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心智与物质……这个看似不可调和的二元对立……在有关自然中的心智、大脑和人的统一观念中……得到了调解。
——罗杰·斯佩里（Roger Sperry）
大脑如何产生心智？心智如何影响大脑？它们之间如何相互作用？这些都是棘手的问题——事实上，这些问题棘手到，人们通常的做法是将注意力要么集中在心智上，要么集中在大脑上，并表现得好像另一个无关紧要（Blass&Carmeli，2007；Pulver，2003）。这种做法的问题是，它给我们理解大脑和心智其实是一个统一的过程设置了阻碍（Cobb，1944）。学术政治和职业政治使神经病学和心理学渐行渐远，与此同时它们之间共同的心理生物学基础又将它们拉到了一起。神经病学和心理学纠缠的历史反映了这些对立力量之间的交锋（Ellenberger，1970；Sulloway，1979）。
西格蒙德·弗洛伊德（Sigmund Freud）刚出道时是一个反叛者，一个对心智充满好奇的神经学家。我怀疑，他对医学院盲目支持心智和大脑的二元对立感到沮丧，并渴望与志趣相投的人共事。29岁时，他获得了一笔旅行奖学金，使他能够在巴黎左岸的萨尔贝蒂耶医院（Salpêtrière Hospital）度过1885年的秋冬。他选择萨尔贝蒂耶是因为让—马丁·沙尔科（Jean-Martin Charcot）教授的声誉。在弗洛伊德眼中，沙尔科是一位有名望的老师，自信且毫不惧怕心智与大脑之间的无人区。我们可以想象，弗洛伊德走在巴黎街头去会见这个了不起而且可能与他志同道合的人物时会有多兴奋。
沙尔科专门治疗患有当时所称的歇斯底里症（hysteria）的患者。这些患者有癫痫或瘫痪之类的症状，看起来似乎有神经疾病，但没有明显的身体病因。一个经典的例子是一种叫作手套型感觉丧失症（glove anesthesia）
的疾病。此病患者的一只手或双手从手腕开始失去感觉。对于这些患者，手似乎具有象征意义。也许他们曾经做过一些会引发巨大罪恶感或恐惧的禁忌行为。人们认为，他们患病是因为头脑中的冲突转化成了身体症状。
也是在19世纪80年代，无意识有能力控制行为（比如通过催眠）这个观点突然进入公众意识。沙尔科在临床演示
中使用了催眠术来说明他关于身心相互作用的新兴理论。弗洛伊德在萨尔贝蒂耶医院与沙尔科一起度过的那几个月对他产生了深远的影响。弗洛伊德最终相信隐蔽的心理过程确实能够对意识产生强大的影响，并且，歇斯底里症的症状不是装病造成的，而是编码在大脑神经结构中的无意识力量导致的。从这个角度来看，歇斯底里症反映了创伤经历有能力重组大脑并扰乱有意识的经验。
意识和行为之间的分裂导致弗洛伊德相信，大脑能够拥有多层次的有意识和无意识觉知（conscious and unconscious awareness）。在接下来的几十年里，他探索使用语言、情绪和治疗关系（therapeutic relationship）
来将它们重新连接起来。弗洛伊德于1886年2月返回维也纳，并于两个月后开设了临床诊所。尽管进入了医疗机构，但他仍保持反叛。同年晚些时候，他发表了一篇论文，宣告歇斯底里症在男性身上也存在。由于弗洛伊德深深着迷于无意识，因此在1939年去世之前，他一直是其最热心的探索者。
在弗洛伊德的作品中，他以许多重要的方式拓展了沙尔科的思想。通过将歇斯底里症状的起源追溯到童年经历，他将无意识置于发展的语境当中。他开始相信，折磨歇斯底里症病人的是他们被压抑的童年记忆造成的无意识的情绪后遗症。此外，弗洛伊德还将个体发展与物种进化联系了起来。有一个古老观念认为，我们身上保存着原始祖先的生物史，受这个观念的影响，他将性欲、暴怒、嫉妒等本能内驱力（instinctual drive）的重要性纳入他的发展理论。弗洛伊德认为，我们文明的外表掩盖了一个更原始的生物，这能够解释为什么我们有许多与“文明”行为相悖的冲突和矛盾。
弗洛伊德认为，为了理解我们是谁和我们是什么，我们需要接受经验的原始无意识要素。他称其为本我（id）——这是我们与爬行动物和哺乳动物祖先共享的原始未开化的生命能量。理所当然地，这个概念遭遇了与弗洛伊德同时代的那些理性者的敌视。当时，医生是欧洲文化的顶梁柱，高度看重他们高于动物王国的优越性，并坚信他们有权征服世界上的“原始”人。不用说，把动物与文明人类相提并论（更不用说他认为孩子有性欲的观点）使弗洛伊德的大名及其理论在体面正派的圈子中变得耸人听闻。
我们必须记住，我们心理学中所有的临时观点有朝一日都可能会建立在一个有机的子结构上。
——西格蒙德·弗洛伊德
19世纪晚期，神经系统的微观世界首次向人们打开大门。显微镜的技术改进和新发明的染色技术促使我们发现了神经元（neuron）和它们借以交流的突触（synapse）。突触的存在揭示了神经系统并不是我们以前所认为的单一结构。相反，它由无数个独立结构组成。此外，人类与其他所有生物均拥有这些神经元的事实支持了达尔文的共同祖先理论。大约同时，威尔尼克（Wernicke）和布洛卡（Broca）的研究表明，大脑中有一些特定区域分别负责语言的不同方面。突触传递（synaptic transmission）和对特定功能进行脑部定位这对神经解剖学概念，为我们提供了丰富的理论土壤，让我们能够用新的方法理解大脑。
弗洛伊德受到了沙尔科、达尔文和被打开以供探索的微观神经世界的启发，撰写了《科学心理学方案》（ Project for a Scientific Psychology ；Freud，1968）（这是后来的名称）。在这个“方案”中，他假定，我们看到的有意识行为和无意识行为均由大脑的神经结构组织而来，并且存储在其中。这项工作的一部分内容是，他绘制了互连神经元的简单草图来代表人类的冲动、行为和心理防御。这些草图描绘了内驱力、感觉器官和抑制机制之间的相互作用。弗洛伊德的同事说，弗洛伊德痴迷于构建一个神经生物学模型（Schore，1997b）。尽管弗洛伊德满怀热情，但他还是意识到，他对心理学建立在理解神经系统的基础上的渴望远远超前于时代，并且与当时盛行的宗教和医学教条势不两立。由于各种原因，直到去世，他一直压制该“方案”的出版。
也许弗洛伊德对这部著作保密，是因为他担心它会与菲尼亚斯·盖奇（Phineas Gage）的案子一样，变得默默无闻。盖奇是19世纪时的一名铁路工头，在一次意外事故中，一根金属棒完全刺穿了他的头部，导致前额叶皮层（prefrontal cortex）受损。尽管盖奇没有表现出明确的运动或语言缺陷，但认识他的人都说“盖奇已不再是盖奇了”（Benson，1994）。他的丰富情感（emotionality）
、人际关系能力和体验的质量都发生了巨大变化。因为盖奇的症状涉及他的人格和情绪，报道他案例的文章在20世纪的大部分时间里都很少受到关注。这不仅因为这个案例超出神经学家愿意处理的行为领域，还因为当时存在一种反对将人类的人格与神经生物学机制联系起来的偏见（Damasio，1994）。但在那之后，大脑的这个特定区域已被证明会参与判断、计划和情绪控制。
随着弗洛伊德的心理学理论离它们的生物学根源越来越远，弗洛伊德作为神经学家的身份基本被遗忘了。他选择使用文学和人类学中更顺耳、更容易理解的隐喻来为精神分析提供主要术语。不幸的是，弗洛伊德从研究大脑到使用心智隐喻的转向使精神分析成了众矢之的。俄狄浦斯情结（Oedipal complex）和厄勒克特拉情结（Electra complex）
这样的隐喻被视作人为的虚构物，导致弗洛伊德的工作无法得到科学评估。也许弗洛伊德曾经预料到，当精神分析与神经生物学以平等的伙伴关系被整合的时机成熟时，它们最终会整合起来（Pribram&Jill，1976）。现在，这种整合的时机已经到来。
现在，对心理过程的尊重在科学界和大众文化里均已强势立足了。我们可以讨论心智和大脑，同时避免将心智简化为一些基本的生化过程。相反，非神经学家也能理解大脑的结构和功能，这一现象正在成为常态。正是在这种精神的感召下，我们将注意力转向另外一些思考大脑的方式，这些方式能够促进我们对人类经验的理解。我们首先将讨论一个大脑模型，这个模型能够架起一座桥梁，把神经科学领域、进化和无意识的起源连接起来。
乐于在队伍中前进的人……被错误地给予了一个超大的脑子，因为对他来说一条脊髓就够用了。
——阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）
在20世纪70年代，神经科学家保罗·麦克莱恩（Paul MacLean）提出了一个理论，该理论强调现代人脑中保存了一些更原始的结构（MacLean，1990；Taylor，1999）。麦克莱恩把这个想法命名为三位一体的大脑（triune brain）。这个理论非常符合达尔文和弗洛伊德的理论，也许能从进化的角度解释人类意识和行为中的一些矛盾性和间断性。
麦克莱恩将人脑描述为一个由三部分组成的系统，这个系统体现了我们与爬行动物和低等哺乳动物（如小鼠和马）在进化上的关联。你可以把它想象成大脑中有另一个大脑，而这个大脑里面还有一个大脑，每一层都主司越来越复杂的功能和能力。在其核心是爬行动物脑（reptilian brain），它在进化史上相对不变，负责激活（activation）、唤醒（arousal）、体内平衡（homeostasis）
和生殖欲望。古哺乳动物脑（paleomammalian brain）或边缘系统（limbic system）包裹着爬行动物脑，它对学习、记忆和情绪至关重要。最高层和最外层是新哺乳动物脑（neomammalian brain）或大脑皮层（cerebral cortex），它组织有意识的思考、问题解决，以及自我觉知（MacLean，1985）。
麦克莱恩（1990）提出，我们的三个大脑不一定能很好地交流或协同工作，因为它们的“心态”不同，而且只有新哺乳动物脑有意识并能进行语言交流。这个观点呈现了进化、神经科学和心理治疗之间的基本关联。沙尔科和弗洛伊德所称的分离（dissociation）和歇斯底里症很可能是这些互不相同但共居一室的大脑们整合和协调不足的结果。麦克莱恩认为非语言的爬行动物脑和古哺乳动物脑会无意识地影响新哺乳动物脑的运转，这个观点类似于弗洛伊德所认为的无意识有能力影响有意识的经验。
这个三脑模型有一个重要的功能，即它提供了一个连接的隐喻，将史前的进化产物、现代神经系统，以及组织人类经验方面固有的一些困难联系了起来。因为我们在保留进化史的同时发展起了现代神经网络，并且这二者相互交融，于是这使治疗师面临着同时治疗一个人、一匹马和一只鳄鱼的独特挑战（Hampden-Turner，1981）。
大脑袋就像大政府，也许不能用简单的方式去做简单的事情。
——唐纳德·赫布（Donald Hebb）
如果只是肤浅地阅读麦克莱恩的作品，那么我们可能会认为，三位一体大脑的每一层都独立地依次进化，它们都以等级有序的方式合作，就像军事指挥系统那样。事实显然不是这样的。实际上，爬行动物脑和古哺乳动物脑一直与新哺乳动物脑共同进化。早期结构不会从过去数代人那里完全不变地保留下来，而是会经历扩展适应（exaptation）过程——先进化的大脑结构会得到修改，从而能够在那些专注于其他或更复杂功能的网络中发挥新的作用（Cacioppo&Berntson，2004）。
三层大脑都不断进化，与此同时，越来越复杂的垂直和水平神经网络出现，以便把它们连接起来。像这样保存和修改神经网络使得我们产生了令人惊讶的复杂大脑，它能够执行数不胜数的功能，从监测呼吸到进行数学计算。这些复杂性根植于数百万年的进化过程，它使得理解功能性神经解剖学中大脑—行为—经验之间的关系对我们来说是一个巨大挑战。
一个跟太空探索有关的例子可能有助于我们理解神经解剖学家的困境。阿波罗13号接近月球时，它的空气供应系统出现了故障，导致机组人员只有几个小时的氧气供给（Lovell&Kluger，1994）。面对这场危机，地球上的科学家们移除了模拟航天器中的非必要组件，并用这些材料构建了一个新的供气系统。他们以创新的方式使用了内饰、塑料袋、管道胶带和电线等物的碎片，让它们发挥新功能。随后，关于如何建造这个临时设备的说明被传送给阿波罗13号机组人员。比起一个工程师拿着一张白纸坐在桌前，这个场景更接近于现代大脑的形成过程。未来的工程师在面对这个东拼西凑起来的空气净化系统时将很难弄清楚它是什么，以及为什么它被建造成了这个样子。虽然阿波罗13号的这个情景与自然选择有明显区别，但二者都是在环境危机中对现有材料进行实用性改造的例子。
在说明神经的保存和扩展适应时，小脑（cerebellum）所扮演的多重角色是一个很好的例子。小脑是一个原始的大脑结构。它的核心是对于维持平衡至关重要的蚓部（vermis）。对鱼来说，蚓部让它们能够直立游泳。对于人类来说，蚓部协调前庭功能，使我们坐着和走路时不会摔倒。在进化过程中，随着我们的大脑和身体变得更加复杂，小脑也发展起来，从能够协调粗大运动慢慢转变为能够协调精细运动——这是小脑符合逻辑的发展，毕竟它最初的核心作用是让鱼能够向上游泳。一个有趣且令人惊讶的转折是，小脑叶中后期进化出来的部分被大脑用来组织和协调语言、记忆、情绪和推理（Baillieux et al.，2008；Lupo et al.，2015；Schmahmann，1997）。
情况似乎是，小脑处理、排序和组织大量感觉运动信息的能力被进化中的大脑所用，成了高级皮层功能的神经基础设施的一部分。正如平衡和运动行为需要持续监测姿势和抑制不必要的、分散注意力的动作，注意力、专注力、记忆和语言的运作也是如此，虽然它们各自有不同的方式。同样，涉及运动的时序机制（timing mechanism）似乎在思维和单词的顺序处理中得到了保留。虽然人们认为小脑是一个原始的脑部结构，但它的进化涉及与大部分皮层进行垂直联网。这表明，连接大脑水平层的垂直网络可能会成为理解小脑进化史的线索（Alexander, DeLong，&Strick，1986；Cummings，1993）。
除了横向和纵向网络，进化也选择了增加左右脑之间的分化。大脑的某些区域已经变得高度分化了，它们只专注于某些特定的技能，如语言和空间能力。其他区域，例如前额叶皮层，则用于组织和控制其他多个区域的活动。请记住，男人和女人的大脑也有诸多不同之处，并且大脑会随着年龄的增长而改变（Cozolino，2008）。其中的许多差异对于依恋和情感调节（affect regulation）等过程尤为重要，而这些也是心理治疗的核心。
与心理治疗相关的神经网络存在于整个大脑中——有些在进化上是原始的，有些是更晚才发展出来的；有些在出生时就功能齐全，有些则需要几十年才能发展成熟。这就是为什么同时理解进化和发展对于我们捕捉更全面的人类经验至关重要。
除非你自己有安全感，否则你很难给予孩子安全感。如果你有，他们就会从你那里获得。
——威廉·门宁格（William Menninger）
“个体发生重演理论”（The theory that ontogeny recapitulates phylogeny）指的是，物种的进化在每个个体的孕育和成长中得以重演。用麦克莱恩的话来说，我们在发育成完整的人之前会经过爬行动物和古哺乳动物阶段。尽管这一观点在大多数方面都是不正确的（Gould，1977），但我们进化的过程和发育的过程之间的确存在着一些有趣的相似之处。
一方面，在我们出生时，爬行动物脑就已经功能齐全，而古哺乳动物脑已经准备好根据早期经验来进行组织。另一方面，大脑皮层到人30岁时仍继续缓慢生长，并在人的一生中逐渐发展成熟。因此，我们许多最重要的情绪和人际学习发生在早年原始大脑处于掌控状态时。其结果是，大量学习发生在我们拥有必要的皮层系统来进行外显记忆（explicit memory）、情绪调节或换位思考之前。因此，这些重要的社会情感学习（socioemotional learning）经验是由我们无法察觉的反射、行为和情绪所组织和控制的。此外，我们的早期经历被我们不成熟大脑的偏见和局限性扭曲。在很大程度上，心理治疗的存在归功于这些进化和发育的问题性产物。
大脑皮层在我们一生中都会缓慢发育，这使经验对大脑结构和功能的影响得以最大化。我们大部分的大脑都是在出生后被塑造的，这既是好消息，也是坏消息。好消息是，个体的大脑是为了在特定的环境中生存而发展起来的。通过表观遗传过程，文化、语言、气候、营养和父母的养育行为能够以独特的方式塑造我们每个人的大脑。在好的时代且有足够好的父母时，大脑的早期构建将非常有利于孩子以后的生活。当相关因素不那么有利时，大脑的这个特点就变成了坏消息，例如在战争时期或父母有精神疾病的情况下（Benes, Taylor，&Cunningham，2000）。于是，大脑被塑造得可以帮助孩子在儿童期存活，但可能会不适应以后的生活。正是在这些情况下，治疗师试图重构来访者的神经结构，以便他们形成更具适应性的行为、认知和情绪。人脑是非常复杂的，重建它是一项艰巨而迷人的挑战。
大脑中被称为前扣带回（anterior cingulate）的部位——主要参与母性行为、哺乳和玩耍——在早期哺乳动物的进化过程中出现（MacLean，1985）。在此之前，动物必须准备好在出生时就能够独立生存。一个很好的例子是刚出生的海龟。海龟在海滩高处从卵中孵化出来，然后就能够本能地、疯狂地冲向大海。随着母性关爱进化出来，孩子们可以在一个支持性的、有支撑的环境中更缓慢地成长。在进化过程中，灵长类动物经历了越来越长的母性依赖期。这种奢侈允许我们进化和发展出更复杂的大脑，并使父母的养育和早期经验对大脑构建的影响越来越大。
康拉德·洛伦茨（Konrad Lorenz，1991）发现鹅在出生后不久的有限时间内会出现印刻（imprint）现象[与依恋对象形成情感纽带（bond）]。如果雏鹅在孵化后最先看到是洛伦茨，它们会跟着他，仿佛他是它们的妈妈一样。洛伦茨还发现，在这些鹅在两年后性成熟时，它们会依恋在印刻期间接触过的那种鹅。他甚至注意到，一只印刻了他的雏鹅，在性成熟时爱上了隔壁镇的一个人类女孩，会飞到女孩那里去见她。这些早期经历似乎永远铭刻在了印刻洛伦茨的鹅的脑中。
我们可以在人类身上更灵活、更复杂的依恋图式（attachment schema）中看到这种印刻原理。早期的人际环境可能会印刻在人脑里，因为它会塑造儿童的神经网络，并在主司记忆、情绪、安全和生存的回路中建立一些生化设定（biochemical set points）
。之后，这些结构和过程最终会充当社会技能和智力技能、情感调节与自我感（sense of self）的基础设施。
儿童期的长期依赖和两个大脑半球的分化使我们发展出了一个高度复杂的新皮层，它使我们能够使用口语和书面语、产生自我意识，以及建构私人自我和社会自我。尽管这些能力创造了巨大的可能性，但脑力也有缺点。我们现在也会对永远不会发生的事情感到焦虑，为臆想中的冷落感到沮丧，为潜在的损失感到悲伤。我们的想象力可以创造出令人兴奋的新世界，但也可以制造出恐惧，从而阻止我们在这个新世界中精彩地生活。很明显，尽管我们进化出了意识和理性，但我们原始的情绪大脑及其早期发育持续对我们施加重大影响。
尽管弗洛伊德在他的职业生涯之初试图创造一种基于大脑的心理学，但当时可用的理论和技术使他没能开展这个项目。思考大脑的各种方式（例如麦克莱恩的方式）虽然都有其局限性，但它们提供了诸多弥合心理学和神经病学之间隔阂的模型。复杂的大脑是进化的遗产，它容易受到各种可能破坏重要神经网络生长和整合的因素之影响。心理治疗领域得以发展起来正是由于大脑容易遭受这些发育和环境影响的风险。那么心理治疗师如何才能将心智和大脑综合起来，并将二者同时融入他们的工作呢？第二章介绍了一个神经网络模型，阐述了神经网络如何发展，以及在治疗过程中我们如何尝试去改变它们。正是从这个角度，我们将考察神经系统与我们身为临床医生的工作的相关性。
