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● 神经科学（Neuroscience）是一门研究大脑功能的科学。
● 医学（Medicine）是一门研究生命各种疾病和病变的学科。
● 心理学（Psychology）是研究人的行为和心理活动的学科。
神经科学是一门研究大脑功能的科学，是专业范畴很广的一个领域。
在这里，我们可以很肤浅地把它分为两个大的方向，一个方向偏应用，靠近临床医学；而另一个方向偏理论，靠近心理学。我知道这样的划分肯定会让不少同行不满，但这个分类特别方便普通读者理解我们到底在研究什么。
从偏应用的方向来说，神经科学主要以了解生病的大脑和找到治疗方法为主。这一部分需要和临床医生一起合作。我的很多同事既是医生，又是神经科学家（一周在医院上两天班，剩下三天在学校做科研）。令人比较熟知的研究话题有帕金森病（Parkinson’s disease，PD）、阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）、渐冻症、精神分裂症，或是类似失语症这样更稀有的神经疾病。
也有更加基础的以“大脑如何运转、为什么这么运转”为中心的理论性研究。譬如说为什么睡觉时会做梦？你怎么知道我看到的花和你看到的一样红？为什么听到一些音乐、闻到一些气味会让我们产生很复杂的情绪？基本上，神经科学家最喜欢干的事，就是让一切具有文艺感和浪漫的事，变得不文艺和不浪漫。换句话说，应用型神经科学想解决的是大脑功能出了问题后“怎么办”，理论型神经科学则想回答正常大脑“为什么”会这样做。当然，前后两者并不是完全割裂的。比如后者的很多研究往往是前者的基础，或前者发现的一些特殊疾病和病例引起后者的好奇心。比如自闭症让我们对“自我”的神经机制有了更多的思考，失忆者给我们机会研究记忆是如何在大脑中生成和存储的等。
这么说，临床研究岂不是比理论研究更为重要？在这一点上估计很多人都有自己的想法，但我觉得理论研究更加重要。治疗疾病好比修一个仪器。只有先知道正常的仪器是怎么样的，才知道哪里出了问题，进而知道该怎么修、如何修才能恢复仪器的功能。虽然很多人都觉得理论研究很深奥、酷炫，但很可惜的是大多数人并不理解它的重要性。我们的研究绝不仅仅是为了满足好奇心而已。当然，对于大多数的科学家来说，满足好奇心这个原因足够让他们奉献一生了。
不管是医学，还是神经科学这个更专业的科学领域，无论临床研究、药物研发还是做科研，我们都在围绕两个基本学科进行——解剖学和生理学。首先，你知道解剖学和生理学到底是什么吗？
解剖学（Anatomy）是研究身体部位的结构和它们之间关系的学科。
生理学（Physiology）是研究身体部位如何一起工作，并让身体正常运转的学科。
若X指身上的某器官，解剖学就是研究你的X是什么、长什么样、长在哪里，而生理学是研究X做什么、怎么做的学科。学习解剖学对医生必然重要。要是医生都不知道正常的心脏长什么样、长在哪里，还谈什么诊断和治疗？但为什么研究神经科学的人也要学呢？直接研究它们的作用和机理不就够了吗？最主要的一个原因是一个细胞、器官或整个身体的形态总会反映出它的功能。换句话说，形态决定功能（Function follows form）。这一点在你身体里到处都能看到：人类心脏中血液走的是“单行道”，这确保了血液在心脏里“交通顺畅”，而这全靠心脏里瓣膜的独特设计阻止了血液倒流；骨头坚硬是因为这样才能保护和支撑起你身体的软软的肉和皮。总而言之，无论是整体、单个器官或组织，还是一个小小的孤单的细胞，都围绕一个主题——结构和功能的互补（the complementarity of structure and function）存在。这一点如同一条基本规则：在我们的身体里，从大（整个人体）到小（细胞），都有它的作用。
与此同时，所有单位——无论是在细胞的层面还是在器官、组织的层面——都只有一个目标，那就是维持体内平衡（Homeostasis，或称为稳态）。通俗地说就是，当面对生存环境的变化时，器官与器官之间经调整和监管保持平衡状态，保持内部不变的状态，使整个身体正常运作。“体内平衡”这个词，简直就是“生命的主题”。可以说，活着就是为了保持平衡——保持资源和能量的平衡；活着也因平衡而存在：平衡体温、平衡血压、平衡血糖……听上去是不是太夸张了？完全没有，这是常态。死亡是什么？对于学习文学、哲学或是其他学科的人来说，会有各类不同的答案。但对于医学生来说，只有一个答案——死亡就是完全、无法逆转地失去体内平衡。器官衰竭、体温过低、极度饥饿、过度脱水……最后都会导致平衡被打破。举个例子，如果人突然大量失血，血喷涌而出，这时候这个人光顾着喊，什么也不做，一直血流不止，过一会儿就会死亡。但为什么失血过多会死呢？因为失血过多会使血压“嗖嗖嗖”地降低，血压降低后就会影响氧气在身体中的供给，也就是缺氧。缺氧之后，脑子就不转了。脑子不转本来也没什么，但脑子是保持体内平衡最重要的“大Boss”，它一倒下，其他器官来不及做出反应就越变越糟。血就会继续流，器官也会接二连三地慢慢坏掉……然后人也就去世了。总而言之，关于医学或关于健康的任何问题，无论是身（Physical）还是心（Mental）上的，都围绕着这个平衡。
另一个常见的问题是，心理学和神经科学有什么区别？虽然它们都与（人的）认知相关，但两者的研究角度有明显区别。心理学研究的是人的行为，以及导致行为的心理过程。这些心理过程包括想法、感觉和欲望。虽然神经科学也研究人的行为，但研究的角度不同。神经科学关心更基础的生物方面的问题：这些行为到底是如何从大脑这个生物器官里涌现出来的？一个小小的神经细胞，从内到外，从微观（神经细胞的内部）到宏观（大脑不同的区域），是如何一步步形成复杂的人类智能的？
这两个学科虽有不同，但相互需要。神经科学家首先需要通过心理学观察人的行为，再从更微观的角度抽丝剥茧；心理学家——特别是那些试图理解和改变一些行为的临床心理学家——也需要神经科学的帮助以便向患者提供有效的治疗。但是这里必须强调一点，至少在现阶段，神经科学上的种种发现，并不等同于对心理现象的解释。不能盲目地用神经层面来取代心理层面。打一个不太准确的比方，当看见一朵红花时，心理学家感兴趣的是人在看这朵红花时的想法和行为，是撕碎它？还是将它赠予喜欢的人？这样的行为又与花、人本身、社会有什么关系呢？而神经科学家更感兴趣的问题是，你是怎么看到这个东西的？整个过程花了多长时间？用了哪些细胞？你怎么知道是红色的呢？又怎么知道它是花呢？给你一朵从没见过的蓝色小花，你的大脑是怎么反应的？你怎么知道那也是花的呢？
大学毕业时，我们在毕业典礼上开玩笑，寒窗苦读三年，学的全是假想和猜测，说不定没过几年，发现学的都是错的。现在神经科学家们所做的事情可能类似盲人摸象。那为什么还要学呢？这本书也面临同样一个问题：虽然我现在写的这些东西有理有据，但有的没过多久就会被证明是错的，或者我本身就写错了。那你为什么还要看呢？
我认为对于这两个问题，答案是一样的。
虽然真相只有一个，但了解它的路径却有多条，时间是条单行道，我们要带着错误和问题不断前进。
不断前进。