这篇文章是从一个英文网站上翻译来的,我觉受益匪浅,脑洞大开。有兴趣的可以看原文。 原文链接
忘记这些科学神话,更好地了解你的大脑和你自己。--副标题
- 作者:丽莎·费尔德曼·巴雷特
- 2021 年 3 月 3 日
21世纪是伟大科学发现的时代。汽车正在自动驾驶。针对致命新病毒的疫苗在不到一年的时间内就被研制出来。最新的火星探测器正在寻找外星生命的迹象。但我们也被科学神话所包围:过时的信念经常出现在新闻报道中。
错误是科学过程中正常且不可避免的一部分。我们科学家利用我们拥有的工具尽最大努力,直到新工具扩展我们的感官,让我们进行更深入、更广泛或更精确的探索。随着时间的推移,新的发现引导我们对世界如何运作的理解进行重大修正,例如自然选择和量子物理学。因此,失败是一个发现和学习的机会。
大脑不是通过刺激和反应来工作的。你所有的神经元始终以不同的速率放电。
但有时,旧的科学信念仍然存在,甚至在我们有足够的证据放弃它们很久之后仍然得到大力捍卫。作为一名神经科学家,我经常在媒体和学术研究的角落看到有关大脑的科学神话。其中三个尤其值得纠正。毕竟,我们每个人都有大脑,因此了解耳朵之间三磅重的物体如何工作至关重要。
第一个是人脑的特定部分有特定的心理工作。根据这个神话,大脑就像拼图的集合,每个拼图都有专门的心理功能。一块拼图用于视觉,另一块用于记忆,第三块用于情感,依此类推。这种大脑观点在 19 世纪开始流行,当时被称为颅相学。它的从业者相信他们可以通过测量你头骨上的肿块来辨别你的性格。颅相学因更好的数据而受到质疑,但总的想法从未被完全放弃。
今天,我们知道大脑并没有被分成具有专门心理功能的拼图块。相反,人脑是一个巨大的神经元网络。3大多数神经元都有多种工作,而不是单一的心理目的。4例如,大脑前扣带皮层区域的神经元经常参与记忆、情感、决策、疼痛、道德判断、想象力、注意力和同理心。
我并不是说每个神经元都可以做所有事情,但大多数神经元可以做不止一件事。例如,与视觉能力密切相关的大脑区域(称为初级视觉皮层)也携带有关听觉、触觉和运动的信息。5事实上,如果你将具有正常视力的人蒙住眼睛几天并教他们阅读盲文,他们视觉皮层中的神经元就会变得更加专注于触觉。6(不蒙眼的话,效果会在一天左右消失。)
此外,初级视觉皮层并不是视觉的所有方面所必需的。长期以来,科学家们一直认为,左脑视觉皮层的严重损伤会让你无法用右眼看到东西,假设一只眼睛的视觉能力很大程度上取决于视觉皮层在对面。然而,50 多年前,对一侧皮质失明的猫的研究表明,通过切断猫中脑深处的连接,可以恢复部分失去的视力。稍微多一点的伤害让猫能够定向并接近移动的物体。
也许拼图思维最著名的例子是“三位一体大脑”:人类大脑分三层进化的想法。最深层被称为蜥蜴脑,据说是从爬行动物祖先那里继承来的,据说它容纳着我们的本能。中间层称为边缘系统,据称包含从古代哺乳动物遗传而来的情感。最顶层,称为新皮质,据说是人类独有的,就像烤好的蛋糕上的糖霜一样,据说可以让我们调节我们野蛮的情绪和本能。
第一个误区是,人脑的特定部分具有特定的心理功能。
这个引人入胜的大脑进化故事出现在 20 世纪中叶,当时检查大脑最强大的工具是普通显微镜。然而,现代分子遗传学研究表明,三位一体大脑的想法只是一个神话。大脑并不是分层进化的,所有哺乳动物的大脑(很可能还有所有脊椎动物的大脑)都是使用相同类型的神经元根据单一制造计划构建的。
然而,三位一体大脑的想法具有巨大的持久力,因为它为人性提供了一个有吸引力的解释。如果不良行为源于我们内心的野兽,那么我们对自己的某些行为就不那么负责。如果人类独特且理性的新皮质控制着这些野兽,那么我们就拥有动物王国中进化程度最高的大脑。为人类欢呼吧?但这都是神话。事实上,每个物种都有独特且有效地适应其环境的大脑,而且没有一种动物的大脑比其他动物的大脑“进化程度更高”。
那么为什么大脑分区的神话仍然存在呢?原因之一是脑部扫描研究费用昂贵。作为一种妥协,典型的研究只包括足够的扫描来显示最强烈、最稳健的大脑活动。这些动力不足的研究产生了漂亮的图片,似乎显示了看似平静的大脑中的小活动岛。但他们错过了许多其他不太活跃的活动,这些活动可能仍然具有心理和生物学意义。相比之下,当研究以足够的功率进行时,它们显示出大脑大部分区域的活动。
另一个原因是动物研究有时一次只关注大脑的一小部分,甚至只关注几个神经元。为了追求精确性,他们最终将范围限制在他们期望看到效果的地方。当研究人员采取更全面的方法,关注大脑中的所有神经元(例如,苍蝇、蠕虫,甚至小鼠)时,结果显示出更多看起来像全脑效应的现象。
几乎你的大脑创造的一切,从视觉、声音到记忆和情感,都涉及你的整个大脑。每个神经元同时与数千个其他神经元进行通信。在如此复杂的系统中,您所做或经历的事情很少可以追溯到各个部分的简单总和。
第二点是你的大脑对世界上发生的事件做出反应。据说,你一天中大脑的某些部分都处于关闭状态。然后你周围发生了一些事情,这些部分就会随着活动而打开并“点亮”。
然而,大脑并不是通过刺激和反应来工作的。你所有的神经元始终以不同的速率放电。他们在做什么?忙着预测。9每时每刻,你的大脑都会利用所有可用的信息(你的记忆、你的处境、你的身体状态)来猜测下一刻会发生什么。如果猜测被证明是正确的,那么你的大脑就抢先一步:它已经在启动你身体的下一步行动,并创造出你所看到、听到和感觉到的东西。如果猜测错误,大脑可以自我纠正,并希望下次能够做出更好的预测。或者有时它不会打扰纠正猜测,并且您可能会看到或听到不存在的事情或做一些您没有意识到的事情。所有这些预测和修正都发生在眨眼之间,在你的意识之外。
如果预测大脑听起来像科幻小说,那么这里有一个快速演示。这张图片是什么?
如果您只看到一些曲线,那么您的大脑正在尝试做出良好的预测,但失败了。它无法将这张照片与您过去的类似照片相匹配。(科学家称这种状态为“体验性失明”。)要治愈失明,请访问lisafeldmanbarrett.com/nautilus并阅读说明,然后返回此处再次查看图片。突然间,你的大脑就能理解这幅画的意义了。这些描述为你的大脑提供了新的信息,这些信息会让人想起你过去的类似经历,而你的大脑会利用这些经历来更好地预测你应该看到什么。你的大脑已经将模糊的曲线转变成有意义的感知。(你可能再也不会认为这张照片毫无意义了。)
预测和纠正是比在不确定的世界中不断做出反应更有效的系统运行方式。每次观看棒球比赛时都会清楚这一点。当投手以每小时 96 英里的速度将球投向本垒时,击球手没有足够的时间等待球靠近,有意识地看到它,然后准备并执行挥杆。相反,击球手的大脑根据丰富的经验自动预测球的未来位置,并根据该预测发起挥杆,才有希望击中球。如果没有预测性的大脑,我们所知的体育运动就不可能进行。
这一切对你来说意味着什么?你不是一个简单的刺激-反应有机体。你今天的经历会影响你的大脑明天自动启动的行动。
第三个误区是,身体疾病(例如心血管疾病)和精神疾病(例如抑郁症)之间存在明显的分界线。身体和心灵是分开的这一观点在 17 世纪由哲学家勒内·笛卡尔 (René Descartes) 推广(称为笛卡尔二元论),至今仍然存在,包括在医学实践中。然而,神经科学家发现,负责控制身体的大脑网络也参与创造你的思想。10一个很好的例子是我之前提到的前扣带皮层。它的神经元不仅参与我列出的所有心理功能,而且还调节您的器官、激素和免疫系统,以保持您的活力和健康。
现代分子遗传学研究表明,三位一体大脑的想法是一个神话。
每一种心理体验都有身体原因,而由于你的预测大脑,你身体的物理变化往往会产生心理后果。每时每刻,你的大脑都会对身体内部的旋风式活动产生意义,就像它对来自外部世界的感知数据进行意义一样。这种意义可以有不同的形式。如果你的胸口发紧,而你的大脑将其视为身体不适,那么你可能会去看心脏病专家。但如果你的大脑将同样的不适理解为痛苦,你就更有可能预约心理医生。请注意,您的大脑不会尝试区分两种不同的身体感觉。它们几乎完全相同,错误的预测可能会导致你丧命。就我个人而言,我有3个朋友,他们的母亲在患重病时被误诊为焦虑症11 ,其中两人死亡。
当谈到疾病时,身体和精神之间的界限是多孔的。抑郁症通常被归类为一种精神疾病,但它与心血管疾病一样都是一种代谢疾病,而心血管疾病本身也有明显的情绪相关症状。这两种疾病经常同时发生,以至于一些医学研究人员认为其中一种疾病可能会导致另一种疾病。这种观点植根于笛卡尔二元论。众所周知,抑郁症12和心血管疾病13都与新陈代谢问题有关,因此它们同样有可能具有共同的根本原因。
当思考心灵和身体之间的关系时,人们很容易沉迷于这样的神话:心灵只存在于大脑中,而身体是分开的。然而,在幕后,你的大脑在调节你身体系统的同时创造了你的思想。这意味着你的身体的调节本身就是你思想的一部分。
科学就像你的大脑一样,通过预测和纠正来发挥作用。科学家利用他们的知识来提出关于世界如何运作的假设。然后他们观察世界,他们的观察结果成为他们用来检验假设的证据。如果假设无法预测证据,那么他们会根据需要进行更新。我们都在大流行期间看到了这一过程的实施。首先我们听说 COVID-19 在表面传播,所以每个人都争先恐后地购买 Purell 和 Clorox 湿巾。后来我们了解到,病毒主要通过空气传播,重点转向通风和口罩。这种变化是科学的正常组成部分:我们适应我们所学到的东西。但有时假设过于强烈,以至于抵制改变。它们不是靠证据而是靠意识形态来维持的。它们成为科学神话。
丽莎·费尔德曼·巴雷特 (Lisa Feldman Barrett) ( @LFeldmanBarrett ) 是东北大学心理学教授,也是《 关于大脑的七个半课程》的作者。请访问LisaFeldmanBarrett.com 了解更多信息。