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彩虹的秘密

先说说一组对立词:睁眼和闭眼。

当斯黛拉(Starla)醒来时,感觉有光束穿过自己紧闭的眼睑,她顿时明白,房间里已经有了亮光。

这就是视觉意识(visual awareness)的效果。我们在研究视觉意识之前,首先必须了解光线明暗的对比观察。我们对“白天和黑夜”“光照和阴影”这种对立词的浅显察觉,可以称为“一阶视觉”。我们从这个简单的起点开始,不断开发更高层次的视觉意识,最后实现由简入繁的过程。

此外,我们要找到切入口,那就从清晨开始吧。

这时,闹钟响起了一段《睡魔降临》(Enter Sandman) 般的叫醒曲,斯黛拉睁开了双眼,伸了个懒腰,赶走了朦胧的睡意。

她听到雨点敲打窗户的声音,不禁疑惑:下雨天,窗帘周围怎么会漏进来如此明亮的光线呢?

于是,她拉开窗帘,目睹了烟雨和阳光共存的魔力。黑压压的乌云终于缓缓地移开了。太阳光透过阴云,照亮了山谷对面的群山。起初,光线的颜色看起来很淡,但后来,她瞧见一道彩虹在地平线上划出了一道弧形。既然看见了,就不能视而不见:这道彩虹的最上面是红色,接着是橙色、黄色、绿色、蓝色、靛色,最下面是紫色。

此刻,也许她想起了七色彩虹。或者,也许她在默念这种七彩共存的魔力,并想象一幅栩栩如生的画面:她就在彩虹之上的某个地方。也许她描绘了一系列的情景:光线进入球形雨滴,融入其成分色彩当中,比如,融入三棱镜或平克·弗洛伊德(Pink Floyd)摇滚乐队专辑封面,然后从雨滴的另一侧反射回她的眼睛。或者,也许她会迅速穿上衣服,走出门外,去寻找彩虹尽头的金罐

我们将拭目以待故事的结局,但我们明白,故事的源头是“明暗二分法”。当斯黛拉打开窗帘时,明暗光线又扩展成七色光谱。所以,这与大脑二分法有关——左脑和右脑的分工不同。每一项科学探索都是如此。我们不从最简单的情形开始,这很好;但我们并不聪明,如果不从简单的事情开始,就无法进一步理解复杂的事情,因此,我们从一阶视觉和简单的二分法开始。

让我们回顾一下,仔细瞧瞧斯黛拉的视觉体验。她的一阶视觉区别明和暗;然后,当她的光线视野完全打开时,她产生了“二阶视觉”,看到了多色光谱:以红色开头,以紫色收尾,中间可以划分成无数种色彩,此处特指在红色和橙色之间划分颜色。

如果她乐意的话,也许她开始给颜色命名了,比如,低调的橘红色和耀眼的玫红色。她还可以将颜色分类,从类别到子类别,再到子子类别,一直划分下去。这听起来很无聊,有点儿像集邮。许多科学犹如集邮,但那不是本书中研究的科学类型。

斯黛拉收回了思绪,走进了厨房,打开了咖啡机。她还在思考彩虹中无限的色彩变化,突然瞥见微波炉上方的金属乐队(Metallica)的黑光海报。她没有质疑室友的室内装饰选择多么荒谬——毕竟她刚刚醒来——而是盯着那张狂喷火焰且电光四射的重金属音乐海报的人工荧光:海报的主打色是怪诞的绿色和火爆的熔岩色。她意识到这些颜色并不在彩虹七色光之列。

“这到底是怎么回事?”她思忖道。

她把咖啡粉舀入过滤器,突然想起一个知识点:人眼只能检测到三种颜色,我们看到的每一种颜色都是红色、绿色、蓝色的组合——她想,这三种颜色可能还有更讲究的名字,也许就像她的笔记本电脑附赠的“免费”打印机中标价过高的墨盒一样,还有品红色、黄色和青色。想到这里,她一走神,又舀了一勺咖啡粉倒入过滤器。

她猜想,金属乐队海报中的黑光一定是三种基本颜色的组合,否则肉眼看不见。由于彩虹中的颜色来源于将太阳的黄白光分离成多色光谱,因此,黑光的颜色一定是红色、绿色和蓝色的某种组合,但要强调的是,这些独立成分不同于彩虹中的阳光。

她打开电源,希望咖啡快点出来。她意识到,早上想太多可能危害极大。这种想法让人联想到咖啡的颜色,于是她给这种颜色起名为重金属铜锈。想到这里,她咯咯地傻笑起来。

温馨提示一下,当我们的女主角盯着早餐咖啡思考的时候,她对颜色的理解已经上升到“三阶视觉”了。“三阶”很复杂,包括光的明暗、彩虹光谱、荧光黑。

最后,斯黛拉啜了一小口咖啡,她不知道当初室友是如何说服自己同意用金属乐队海报来装饰厨房的。

此时,斯黛拉的血管里弥漫着咖啡因,她的脑洞大开,从沉迷于色彩的思考者,华丽转身为在异国他乡参加会议的商务人士。想象一下,当她挤进车厢一个靠窗的座位,凝视着同一片雨云的时候,假定就是同一道彩虹吧,她真不知道彩虹之名从何而来。彩虹为什么不叫彩带?从上面看,彩虹是不会碰到地面的。它甚至不是弧形,而是一个封闭的圆圈。她回想起小矮妖在寻找金罐时浪费的时间,突然意识到两个真相:第一,爱尔兰似乎永远不会保持经济繁荣的原因;第二,还有另一道彩虹,它比第一道彩虹暗淡得多,颜色也颠倒了,最上面是紫色,最下面是红色。现在,斯黛拉已经找到“四阶视觉”了。

视觉体验:如剥洋葱般获取层层惊喜

我开篇便列举了斯黛拉对彩虹的视觉体验,因为它展示了科学的进步。就像剥洋葱一样,我们一次剥掉一层皮,体验从无知到无所不知的过程。

明暗光线之外,还有其他的光线。同理,左脑、右脑之外,还有其他的思维方式。但是,左脑和右脑是我们思维起跑的地方。不过,这种二分法有点错误,如果以此为基础,就是玩世不恭了。

是的,这完全是个诡计。

在本书中,我将会和大家一起探讨:创新如何导致新的发现?艺术和科学如何完全不同(但也差不多)?即使我们似乎无法聚在一起,为何也从不孤单?分析和直觉如何相互依存?天赋和技能为何无法区分?反之亦然。生命是如何从死亡中建立起来的?为什么朋友之死如此令人难受?

大家将会注意到,每个章节的标题都是由两个对立词组成,我们通常认为它们是相互独立的概念,而结果证明两者之间有着深刻的联系。是的,甚至生与死,也是深刻关联的对立概念。在你对上一句看似明显荒谬的言论出示黄牌之前,先搞清楚我的意思吧。然后,扔掉黄牌,点球12码或15码 ,这样我们就可以交谈了。

顺便说一句,我将把本书所提到的美国本土的尺寸都转换为国际度量衡,包括足球在内。

前言已经讲完了,让我们言归正传吧。

当斯黛拉听到雨点敲打窗户的声音时,她很奇怪为什么下雨天会如此明亮,大家都来想想那一瞬间吧。如果没有遇到那种困惑,她永远也不会打开思维,去分析彩虹,甚至找到色彩的原理。那一瞬间,她意识到某种不寻常的东西从自己的感官中迸发出来,并融入了自己的意识当中,这个惊喜是她的整个觉察过程的关键。如果这一切从未发生过,斯黛拉的厨房里可能还会挂着那张金属乐队海报。

左脑和右脑:创造美丽和理解的地方

在现代神经科学出现之前,弗洛伊德(Freud)和荣格(Jung)等人试图揭开大脑之谜,于是诞生了最初的尝试性见解。解剖学研究证明,除了眼睛、耳朵、鼻子、胳膊、手、腿和脚之外,人们的大脑似乎有两个副本:左半脑、右半脑。一阶视觉——只能感知光线明暗的阶段——是左脑控制身体的右侧,右脑控制身体的左侧。就像绝大多数关于大脑运作的信息一样,这种洞悉来自医生对脑损伤患者的观察。

以“布尔战争”期间的英国军官格雷厄姆(Graham)为例。假设在一百多年前,我们来到一家南非酒吧,看到脾气乖戾的格雷厄姆指着坐在几只凳子之外的一名苏格兰士兵破口大骂,说他是一文不值的酒鬼。苏格兰士兵恼羞成怒,站起来想大吵一番。格雷厄姆见状,连忙伸手去掏手枪。苏格兰士兵也掏出了手枪,他喜欢动口,却失望地发现要直接动手。两个人面面相觑。现在,你和我都吓得滚出了酒吧。我们听到从酒吧内传来一声枪响,接着是一片寂静。我们透过门往里看,发现子弹已经打穿了格雷厄姆的左脑。我们冲了进去,建议按住伤口。苏格兰士兵意识到自己的行为不厚道,于是开始帮格雷厄姆止血。经过几个月的治疗,格雷厄姆的伤痊愈了。

由于失去了左半脑,格雷厄姆无法通过右眼看东西或用右耳听东西;他无法控制自己的右臂或右腿,虽然他可以用右鼻孔闻气味,但无法用左鼻孔闻气味。格雷厄姆还剩下半个脑袋可以运转,从而提供了一阶证据,证明左半脑和右半脑分别控制着身体的相反方向。在观察中发现,鼻孔不像其他感官和运动功能那样不对称,这一观察结果的差距表明,更高阶的微妙之处仍有待了解。还有更明显的差别,比如,格雷厄姆不能说话,也听不懂别人说话。

虽然左脑和右脑看起来非常相似,但它们在感官和语言处理中发挥着不同的作用。最明显的概括是左右脑叶扮演不同的角色,执行不同的任务。人的左脑是天生的会计,右脑是天生的艺术家,这是1960年出现的传言,结果证明,这是一个过度简化的说法。

不要对当今的神经科医生太苛刻,他们没有传播左右脑的说法,而是媒体在误传。但也不要对媒体太苛刻了,因为误传有两个因素:第一,人们反应过激,这是你可以对人类行为做出的一种假设;第二,科学进步的途径是递增的新发现,仿佛一层一层地剥洋葱皮,这是一个从无知到有知的过程。

右脑的确在创造力中扮演着重要角色,左脑也是如此。左脑将事物分解成可以理解的小碎片,右脑确保这些小碎片仍然适合一个更大的整体。

我们的书名是《左脑说,右脑笑》,这是我创作的作品,归我所有;也是你们购买的产品,同时归你们所有——这就是过度简化的说法的案例之一。在19/20的右撇子、4/5的左撇子当中,左脑承担着语音产生和识别的重任,但如果没有右脑,你的幽默感就会完全丧失。然而,你的左脑会产生真正的哈哈大笑。所以,我们的书名是“大错特错但不是完全错误”的二分法的典型案例之一。如果你愿意的话,关于左脑和右脑的话题,我们可以取个这样的书名——《左脑讲个笑话,右脑领悟理解,左脑恍然大笑》。

(1)过度简化的大脑理论

为了更新你左右脑的角色,我们从这个过度简化理论作为指导原则开始,然后收集一些细微差别。这些角色将在下文中适应更大的模式,产生更大的意义。

让我们虚构一下这样的情境:请戴上太阳帽,我俩一起徒步走进十万年前的一片大草原。我们遇到了一个名叫布奇(Butch)的年轻人,他刚从洞穴中出来,他和10~30个穴居人一起生活在这里——他不知道有多少人,因为他顶多可以数到3。

布奇身上的狮子皮缠腰布破碎不堪,露出了伤痕累累的皮肤,散发出一种咄咄逼人的威力,所以,我们只好躲在芦苇后面。你发现池塘里有一群肿胀的河马。我开始嘲笑“肿胀”这个词,你提醒我,河马是外表巨大且粗糙的生物,可以用“肿胀”来形容,我只好闭嘴。

布奇也注意到了河马和圆形巨石后面的鸭子。他低头一看,发现了一块很好看的石头。他观察河马几分钟,然后站起来,稳住右脚,挥臂一投,石头飞了起来……砰!直接砸中了河马的眼睛,穿过了河马的脑袋。我们面面相觑,一致认为这家伙的手臂力大无穷。如果他是左撇子,在十万年后出生的话,他可能成为某一职业选手,你懂的。

现在让我们用慢镜头看一下刚刚发生的故事:

布奇发现了兽群。他的左脑在观察一只只河马,寻找符合这些标准的河马:看起来久坐不动,所以不大可能移动;河马肉足够喂饱整个部落;它在浅水里,他可以轻易捞上来;距离近,他可以打中它。与此同时,回看一下他的右脑:在竭力思考如何避免招惹麻烦。

为了繁衍生息,布奇必须在捕猎和进食中生存下来。左脑专注于手头的工作,右脑留意任何可能需要警惕的事物。左脑找出细节,而右脑约束这些细节,途径是不让微观细节与宏观大局相冲突。右脑也试图告诉左脑,布奇不能把河马带回营地,但他的左脑却以一种愉快的妄想式回答压制了这一警告:“没关系,我一杀死河马,就会发明轮子!”他的右脑无奈地叹了口气。

你的左脑会把你带入疯狂的幻想,而右脑则会让你进行深刻的思考;你的左脑只见树木不见森林,而你的右脑只见森林不见树木;你的右脑撩开整个神秘面纱,而你的左脑负责筛选出细节。当左右脑一起思考的时候,你创造了美丽和理解,二者缺一不可。但有时,它们努力让你充满活力的时候,你希望二者合作,它们却互相压制。

不要把你的右脑想成是一个未被充分利用的创意天才,也不要把你的左脑想成是一个超负荷运转的分析者。这里有两个选择,可以创新和改进这个过度简化理论。

·你的左脑是一个对事物着迷的孩子,你的右脑是一个溺爱孩子的家长。

·你的左脑是个爱妄想的白痴,你的右脑是个爱评判的混蛋。

就像所有过度简化的二分法一样,你可以从这个概念中获得一些好处,但如果你过于认真地对待它,就会犯错误。让我们再往深里“剥几层洋葱皮”吧。

(2)大脑结构中的专业名词

新大脑皮层指的是大脑中起皱的粉灰色外层。当你的新大脑皮层被剥离并铺在桌子上时,它的厚度约3毫米。左右两个半脑看起来差不多,不过右脑更大一些,也更白一些。之所以会出现这种色差,是因为左半脑有很多局部处理中心,有更多的灰色神经元,而右半脑有更广泛的连接,线路更长,绝缘更好。两个半脑通过名叫“胼胝体”(corpus callosum)的神经连接群进行交流——不要担心这个术语,它下次出现时,我会再次解释它的意思。

图1 大脑

大脑的内部被称为“边缘系统”(limbic system),由一堆结核状的物质组成,除了松果体之外,它的每个组成部分都有左右脑两个版本。大脑内部的左右两侧是由另一组神经纤维——前连合(anterior commissure)——连接而成。

在这一点上,生理学实践强调的是左右脑叶真正分开。我们大多数人的左右脑对称,同时扮演着协作和冗余的角色。你有两只胳膊,如果一只胳膊被切断,就不能再练习快球了,但你还有一只胳膊,这比没有胳膊的存活率高很多。同样的道理适用于左右脑问题。

这两个脑半球最显著的影响是:如果你的右脑不知何故遭到关闭,你不会注意到周围的人,你可能也不会注意过去了几个小时;但如果你的左脑遭遇关闭,你就会看起来像个低能儿,不仅因为你会丧失所有的口语或书写能力,还因为你将无法照顾自己或他人。

为了理解左右半脑如何竞争、协作和提供冗余度,我在下面的表1中列出了左右脑的一些区别。

我整理了之前阅读过的所有材料,并从交谈过的专家那里搜集了信息,制成了表1,但请不要照搬。相反,大家要意识到,这些区别只是皮毛而已,它们的前提是——你的右脑负责创造,而你的左脑负责分析。如果有些知识点让你觉得不舒服,你却不知道为什么,那是因为你的右脑和我的左脑不能达成共识。

表1左右半脑对照表——仅供参考,而非绝对

续表

续表

这门科学还有很长的路要走(请注意,我已经在表中将左右脑位置对调,让读者的双眼把每一栏信息和相对应的半脑联系起来)。

思维与大脑:要先做出假设才能推测

如果不以自我为参照,那么,使用思维去理解大脑的思维机制,就是毫无意义的事。

哲学家在思考“伟大的问题”时,往往会陷入困境。笛卡尔(Descartes)的“cogito ergo sum”(我就知道这一句拉丁语,意思类似于“我思故我在”),就好像在夏末的夜晚凝望星空,你会陷入奇思怪想。尽管这是一件妙趣横生的事,但它并没有起到什么作用。至少在过去的两百年里,科学需要做一些简单的假设并加以运用,以便实现其目标。

从卢克莱修(Lucretius)到萨特(Sartre),哲学家们一直在争论,大脑和思维是不是同一回事。思维是一种形而上学的东西吗?它与你脑壳里的大量白色和灰色的湿件 紧紧相连吗?或者说,思维是大脑的产物吗?

艾萨克·牛顿(Isaac Newton)在他的第一条推理规则中奠定了科学方法的基础:“我们不承认自然事物的原因,只承认那些既真实又足以解释其表象的事物。”换句话说,我们尽可能做最简单的假设,直到它们遭遇可观察和可重复的矛盾的干扰。假设思维是纯粹由肉体产生的,那么,大脑内部的物质互动比把一个形而上的头脑置于一个肉体中更容易引起问题。请记住,实验科学的全部意义在于抛弃看似合理的假设。因此,如果你喜欢身心结合的精神境界,请密切关注这些数据;如果你是对的,纯粹的物理假设将会失败,你可以当面发推文给兰塞姆·斯蒂芬斯(也就是我)!

在本书中,我们只会做一些必要的假设去推进研究,在做出这些假设时,我们会小心翼翼、有意识地去做。例如,我们假设宇宙存在,假设有一个外在的现实,假设我们知道沉睡和清醒之间的区别,假设啤酒比葡萄酒更受欢迎,假设摇滚乐比爵士乐更出众。

工作机制:大脑是一个创造性工具

……为什么我们会如此纠结大脑的问题呢?

我不知道你们在这里做什么,但我想知道大脑如何运作,就像我想知道任何东西的功效一样——这就是“理解”的兴奋点。于是,我可以将这种理解付诸实践。我们研究的神经科学包括:人类为何重视某些事物?天赋和技能如何彼此滋养?整体如何从各个部分产生?结果,我们会培养直觉,把每件事都做得更好。

好吧,稍等一下。

大家阅读的不是一本心理自助书;我不是假装知道一切答案;我不做秘密交易;我的兴趣在于给大家精美的阅读材料,此外,别无他求。本书中提供的唯一答案来自一门婴儿科学,它刚刚开始揭示大脑的工作机制。但是,当你明白某个事物的工作机制时,就会形成直觉:它能做好什么、不能做好什么、如何定位成功。我和你可以成为更好的人:更好的合作伙伴、更好的朋友、更好的地球公民。我们可以单独面对问题,也可以共同面对问题,而大脑是创造解决方案的唯一工具。我们有意识的时间只有几十年,我们应该多动脑筋。

在最好的情况下,我们要这么做;在最坏的情况下,我们也要笑脸以对。所以,我们懂得创造和欣赏、理解和同情,我们要多一些爱,少一些恐惧,如此等等。

在本书中,我们会特别关注创造力,因为大脑本身就是创造性的工具。

我们将探讨导致艺术和科学领域惊人成就的神经科学过程,当我们获得“啊哈”灵感时,大脑中会发生什么?当我们经过深思熟虑的努力获得解决方案、发明或杰作时,大脑中又会发生什么?

我们将尽量少用术语。如果你想要勾勒大脑中所有的褶皱和沟槽——专业人士称之为脑沟(sulci)和脑回(gyri)——功能磁共振成像(fMRI)、正子断层扫描(PET)等,请看本书最后列出的“参考文献”。也就是说,当我们需要应用大脑生理学的时候,或者当它太迷人(或有趣)而让人无法抗拒的时候,我们就不会回避它。

我的专业背景是实验粒子物理学、技术研发、科学和小说写作。作为一名物理学家,我将提供一些关于物理系统工作机制的科学见解。作为一门成熟科学的资深研究员,我将努力超越这门崭新科学的初步成果,并尽力提供有关的指导:神经科学的发展方向是什么?我们应该何时持怀疑态度?有什么不大可能随着这一领域的成熟而改变?作为神经科学的爱好者,我会和大家并肩作战,一起探索未来的世界。

最后强调一点,我们追求的不是连续的信息转储。在后面的章节中,我们将紧紧围绕着概念阐述和剖析。随着日益递增的复杂性,你会不止一次地遇到某些事物,学习起来会更容易。每当某个课题再现的时候,我都会提醒前面讲过的内容,这样你们就不必回头去翻看了。我希望这样的重复不会让人烦恼,而是会有所助益。

你们马上就要见到神经科学领域的鼻祖了。准备迎接艰苦的阅读吧! ePIXdp5yk5SDwfWLgUugGHK2LL4vfdP8peYU5gSncv1ENFf9MLGGdKaDQZNzUxNU

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