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乐观的小男孩

1893年,弗兰克·兰塞姆(Frank Ransom)的母亲去世,那时他才3岁。当时,他被送到奥克兰的一家孤儿院,这家机构专门为那些委托其喂养和训练孩子的家庭提供免费劳动力。容我说句话,这里潜伏着丧心病狂的虐待。

然而,对于自己的悲惨童年,弗兰克从不曾说一句抱怨的话。他描述了一个朝气勃勃的天堂:在北加州温和山区的牧场里,在一群非常慷慨的金主的指导下,他赶着牛,挤着牛奶,在田野里劳作。

9岁时,弗兰克去了圣罗莎(旧金山以北大约60英里,1英里=1.609千米)附近的一个农场,给史密斯(Smith)先生当学徒。弗兰克讲述了他住在谷仓里,和马一起睡在马厩干草上的故事。当有人问起这段往事的时候,他没有说史密斯夫妇不让他进屋子,而是说他自己不想离开马。

圣诞节前夕,史密斯先生走出家门,来到谷仓,给了弗兰克一个橘子。弗兰克把那个橘子描述成了柑橘圣杯。他专心致志地剥橘子皮,当橘子肉吃进嘴里时,他突然眼睛一亮;橘子的汁液涌了出来,顺着他的下巴往下流,把稻草床弄得黏糊糊的。他说得那么高兴,以至于他的孙子孙女们——在郊区长大的4个中产阶级的孩子,包括我——都渴望在透风的谷仓里度过平安夜,就睡在泥泞的干草上吃橘子吧。就只是一只橘子哦。

弗兰克是我认识的最积极的老头儿。他从不说任何人的坏话。

弗兰克只上到了小学三年级,他天生乐观,自信满满。在“大萧条”(the Great Depression)时期,他创办了一家成功的企业。在他的一生中,他最亲密的朋友包括州长、总统、职业运动员,甚至最高法院法官。当然,他认为,他认识的每个人都是他最亲密的朋友。可能有人会说,弗兰克是个积极乐观的人。

他最喜欢的一句话来自美国作家艾拉·惠勒·威尔考克斯(Ella Wheeler Wilcox)的一首诗的前几行:“你若笑,世界跟你一起笑;你若哭,只有你独自哭泣。”这个世界花了很多时间和弗兰克一起欢笑,只有当别人看到他哭的时候,他才喜极而泣。

视角层次:不同视角会引起不同反应

“你若笑,世界跟你一起笑;你若哭,只有你独自哭泣。”这句话对人类的行为充满暗示,让我深有感触。弗兰克一个人哭过几次?这样一个快乐的人是怎么从那个世界里走出来的?

无论弗兰克的积极乐观源于什么,他都善于发现每件事的积极面,无论发生什么,他都会建立积极的心态,并在此基础上加以巩固。这个面带微笑的小伙子正在挖马粪,他确定自己会找到一匹小马驹——积极乐观的小马驹哟。

本章讲的是关于视角的内容。

弗兰克即使在危急时刻也保持着积极的态度。“大萧条”来袭时,他和妻子格雷斯(Grace)有两个孩子。他认为,富人总是有钱可花,但他们不会像“咆哮的二十年代”(Roaring Twenties)那样在奢侈品上花那么多钱。他重新调整了业务结构,转为提供价格较低的奢侈品,这让他的生意在“大萧条”期间有所好转。就好像弗兰克在“大萧条”的粪肥里发现了一匹小马驹。

为了看看弗兰克是如何抓住积极面和抛弃消极面的,我们需要了解的问题包括:是什么给了我们不同的视角?我们如何陷入不同的存在状态?在我们有机会思考自己想要如何回应之前,我们的大脑是如何来回折腾我们的?因为我们的感官——触觉、味觉、嗅觉、听觉和视觉——是我们了解世界的窗口,所以,它们为我们能获得的各种视角奠定了基础。我们的感官以及我们处理感官的方式限制了我们的视角,就像它们限制了其他动物的视角一样。每一种动物看待世界的方式不同,物理视角也不同,我们可以从其他动物身上学到很多东西。我以一种纯粹自私的方式来表达这个问题。

我们对自己的视角有很大的控制力,但有些视角是由我们大脑用来理解周围世界的过程的顺序和速度而强加给我们的。本能反应、情绪反应和智力反应的速度不同,还让我们进入特定的视角,帮助我们生存和享受生活。但是,我们自认为进入文明社会的一万五千多年以来,我们已经创造了一个世界,在这个世界里,许多自动反应对我们起了反作用。比如“掐死你的老板”在当时似乎是个好主意,但你加薪的机会就渺茫了。

我们所做的每一件事中都有一个视角层次问题,从直接视角,到几乎无形,再到完全抽象。为了理解我们如何应对挑战,可以从一些简单的事情入手,比如,如何应对一只剑齿虎的随时突袭(将在下文进行阐述)。

但首先,我想说几句话,解答一下是什么让你们如此聪明(和漂亮)的。

自然选择:让你变得更弱小或者更强大

“自然选择”(natural selection)比达尔文(Darwin)的“进化论”(evolution)更具有描述性,因为它指出了这个过程的工作方式。随机突变(random mutation)会导致后代的随机变化,有利于生物体繁殖的变化往往会扩散。

你知道吗?有这么一句话:“那些杀不死你的,只会让你变得更强大。”其实,这句话的完整表达应该是:“那些杀不死你的,会让你变得更弱小,或者变得更强大。”这句古话的修正版本很好地描述了自然选择。如果一个突变让你们变得强大,这会让你们的后代变得更强大,让你们后代的后代变得更强大,以此类推。那么,这个突变很可能会成为你的优质基因。而让你变得更强大的突变就是适应。如果一个突变让你变得更弱小,我说的更弱小,是指你的生存能力下降,或者繁殖和养育能力下降,那么,这个突变不大可能脱离你的劣质基因。另一方面,如果它没有让你变得更弱小,或者让你或多或少地具备和以前一样的生存和繁衍能力,那么,它很有可能停留在基因库中。也许在未来的某个时候,这种突变可能与另一种突变为伍,这种结合可能让你变得更强大。带有这种延迟满足能力的突变被称为“延伸适应”(exaptations)——我们稍后再谈。

进入基因库的突变是“自然选择”的结果。听起来合情合理,对吧?嗯,掠食者和猎物都会发生随机突变,风景本身也是如此。仅仅因为一个突变让你更擅长繁殖,并不意味着它会进入你的基因库,因为基因库也会发生变化。

这是进化的反馈环路(feedback loop):突变改变个体,个体改变环境。环境,包括其他动物,以及朋友和亲戚,它决定哪些突变对物种有利,哪些不利。那些受益的元素传给后代,后代改变环境,以此类推,环环相扣。如图2所示。

图2 “自然选择”反馈环路

(1)基因突变

人类大约每隔20年就会产生新的一代,而且每次都会发生微小的随机突变。环顾四周,我们发现,在我们生活的几十年里,我们所接触到的四五代人之间几乎没有什么变化。所以,如果一个重大的基因突变需要经历1000代人的时间才能完成,那么,培育出一个完全不同的物种需要多长时间呢?几十万年就有几万次的突变,所以,这是人类自然选择的经验法则。不同物种的时间跨度不同。狗的一代生命时间大约是人类的1/10,所以,郊狼、狼和小狗的进化速度是人类的10倍。地球上的大多数生命的一代只有几个星期;有些细菌几分钟就结束了。在如此短暂的世代中,生物学家和生物技师可以在午休时间做自然选择实验来观察适应力的演化过程。

随机选择并不比买彩票更明智。当婴儿出生时带有明显的突变,很有可能这个突变会杀死他。但是经过数十亿年的研究,数以百万计的随机突变很容易组成极好的适应力。

你瞧,人类进化享受一个轻松的时间跨度。说真的,达尔文并不着急。我是说,他已经去世很久了,但即使他还活着,那家伙也会有长远的打算。我们很少处理真正的关于含有大数字的问题,所以,与买彩票一样,我们在理解进化方面有困难也就不足为奇了。

(2)自然选择

物理学教我们使用理论预测世间万物的运作。如果你踢一个足球,告诉我足球的方向和速度,我就能计算出它会落在哪里。量子电动力学(quantum electrodynamics),虽然名字有点拗口,但它对氢原子行为的预测比人类所测量的任何东西都要精确得多。

进化论不能预测哪些突变会发生,它的职责也不在此。当你面对一大桶细菌,以及这些细菌所在的“化学汤”(chemical soup)的细节、温度、湿度和其他所有条件时,进化论无法预测这些细菌经过10万代之后会出现什么,它告诉你,任何幸存下来的东西都会比开始时更适合这些条件。进化论不能预测哪些突变会发生,只能预测幸存者会比他们的祖先更擅长生存。仅仅因为突变有益,并不意味着突变会发生。

我们提供的任何关于有机体如何或为何具有某种特征的解释,都必须符合自然选择的规律。从这个意义上说,进化论是对生物学解释的判断。但是,请务必小心行事,因为这里是生物学家、行为学家、神经科学家、心理学家、语言学家和哲学家的雷区——仅仅因为从自然选择的角度来看,这个解释合情合理,但并不意味着它就是对的。

在继续探讨之前,我想明确指出,通过自然选择来进化的事实在科学上是毫无疑问的,它构成了生物学、生物化学、生物工程和药理学的精髓。你不会在生物科技公司里发现拒绝自然选择的员工,如果你发现了,我建议你不要投资。

三位一体:青蛙脑、小狗脑和费曼脑

我们的大脑是自下而上进化而来的,所以,我们很容易将大脑中三个明显不同的部分区分为青蛙脑、小狗脑和费曼脑 ——分别用来比喻爬行脑、哺乳脑和思考脑(如图3)。神经生物学家们向我们保证,事情远没有那么简单。在数百万年的发展过程中,大脑每一步都在重新优化其内部线路。如果你不把马卸下来,装上变速箱,配上杀手级音响,安上漂亮的轮胎和轮子,那么,在马车里装上科尔维特 发动机也没有多大意义,换个方向盘可能也没用。

我将使用这个大脑“三位一体模式”的修正版本作为隐喻,而不是作为大脑如何运作的理论。只要我们不让这些隐喻发展壮大并践踏科学概念,隐喻就是阐释科学概念的绝佳方法。

(1)青蛙脑

从颈骨与头骨相连的地方开始,我们的青蛙脑由脑干和小脑组成。脑干是神经的集合,它控制着我们习以为常的所有过程,比如心率、呼吸和排汗。小脑,有时被称为“迷你大脑”(mini-brain),位于脖子后面的上方,是一个球状的处理器,由比大脑其他部分加起来还要多的神经元组成。小脑几乎每次都能协调你的动作——从跳舞到投掷,或者把啤酒杯举到嘴边。

图3 结构同图1,只是命名不同而已

从进化的角度来说,你的青蛙脑是你大脑中最古老的部分。它向你全身的神经元传递和接收信息——皮肤的触觉,性高潮,疼痛,填充和清空身体的各种生理冲动,等等。

我们意识到自己的全身布满了神经,既高兴又痛苦。神经向我们的大脑传递信号,并将指令从大脑传递到肌肉;脊髓是接受触觉并向肌肉发出指令的“电缆”,每一种感官都有这样一根电缆。视觉神经和听觉神经实际上是由成千上万束单个神经组成的,每束神经都携带着一个独特的信号。嗅觉和嗅觉神经也是一样的。味觉也是一个完全的神经系统,通过面部神经、舌咽神经和迷走神经(vagus nerves)将数据从舌头传递给大脑。

我们认为的“神经”,更准确地说是“神经元”,除了向大脑和身体传递信号外,我们大脑中的神经元还会像草稿纸一样,供我们在上面写下自己的想法。就像所有的生物细胞一样,神经元有一个细胞体,它容纳细胞核(nucleus)、染色体(chromosomes)和所有我们已经忘记的来自生物圈一号(Bio I) 的东西。

“轴突”(axons)把信号从一个神经元传送到另一个神经元。最长的轴突是从尾骨到大脚趾的坐骨神经,最短的轴突是大脑中相邻神经元之间的不到1毫米的连接。神经元只有一个轴突来传递信号,但可能有很多分支来接收信号,就像森林一样延伸出来,我们称之为“树突”(dendrites)。一个轴突可以连接许多树突,包括其自身的神经元的树突。当某个神经元的轴突连接到自身的树突时,轴突就会反馈自己的信号。

细胞体直径约30微米(0.03毫米),略小于人类一根头发的直径。但轴突可能很长,宽度约为1微米(0.001毫米)。树突比轴突宽一点,但很少超过50微米(0.05毫米)。与轴突和树突连接的点称为“突触”(synapses)。有了身体的代谢中心(神经元胞体)、长轴突和身体周围的一簇树突,整个细胞体看起来有点像一棵树。

图4

图a 一个神经元

图b 一个突触

(2)小狗脑和费曼脑

往下一层,小狗脑被称为“边缘系统”(limbic system),是由看起来像器官的东西构成的;比如杏仁核(amygdala)、基底节区(basal ganglia)、下丘脑(hypothalamus),以及一堆其他可辨认的小玩意儿。

小狗脑是人们经常用到的区域,它会露出你是快乐或悲伤、害怕或自信的迹象;它会在你高兴的时候摇尾巴,在你着迷的时候竖起耳朵;它会让你感受七情六欲,比如饥饿、口渴和性欲。

往外一层,也就是费曼脑,这一区域让你研究数学物理、做有意识的决定、识别面孔、说话、计划和制定目标。它那看起来很均匀、皱巴巴的外层,叫作大脑新皮层(neocortex)。

理查德·费曼是20世纪最伟大的美国物理学家。当他参与研究曼哈顿计划(Manhattan Project)时,曾在高度机密的大楼中撬锁 ;作为美国国家航空航天局(NASA)为调查“挑战者号”(Challenger)航天飞机爆炸而组建的调查小组的一员,他通过质疑官僚主义教条而发现了工程上的错误;他做了一系列关于基础物理的著名讲座,在过去的半个世纪,这些讲座让每个物理专业的学生都为之倾倒;他还通过在动画片《费曼图》(Feynman diagrams)中描述亚核过程,使物理学变得更加亲民——稍后我会展示给大家看。

将青蛙脑(脑干+小脑)、小狗脑(边缘系统)、费曼脑(大脑新皮层)看成不同时期进化的不同层次,这种想法很诱人。因为说实话,事情经过多多少少就是这么样的。但是,小狗脑中掺杂着一点费曼智慧,青蛙脑中掺杂着一点小狗情绪。也就是说,两栖动物和爬行动物本身可能不会感到愤怒,但它们似乎会对挑战做出反应。如果一只蜥蜴看上去气急败坏,行为也气急败坏,我愿意假设它就是气急败坏,而气急败坏是一种情绪。同样,当巴克利(Buckley,我的狗)想办法打开大门或者用它叼在嘴里的皮带把我从睡梦中吵醒时,这都是它的费曼脑在发挥作用。

你的大脑将工作负载分配给数以百万计的子网络(subnetworks),这些子网络执行着让你继续前行的过程,每个子网络处理器也是其他处理器的构建模块。如果你的耳朵正前方的左脑受到损伤,你将失去说话的能力,因为那个区域有一个语音处理单元。然而,该处理单元是庞大网络中的一部分。为了讨论一个在北加州牧场长大的孤儿,你会把来自其他的局部子网络的信息联系起来,包括你对这个孩子的感觉、他是否独自哭泣或只是让全世界和他一起欢笑的信息,再加上你对柑橘、地理和20世纪有关历史的了解。当你接触到橘子时,视觉、嗅觉和味觉处理器的联想都会影响你要说的话,然后,你终于可以将所有这些包袱与较低层次的运动皮层处理器联系起来,该处理器通过向你内心的那把吉他的声带吹气来产生可听的声音。

大约95%的人,使用同样的大脑区域来完成同样的任务。如果一个人的这部分大脑受到重击,他就不能再说话了。他死后,看看他的大脑,看看他大脑受损的部分,那一定是他内心的倾诉者,对吧?嗯,有一点是,但不完全是。

功能磁共振成像可以产生你在参考书目中列出的杂志、报纸和书籍上看到的大脑彩色图像。随着功能磁共振成像技术的进步,微妙的心理过程被分离到了大脑的特定区域。读、写、算的处理器已经被发现,尽管这三者需要组合起来。面部识别已经被定位到右脑的一个区域,我们储存电影明星信息的地方已经缩小到几千个神经元。

费曼脑的处理中心不像器官那样有明确的界限,这就是我们的“青蛙—小狗—费曼”三脑一体比喻失去动力的地方。你可以剖开我的肚子,把我的胸腔撕开,然后把我的心、肝、胰、胃、砂囊——所有那些黏糊糊的东西——都掏出来,切断输入和输出(动脉和静脉),把每个器官放在一个单独的桶里。但我所说的处理中心不是独立的器官。如果你切开我的大脑,你就无法区分我的语音处理器和微积分处理器,因为,正如下文中所述,这两个处理器共享子网络。

你的费曼脑不是由执行独立任务的单个零件组成的;这是一个网络。左脑有局部的神经元簇,这个处理中心为其他处理中心和整个网络提供更高层次的数据。右脑也有处理中心,但在右侧,其神经元的连接更长,形成的子网络更大更广,但数量更少。

标上颜色代码,神经元细胞体是深灰色的。从神经元伸出来的轴突携带着电信号,它们需要绝缘,就像MP3播放器的耳机线一样。这种被称为髓磷脂(myelin)的生物绝缘体是白色的。左脑比右脑的灰度更深,因为它有更多紧密排列的灰色神经元,轴突较短。右脑灰度较浅,因为它的灰质神经元较少,轴突较长,呈白色。

左右脑连接方式的差异表明了它们的功能差异。左脑的局部子网络倾向于执行更集中的过程,而右脑的范围更广的全局子网络倾向于监控各个过程之间的广泛关系。

4F中心:面对一只剑齿虎,大脑如何处理

假如你正沿着街道走路,你拐了个弯,就看见一只剑齿虎耸立在你面前咆哮。关于对它的视觉和嗅觉进入你的大脑,但未经处理,数据首先到达你的丘脑(thalamus)。

丘脑是小狗脑的一部分,它是接收数据的中转站。我们的眼睛扫描的物体比我们注意到的多得多,丘脑是决定我们所看到的事物是否值得考虑的第一步。丘脑立即将数据发送到杏仁核,杏仁核就是你的4F中心:战斗(fight),逃跑(flight),冻结(freeze),还有“交配”(mate)。

你的杏仁核将你面对这只剑齿虎时的视觉、嗅觉和听觉,产生恐惧的感觉,这种恐惧会导致一种名为肾上腺素(adrenaline)的行动激素注入你的血液。这样一来,杏仁核就会通知你的青蛙脑去加快你的心跳,你开始出汗,准备要么逃跑、要么战斗,或者用其他方式摆脱这一困境。

突触的轴突末端的小泡释放神经递质(neurotransmitters)。神经递质改变树突上受体的形状,打开一层膜,让信号从一个神经元流向另一个神经元。神经激素(neurohormones)和肾上腺素等神经递质在我们对生命、宇宙和其他一切的感受中扮演着重要角色。例如,当你内心的药剂师给你注射多巴胺(dopamine)时,你会感觉得到了回报和满足;胺多酚(nndorphins)就像鸦片类物质一样,能够阻止疼痛并产生愉悦感;催产素(oxytocin)和加压素(vasopressin)会让你感到渴望和信任;血清素(serotonin)会影响你的安全感和幸福感。还有其他几百种神经递质已被确认,但它们的作用并不明确,尤其是在组合中。就像这一领域的所有事情一样,我们要行事谨慎。正如我们对药物的反应不尽相同一样,我们对神经递质的反应也不尽相同。

恐惧的意识感觉,或者任何与之相关的感觉,都是在出汗、发抖、肌肉紧张等身体反应开始之后产生的。你先应该害怕,然后产生恐惧的感觉。大脑只是产生对恐惧的生理反应,这种生理反应反馈到丘脑,再到杏仁核,而杏仁核会产生恐惧的感觉。

在你遭遇剑齿虎的0.2秒内,你的杏仁核会做两件事。首先,它会启动你的“逃跑机制”,你就会拼命地逃离此地。其次,它把这个决定传给你的前脑。

你的视觉处理器需要额外的0.25秒来优化剑齿虎的图像。就在图像准备好让你的费曼脑思考之后,你的小狗脑产生的逃跑决定先抵达你的费曼脑,带着一剂荷尔蒙,产生一种确定的感觉。这种确定带来的自信让你的费曼脑相信,它确实做出了逃跑的决定,这样它就不会浪费时间先去揣摩你的小狗脑,而是立马逃离那里。

但请不要搞错:大量的实验证据表明,当信号从你的小狗脑传播到你的费曼脑时,你只需花一半的时间就能立即做出决定。你不可能在不到半秒的时间内意识到自己所做的决定。出于某种原因,或许是为了缓解智力对事件进展的消化,并保持延续的感觉,我们进化出了在不到0.75秒的时间内自动重新排序的能力。我不能代表已故的正牌费曼说话,也永远不会贬低他的好名声,但我们的费曼脑,就像配偶和公司高管一样,似乎需要一种控制错觉(illusion of control)。

幸运的是,由于剑齿虎也有类似的湿件,你的第一反应和它的行动时间是一样的,所以,你有机会逃脱。但是,一旦这0.2秒变成0.5秒,如果它还没有追上你,你的费曼脑就需要想出新办法了。

让我们再看一下到目前为止发生了什么,这次考虑的是连续输入的数据。

假设你在0秒时遇到一只庞大的剑齿虎,它反射的光会刺激你眼睛里的视杆细胞(rods)和视锥细胞(cones)。来自视杆细胞和视锥细胞的数据通过视神经传输到视觉处理器,这些处理器开始工作。第一张初步的图像——轮廓、边缘和边界——与之前存储在记忆中的图像进行比较;然后,最初的身体反应和图像的初步联系到达你的杏仁核;最后,你在0.2秒时开始逃跑。

在0.2~0.4秒的时间间隔内,数据输入和处理周期重复。有了更多的数据,这幅图像几乎可以让你的费曼脑去思考了。你满头大汗,心跳加速,你吓得半死,而且,你不要命地跑。更多的视觉、嗅觉和听觉数据分别抵达你相应的处理器。此外,你的杏仁核可以改善你的身体和情绪反应。

到目前为止,你甚至没有意识到发生了什么事!

最后,在0.5秒时,那种确定的感觉,再加上无边的恐惧,可以阻止你浪费时间去思考当时的情势。取而代之的是,你开始将刚刚出现的精致图像、气味、声音和身体感觉与你所处的环境、你可以使用的工具,以及对付剑齿虎的方法联系起来。也就是说,在0.5秒时,你开始将当时情况放在适当的语境中考虑——即使你已经跑了0.3秒也无妨。

几乎过了整整1秒钟,你的第一个有意识的想法就会慢慢进入你的脑海。通过“想法”,我的意思是,你体验了与记忆和运动有关的处理过的感官数据。这种关联本质上是对未来半秒或更短时间内将发生什么的预测。这种想法进入丘脑,然后被传送到大脑的各个部分。

不同的处理器将信息传送给彼此,以及胳膊和腿。所有后续的数据,包括新鲜的感官数据和由大脑创建的更为抽象的新数据,都会通过这个循环而返回。你的青蛙脑先做出反应,然后是你的小狗脑,在它们做出反应很久之后,经过一次又一次地行动,最后,你的费曼脑终于开始抚摸下巴思考和筹谋计划了。

图5 你的青蛙脑、小狗脑和费曼脑处理外界信息时的过程

你的优势是你可以使用工具。剑齿虎的优势太明显了。对不起,我看好的是剑齿虎,你的费曼脑太慢了。

好了,我们就到这里吧。

如果,当你拐弯后走到那个角落的时候,面对的不是剑齿虎,而是一个衣衫褴褛的老头,他正坐在桌旁,拿着一套象棋向你发出挑战,你该怎么办呢?

与处理这只剑齿虎一样,你的丘脑会把数据发送出去进行处理,但现在,当你的杏仁核接收到数据时,它不会产生恐惧——除非你像我一样,一想到要输给一个德高望重的怪老头,就会吓得无法思考。不是你的小狗脑告诉你的青蛙脑加快心率和拼命奔跑,而是你的杏仁核指示你的身体放慢速度,把你的目光集中在棋盘、老人的脸和时钟上。你的杏仁核不是将一种直接的确定性传递给你的前脑(费曼脑),而是提供了一种温和的不确定性。杏仁核不是传递“拼命逃离此地”,而是一边传递数据,一边耸耸它边缘的肩膀。

是否接受这个老人的挑战的决定,会产生很多影响。由于有足够的时间来处理这种情势,你的费曼脑提供了适当的语境和评估。但这种评估和语境并不冷酷,也不精于算计,因为你的小狗脑仍然生气勃勃,摇着尾巴,竖起耳朵。就像你的费曼脑学到的那样——下棋的玩法,比赛的经验,还有多少天,天气如何,等等——它把预测反馈给丘脑,让丘脑知道胜利、失败和厌倦的可能性。这些数据通过同样的反馈环路被你的小狗脑杏仁核处理,它会产生身体对胜利的荣耀、失败的痛苦和厌倦的潜在反应。这些预测由你对其概率的判断进行加权,会产生影响你的心率的情绪反应。也许你开始咬指甲,也许你坐下来,将棋子移动4格,或者你看了看手表,表明你要去别的地方。

无论如何,产生反应的思维过程是由一个整合了你的环境、你的身体和你的大脑的巨大反馈或前馈系统产生的。任何决定的做出都离不开情绪和身体上的反应,只有那些能提供至少几秒钟时间跨度的决定才包括深思熟虑。

(1)反应的时间跨度

反应时间受限于信号从一个神经元到另一个神经元、从感觉到大脑、从青蛙脑到小狗脑再到费曼脑的传播速度。由于信号沿轴突传播的速度约为100英尺/秒(70公里或110千米/小时,约为声速的1/10),因此,由距离较近的处理器做出的决策,比那些需要远程处理器进行协调的决策更快。

图6 大脑对不同类型反应的时间跨度

你的青蛙脑只需百分之几秒,你的小狗脑需要不到0.25秒,你的费曼脑需要不少于0.5秒。但是,你的费曼脑训练你的小狗脑和青蛙脑。例如,当你犯了一个愚蠢的错误——按下错误的键,踩离合器而不是刹车,或者点了康胜清啤(Coors Light)而不是啤酒——你的前扣带脑皮质(anterior cingulate cortex)在不到0.07秒的时间内发出错误信号,这是青蛙的速度。即使是青蛙也能识别啤酒,但你的青蛙脑对键盘和汽车一无所知。

有意识过程和无意识过程的时间跨度表明,我们的许多决定是在我们有时间思考之前做出的。

(2)正向反馈和负向反馈

反馈是研究大脑如何运作的一个重要主题,所以,我们应该给它一点出风头的时间。

将反馈看作是将以前处理过的数据反馈回处理器的输入信息。你的眼睛收集画面,你的鼻子收集气味,产生一个经过处理的图像——冰凉的泡沫啤酒。你的反应是流口水,这强化了泡沫的形象,于是你开始思考麦芽和啤酒花的平衡。由于时间跨度的关系,你的青蛙脑每旋转15次,你的小狗脑便旋转3次,你的费曼脑旋转1次。

图7 反馈

反馈分为两类:正向反馈和负向反馈。正向反馈可以强化其信息输入,如果不加控制,就会导致极端行为;负向反馈可以抑制极端行为。正向反馈负责放大,负向反馈负责平衡或稳定。

当有人对着放置不当的麦克风说话时,你听到的那种响亮、尖锐、恼人的声音就是正向反馈。说话者对着麦克风讲话,被放大的声音从身后的扬声器里传来,扬声器发出的声音打在麦克风上又被放大了;第二种声音打在麦克风上,被放大并传输到第三种版本,第三种版本打在麦克风上,被放大并传输,以此类推;这种情况一遍又一遍地发生,甚至在说话的人停止说话之后,声音也变得越来越大。

修复音频反馈最简单的方法就是让扬声器远离麦克风。

当雪球从山上滚下来的时候,就会有更多的雪附着在雪球上,雪球越滚越大,最终可能会引发雪崩,这就是“雪球效应”(snowball effect)。正向反馈环路会自我强化,如果不加抑制,就会变得无法无天。

另一方面,负向反馈可以防止系统变得疯狂。负向反馈是一种平衡的动力,而不是放大的动力。炎热的夏天是由明亮的阳光造成的,白天越长,天气就越热。但是,当太阳下山的时候,世间万物都变凉了,黑夜的负向反馈把温度推到一个介于热和冷两个极端之间的稳定点。

饥饿是负向反馈:你饿了,就吃东西;你不饿了,就不再吃了。啤酒在某种程度上是正向反馈:你喝一点,感觉好多了;你再喝,感觉更好了;你还喝,就吐了,然后,第二天早上你觉得不舒服。上瘾,包括对食物和酒精的上瘾,发生在负向反馈失效的时候,让饱腹感或兴奋感的正向反馈打破了未上瘾的平衡。

我们对可欺骗的左脑和看门狗似的右脑进行了全新的过度简化,这为我们打开了一扇窗,让我们看到生活中需要的微妙平衡。弗兰克告诉我,他过着有史以来最幸福的生活,但他没说这是最容易的生活。他对这类问题置之不理。也许他对幸福的幻想使他渡过了难关。

对我们所有人来说,这种关键的平衡不时地动摇。由于许多原因,当看门狗似的右脑放松警惕时,就会上瘾。具有成瘾人格(addictive personalities)的人,其大脑前额叶(frontal lobes)的活动能力往往(但不普遍)会降低,从而减少抑制正向反馈的负向反馈。

现实接口:连接主观现实和客观现实

我们的感官构成了大脑和宇宙之间的接口,这是一个现实接口。有趣的是,你只能如此接近现实。

轴突电缆(axon cables)从鼻子到大脑中心,从眼睛到脑后,从舌头到大脑中心,从耳朵到耳蜗,它就在你的大脑里。这根多刺的、可弯曲的、包着骨头的电缆,从尾骨到头骨,再到大脑,提供了从这里到那里的一切。这种“这里和那里”模型有点像笛卡尔的二元论(dualism),但不需要一个形而上学的组成部分。

我们所经历的一切,以及我们现在和将来的一切,最终都来自感官输入。几十亿年前,当精子和卵子相结合时,形成的遗传密码(genetic code)开始在自然选择的突变中随机游走。生物中的任意一类,从藻类到猿类,都是基于他们的感官输入。现在,你从自己的感官获取设备产生的电信号中创造一切——兰花的芬芳,恋人的抚摸,音乐的声音,还有繁星的景象。

我觉得很奇怪,我们的大脑里竟然没有神经。它充满了神经元、轴突、树突、髓磷脂——所有这些都是神经的组成部分——但我们的大脑里什么也感觉不到。外科医生可以在你完全清醒的时候进去看看,你不会有任何感觉。如果我们能感觉到自己的想法,那该有多奇怪?想想自己在未来成为一名传奇吉他手,你就会挠挠后脑勺;想象一只鸟儿在海上的热风中飞翔,你的枕叶脑(occipital lobe)就会发痒。医疗行业还可以在成像设备上省下一大笔钱:

“医生啊,当我想象她和那个家伙在一起的时候,我很伤心。”

“孩子,心碎是艰难的。”

“说真的,就在我的后脑勺,一阵剧痛。”

“哦。吃一片阿司匹林,写一首诗,你会好起来的。”

(1)主观现实与客观现实

对现实的定义很简单:物质在空间中相互作用。这几乎涵盖了所有发生的事情,对吗?即使是白日梦也是一种物质,因为它是由神经元交换储存在大脑中移动的钠离子、钙离子和钾离子中的电能构成的。

客观现实(objective reality)在任何地方都能解释一切,但我们却无法做到这一点。即使有设备,我们也差得很远。

如果你是色盲,你只能看到三种、两种,甚至一种颜色,这些只是恒星辐射的颜色中的很小一部分。所以,我们建造了设备来观察彩虹光谱以外的光、超视觉光(比如X射线)和亚视觉光(比如无线电波)。声音也是一样:你可以听到低至20Hz(赫兹,每秒振荡的次数是以Hz为单位的频率)的声音,如果声音足够大,你可以感觉到更低的频率——从装饰华丽的汽车里不断传来低沉的节奏——可能高达20000 Hz,远低于海豚(150000 Hz)和蝙蝠(200000 Hz)听到的声音。想象一下某人弹拨的吉他弦是如何来回摆动的。

因为宇宙并不是以你体验它的方式而存在的,所以,绝对现实和你感知到的主观现实(subjective reality)之间存在着巨大的差距。

更重要的是,由于我们的感官不一样,我们每个人用来创造现实的原始数据是不同的,因此,我们每个人创造了不同的现实。也许我听过声音更大的音乐会,结果听力下降了一点;也许你的嗅觉并没有因为你年轻时吸过各种各样的烟而变得糟糕;也许你并没有因为患上了眼睛不能见光的偏头痛而遭罪。

我们感知到的现实环境也因我们的经验不同而不同。你可能会想,在哪里可以听到愉快的、有创意的音乐?我可能会好奇,为什么有人会在可以猛击斯特拉特(Stratocaster)电吉他的时候却选择按喇叭呢?

我们的现实是连续的感知链。感知(perception),我指的是刺激和思想的联系。为了让现实有意义,我们需要语境;为了创造语境,我们将当前的感知与过去的经历和对不久的将来的期望联系起来,然后以一种有意义的方式将当前的感知塞进缺口。因为我们有着不同的经历和期望,所以,对你有意义的事对我来说未必有意义。下次你和别人说话的时候要仔细听。你们俩会谈论同样的话题,但如果你仔细听,我敢打赌,你会注意到你们的谈话内容并不完全相同,谈论的观点和现象也不尽相同。

如果你陷入了现在的处境——同样的年龄,同样的身体和大脑,但没有经验,没有任何先前的想法,没有语言技能,没有学习能力——那么,什么都说不通。你比迷路更糟糕;你甚至不能声称自己存在!你不能要求任何东西。

由于我们所感知的现实来自经过彻底处理的感官输入,所以,所有的现实都是虚拟的。爱因斯坦(Einstein)的话证实了这一点:“现实不过是一种幻觉,尽管这种幻觉挥之不去”。

(2)鲸鱼、小狗、树、裸体人

为了搞清楚我们的差异是如何影响我们对现实的感知的,让我们来看看一种动物所感知的现实——感官可以适应完全不同的环境。

抹香鲸(sperm whales)是地球上最大的掠食者,拥有所有动物中最大的大脑,大约是人类的6倍。我们和抹香鲸拥有相同的5种感官,但使用它们的方式不同。

鲸鱼的眼睛很大,但因为海底浑浊,它们的大部分视觉活动并不是用眼睛。抹香鲸喜欢在大约2英里(约3.2千米)深的海底里猎食,在这里,哺乳动物的眼睛用处不大。为了看东西,鲸鱼、海豚和江豚会发出定向紧密的声音。当这些声音击中什么东西时,就会产生回声。鲸鱼根据所有回声的时间构造三维图像,包括形状和位置。

我们通过观察周围并收集周围物体反射的光来观看事物,但是,当鲸鱼看到某物时,它会向经过深思熟虑的具体方向发射声音,然后将反射回来的图像组合起来。

可视化技术(visualization techniques)的差异导致了感知的巨大变化。首先,从发出声音到探测回声所花的时间长度表示鲸和物体之间的距离。在不到15英尺(约5米)的地方,人们使用视差(parallax)——从它们左边和右边观察同一个目标所产生的方向差异——去测量距离。在较大的距离中,我们使用比例与经验相结合的方法估算距离。如果一个人看起来真的很小,你会认为他的距离更远。鲸鱼根据发出声呐声和听到回声之间的时间间隔来确定距离;距离越远,测量结果越准确,这与人类正好相反。

鲸鱼能“看到”物体移动的速度,以及此物体是在靠近还是远离自己,因为声音的频率发生了变化。如果一条鱼向鲸鱼游去,那么,反射出来的声音的音调就会略高一些,就像汽车驶近时的声音比驶离时的音调要高一些一样——多普勒效应(Doppler effect)。由于特定的色素不会改变声音从物体反射的方式,所以鲸鱼看不到颜色。相反,他们能“看到”某物有多坚硬。由于钢铁反射声音具有尖锐、高频的回应,而泥和海藻更容易被吸收,所以,鲸鱼看到的是硬度、脆性和延展性。它们永远不会相信,眼前的巨石形状的泡沫塑料实际上是花岗岩。

通过声音来观察事物,就像在黑暗中使用手电筒一样。在灯火通明的房间里,你可以看着我,而我不会知道你在看我,除非我捕捉到了你的眼神。在黑灯瞎火的房间里,如果你用闪光灯照射我,我才知道你在看我。而在鲸鱼社会,大家都知道彼此一直在看的地方。就像我们能在人群中认出彼此的声音一样,鲸鱼也能认出彼此的目光。不准偷看!此外,声呐还能穿透皮肤。如果一头母鲸怀孕了,大家都会知道;如果一头鲸鱼长了肿瘤,这将是街谈巷议的话题。

将物体的距离、速度、弹性和一点超声波的感知加入整体“视觉”方程式中,并去除颜色,结果会大规模地改变现实。

想象一下,你走进一家酒吧,当你的目光扫过顾客时,他们能敏锐地察觉到吗?穿过衣服和皮肤,大家能看到哪里呢?这样的话,我们的文化将被彻底改变。

如果我们内部的小狗脑可以延伸一点点到外部,也就是说,如果我们有尾巴,社会就会大不相同,调情也会有完全不同的结果。事实上,如果你的调情对象有着高超的社交技巧,在你的调情变得越来越明显之前,你无法知道他们能接受多少你的得寸进尺。但是,如果你能看到它们的尾巴摆动,会怎么样呢?

狗靠嗅觉,人靠视觉。当有人离开房间时,他会连同自己的形象一起带走,但他的气味却挥之不去。想象一下,如果我们离开房间时,把自己的影子留在身后几分钟,社会潮流会发生怎样的变化。

在另一个极端,考虑一下谢尔曼将军树(General Sherman)的现实。在加州红杉国家公园(Sequoia National Park)里,谢尔曼将军树是一棵有2500年历史的巨型红杉,高275英尺(83.8米)。如果你每天都看这棵树,你不会看到多少变化。如果你每年看它几次,你会发现它经历了春夏秋冬的四季循环。一年对于一棵树来说就像一天对于一个人一样,春天是早晨,夏天是白天,秋天是傍晚,冬天是深夜。树没有神经元、轴突和树突,或者我们可以识别为“类脑”的任何明显的处理器,但它们确实有感觉探测器,对阳光、风和雨都有反应。它们吸入二氧化碳和呼出氧气的速度非常慢,哺乳动物很难想象它们可以呼吸。它们寻找营养物质,然后从地面一直吸到树冠,通过树干和嫩枝上像动脉一样的通道将水分从土壤和叶子中输送出去。

一棵树所经历的现实与我们人类所经历的几乎在所有方面都不同。如果说一棵树“体验”了什么,似乎不妥。你和我有着非常相似的感觉,我们感知到的现实有许多共同之处,但我们在边缘上有所不同,并不是在所有事情上都能达成共识。然而,树的实在性就像绝对实在本身一样,远远超出了我们的理解。

即便冒着听起来不科学的风险,我也不愿意让一棵树“毫无体验”地存在,至少在我自己的经验超越我感知的纯粹主体性之前是这样。作为科学家,我们最大的工具是了解自己理解的局限性,这既是好奇心的燃料,也是一种消除偏见、打开新研究之路的方式。我们读到第九章的时候就会明白这一点。

这里有一个被滥用的哲学问题:你看到的红色和我看到的红色一样吗?我怀疑,我们的红色几乎是一样的,因为我们眼睛里的颜色探测器非常相似,我们大脑中处理这些信息的区域几乎完全相同。

我永远不知道你眼中的红色是否和我眼中的红色一样,但我知道蓝色是一堆红色中更出众的颜色。

获得不同视角:最强大的工具是我们的大脑

人类拥有与动物几乎相同的情绪处理设备,这一认识与人类几千年来的假设相矛盾。我们像其他动物一样被情绪所驱使——不仅仅是其他灵长类动物,还有狗、猫、老鼠、鲸鱼和鸟,等等。不像其他大多数动物(也许是所有动物),我们能够意识到有时我们的情绪可能不是最好的向导,甚至我们可以通过练习这种能力的频率来衡量自己的觉悟。

我们作为能够理解自己是动物的动物,发现了一个特别有趣的结果,即我们也有能力否认自己是动物。在“是不是动物”的问题辩论上,两种答案几乎平分秋色。现在,对我来说,如果某样东西的吃喝拉撒像动物,做爱像动物,哺乳像动物,它也像动物一样经历恐惧、愤怒、情感、爱和恨,那么,它就是动物。

我们在扩大生活圈子的过程中所采取的每一步行动都是由简单的电兴奋(electrical excitations)产生的,这种网络可以覆盖我们大脑中3磅(约1.5千克)重的器官。我们联想得越多,我们的思想就能走得越远。一个反馈环路萌发了另一个反馈环路,一个接着一个,如此往复,环环相扣,每一环都会扩大我们的现实,直到我们被意识完全唤醒。

我们创造自己的现实,从最简单的感官输入一直到最抽象的结构。从光明与黑暗,到安全与危险,再到为我们的智能手机选择什么颜色的耳塞。我们创造了一切,而我们现实生活中的一大块蛋糕烤得如此之快,以至于我们只能得到一小块。动物也会创造它们的现实,但人类的创造达到了疯狂的极端。

将费曼脑的理性光辉与小狗脑的非理性激情结合起来,我们就能设定目标、计划、担忧和评估。我们能够将更高级的想法联系在一起——从本能地理解剑齿虎的尖牙威胁,到认识恒星和原子形成的基本规则——于是,我们在艺术、科学和其他领域取得了最伟大的成就。

我们对自身局限性的默认释放了自己。不能看穿别人的皮肤来检查骨折吗?使用X射线吧。想把铅变成黄金吗?学习化学,看看你做不到的原因吧。

我们可以使用工具获得不同的视角,但最强大的工具是我们的大脑。想知道万物运转的秘密吗?从诗歌到数学,之间所使用的工具让我们更接近答案。我们不断扩大的现实创造,在硅和马鬃制成的工具或芬达乐器公司(Fender Corporation)的刺激下,加之写在草稿纸上的想法,将我们的生活延伸到更长的时间跨度和更大的空间。

我们面临的挑战需要新的视角。如果我们能用同样的旧视角来解决问题,这些问题就不会是挑战。创新源于新视角,我们思考人、动物和其他生命形式如何看待挑战,就可以萌生出新的见解。

为了获得思考意识所需的视角——它是如何产生的?它的极限是什么?当我们所爱的人失去意识时,为什么我们会如此伤心?最好我们能像外星人一样思考。 J6FDBoY4GXXNSBvCTK2wjmWSISBMa9DyRwE6AgaHUSyQpn3UqrxwPH9Jtd6aAyZs

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