| 人类这个坚硬颅骨内的娇嫩器官——大脑，究竟如何工作，而使知觉、记忆、语言、思维等认知活动以及喜怒哀忧等情绪活动得以发生？她究竟如何使每个人成为活生生的、区别于其他任何人而具有独特品性的个体？千百年来，随着人类由蒙昧进步到科学昌明，对大脑的奥秘亦从起初的好奇猜测，发展到步步深入、锲而不舍的探究。今天，关于大脑的认识已逐渐清晰而全面起来。当然，难以否认，相比而言，人类现今对自身的了解程度，还远不及对外部世界的了解程度。从一定意义上说，由大脑创造的自然科学发展至今所面临的最大挑战，恐怕就来自对大脑本身的研究。
如今，在书店陈列新作的书柜上，出现了三本有关大脑探究的高级科普译作，也许会引起对上述问题感兴趣的读者（至少包括笔者这样的专业工作者）的注意。这三本书——《人脑之谜》、《大脑如何思维》和《心灵种种》，从不同角度介绍了大脑研究的大量成果，其中也包括了心理学研究的问题，澄清了一些原先惯常认为理所当然却不符合事实的观念。三书形成《科学大师佳作系列》丛书中关于大脑研究的一个论苑，读后可以融会贯通，促成整体的理解。
《人脑之谜》源自神经生物学家格林菲尔德（S.Greenfield）几次公开讲演的讲稿，经整理而汇编成册，读起来通俗易懂。此书从不同层面比较详细地阐述了一些重要问题：作为大脑基本结构功能单元的神经元的结构特征，神经系统中信息传送的生理基础——神经冲动的产生与传导过程，以及脑的发育和记忆之谜等。
作者观点鲜明地认为，大脑是一个机能整合的器官。以往许多机能定位的大脑研究指定某些脑区具有特定功能，譬如熟知的枕叶纹状皮层（striatecortex）被确定为视觉机能区。近年来，不断涌现的新研究证据揭示，大脑的某一功能越来越难以被简单地定位于某一界限分明的局部区域。一个动作、一种知觉过程，往往涉及几个乃至众多脑区的协同功能作用才告完成。就视觉而言，单靠枕叶的局域脑区是远不足以形成的。令人颇感意外的是，科学家已发现猴子的大脑视觉区竟多达30至40个，而推测人类大脑的视觉区则更多。
当今神经科学实验研究表明，大脑的精细组织程度无论怎样都不能低估，然而也不能简单地将知觉、记忆、语言等复杂认知行为或情感、动机、意志等机能定位于单一皮层区，否则将会犯雷同于颅相学派的错误。事实上，复杂机能是由许多基本过程整合成的，而大脑某一机能区正是实现了这样的基本过程。一种能力可以经由诸基本过程的不同组合而实现。在注意的神经机制研究中发现，注意的发生伴随诸多皮层区的活动。人类大脑与注意相关的不同结构的损伤，可以导致不同类型的注意缺陷，这提示注意系统是由散布的神经网络来实现其功能的，其网络的不同节点（node）完成不同侧面的机能过程。
书中还提出一个重要问题：是什么构成人与人之间的千差万别？作者的回答是，除了遗传因素外，个体差异在很大程度上取决于自身经验，取决于所记忆的东西。由此，作者引申出另一重要主题，即记忆的不同过程及其生物学基础。有关记忆的研究为多层次探究大脑机制提供了很好的范例。迄今为止，人们对记忆机制的了解既来自递质、突触和受体方面的研究，也来自有关神经环路以及整体行为方面的研究。作者总结已有研究结果，介绍了短时记忆和长时记忆的不同机制。前者是由于大脑内特殊神经元环路持续兴奋，后者是突触结构和化学过程变化的结果。另外，还有一些相关问题，例如：当初拉施里（K.Lashley）横一刀竖一刀切割大脑皮层企图寻找的记忆痕迹到底如何留下？短时记忆如何转变为长时记忆？神经科学家通过对赫布型突触（Hebbiansynapse）机制的细胞分子生物学研究，从一侧面提供了出色的解释。
限于目前的研究技术水平，脑科学研究中尚有诸多问题难以解答。如书中所提及的，意识是如何产生的？是以一种全或无的方式突发产生，还是以渐进方式，形成？胎儿有意识吗？
这也是《心灵种种》一书所讨论的问题。此书作者丹尼特（D.Dennett）以哲学家的犀利目光探视问题。他运用不乏幽默的笔调展示其思想，引导人们进入一个富于思辩性的境界。全书在哲学、人工智能、系统科学和神经科学的理论基础上，提出一些一时难以找到答案的现实问题，并以此为线索进行有关意识的探讨。其中有的涉及伦理，如对堕胎的态度问题，作者认为其根本在于胎儿究竟有没有意识。将无意识的东西看成有意识的，这显然是愚蠢的，但如把有心灵者认作无心灵之物来对待，则更会导致伦理道德上的罪过。
作者提出，如从宽泛角度而议，非人类的动物也可被看作是有心灵的，但动物的心灵与人的心灵有本质区别。人具有形成抽象概念并运用概念进行思维、解决新异任务的能力，无须反复试错；然而动物则不行，即使是最聪明的动物也不具备运用抽象概念解决问题的智能。至今还没有证据表明，动物的心灵是有思维的心灵。让人感到有些沮丧的是，人根本不可能直接知晓动物在“想”什么，因为动物不能利用人与人之间彼此理解的方式即言语与人沟通，而只能以某种行为模式供人观察测量。可见，要知晓人类以外的心灵是否有思维或者在“想”什么，如何与其沟通至关重要。作者特别强调语言这一交流途径的重要性，认同语言是进化过程中在选择压力下产生的。那么，进化过程中到底在何处产生了从非思维至思维的飞跃？目前这一问题仍然没有解答，但作者希望通过自己的精辟论述接近答案。
如同所有其他学科那样，脑科学研究也须经历不断发展与完善的过程。目前，人们对许多问题还只是一知半解，对一些概念的科学界定还不十分明确。通过各概念间的比较，将某一概念同容易与之混淆者区别开来，这种可取的方法被《大脑如何思维》的作者、神经生物学家卡尔文（W.Calvin）所采用。书中阐述了智力的概念以及智力与意识的区别。何谓“智力”？众说纷纭，至今尚无统一定义，作者有其独到见解。他认为，创造性、想象力和预见能力是构成智力的重要因素，也是人类之所以成为万物之灵的必要条件。
在该书中，语言的重要性再次得到强调。循着智力演化的线索，人们发现语言是人类智力的主要标志。语言赋予人类生存于世的强大适应能力。正是因为有了语言，人类可以交流思想、传播文化，进行以语言为中介的思维活动，并用语言计划、调控自身行为。语言在人的行为和心理活动中的特殊作用，使之成为现代心理学一个非常重要的研究领域。作者还认为，语言理解似乎比语言表达更为复杂，它是依据不同语境重组词句间的相互关系，并且建构多种模型，从中找出你认为最适合说话者的模型。有一位学者曾经说过：“理解是一个建构过程。在这个过程中，听话者使用词汇的知识、句子结构的知识、对世界的知识，以及假设说话者怎样将他的愿望编码为主题结构。听话者常常假定说话者试图提供某种意义，并根据说话者说出的话语构成一种可能的意义。”由此可见，语言理解是人脑的一种假设推理的主动信息加工过程，其中推理具有重要作用，凭它可以补充语言信息的空缺，并预期将要出现的信息。
关于思维的运作机制，作者提出了所谓的“达尔文过程”，蕴涵信息编码和激活时空模式的复制竞争，此机制有赖于大脑内神经元分布联接突触效能的动态变化。神经生物学家对长时程突触增强（long－termpotentiation，简称LTP）及其氮位甲基右旋天冬氨酸（N－methyl－D－aspartate，简称NMDA）谷氨酸受体的分子水平的研究，深入揭示了其中的物质规律，使人类向探索思维本质的目标跨进了一大步。
科学的发展及其成果的正确利用，可以在各方面使人类社会获益匪浅，大脑的研究进展也必定为人类带来福祉，其中涉及到神经与精神疾患的防治、促进人口健康老龄化、提高和充分开发人的聪明才智等。为此，国际上对大脑研究已予以前所未有的重视。本世纪最后十年曾被确定为“脑的十年”。1999年1月，在北京召开的香山科学会议，专门召集了神经科学、心理学、哲学和教育学诸领域的专家学者，研讨“脑的高级功能与智能发展”这一主题，此举在学术界造成很大影响。具有远见卓识的科学家们已经认识到，向公众普及脑科学知识与开展脑研究两者同等重要，因此不遗余力，贡献良多。此三书的出版，正是其所作宝贵贡献的一部分。在想到向他们表示敬意的时候，是否首先使自己不再成为陌生人，主动走近脑科学呢？
让我们领略脑科学探索的精彩纷呈。 |
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