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一招鲜,吃遍天

大脑皮质上面那些沟沟坎坎看起来都差不多,但对大脑进行扫描或将微电极插入大脑中柔软的组织时会发现,不同类型的信息潜伏在不同的脑区。这些差异使神经学家能标记出不同的脑区:这个区域负责视觉,这个区域负责听觉,这个区域负责左脚大脚趾的触觉,等等。但如果脑区的特化(specialization)只是因为它们输入的特定信息呢?如果视觉皮质具有视觉功能,仅仅是因为它接收到的是视觉信号呢?如果特化是源自输入信息的特征,而不是通过基因的预编码实现的呢?

在这个理论框架中,大脑皮质就像是一个通用的数据处理引擎,只要输入数据,它就会处理并总结规律。 16 换句话说,大脑皮质愿意接受从任何端口输入的信息,并对其运行相同的基本算法。在这种观点中,大脑皮质没有预先指定的视觉、听觉等区域。因此,无论一个生物想感知声波还是光子,它需要做的都是将接收信号的纤维束插入大脑皮质,然后大脑皮质的6层体系就会运行一个基本算法来提取恰当格式的数据。所以说,是数据造就了不同的脑区。这就是大脑皮质各个区域看起来都差不多的原因,它们原本就是一样的。

大脑皮质的任何区域都是通用的,这意味着它有发展出各种功能的潜力,只是取决于输入的是什么信号。

因此,如果大脑中有一块区域专门负责听觉,那只是因为其外围设备——耳朵,通过神经连接到该区域的皮质并发送听觉信息。这并非必然是听觉皮质,只是因为耳朵传递的信息决定了它的命运。想象在一个平行世界里,神经纤维携带着视觉信息输入这个区域,那我们就会在教科书上将其标记为视觉皮质。换句话说,大脑皮质对它得到的所有输入进行的是标准操作。乍一看,大脑有着被预先设定好的感官区域,但实际上只是因为输入信息的不同。 17

以美国中部海鲜市场的分布为例,有全是鱼素者(只吃鱼的素食者)的城镇,有寿司店遍布的城镇,也有开发出新式海鲜食谱的城镇——我们就将这些城镇称为初级渔业区吧。

为什么地图上将这些地方标为初级渔业区,而不是其他地方?因为那里有河流,盛产鱼类。顺着这个思路,你可以把鱼想象成沿着河流数据线流动的信息,海鲜餐厅自然也会顺着有鱼的河道分布。没有立法机构规定海鲜市场应该在哪里,它们只是自然而然地出现在了鱼类汇集处。

这些例子不禁让我们假设,某一块脑组织,如听觉皮质,其实并不特别。那么,如果在胚胎中切下一块听觉皮质移植到视觉皮质中,它还能正常工作吗?这正是20世纪90年代初开始的若干动物实验所证明的,即那些移植到视觉皮质的组织,其外观和功能很快就和原先的视觉皮质一样了。 18

此后,类似的实验不断推进。2000年,麻省理工学院的科学家将雪貂眼睛输入的信息连接至其听觉皮质,让听觉皮质接收视觉信息(见图4-10),结果怎么样呢?听觉皮质开始调整其回路,模仿初级视觉皮质的神经连接。 19 这只经过神经重连的雪貂用听觉皮质来处理输入的视觉信息,就像正常视觉皮质所做的那样。这一结果告诉我们,输入信息的模式决定了大脑皮质的命运。

图4-10 将视觉神经连接到听觉皮质
雪貂大脑中的视觉神经被连接到听觉皮质,然后听觉皮质就开始处理视觉信息了。

大脑会动态地自我重连,以最好地对应输入的数据并最终发挥作用。 20

经过数百项关于组织移植或输入重连的研究,我们得到了这样一个模型:大脑是一种通用计算设备,是一台对数据流执行标准操作的机器,无论这些数据携带的信息是视觉(一闪而过的兔子)、听觉(电话铃声)、味觉(花生酱的味道)、嗅觉(意大利香肠的气味)还是触觉(丝绸掠过脸颊),大脑都会对其加以分析,并结合实际情况思考(“我”能对此做些什么?)。这就是为何盲人可以很好地处理新途径输入的信息,哪怕这些信息来自背部、耳朵或前额。 uhkTwgmWWW2IlfHJYl13DHL1wGCU+GI1rkgIpwWpG/OUjY7XLGbU9C7bnPNzwB9f

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