认识大脑
不久以前,人们还在担心计算机会在不久的将来超越人类的大脑。但是随着科学的不断进步,我们对大自然赋予我们的神奇力量越来越了解,也越来越觉得没有必要为此担心。
大脑的速度与能量
案头的计算机每秒可以处理约25亿条指令。这看起来好像很多,但是最保守的估计认为,人类大脑处理指令的能力大约是每秒100亿条—比计算机可厉害多了。
然而,与机器不同的是,我们无法把所有的处理能力集中在某一单项任务上。因为我们必须同时完成多项任务,比如呼吸,保持平衡,不断地听、看等等。这就意味着,如果我们的计算速度减慢了,就不能记住我们所希望记住的东西,有时候还会出现我们并不希望出现的分神现象,比如情绪化。
不过,我们可以学着更充分地利用大脑的信息处理能力。要理解这种能力,首先要了解大脑的内部结构。这样,我们才能意识到我们的大脑到底有多么神奇。
脑神经元与突触
大脑主要由神经细胞和胶原神经细胞组成。神经细胞,或称脑神经元,负责传递信息;而大量的胶原神经细胞则实现主要的支撑功能。神经元接受来自身体的各种传感信息,不仅包括视觉、嗅觉、触觉、听觉和味觉,还包括平衡、疼痛、运动、温度等其他信息。通过复杂的脑神经网络中成千上万的神经元之间的交流沟通,我们从呼吸到有意识思维等各项身体功能才得以实现。
直到20世纪中叶,科学家还错误地认为,人类拥有比低等生物更具超能量的脑细胞。事实上,一个海参的大脑细胞的工作原理与人类的不仅没有什么本质区别,而且惊人地相似。通过研究海参,我们已了解了很多人类大脑的工作原理。我们已经知道,大脑细胞的数量是我们与其他简单动物的主要区别,人类拥有的脑细胞数量大概是海参的1000万倍。在出生之前,每分钟人类大概可以增加25万个神经元。虽然有些神经元在人的成长过程中被淘汰了,但是,每个成年人仍然有着大约1000亿个神经元。
一个神经元与另一神经元链接的点叫突触。随着我们的学习,这些链接点,会持续发生变化来修正自己,使我们的大脑可以接受新知识、新记忆和新技能。突触的这种可变性使得我们的大脑优于其他生物,使得我们能够感知、思考、判断和推理,明确自己到底是什么。
不能使用的突触会被淘汰。在我们生理成熟后的两年内,我们的大脑会进行一次“大扫除”,使得我们每秒平均失去5000个突触。即便这样,成年人仍然有大约500万亿个突触。这一巨大的数字足以表明我们的大脑拥有着令人震惊的灵活性:因为每一个突触都在帮助我们学习和掌握新的东西。
大脑皮层
大脑皮层是大脑的外层,占大脑重量的2/3以上。大脑皮层使人类拥有意识知觉、推理能力、交际能力和创造力。大脑皮层之下是小脑和发育较早的其他结构。这些结构掌控着较原始的人体反应,比如对危险的直接反应。由于这些反应有时对于我们的生存至关重要,因此比其他反应要快得多。但不幸的是,这些快速反应在今天并不总是非常实用。比如,看到一辆车向你驶来而产生害怕的感觉是没有意义的。
大脑皮层分为两个半球,即左脑和右脑,它们通过大量的突触链接起来。一般来说,左脑负责具体的身体活动,右脑处理宽泛的概念。一种流行的观点认为,任何一个人的思维模式要么是左脑型的,要么是右脑型的。其实,这种看法过于简单化了。事实上,人的左右两个大脑半球是协同行动的,也就是说,在任何时间,左右两个脑半球都是同时发挥作用的。正是由于这个原因,各种各样的智力活动可以最大限度地锻炼我们的大脑。
大脑结构示意图
大脑的区域
大脑皮层又可以进一步划分为较小的区域,称为脑叶,如上图所示。每个脑叶都包含某些主要的技能区,用于完成特殊的任务,但这些技能都是很具体的。比如,并不是所有的视觉思维都产生于视觉皮层所在的枕叶脑。枕叶脑这一区域首先要处理从眼睛获取的信息,但这也并不意味着我们有意识地想象形状时就仅仅使用这一个功能区。同样的,虽然海马状突触与长期记忆是紧密联系在一起的,但是大量的记忆其实与整个大脑都有关系。更为重要的是,人的有意识的思维涉及整个大脑,需要把大脑从各个区域获取的信息都结合起来才能进行具体的思考或行动。
所以说,改善大脑一个方面的功能会有助于其他区域功能的实现。大脑中的一切都是相互联系的,铺设新的思维通道能加快整体的思维速度,这不仅能够强化某种单一功能,而且能够更好地实现全部的功能。