細胞。在人體身上,他們選取了最會認路的出租司機作為研究樣本,發現合格的出租司機大腦海馬區的灰質也有明顯增多。

2000年的諾貝爾獎得主埃裡克·坎德爾,他在海蛞蝓身上發現了神經細胞及分子水平如何實現學習和記憶作用的機制。

坎德爾坦白地說:“我們(對於大腦)現在根本還沒什麼概念,最多隻有一些有根據的、聰明的猜測”。

這就是我們目前對人類大腦瞭解的最高水平和研究方式,這些七零八落的發現,彼此缺乏聯絡,也沒有一個宏觀、統一的理論能弄清它們的意義。

也有不少人對於破解大腦非常有信心,這可以理解,因為對於零來說,任何突破都是無窮大。更何況,只有樂觀預期才能換來研究經費。

古人認為“心在思考”很蠢嗎?最強大腦遭遇終極逆向工程

“如果人類大腦那麼簡單就能被我們弄明白,那麼我們可能因為自己的大腦太簡單而弄不明白它”。

——這句繞口令是流傳在腦科學領域的一條經典悖論,經常用它來調侃人類對大腦的無知。

大腦可能是人類所知道的最複雜的實體。想象一下,一個高中生團隊,他們非常熟悉iPhone XI的使用,現在要求他們僅依靠自己的學科知識從外觀形態和輸入輸出去全面破解它的工作原理,這確實是無比艱鉅的、甚至是不可能完成的逆向工程。大腦研究的挑戰更甚於此,因為大腦在生長變化、不重樣、不重複。

“我們無法忍受人類仍舊對大腦如何工作知之甚少”。

——發現DNA結構的英國生物學家弗朗西斯·克里克這麼感嘆,他把餘生毅然投入到腦科學和意識領域的研究,成為腦科學的重要奠基人物。

你在閱讀這些文字的時候,這些文字是如何走進你的大腦,又最終如何處理、理解、記憶、遺忘或者又想起的?

而“你”又到底在哪裡,在兩隻眼睛後面的某個位置還是其他地方?

是“你想讀這篇文章”還是“讀這篇文章的想法控制了你”?

......

又是什麼阻止了你在這篇文章下面點贊和評論呢?

這些問題都是科學家各自猜測、目前還沒有答案的。

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