“我用整个大脑来爱你”|《当大脑坠入爱河》

科技   2024-08-30 07:20   广东  

在我看来,想要真正理解爱情,首先就要让爱情从古往今来寄居的老巢里搬出去。

也就是说,我们必须斩断爱情和心灵自古以来的联结。这并非易事。在《牛津英语词典》中,heart(心)这个词条共包含 1.5万字,其中大多是用来形容爱或其他情绪、感受和思维过程的例子。恋人离开,让人“心碎”;改变主意,叫“变心”;被恐惧打倒,叫“灰心”;善良的人往往“心胸宽广”。我承认,在工作之外,我也经常使用这些表述。许,内心深处的我,也是一位诗人吧!

这些习惯用语不仅出现在英语里,也普遍出现在人类其他语言中。这些用法最早可以追溯到公元前 2400 年,当时的埃及金字塔内就刻有寓意“快乐地敞开心扉”的语句。人类历史上最早的长篇叙事诗《吉尔伽美什史诗》The Epic of Gilgamesh)和《论语》(成书于战国初期)中也有类似的语句。

希望大家也可以找出古人描述大脑的诗句。不过,大多数人还没有意识到,这些表述其实并不是隐喻,而是一种陈述。从亚里士多德的时代起,所有人都认为人的感受源自胸膛,而非头脑。科学史家给这种信念取了个别致的名字,叫作“心脏中心假说”,与早已被推翻的地心说命运相似。地心说认为地球是宇宙的中心,太阳和各大行星围绕着地球公转。现在,我们有了天文望远镜,有了火箭飞船,这种观点自然显得愚昧。但在古代,这种观点却符合人们在现实生活中的日常体验:从表面上看来,地球岿然不动,而太阳在天上移动。与地心说相同的常识性思维让人们相信思想位于胸膛。只需要想想兴奋的感觉就可以理解了。兴奋时,我们心跳加速、呼吸变重、腹部收紧。而大脑这时候在干什么?我们只能感觉到脖子上的脑袋悄无声息、纹丝不动。

在寻找思维部位的过程中,亚里士多德注意到,心脏漏拍时,往往会出现濒死体验。因此,亚里士多德认为心脏、血液、血管的作用举足轻重。提出了“心脏中心观”,认为心脏主管思考与感受。他还注意到大脑与其他内脏器官不同,对抚触并不怎么活跃。因此,亚里士多德认为心脏才是各种感觉的真正“来源”。根据他的推断,大脑的作用不过是“生理空调”,用来缓和“心脏的热与怒”。

有趣的是,近些年来,科学研究表明亚里士多德的观点并不是无稽之谈。科学家发现,虽然心脏不能控制大脑,但各个器官会通过激素、电磁波,甚至压力波相互作用。

尽管亚里士多德的“心脏中心观”在古代广受认可,但在当时和之后的几个世纪里,也出现过不同的看法。例如,哲学家埃拉西斯特拉图斯Erasistratus)和古希腊医学家希罗菲拉斯(Herophilus)、盖伦(Galen)认为心脏并不是基本情绪、理性思维、意识,甚至爱情这种神秘现象的来源,头脑才是。然而,在整个文艺复兴时期,大脑在人体中的具体功能始终是未解之谜。正如莎士比亚在《威尼斯商人》中写道:

告诉我,爱情从何而来?是来自脑袋,还是心房?

达·芬奇也渴望了解大脑的秘密。乔纳森·佩夫斯纳(Jonathan Pevsner)曾是约翰斯·霍普金斯大学医学院的精神病学教授,他发表过好几篇论文,介绍了达·芬奇对神经科学的贡献。根据他的说法,达·芬奇认为思维位于大脑,所有感觉的中心也位于大脑。这个“黑匣子”负责接收、加工、转译各种信息。达·芬奇还认为脑室内部有一个感觉交汇区,他将之命名为共通感(senso comune)。1494 年前后,他为这个感觉交汇区创作了三幅素描。脑室是互联互通的骨腔,充满了脑脊液,从而保护脑部免受物理震荡,并且能够传递营养物质、清除废物。在探索知识的过程中,达·芬奇总是完美地把握艺术与科学的平衡,他对大脑这一概念的钻研也是如此。他认为视觉信息,也就是人们“看到的一切”,要先经过主脑室的加工,才能帮助人们理解世界。达·芬奇还研究了大脑的其他方面,如血液供给和脑神经。尽管后来,神经学家发现脑物质才是思维功能的关键,而不是脑室。达·芬奇了不起的直觉猜想依然拓宽了人们对大脑的认识。

几个世纪以来,一代又一代的先驱者完善了达·芬奇的远见卓识,建立了现代大脑的概念。这些先驱的名字在神经科学史上百世流芳,其中就有安德雷亚斯·维萨里(Andreas Vesalius)、路易吉·伽伐尼(Luigi Galvani)、保罗·布罗卡(Paul Broca)和圣地亚哥·拉蒙卡哈尔(Santiago Ramón yCajal)。有的研究者解剖了大脑,弄清了大脑的组成部分;有的研究者将墨剂注入血管,发现了大脑与身体的联系;有人研究了局部脑创伤患者,推断出不同脑区的功能。他们是现代神经科学家的前辈,是我和其他研究者的前辈。

《当大脑坠入爱河》

[美]斯蒂芬妮 · 卡乔波(Stephanie Cacioppo)著

李婷燕 译

湛庐文化/浙江科学技术出版社 出品

我在芝加哥大学教神经科学时,有时会推着一个玻璃罐走进教室,罐子里装着一颗人脑,无声无息地漂浮在甲醛溶液中。这是我从神经生物系借来的标本。多年来,神经生物系收集了不少大脑。这些标本是热爱科学的慷慨之士捐赠给学校的。多亏了他们,我才能给学生提供一个得天独厚的机会,近距离向他们展示教科书上的器官。用学生的话来说,“这可是真正的人脑”。我把橡胶手套发给他们,问道:“有人想摸一摸这颗脑袋吗?

九成的学生举起了手,剩下的人觉得旁观就足够了,也有学生提前跟我打过招呼,决定这节课不来。能够触摸大脑,想象自己的脑袋里也有这样一个滑溜溜的器官主宰着身体和思维,而跟我一样的科学家才刚刚开始理解它的原理,这种机会往往让大多数学生两眼放光。

但也不是每个学生都会为之神魂颠倒。“就这?”当我戴着手套、把人脑递给一个女生的时候,她说道。我脸上的笑容忸怩了起来。这就像米其林餐厅的服务员虚张声势地打开了餐盘上的罩子,顾客却发现里面是一颗小番茄。“我以为…… 不知道怎么形容……我以为会更有派头呢。

其实我可以理解她的失望。我教过她,大脑是宇宙中最强大、最复杂的器官。但是坦白地讲,现在她看到的是个可怜兮兮的东西。一个有着粉色、灰色的褶皱的肉团,长约 15 厘米,重约 1.4 千克,泡在甲醛溶液里,就像颗煮熟了的卷心菜。

但是,如果我们把它对半切开,让左脑和右脑分离,又会看到什么?外层的褶皱其实是一层平滑的灰色组织,名叫灰质,富含神经元。神经元是脑的组成部分,负责从信息加工到运动、记忆的所有过程。

人类拥有数量庞大的神经元,多达 860 亿个,但是它们的绝对数量并不是我们大脑智慧的决定性因素。著名认知神经学家迈克尔·加扎尼加Michael Gazzaniga指出,脑中的绝大多数神经元位于小脑,约有 690 亿个。小脑位于大脑后枕部,负责调节平衡和控制动作。大脑中,负责复杂思维和其他本能的区域叫作大脑皮质。整个大脑皮质“只有”170 亿个神经元。

不同脑区之间的联结比大脑中的神经元总数更重要。联结性是白质的重要功能。白质位于灰质以下的大脑深处,由神经纤维聚集形成,比灰质更厚。白质是大脑的信息高速公路,联结着不同脑区,形成强大的大脑网络,让我们获得意识和无意识体验。近些年来,研究神经科学的同仁们已经识别出了从运动技能、视觉感知到语言的所有大脑网络,并精确地绘制出了大脑网络图。我也贡献了自己的一份力量,找出了负责爱情的大脑网络。爱情是人类独有的体验。

人类之所以能掌握其他物种无法掌握的技能,并不是依靠大脑的体积,关键在于脑细胞之间起到联结作用的神经纤维的体积与质量。对人类来说,神经纤维要多少就有多少。事实上,如果将一个 20 多岁的普通人拥有的所有白质一一拆解,连起来,我们会发现总长度超过了 16 万千米,相当于绕地球 4 圈。这样一个紧密联结又具有生物经济性的系统,到底是如何运作的?这是当代最优秀的计算机科学家正在研究的课题。通过这样的研究,他们希望设计出人工神经网络。在许多人的心目中,人工神经网络是计算机技术的未来。大脑不仅功能强大,且能源效率也高。它可以存储 100 吉字节(GB)信息,相当于存储 47 亿本书或 300 万小时电视剧,却只需要消耗 1 12 瓦灯泡所需的能源。计算机科学家不禁惊呼,自然进化究竟是如何创造出这种设备的?

不过,在我看来,神经联结只是大脑功能强大的部分原因。除了脑内的重要联结,我们还需要依靠脑外看不见的联结,也就是社会生活。我们不仅会跟朋友、恋人互动,也会跟陌生人、批评者、竞争对手互动,这些都是社会生活。现代人的大脑布局与功能将受到所有社交活动的影响,而不仅仅受制于某种单一因素。

现代人的大脑是社会性塑造而成的,这一过程曲折、神秘、美妙。与本书要讲的许多其他故事一样,这个过程的核心也是一个爱情故事。

《当大脑坠入爱河》

[美]斯蒂芬妮 · 卡乔波(Stephanie Cacioppo)著

李婷燕 译

湛庐文化/浙江科学技术出版社 出品


社会联结让大脑进化

故事要从几百万年前的非洲说起,两位主角是我们最古老的灵长类祖先,就叫他们伊森和格蕾丝吧。一开始,他们的爱情只是一种生理需求。是,关系一经确立,伊森和格蕾丝就决定相伴彼此左右。与其他哺乳动物相比,格蕾丝生育的小孩在出生后的几年内都无法自立。除了想尽一切办法保护孩子,这对夫妻还要花好几小时来搜寻食物,满足进食的需求。接下来,为了消化生食并为第二天储备足够的能量,伊森和格蕾丝每天夜里还要睡上几小时。他们需要通过社会协作来兼顾这些任务。于是,伊森就不能只顾自己了,他必须站在格蕾丝的立场上看世界,才能预判她需要什么。

伊森和格蕾丝把彼此放在非常重要的位置,生物学家把这种关系称为“配对关系”(a pair bond)。在进化史上的某个节点,他们的后代,也就是我们的人类祖先,又让社会性向前发展了一大步。人类发展出了各种建立关系的技能,包括换位思考、计划、合作,并将这些技能推而广之,同既不是生殖伙伴,也不是后代的其他灵长类建立了关系。换句话说,他们开始交朋友了。

早期的人类需要朋友,因为他们在食物链上处于弱势地位。他们不能飞,没有保护色,也没有护甲。在动物王国里,人类的力量、速度、隐蔽性比不上其他物种。他们要花大量的时间来搜寻食物、躲避捕食者。自然界里最复杂的环境是社会,早期人类之所以能在社会里找到正确的方向,正是因为他们能够建立关系,这才是他们与众不同的禀赋。

这也是人类的“超能力”。事实证明,在类人猿漫长的进化过程中,这种超能力比对生拇指、制造工具、直立行走更具决定性的意义。战争和气候变化导致地球的生存环境每况愈下,有些物种难以生存,但早期人类的发展优势却得以在困境中彰显。

在社会技能的帮助下,早期人类建立了复杂的族群,并最终形成了以互帮互助为基础的团体。他们学会了分辨敌友,躲避捕猎者,预判近邻的行动,语言沟通,重视长期利益而不是眼前的欲望。他们不只根据雌性的排卵期来建立交配关系,也会考量喜爱、共情等其他因素。最终,他们学会了信任他人和表达“我爱你”。

20 世纪 90 年代,英国人类学家罗宾·邓巴(Robin Dunbar)提出了社会脑假说。该学说认为,社会复杂性推动了大脑的进化,让人变得更聪明。一开始,人脑的体积只比黑猩猩大一点。后来,随着社会技能的发展,大脑新皮质逐渐成长。主管语言和抽象思维的脑区蓬勃发展。这些高级脑区不仅体积变大,还和其他脑区更好地建立了联结。我们可以通过比较人脑的褶皱,也就是神经科学家称之为脑回的部位,和其他灵长类动物的脑回,发现这种演变留下的痕迹。以狒狒为例,它们脑中的褶皱更加平滑,数量也更少。

我们所属的物种叫智人。大约在 7 万年前,作为伊森和格蕾丝的远房后裔,智人从东非迁徙到了阿拉伯半岛和欧亚大陆,遇到了其他原始人类,其中最著名的是尼安德特人。尼安德特人是令智人闻风丧胆的竞争对手,他们块头更大,体格更强壮,视力更好,脑体积也比智人稍大。但尼安德特人的神经构造与智人存在重要的差异。在尼安德特人的神经构造中,视力与运动技能的占比更大。因此,就体能而言,他们是完美的战士。但是,就社会性来说,智人才是完美的战士。智人能理解他人的意图,可以从正反两面来思考、抉择,还能从错误中快速吸取教训。

这些优势就弥补了智人力量上的不足。因此,在这场史诗般的进化对决中,尼安德特人甚至无法跟智人相提并论。到公元前 11 000 年,智人成了地球上唯一的人类物种。也就是说,与人互动的需求铸就了今天的我们。种互动首先出现在我们与重要他人之间,比如亲人或伴侣,然后是与朋友,最后是与我们建立的团体和文明,而这一过程是从伊森和格蕾丝坠入爱河开始的。

社会关系不仅在进化过程中塑造了人类的大脑,还会在个体的人生经历中继续塑造他们的大脑。我们应该反复强调这一事实,因为人们并不清楚这一点。毕竟,在个体成长的过程中,会有多少人认为社交也能拓宽人的思维呢?反而,我们会把社交当作一种休息,在学习和创造性活动的间隙才会去社交,认为它对智力发展没什么重要的意义。

假设我们掌握了社会神经科学这一新兴领域的最新见解,那么,如果回到青少年时期,我们要怎样说服父母让我们出去社交呢?“妈妈,其实我根本不必远离手机。研究表明,通过建立健康的社会关系,大脑会发育得更好,我也能更专注地完成有挑战的认知任务,比如学习。所以,妈妈,别管我啦!

这话听上去有些牵强,但是,这位少年的观点是正确的。神经影像学研究的确表明,对杏仁核、额叶、颞叶等核心脑区来说,其面积的大小与个体的社会网络范围有关。以社会性动物为对象开展的研究也发现了相似的结果,这再次证明了社会关系的重要意义。比如,在鱼缸里养一条鱼或养一群相同品种的鱼,那一条鱼的脑细胞就不如那一群鱼发达。沙漠蝗虫在群居后脑体积足足增大了 30%,据推测,脑体积的增加是因为沙漠蝗虫在为更复杂的社会环境加工额外的信息。和独居的黑猩猩相比,群居的黑猩猩能更快学地会使用新工具。

虽然社会神经科学的研究揭示了社会带来的好处,但研究也发现了社会的危害。譬如分手引发的心痛就是一种社会性疼痛。社会性疼痛会激活某些脑区,例如前扣带皮质,这与产生生理疼痛时激活的脑区相同。研究发现,对感到社会孤立,也就是我们常说的孤独的人而言,在他们的重要社会脑区内,灰质和白质的含量较少。如果这种孤独的状态持续下去,他们很容易患上一系列神经疾病,这种状态还会进一步影响整个躯体,让他们出现各种健康问题。因此,如今有一些公共卫生专家把长期孤独与吸烟相提并论,认为长期孤独也严重威胁着人的健康。

以上只是社会神经科学研究的部分发现。社会神经科学研究的是不同个体大脑之间的联结,即社会生活是如何改变我们的大脑内部和身体内部的。

该学科创立于 20 世纪 90 年代,是社会心理学与神经科学的意外联姻。社会心理学是所谓的软科学,研究者主要依靠观察到的外部行为和被试的主观报告开展研究;神经科学是所谓的硬科学,研究者利用高科技扫描设备对大脑内部进行深入观察,并精确绘制出各个脑区的工作原理图。

过去,神经科学家把大脑视为一台独立的电子计算机,以孤立的视角来研究它。这种将人脑类比为机器的风潮要追溯到 17 世纪了。当时,法国哲学家笛卡尔在巴黎郊区的皇家花园里看到了正在工作的水力发电自动装置,认为人体和这些装置具有相似的工作原理,本质上也是一套复杂的生物机制。丹麦解剖学家尼古拉斯·斯坦诺(Nicholas Steno)更进一步,他认为人脑就是一台机器,和钟表、风车差不多,而理解大脑的最佳方式就是将其拆解,看看不同部件能单独做什么,合在一起又能做什么。

几个世纪之后,斯坦诺的这一类比也更新了。到了 19 世纪,人们将大脑类比为电报系统,接收身体不同部位发出的信息,也向不同部位发送信息。20 世纪下半叶,人们将大脑类比为个人计算机,能存储数据、加工信息、执行命令。社会神经科学家则进一步完善了这个类比。我们认为,大脑并不是一台传统的计算机,而是一部可以无线宽带联结到其他设备的智能手机。试想,假如不能上网或失去了发送信息的功能,手机还能做什么?唯有建立了牢靠的关系,大脑才能发挥全部潜能。但是,智能手机的联结性也是其弱点,使它很容易被黑客入侵,被不必要的程序搅得乱七八糟,被各种分心的、制造焦虑的通知狂轰滥炸,而大脑也一样。

但是,大脑的某些功能是智能手机设计者梦寐以求却无法企及的。大脑自己就能重新编程。神经科学家称其为神经可塑性,这是思维的奇迹,真正的奇迹。在个体年幼时,大脑能一边生长一边撇掉可有可无的神经元;学习新鲜事物时,大脑能拓宽并形成新的联结;年龄增长或受伤导致大脑出现损伤时,它能够自我修复或弥补这些损伤。上述种种现象就是神经可塑性。通常情况下,推动大脑内部做出重要改变的正是社会互动。

因此,我们与他人建立联系绝不是虚度光阴,也不是生活的附属品,而是人类这一物种得以生存的原因。健康的人际关系能促进大脑的健康发育,在后文中我们还会发现,健康的人际关系还可以延缓认知衰退,激发创造力,让思维更加敏捷。而在各种社会活动中,作用最强大、最有利于挖掘大脑全部认知潜能的,或许就是恋爱。

——摘自《当大脑坠入爱河》

《当大脑坠入爱河》

[美]斯蒂芬妮 · 卡乔波(Stephanie Cacioppo)著

李婷燕 译

湛庐文化/浙江科学技术出版社 出品



混沌巡洋舰
人工智能已经在迅速的改变我们的世界,当它与脑科学结合,这种改变将最终达到人本身。混沌巡洋舰站立在这两个未来的塑造者之间, 讨论这场正在发生的变革对每个行业和个体的影响。我已委托“维权骑士”为我的文章进行维权行动。
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