你见过火箭发射地面控制中心长什么样吗?在火箭发射前,电视报道的重点往往不在火箭发射场区(就是火箭起飞的位置),而是将镜头切到一个大房间。那个房间里摆放着大大小小的屏幕,显示着火箭的各种信息,譬如说现在的天气如何、风大不大、火箭还有多少燃料、火箭身上有没有损伤的地方等。屏幕前方往往站着好几十个人,这些人大多是火箭领域的专家或军队高层,他们决定要不要发射火箭、什么时候发射,如果有紧急情况,他们还会根据屏幕上显示的信息,做出新的指示。
我们的大脑正是这样一间控制室,但它控制的不是火箭发射,而是我们的身体和思想。
让我们继续将大脑比作火箭发射控制中心,大脑这间控制室可以分为三层。
第一层是实时展示身体接收到的各种感官信息的大屏幕。什么是感官信息?眼睛收到的光带来视觉信息,耳朵听到的声音带来听觉信息,鼻子闻到的味道带来嗅觉信息,舌头尝到的味道带来味觉信息,皮肤摸到的纹理带来触觉信息,等等;换言之,感官信息就是各种各样的感觉(feeling)。“我感觉到阳台上光线很强烈”“我感觉到教室里很安静”“我感觉烈日下很热”……与此同时,你可能没有注意到,其实你不只是在观察身外的信息,你也一直在感知自身内部,“我感觉肚子疼”“我感觉身体重心不平衡”“我是倒立着的”……这些也都是感觉。
感觉
feeling/sense
“感觉”是对外界的某些物理刺激(如颜色、声音、气味、温度等)的表达。感觉可能来自身体外的世界,也可能来自身体本身。科学家更喜欢用“sense”,但日常生活中我们会用“feeling”,“sensory information”则表示感官信息。
在这一层,有很多员工负责处理这些感官信息,这些员工就是神经细胞。这涉及一系列流程,包括获取信息(眼睛收到了绿色、红色、黄色的光)、理解信息(是一束花,有红花和黄花,配上绿色的叶子)、筛选信息和组织信息。因为这一层的主要功能就是理解和整理这些感官信息,这一功能被称为“知觉”。通过收集和整理这些来自身外世界的信息,我们能知道身处的环境在哪里,还会知道环境中有没有变化和危险。但要特别注意的是,这一层只负责信息处理,并不会做任何决定。如果有什么特别的事情发生,就需要向下面两层汇报。
知觉
perception
也可翻译为“感知”。知觉是大脑对外界的整体理解,对外界的感官信息进行的组织和解释。请注意,知觉和感觉是不同的。知觉是所有感觉的总和。知觉≥感觉a+感觉b+感觉c+…+感觉z。
一般来说感知信息比较客观,要么来自身边的环境,要么来自身体内部我们无法自主控制的器官。换言之,眼睛看到什么就是什么,听到什么就是什么,肚子痛就是肚子痛,并不是我想怎样就可以怎样的,不会因为我想看到一台电脑,我就真会看见。
不过,等你看完五感篇就会知道,其实很多时候我们看到的也不是真的。
第二层则是情绪,常见的就是喜、怒、哀、惊。情绪来自“我”,换言之,情绪是主观的。你是否还记得上一次开心是因为什么?我刚刚收到了外卖咖啡,喝上热乎乎的咖啡,对于一大早就坐在电脑前写稿的我来说,就是值得开心的事。但这肯定算不上“特别开心”。最开心的还是努力终于得到回报的那一刻。我读小学和初中的时候,成绩很糟,年级排名倒数。因为某些原因,我在初二升初三的夏天开始努力,最后在中考的时候进入全市前200名。当然,现在看来这也不算是多好的成绩。在那一年的努力过程中,我有很难过和愤怒的时候,生气自己为什么不早一些开始努力,为什么努力了没有效果。但最后收到成绩时的快乐,快12年了我到现在都还记得。那时我才发现,开心并不一定是甜的,还可能是一种胸口被填满的感觉。
情绪
emotion
指各种各样的心理状态。人具有七大基本情绪:喜悦、愤怒、悲伤、恐惧、厌恶、惊奇、羡慕。随着不断成长,人在交流过程中会出现更复杂的情绪,包括窘迫、内疚、害羞、自豪等。在神经科学中,情绪又可以写作affection,研究情绪的神经科学叫作affective neuroscience。在日常生活中,如果描述自己的情绪(心情),不会用emotion或affection这两个词,而是用mood。good mood就是好心情,bad mood就是坏心情。
这里只举了“喜”的例子,这类情绪有强有弱,会持续一段时间,有时候是几分钟,有时候是好几天,甚至更长。它还有一个非常重要的特点:因人而异。即使你我两人一起经历同样一件事,我们感受到的情绪也可能是不一样的,我可能很伤心,但你完全没有感觉。这类情绪非常主观。
相比之下,另一类情绪就没有那么因人而异,那就是“应激的情绪”。这类情绪一闪而逝,譬如突然出现了危险(danger)或是突然感觉到有人正盯着你(alert)。在这些情绪的主导下,你往往会不假思索地做出一些反应,比如一下子从座位上跳起来、情不自禁地尖叫或下意识地转头去看是谁在盯着你。这都是“应激反应”,也就是应对刺激的反应,这里的刺激往往是指外界刺激,大多来自出人意料的、可能会有危险的信号,比如极响的爆炸声、尖锐的刹车声、远方的滚滚浓烟。所有人面对这些刺激时都会产生应激反应,甚至接受过专门训练的军人、消防员、急救医生等也会。但与普通人的区别在于,他们会抑制住想逃跑的情绪,尽全力完成自己的工作,这是很了不起的。
火箭发射控制中心的最高层要么是充满创新精神的科学家、工程师,要么是决断能力极强的将军,他们需要学习应对各种各样未知的问题,负责更加复杂的工作。与之类似,大脑的第三层负责各种各样复杂的、代表着我们的“智慧”的工作,比如记忆、阅读、思考、说话、创作音乐等。我们统一称这些工作为“认知”。恰是这些认知,让人类成为“人”这样独特的存在。我无法将所有的认知一一描述,仅仅选择了认知的核心——“学习”,我猜这也是很多人目前最关心的问题和最重要的任务。在学习篇,我想聊一些和学校相关的话题,比如一些实际的问题:为什么我们早起上学那么难?边听音乐边做作业到底好不好?如何科学地提高阅读能力?再比如一些更“玄”的问题:聪明是不是天生的?为什么有人就是运气很好呢?诸如此类。希望这些问题的答案能够帮助你从新的角度看待学习,甚至用更科学的方式提高学习效率。
认知
cognition
指你通过个人思考进行信息处理,以此获取知识的过程。
本书会带你进入大脑控制中心的每一层,一探我们的大脑究竟是如何运作的。我还会讲到,当控制中心出现问题时,会有什么样的事情发生在我们身上。最后我还想和你聊一些更深的问题,其中有很多是神经科学家正在尝试解决而尚未解决的。也许有一天,当人们找到了明确的答案时,大脑的控制室会被重新“装修”,展现出更多更强大的功能。
那么,首先让我们打开大脑这个“黑匣子”,看看大脑究竟长什么样、由什么组成。