近年來,阿爾茨海默病、抑郁癥等大腦疾病越來越常被提及,據世界衛生組織的統計,它們已經超過心血管病、癌癥,成為人類健康最大的威脅。
然而對于公眾來說,腦科學依然是一個陌生的學科,我們對大腦這個由上千億神經細胞組成的1.36千克重的器官,仍知之甚少。盡管目前已經有越來越多的科研機構和科學家正在投入到腦科學的研究中,但面向公眾的腦科學科普并不多。
約翰斯·霍普金斯大學醫學院神經科學系教授、知名神經科學家大衛·林登找到一群頂尖的大腦研究者,他們是來自哈佛大學、哥倫比亞大學等高校的近40位神經科學家。林登教授與他們分別對酒暢談,每當喝到微醺之時,他總會提出一個相同的問題:“關于大腦功能,你最想向世界解釋什么?”
大衛·林登
此時此刻,醉醺醺的科學家們不會滿口專業術語,而是興致勃勃地討論他們迫切想要分享的大腦奧秘,《“醉醺醺”的腦科學》一書就是這些對話的成果。這本書并沒有用長篇大論駁斥有關腦科學的謬論,而是輕松地講述了我們日常生活背后已知的腦科學知識。
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今天就分享其中幾個有趣的大腦故事,或許能讓你對大腦有一個全新的認識。
01
大腦的“bug”還能影響生育與婚姻制度?
許多人認為大腦就像一臺計算機,從一開始就已經“組裝”完善,此后只是程序化地處理信息并做出合適的反應,但其實大腦的大部分功能是在人出生后才完善的。更確切地說,人類大腦更像一件拼湊品,它是第一批神經元出現后經累積和變通而發展出的臨時解決方案包。
認識到人類大腦的設計并不完美非常重要,因為未達到最佳標準的大腦深深地影響著我們的生命體驗,包括生育、進化,甚至是婚姻制度。
神經元的整體設計自出現以來就存在一些嚴重的局限性:反應遲緩、不可靠且存在漏洞。因此要利用如此簡陋的零部件來構建聰明的人類,就需要一個擁有500萬億相互連接的突觸的“巨型”大腦,同時需要充足的空間——約1200立方厘米。
然而這樣的大腦實在太大了,無法通過產道,所以人類只好采用一種折中的解決辦法,即嬰兒出生時的大腦只有約400立方厘米(相當于成年黑猩猩的大腦大小),出生后大腦再繼續變大。
即便如此,嬰兒的頭還是很難穿過產婦的陰道,分娩死亡在人類歷史上很常見,而在其他哺乳動物中幾乎沒有。而在嬰兒出生后,還需要經歷漫長的童年期,好讓大腦生長和成熟,這一過程直到20歲左右才會結束。
一個8歲的孩子離開父母后很難獨自生活,超長的童年期驅動著人類社會生活的諸多方面,包括占主導性的長期配偶婚配制度,這在哺乳動物世界非常罕見。
換句話說,如果在進化的某個階段對人類神經元重新進行優化設計,婚姻可能不會成為主導性的跨文化習俗。
02
愛情是一種本能的力量的嗎?
問世間情為何物?這是無論古今,不管何地的癡男怨女們都會苦惱的問題。
從腦科學的角度來看,愛情或許真的是一種本能的力量,強烈的愛情與潛意識層次的大腦神經回路調控有關。這些先天的回路非常重要,它們位于腦干附近,調節我們最基本的生存反應,如呼吸和吞咽。
與愛情有關的基本系統也位于這一區域,這解釋了我們為何會在戀愛早期和失戀之后無法自拔。我們很難控制自己對愛情的感覺和行為,就像口渴時必須飲水一樣。
科學家還發現,每一個處于戀愛早期的人,當他看到戀人的照片時,其腦干中的“獎賞-動力”區域就會被激活 (這一區域被稱為腹側被蓋區,能夠利用多巴胺。我們需要讓這個腦區“知道”水可以緩解口渴引起的不適以及食物可以緩解饑餓引起的不適。)
有趣的是,當癮君子吸食可卡因時,他們腦干中的“獎賞-動力”系統也會被激活。這樣看來,浪漫的愛情與藥物成癮的大腦反應是相似的。
除此之外,兩者還有許多相似之處,比如戒斷心碎就跟戒掉毒癮一樣艱難,再比如濫用毒品會促使人們做出許多不理智的事情,當陷入愛情時,同樣也會產生一些不理智的冒險行為。
但不同的是,愛情是一種積極的成癮行為。
在大腦神經回路的幫助下,我們生存并將基因遺傳給下一代。浪漫的愛情是這些回路的一部分,它的細胞機制與我們渴望至關重要的美味食物和飲料的細胞機制相同。
浪漫和依戀對生存至關重要,我們需要彼此,會花很多時間尋找浪漫,就像在饑餓時專注于尋找食物一樣。
03
是什么決定了我們對美的感受?
我們的大腦會對面部之美做出什么樣的反應呢??要了解這個問題,首先要了解大腦的幾個反應系統,如“感覺-運動系統”“情緒-獎賞系統”“意義-知識系統”。
首先當人們看到的面孔具有吸引力時,視覺系統會做出反應,視皮層中傳遞面部和物體識別信息的重要區域會被強烈地激活。美除了引起大腦中處理視覺信息區域的反應外,還會激起大腦中獎賞系統的反應。獎賞系統是指大腦中對各種獎賞反應的區域,當人們饑餓時,食物就是獎賞。
因此,處理面部識別交互信息的視皮層與大腦中的獎賞系統相互作用,鞏固了對美的體驗。
事實上,即使我們當時沒有考慮美,大腦也會對美麗的面孔做出反應。
科學家曾經進行了一項研究:讓被試躺在腦掃描儀中觀看人臉圖片,然后讓他們判斷圖片上的臉與之前看過的圖片上的臉是否來自同一個人,即使設置的問題是關于身份識別而不是美貌,被試的部分視皮層對更美麗面孔的反應也更強烈。
研究表明,這種神經反應也發生在大腦的部分獎賞回路中,我們的大腦中存在自發探測美貌的“探測器”,將視覺系統和愉悅感受聯系起來。無論我們在想其他任何東西,只要一看到美,大腦中的這些“探測器”都會做出反應。
然而大多數人都有過這樣的經歷:了解一個人可以改變對這個人的看法,并改變這個人對我們的吸引程度。如果我們喜歡這個人,可能會發現,隨著時間的推移,這個人越來越具有吸引力。
會出現這種反應,其實是大腦中的“意義-知識系統”在調節我們的審美經驗,這也能解釋為什么情人眼里會出西施。
04
人們為什么總是會喜新厭舊?
我們為什么總是喜新厭舊?要弄清楚這個問題,首先要找到大腦處理滿足感的方式。
大腦要探測分析周圍正在發生的事情,首先依賴感覺信息,我們的眼睛、耳朵、鼻子、舌頭及皮膚等感覺器官上含有感受器細胞,這些細胞的細胞膜上分布著微小的蛋白質分子,能接受外界的物理刺激,如光、聲、化學物質和熱等。
但是蛋白質在長時間持續不斷的輕中度刺激下,它們當中的許多通道會完全關閉,阻止離子通過,這一過程被稱為適應,或脫敏、失活。
什么是適應呢?舉例來說,當你從一個光線明亮的空間進入一個光線昏暗的房間時,這個房間起初看起來很昏暗,但一段時間之后你就不再覺得昏暗,光線似乎也正常了。
反復的刺激會削弱感知,發生變化之后會再次恢復,整個生物體就是以這樣的方式產生波動的感受。
大腦的感知能力在一定程度上對如下問題進行了解釋:為什么我們付出努力去獲得長期的滿足,但在很大程度上都并不令人滿足?原因在于,大腦是按信號強度進行評分的,它不斷地將當下與之前發生的事情進行比較,所以幸福的秘訣很可能是不幸福。
當然并非一點兒也不幸福,而是說短暫的寒意可以讓我們感受溫暖,饑餓感可以讓我們感覺到飽足之美好,經歷近乎絕望的時刻可以讓我們體驗勝利的驚人喜悅。
因此可以說,滿足是通過對比來獲得的。
如今,腦科學雖然越來越受到重視,但市面上充斥著大量關于腦科學的謬論,比如“多看藍色會讓人更有創造力”“文科生和理科生的大腦結構不同”等。
大衛·林登教授說:
我相信讀者渴求的是可靠且引人入勝的、關于人類活動的基礎生物學知識,比如在神經功能方面,什么是已知的,什么是值得懷疑但還未得到證實的,以及什么是完全未知的。
在《“醉醺醺”的腦科學》中,大衛·林登教授與近40位頂尖的神經科學家一起,分享了35個關于大腦的故事,他們談論的內容觸及了個性、感知、學習、美、愛等一系列有趣的話題,覆蓋了分子遺傳學、進化生物學、心理學等多個領域。掌握這些專業的腦科學知識,可以幫助我們更好地認識自己的身體與心理,從而改善工作與生活。
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