大脑传

• 闻夕felicity

  2022-05-10
  ①这个隐喻是双向的：不仅神经系统被比喻为电报系统，电报系统也被比喻 为一个国家的神经系统。用当时的语言来表述，电报和神经都能在瞬间传递信息并使人行动起来。
• 闻夕felicity

  2022-05-10
  第二个问题更为关键：为什么神经中的电活动的传导速度比电线里的传导速度慢得多，这需要一个解释。尽管杜布瓦-雷蒙和赫尔姆霍兹已经证明神经系统是按照物理学原理运作的，但他们的研究没有揭示神经的电活动是如何传播的。对赫尔姆霍兹和19世纪的许多其他思想家来说，神经系统最明确的技术性隐喻是电报网络，后者当时正在整个欧洲普及开来。①事实上，两者之间的联系并不仅仅限于隐喻，包括赫尔姆霍兹在内的早期的神经生理学家在探究神经活动的实验中都使用了电报装置。631863年，赫尔姆霍兹做了一个类比，他指出神经就像电报线一样，可以执行各种各样的功能：人们常常把神经比作电报线，这种比喻非常恰当…使用不同的终端设备，我们可以用电报线发送电报、鸣钟、引爆地雷、分解水、移动磁铁、使铁磁化、发出光等等。神经也与此类似。4但电报无法产生感觉和知觉，而神经却可以。当时的人们还不清楚其中的机制。
• 闻夕felicity

  2022-05-10
  并不是所有人都认为这些实验揭示了身体的活动是如何发生的。1801年，英国医生伊拉斯谟·达尔文（查尔斯·达尔文的祖父）写道：“伽伐尼和伏打等人最近发表了一些实验结果，我认为这些结果并不具有说服力，无法说明使肌纤维收缩的动物精气和电流之间存在什么相似之处。”9伊拉斯谟·达尔文很快发现自己成了少数派，因为新实验似乎解决了这个问题。这些新的见解以伏打的惊人发现为基础。当时他决定集中精力研究电鳐的放电，这是支持动物拥有某种内生电的最有力论据之一。1799年秋，循着英国化学家和发明家威廉·尼克尔森的想法，伏打开始研究电鳐电器官的重复式结构，试图搞清楚这种结构是不是其具有放电能力的原因。0为了验证他的假设，伏打根据电鳐的解剖结构，制造出了他所谓的人造电器官。这种装置由圆形的锌片和铜片交替堆叠而成，金属片之间夹着浸了稀酸的硬纸板。伏打把这个由金属圆片堆叠而成的装置称为“电堆”。法语和意大利语今天仍然使用这个词，但在英语中，我们现在将其称为“电池”①。令人惊叹的是，这个装置各个组件之间的相互作用产生了连续的电流。伏打和伽伐尼的争论催生了一种新的能源！1800年3月，伏打的这一划时代发现得以向全世界公布。发现以写给英国皇家学会的信件的形式在皇家学会被宣读，并于同年6月爱表。1化学电的时代就此开启，全欧洲的物理学家和化学家铁都开始在他们的研究中使用电池。他们用这种新型能源演示的，象令公痴迷，菜・戴（Humphry Davy）的-系列著名演讲就是范例。1812年，一个十几岁的女孩可能观看了戴维戏剧性的电能演示。她的名字叫玛丽·戈德温，但人们更熟悉她婚后的姓氏—雪莱。32在写给皇家学会的信中，伏打描述了在没有肌肉产生的任何电荷的情况下，使用外界的电流刺激神经所产生的效果。他解释了为什么当他把人造的电器官连接到自己头部的不同位置时，能诱导出舌头上的味觉、眼睛里的光...
• 闻夕felicity

  2022-05-10
  1793年，都灵医生尤西比奥·瓦利热情地支持并补充了伽伐尼的观点。他认为，旧的动物精气思想已经被新的动物电思想所取代。3瓦利意识到，如果神经是在电的基础上工作的，那么就像电鳐的放电器官一样，神经一定有一些特殊的、与其他组织中发现的完全不同的结构。他写道：“脑、脊髓和神经有一种特定的结构，它们的电模式依赖的正是这种结构。”几个月后，爱丁堡医生理查德·福勒指出了一个问题：伽伐尼的动物电效应似乎只有当组织被两种不同的金属接触时才会发生。4这一论点也是帕维亚大学的亚历山德罗·伏打（AlessandroVolta）研究结果的核心。他指出，仅仅是两种不同金属的接触就会产生微弱的电流，从而导致青蛙的肌肉收缩。伏打对伽伐尼号物具有内生电的观点持完全否定的态度，认为肌肉收缩只是肌肉对两种金属接触产生的电刺激的反应。5伏打的批评刺激了伽伐尼，他随后和外甥乔瓦尼·阿尔蒂尼（Giovanni Aldini）开展了一系列的实验。这些实验表明，只需要让一根神经接触裸露的肌肉就能使肌肉收缩，不需要任何金属。这一结果在两年后被亚历山大·洪堡①证实。“伏打对此并不买账，他认为在这些情况下，是一些外部因素（比如组织外部的液体）引发了肌肉的收缩。2”伏打声称，实验条件下的躯体是完全被动的，只是对外界的电刺激做出反应，而这些电刺激是由他所谓的“异质物质”通过某种未知的方式相互作用产生的。伏打的这种观点偏离实际情况并不远。我们现在知道，伽伐尼最初的双金属实验得到那样的结果，是由于两种金属的电子亲和力有差异，因此产生了电流。而伽伐尼和洪堡的无金属实验则产生了所谓的“损伤电流”（injury current），这是因为与身体的其他部位相比，受损伤的组织带负电荷。28伽伐尼认为动物的体内存在一种电，并且认为电流的根源是他所谓的“平衡紊乱”。这种观点在本质上是正确的，但更深层的解释是体内的电荷...
• 闻夕felicity

  2022-04-19
  本书不是一部神经科学史，不是脑解剖学和脑生理学史，不是意识研究史，也不是心理学史。虽然书中包含了一些以上学科的内容，但我要讲的历史与这些学科的历史都不同，原因有二。第一，我想要探索我们在思考脑能做什么以及如何运作时，所采用的丰富多样的方法，重点关注实验证据一这与讲述某个学科的故事大为不同。本书也不会局限于讲述我们是如何认识人脑的，因为我们对哺乳动物脑和其他动物脑的探究，也对我们认识人脑的思路有所启发。在我们探究脑的历程中，有一些主题和观点会不断重复出现，其中一些至今仍然会引发激烈的讨论。一个始终存在的争论是，脑的各项功能在多大程度上是局域化地分布在脑的特定区域的。这个想法可以追溯到几千年前，至今仍不断有研究结果指出，脑的某个功能可以定位在一个特定的脑区，例如你手掌的感觉、你读懂句法的能力或者你的自控力。但这些观点往往很快又会被一些新的发现所修正，比如脑的其他区域可能也在影响、补充着这种功能，或者这个特定的脑区也在其他脑功能中起着某种作用。如此往复很多次后，脑功能定位化的理论虽然并没有完全被推翻，但和最初的样子相比已经变得面目模糊了。原因很简单：与其他机器不同，脑不是被设计出来的，而是演化了5亿多年的器官。因此，我们没有理由认为脑会像我们创造的机器那样行使功能。这意味着尽管斯丹诺的出发点一将脑看作机器一直以来十分有生命力，但它永远无法就脑的运转机制给出一个全面并且令人满意的描述。。
• 闻夕felicity

  2022-04-19
  某个学科成为真正的科学分支的标志，是这个学科拥有了一系列可以被广泛使用并推广的研究手段，这样一个科学家的发现就很容易被其他科学家重复验证并推进。当然，研究技术的成熟只是一个必要条件，科学的真正进步常常是我们所说的“范式革命”。在其著作《科学革命的结构》中，科学家、哲学家托马斯·库恩阐述了范式革命的过程。用通俗的话说，就是看待问题的角度改变了。再通俗一点就是，真正革命性的科学发现不可以被旧的范式“预测”出来。比如，从牛顿的经典物理学无法预测出爱因斯坦的相对论，从爱因斯坦的相对论也无法推测出量子物理学理论。
• 闻夕felicity

  2022-04-19
  19世纪，颅相学盛行，拿破仑对此不以为然。他说道，人类特有的倾向和罪行“实际上源自社会和人的习俗。没有财产，对应于偷窃的隆起有什么意义？没有酒，对应于酗酒的隆起有什么意义？如果社会不存在，对应于野心的隆起又有什么意义？”
• 岂能无怪哉

  2022-04-24
  我们有物质和思维的概念，但可能永远都无法知道是否存在单纯的思维物质：想要在没有天启的情况下，通过深思我们自已的想法，发现全知全能的主有没有恰当地赋予某些物质系统感知和思考的能力，或者有没有将非物质的思维实体添加并固定到物质上，这对我们来说是不可能的。就我们的概念而言，不难理解，如果上帝愿意，他完全可以直接赋予物质思考的能力，而不是先赋予其他实体思考的能力，然后再把这种实体固定到物质上。
• 岂能无怪哉

  2022-04-22
  奥基夫的研究表明，海马不仅具有对情景记忆进行编码的能力，而且还包含了一幅关于环境的真正地图——用专业的术语来说，脑中的表征与环境是同构的（isomorphic）。这幅地图由所谓的“位置细胞”（place cell）组成，也包含了如何从一个位置到达另一个位置的信息，使动物能够游走于世界，并预测它将在不同的地方找到什么东西。这是一幅地图，但正如托尔曼出色的直觉所察觉到的，这是一幅认知地图，它涉及多种感官功能，以关联和预测为基础，而不是对外部世界的简单一对一表征。在不同生态环境下的物种中，这些海马地图有不同的形式。例如，大鼠的海马地图是二维的，而蝙蝠的海马地图是三维的，能表征蝙蝠在一个球体中的位置。但这些地图总是认知地图，而不仅仅是空间地图。
• 岂能无怪哉

  2022-04-21
  彭菲尔德认识到，他所谓的“被唤起的记忆复现”与普通的记忆非常不同，它包含了更多的细节。我们日常的记忆并不包括对某一事件精确到秒的描述——它们通常是相当模糊的，由脑构建而成，包含了错误的元素，或者包含根据环境猜测的成分。彭菲尔德之所以能使患者产生怪诞的、梦境般的体验，似乎不只是因为激活了记忆印迹，而是还引入了其他一些与脑功能的不同方面相关的元素。但有一点是清楚的：他的电极唤起的那些记忆并没有什么特别之处。彭菲尔德解释说：“患者回忆起的那些事件往往并不重要，而且非常无趣。”
• 岂能无怪哉

  2022-04-21
  1851年，斯密提出了一种装置的概念。这种装置的基本原理是“脑中的每一个想法或者行动，最终都可以分解成基于某种神经纤维组合的活动”。这表明斯密试图制造一种会思考的机器。他最初描述了可以表示一个概念或一个词的原始编码机，并声称这很容易实现
• 岂能无怪哉

  2022-04-18
  本书讲述了几个世纪以来有关脑的发现，向读者展示那些超凡脱俗的智者（尽管他们中的一部分人已被世人遗忘）是如何发现脑是产生思想的器官并探索脑的运作机制的。本书还描述了我们在试图理解脑的功能时所取得的一些非凡发现。这些深刻的见解源自一些设计巧妙的实验，这些实验天才般的设计本身就令人惊叹。但这个令人惊叹的发现过程中存在一个明显的缺陷，而许多声称解释了脑如何运作的书籍都鲜少承认这个缺陷。尽管我们对脑已经有了相当程度的基本认知，但对于数十亿个、数百万个、数千个甚至仅仅数十个神经元是如何协同工作，从而产生脑活动的，我们仍然没有清楚的认识。对于脑是如何工作的，我们已经有了一些宽泛的了解：脑与世界互动，然后和我们身体的其余部分一起，用先天和后天形成的神经网络来表征有关外界刺激的信息。脑会预测这些信息可能发生何种变化，以便准备随时做出反应。作为身体的一部分，脑还负责组织各项身体活动。这一切都靠神经元及其复杂的相互连接以及浸淫神经元的化学信号共同完成。事实上，在你的脑中并不存在一个超脱于肉体的人在注视着这些活动，无论这与你内心深处的感受多么背道而驰。脑中只有神经元、神经元之间的连接以及在这些神经网络间传递的化学物质。
• censored dump

  2022-08-20
  在1621年出版的《忧郁的解剖》（The Anatomy of Melancholy）一书中，作者罗伯特·伯顿描述了体液和心智是如何相互作用进而引发忧郁症状的：“当身体通过它的坏体液影响心灵时，它扰乱了精神，把恶劣的烟气送进了脑中，结果是灵魂以及它的所有官能被扰乱，从而引发恐惧、悲伤等这类疾病的常见症状；另一方面，心灵也会对身体产生相当明显的影响一一通过一个人的激情和情感波动引发神奇的转变，如忧郁、绝望以及严重的疾病，有时甚至是死亡。”如果你把“坏体液”替换为“5一羟色胺”并用现代的拼写方式和语法来表述这段话，那么这段话和你今天读到的这些东西并不会有太大不同。
• censored dump

  2022-08-21
  一个最具大众影响力但完全错误的观点是，在我们的颅腔深处，有一个“爬行动物脑”（reptilian brain），它负责我们最基本的行为，这个观点至今仍在流传，它是在神经病学家保罗·麦克林（Paul MacLean）工作的基础上建立起来的。麦克林声称我们有三个脑：其中一个脑基本上是爬行动物的；第二个脑继承自低等哺乳动物；第三个脑是最新进化出来的，它让人成为人……爬行动物脑中充满了祖先的知识和记忆，忠实地按照祖先的方式行事，但在面对新情况时，它不是很好用。麦克林的观点从未被神经科学家认真对待过，但在20世纪六七十年代被当时最具影响力的两位科普作家采纳，并迅速进入流行文化。
• 岂能无怪哉

  2022-04-21
  达尔文的这些论述揭示了一个原理，可以解释为什么不同动物的脑有不同的形状一因为它们朝不同方向进化以产生不同的行为。把通过自然选择实现的进化和共同谱系的模式结合到一起，可以解释复杂结构的起源，在原则上甚至可以解释人类意识的起源，尽管后者的运作原理充满了形而上学的神秘性。达尔文坚信，某种形式的意识深入延展到动物谱系当中，人类和其他动物之间的差异只是程度上的：我们只是比我们的猿类“亲戚”们意识更强，而不是拥有一个需要特殊解释的全新特征。
• censored dump

  2023-03-03
  身体处于环境之中，两者都会影响脑实现功能的方式。这似乎是显而易见的，但在试图理解脑的建模方法中，都没有包含身体和环境的要素。所有脑所处的生理现实是，从它们开始发育的那一刻起，它们就在与身体和外部环境相互作用。如果模型或者实验设置中不体现这些方面，那么获得的对脑的理解必然是不充分的。模拟放在大缸中的脑（“人脑计划”本质上正是在这么做，不过只是涉及大鼠脑的一小片），令系统缺失了它需要的一个必不可少的组成部分——来自外部世界的输入。用奥拉夫·斯波恩斯的话来说：“神经元不只是被动地对输入做出反应，通过影响运动活动和行为，它们也在积极地决定输入的是什么。”
• censored dump

  2023-03-03
  更根本的问题是，脑和计算机的结构完全不同。……细胞并不像二元转换开关那样可以开关，进而组成一个电路。相反，神经系统改变其运作模式的主要方式是改变细胞网络的活动模式，这些细胞网络由大量单元组成。正是这些网络来引导、切换和分流神经活动。这些网络的节点与我们目前能设想的任何设备的不同之处在于，它们不是像晶体管或电子管那样的稳定点，而是一组组的神经元（成百上千甚至成千上万之多）。这些神经元能作为一个网络随着时间的推移做出一致的响应，即便这些细胞会表现出不一致的行为。
• censored dump

  2023-03-03
  神经元不是数字的（这是信息数字化的基础），脑（即使是线虫那算不上脑的脑）也不是硬连接的（hard-wired）。每个脑都在不断地改变突触的数量和强度，而且最重要的是，脑并不仅仅依靠突触工作。神经调质和神经激素也会影响脑的运作方式，但由于它们的作用方式和起效的时间尺度与计算机隐喻不相符，所以这类研究中没有把它们的影响纳入考虑。
• censored dump

  2023-03-03
  想象一下，我们可以改换我们神经系统的用途，让它运行不同的程序，或者把我们的心智上传到服务器上。这听起来可能很科学，但在这个想法背后隐藏着一种可以追溯到笛卡儿和他的前辈的非唯物主义的观点。这暗示着我们的思想以某种方式漂浮在我们的脑中，可以将它转移到另一个头脑中，或是被另一个心智取代。读取一组神经元的状态并将其写入新的基质（有机的或人造的），通过这样的假设，我们有可能给这个想法披上一层科学的体面外衣。但即使是试图想象这是如何在现实中操作的，我们也需要对神经元功能的深入理解，深入程度已经远远超出了我们目前所能设想的深度。不仅如此，我们还需要超乎想象的强大计算能力以及能精确模仿脑结构的模拟能力。哪怕是要理出一个可行的原理，我们首先也要能建立一个令人满意的神经系统活动模型，这个模型要能够保持单一的状态，要建立思想的活动模型就更难了。
• censored dump

  2023-03-03
  一个与意识本质相关的观点把“脑就像一台计算机”的隐喻变成了一个严格的类比。一些研究者将心智视为一种在神经硬件上运行的操作系统，我们的心智被视为一种特殊的计算状态，这意味着心智可以被上传到某个设备或另一个脑中。按照其通常的表述方式，这种想法是错误的，或者至少是天真到了无可救药的地步。……在计算机中，软件和硬件是分开的。然而，我们的脑和我们的心智是由最好被描述为“湿件”（wetware）的东西组成的，其中正在发生的事情和事情正在发生的地点是完全交织在一起的。