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决策的大脑:大脑如何思维、感知和做决定

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大脑的温度

书籍名:《决策的大脑:大脑如何思维、感知和做决定》    作者:马里安诺.西格曼



当我们学习时,大脑发生了变化。举个例子,连接不同神经元的突触(“synapse”,来自希腊语,“连在一起”的意思)能够增加它们的连接,或改变一个已经确立的连接的效率。所有这一切都改变了神经元网络。但是,大脑拥有其他可塑源。举个例子,它的神经元的形态学或基因表达能够改变。在一些非常具体的案例中,脑细胞的数量能够提高。当然,这是非常罕见的。一般来说,成年人的大脑学习时,其神经元群落没有增大。

“可塑性”如今用来指大脑改变的能力。这是一种流行的比喻,但这个词导致了一种错误的假定:大脑是被塑造、拉伸的,起了皱,又被弄平,就像一块肌肉,尽管这一切其实根本没有发生。

什么使大脑在一定程度上易于改变?据相关材料,支配它们易于改变的关键参量是温度。铁坚硬,不可锻造,但当被加热时,它能够改变形状,然后重新铸造成另外一种形状,并且在冷却后,它保持了那一形状。在大脑中,与温度相当的是什么?正如休伯尔和威乐斯尔所证实的那样,首先,存在一个发展阶段。婴儿大脑的可塑度与成年人不同。然而,正如我们看到的那样,这并非一种不可改变的变量。动机是儿童和成年人之间的根本差异吗?

动机出于一个简单的原因促成改变。我们已经讨论过这个原因,即:一个有动机的人干劲儿大。大理石并不完全是可塑的,但如果我们用一个凿子凿它几个小时,它最终会改变形状。可塑性观念与我们为了做出改变所付出的努力相关。但是,这仍然没有把我们带向温度的观念,带向易于改变的倾向。当我们有了动机,大脑里发生了什么使它倾向于改变?我们能不能模拟这一大脑状态,以促进学习?答案存在于要搞清楚神经递质的哪些“化学汤”促成了突触改变,进而促成了大脑改变。

在进入大脑化学的微小细节之前,我们应该看一种比较标准的学习方式,即记忆。我们几乎全都记得“9·11”事件,记得飞机撞上了世贸中心的北楼和南楼。最令人惊奇的是,15年后,我们不仅记得燃烧的楼宇的图像,还能异常清晰地回忆起袭击发生时,我们在哪儿,和谁在一起。那一非常情感化的时刻让一切都围绕着它转,相关的东西(袭击)和不相关的东西留在了记忆里。这也就是为什么那些有过创伤经历的人难以清除那种记忆。记忆能够被那种经历的碎片激活,被它发生的地方、一种相似的气味、一个在那里的人激活,或被别的任何细节激活。记忆被塑造成了片段。在我们的神经元记录器最灵敏的时刻,我们不仅生动地记得激活了那种灵敏的东西,还记得围绕着那个事件形成的一切。

这是一个比较普遍的原则的例子。当我们在情感上被唤醒,或我们获得了奖励(货币的,性的,情感的,巧克力),大脑更容易发生变化。要弄清楚这是如何发生的,我们必须更换工具,进入微观的世界。这一行程将把我们带到加利福尼亚,带到神经科学家迈克尔·梅尔策尼希(Michael  Merzenich)的实验室。


在他的实验中,猴子必须从两个乐音中辨认出音调较高的那个,就像我们弹奏一种乐器时那样。随着两个乐音变得更加相似,它们开始认为两个乐音是一样的,即使两个乐音不一样。这使他得以考察听觉系统分辨力的极限。就像任何德性那样,这也能够被训练出来。

正如视觉皮质那样,听觉皮质被组装成了一种模式,一簇被编成队列的神经元。每一队都专门探测一种特殊的频率。于是,听觉皮质平行地分析了一个声音的频率结构(音符)。


在听觉皮质的地图中,每种频率都有一个专门区域。梅尔策尼希已经知道,如果一只猴子受到积极训练,去识别一种特殊频率的音符,某种极其惊人的情况就会发生:代表那一频率的队列扩张,就像一个通过入侵与其相邻的领土而壮大的国家。在这里,我们关心的是这样一个问题,即:什么使那种变化得以发生?梅尔策尼希观察到,仅仅重复一种音符不足以改变听觉皮质。然而,如果那种音符同时以腹侧被盖区(大脑深处的一个区域,产生多巴胺)一种活动脉冲发生,那么听觉皮质就会重新组织其自身。它整个聚集起来。为了让一个皮质回路重组,需要一种刺激在释放多巴胺的那个时间窗口(或其他相似的神经递质)中发生。为了让我们学习,我们需要动机和努力。这并非魔术或教条。我们现在知道这产生多巴胺,而多巴胺减少了大脑对变化的抵制。

我们可以把多巴胺想成让黏土更加可塑的水,把感官刺激想成在微湿的黏土中标出一个沟槽的工具。它们中没有一个能独自改变材料。加工干黏土是浪费时间。如果你不打算雕塑,把它弄湿,也是如此。这是我们利用高尔顿的思想探讨的学习项目的基础:大脑知道它何时受到了改变它的刺激。确立使一个过程自动化的新回路的那些沟槽是一项缓慢且重复的任务。除了努力和训练,那种改变也需要一个处在易于改变的状态中的大脑皮质。

为了理解学习是如何被塑造的,我们审视了高尔顿的错误,发现学习的极限受基因决定的程度并不像通常所假定的那样,学习之路也具有社会性和文化性。我们还看到,高手以一种有着质的不同的方式实施他们的学习过程,并不仅仅是通过改善原来的程序。要想坚持学习,我们必须要有动机和努力,跳出舒适区,突破自我。我们所认为的极限通常并不是真正的极限,只是一个平衡点。

总之,什么时候学习都不晚。对那些真正想学习的人来说,恢复热情、耐心、动机、信念似乎是一个自然的起点。


[1]  在拉丁语中,“cor”在字面意义上指的是“心灵”,在一些罗曼语系词语中的意思是“经过心灵”,也就是记忆。在英语中,它出现在“cordial”(衷心的)和“discourage”(使灰心)中。在英语中,我们能够“通过心灵”知道一些东西;在“remember”(记忆)的词源中,我们还发现了一个相似的比喻,“经由身体的一部分”。

[2]  只要看看电影《特洛伊》(Troy),你就会注意到,阿喀琉斯(Achilles)和布拉德·皮特(Brad  Pitt)很像。

[3]  也就是举个例子。

[4]  在《空无一人》(Pra  ninguém)中,凯特诺·维洛索(Caetano  Veloso)列举最打动他的一些音乐。然后,他说:“但比它们都好的是沉默。比沉默还好的,只有乔。”

[5]  例如马努·吉诺比利(Manu  Ginóbili),他的身高适合打篮球;或者,适合演奏小提琴的X(姑且这么称呼吧)。

[6]  奈多夫的孙子告诉我,米格尔仅能找到他的一个堂兄。在纽约的地铁上,他们认出了他们之间的相似性,就攀谈起来,结果发现他们是亲戚。

[7]  简单地说,这些视觉区域是以字母V和一个代表它们在计算层级中位置的数值命名的。这意味着,在60多个视觉处理区域里,V4是最初几个阶段之一。

[8]  在《五对一》(Five  to  One)中,吉姆·莫里森(Jim  Morrison)唱道:“他们得到了枪,我们得到了数字。”

[9]  这里的“好像”是字面意义的。视觉皮质不会和顶叶皮质说人的语言。但是,这些比喻有助于我们了解某些机制的运作方式,只要它们不太夸张或不分散我们的注意力。

[10]  在被问到他计算多少步时,著名世界象棋冠军何塞·保罗·卡帕布兰卡(José  Raúl  Capablanca)说:“只有一步,最好的一步。”

[11]  路易斯·派斯塞蒂(Luis  Pescetti)建议,要断定一种食物有多天然,可以数它名称里的音节的数量。所有的天然食物的音节都少于5个,例如苹果(apple)、桃子(peach)、小胡瓜(zucchini)。

[12]  尝试倒着读下面的句子:“一个人,一个计划,一条运河,巴拿马。”就说相同的事情而言,那是一种极其麻烦的方式,不是吗?

[13]  “CAPTCHA”是一个首字母缩略词(Completely  Automated  Public  Turing  test  to  tell  Computers  Humans  Apart:完全自动的公开图灵验证,以区分计算机和人),表示的是一个把人和机器分开的自动程序。它们是一些被绘制的、隐藏的词。我们必须输入它们,才能在互联网上做众多交易。由于计算机不能阅读这些图像,当我们写它们时,我们是在打开一把只有人才有钥匙的锁。