根据鸟类的固有习性,它们有迁徙的冲动。
——威廉·费因斯(William Fiennes),《雪雁》( The Snow Geese ) [1]
我朋友是一位鸟类观察家,他曾经告诉我研究鸟类的最佳时刻是在暴风雨之后,因为那时地面上的鸟非常焦虑地想要再次出发。我的朋友称其为“迁徙兴奋”(Zugunruhe) ,这是一个源自德语的术语,可以略带诗意地理解为“候鸟因无法迁徙而感到的焦虑”,它们的身体变得不安,想要动起来。事实上,大脑的一切目的就是根据经验做出有效运动,而其他所有的一切,包括意识在内,都是这些努力的下游。
在艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov)1955年发表的短篇小说《响铃》( The Singing Bell )中,一名侦探正试图解决一个棘手的案件,这是物理学中二体问题的谋杀悬案的变体。情况是:有人偷走并藏匿了月球上的一件罕见物品,它的大小和形状与小竖琴差不多,被称为“响铃”。
侦探锁定主要犯罪嫌疑人为一个大盗,但该大盗否认这项指控。现场几乎没有对他不利的物证,当时还没有数字监控设施或全球卫星定位系统(GPS)追踪设备,也没有由太空旅行造成的辐射或端粒缩短的明显生物标记。此外,案件没有目击者,嫌疑人有充分的不在场证明,文件记录他在案发时像往年夏天一样在外面度假。“看看这些不在场证明。”嫌疑人喊道。侦探不知如何是好,于是请了一位有这种珍贵的“响铃”的科学家帮忙。两人邀嫌疑人到科学家的家里,科学家看似漫不经心地问嫌疑人,能否扔给他一个“响铃”。嫌疑人扔了出去,但掷出的距离远远不够。“响铃”掉到地上摔得粉碎,屋子里的人都惊呆了。
“就是他没错了。”科学家说。
这个案件的唯一目击者、这个还没明白过来的嫌疑人,在供词上签了字。犯罪嫌疑人朝科学家扔“响铃”的时候,似乎它比本来的重量轻得多。而它原本的重量是由月球引力决定的。换句话说,根据在月球上的经验,嫌疑人的大脑中已经有了投掷“响铃”的预期力量,地球的引力让他措手不及。在月球上,他的大脑中已经记录了“响铃”的确切重量,以及抛掷它需要多少力气。大脑做这样的记录,是为了在未来某一天需要抛掷“响铃”时,大脑的主人可以瞬间使出合适的力气。人们无法避开脑细胞记录的统计数据,一个人无法绕过神经元的影响力,以及从过去的经验中预测未来的需要。
这个案件之所以能侦破,取决于一个关乎所有大脑的关键事实:大脑会根据假设和经验,留存它们所处世界的统计数据。我们所有人的大脑都有两条不同的视觉通路,它们就像两条高速公路,一条追踪物体的“在哪里”,另一条追踪物体“是什么”,这为我们提供了一个关于大脑和大脑竭力理解的世界的线索。这一奇特的身体结构线索暗示着,在我们身外的世界中,同一物体可以存在于不同的地方。这听起来理所当然,因为对我们来说事实确实如此,但仅仅因为它是我们的宇宙的事实,并不意味着它是亘古不变的真理(可以想象这样一个宇宙,在那里,物体每次移动都会以某种方式发生变化,在这样的世界里,大脑就不需要同时记录“是什么”和“在哪里”,因为这样做显得多此一举)。
从某种意义上说,所有动作都在暴露主人的秘密。想想无故发笑这个简单的行为。患有癫痫的16岁女孩安娜为了切除病灶进行手术,当医生用电极刺激安娜大脑的某个区域时,她就会发笑。但是,为什么外科医生在她的大脑中拉动一根“木偶线”,就会产生一连串的肌肉活动和情绪?一阵电流是如何引发这么多活动的?一部分原因在于,有些动作是如此精确和程式化,比如走路或笑,以至于当大脑激活肌肉活动模式时,整串动作就会立即启动,就像弹起的捕鼠夹。
但我们也可以追溯到更早的时候,当安娜所有的神经元还没有连接上对应的肌肉,所有的肌肉细胞都有每秒大约10次的自然脉冲时,安娜就开始在她母亲的子宫里笑了。那个时候,所有肌肉会一起放电,像萤火虫有节奏地发光一样。当这些肌肉开始连接神经细胞时,发生了两件事:首先,神经将肌肉自然跳动的时间输入大脑,将这些脉冲的频率(每秒10次或10赫兹)译成与世界互动的神圣特征;其次,肌肉可以开始独立运动并学习。
然后大脑开始工作,它唯一的任务就是减少安娜现在或之后所有动作的代谢消耗。安娜的大脑依靠观察、预测和获取行动的统计规律来完成它的唯一职责:告诉肌肉何时移动。随着安娜慢慢长大,她大脑的某些部分为了减少运动时的代谢耗费,开始学习周围的哪些特征可能会因某些肌肉运动而改变。婴儿时期,安娜把东西从桌子上扔下来,在摇篮里听着母亲的语气,学会了什么能让母亲悲伤或者微笑,并观察到自己眼睛的转动会导致看到的东西发生变化。作为灵长类动物,安娜的大脑面临的问题是如何有效控制手部,并保持优雅。人的手十分灵活自由,手部及其关节可以以无限多的方式抓取物体,这是一个非常复杂的问题,即使是安娜的大脑,也无法记录每一天的每一毫秒(更别提人体有600多块肌肉,这让记录的工作更为复杂)。
因此,早期的肌肉脉冲(同样是10赫兹)一旦与神经结合,就会对肌肉的使用造成物理上的限制,这大大降低了协调动作的复杂性。大脑不需要时刻处理身体的所有肌肉、姿势和力量,只需要每秒做10次。在安娜的神经系统中,这种放电速率成为一种自然规律。
因为意识的唯一目标是简化运动,所以随着需要协调的对象增多,就需要更多的意识。地球上一些较为复杂的运动技能是由更复杂的神经系统控制的,这绝非巧合,比如人舒展四肢、猩猩荡秋千、蝙蝠用回声定位、大象用鼻子嗅探、海豚捕猎、章鱼伏击。作为一个成年人,安娜无法以每秒10次以上的频率运动她的肌肉。如果她的手保持稳定不动,这不是没有肌肉运动,而是在认真努力地进行精准的运动,以抑制所有人肌肉都会有的、自然的、每秒10次的震颤。这一切都是胎儿时期的后遗症。我们所有人就像不安的鸟儿,急于重新飞起来。
任何思考行为都是假装出来的。意识需要的是想要移动的细胞,并且大概知道当它们移动时会发生什么,却阻止它们这样做。哺乳动物的吸气,只是让一些细胞向前移动,以便在静止的情况下推动空气穿过肺泡;现代哺乳动物的繁殖是在“临时的海洋”中产卵并使卵受精的过程中,动物本身也是静止的。思考就像上述例子一样,也没有产生物理位移。意识是单细胞原始易怒性的结果,所有单细胞都能够被冲击、被激发或被激怒。眼睛来回扫视,耳朵竖起来听,鼻子闻嗅,以使大脑了解一切它能了解的东西。我们的感官不是被动的。它们在积极地探索世界。
我们是易怒的动物,行动敏捷,每秒的思考速度不超过10次,我们是把1万亿个问题简化为一个问题的产物;我们是大脑的产物,大脑一直在创造关于如何最好地行动的假设,它知道外界能做的只有刺激它,而它能做的就是在活着的时候尽可能多地通过外界的刺激进行学习。
安娜在手术室里动弹不得,但她还是通过大笑动了起来。
[1] 威廉·费因斯(1970—),英国作家,代表作《雪雁》(首次出版于2002年)、《音乐房》( The Music Room ,首次出版于2009年)。——译者注