# 第2章 灵魂的探寻 在漫长的人类历史上，没有人知道正是脑让我们行走、观看、睡觉、寻找配偶和食物。我们只是在做着这些事情——行走、观看、睡觉、寻找配偶和食物。你无须知道你有一个脑，因为脑的运转非常有效，让你周旋在这个星球上并且去找寻你的幸福。你没有必要去刺激和指挥你的脑，它会自己活跃起来并指挥你。 数亿年的演化塑造了人脑。在脑的演化中，移动身体并做出预测以便适当地指导运动的重要性是一个强大的驱动力。动物需要移动它的身体去获得生存的必需品——获得食物和水，躲避掠食者，以及寻找配偶。一个动物要成长，它的脑需要以一种合适的方式对疼痛和寒冷、口渴与性欲做出反应，而这种反应方式涉及组织身体的运动。更好的预测让脑做出更为成功的身体运动，而更为成功的运动又增加了动物生存与繁衍的机会，借此又促进了建造更好的脑的基因。要更为有效地做出这些工作并因此更成功地在这个严酷的世界上竞争，复杂的脑因应外部世界的相关方面演化出模拟身体的神经回路——它的四肢、肌肉以及内脏。[\[1\]](#id_1_7) 首先，让我们考虑这样的脑回路，它们被组织起来产生一个脑外世界的神经模型。这种神经组织中的过程模拟事件的方式大略相当于地图上的特征模拟环境的特征。典型的地图并不模拟那些特征的所有方面——例如，代表河流的波浪线并不真是湿的，真实的河流也不只有一毫米宽且是干的。尽管如此，地图的确构成了对环境某些相关方面的一个表征。尤其是，地图的特征彼此之间与世界中的地理特征彼此之间具有相同的空间关系。这就是使一个地图成为准确可靠的模型的东西，它也使地图成为用于航海的东西。因此，在地图和在真实的世界中，河流的源头距山脉要比距海洋更近，在流入大海以前，河流会蜿蜒向北，随着从山上奔流而下，河流会逐渐拓宽，等等。以或多或少相似的方式，卫星照相机所拍摄的地球的影像代表了地球，包括海洋与陆地的颜色的差异。那个影像并不真的是湿的或多云的，但它代表了海洋和云层。 注意：在我们对这个地图类比感到太过惬意之前，我要澄清一下它在哪里就不管用了。在我查看道路地图的时候，地图在我的手上，而我是与地图完全分开的。我手上的地图和我不是一个东西。在脑的情况中，有的仅仅是脑，并没有一个独立的我存在于我的脑之外。[\[2\]](#id_2_3)我的脑做了它做的事情，并不存在一个分离的我在读着我的脑的地图。这种与使用道路地图的不可类比性（disanalogy）就是造成理解脑会如此困难的部分原因，尤其是因为在我的脑中有某个人正在读着脑地图的这个想法会不断地悄悄从后门溜进我的思考中。然而，讽刺的是，恰恰是在这种不可类比性的贡献下，神经科学才如此地令人兴奋。我们多多少少都理解我是怎样阅读一份道路地图的，但对我何以是聪慧的我们就没有程度相似的理解，因为我的脑为我的内部与外部的世界画出了地图，却没有一个分离的我来阅读那些地图。我想知道脑是如何绘制所有关于世界和关于我的地图的。 在适当提到这样的注意和神经科学带给人的兴奋之后，现在我们回到脑模型的观念，我们认可并不存在一个分离的人在我们的脑中阅读这些地图或使用这些模型。脑模拟外部世界的诸多方面，从而创造了信息结构，这个结构让我们可以与外部世界中的事物有效地互动。这大致意味着，凭借脑组织，在外部事件和特定的脑活动之间存在着一种关系，这种关系让脑可以与外部世界沟通以发现动物生存所必需的东西。当脑中的感官表征以一种正确的方式与运动系统相连，其结果就是成功的行为，例如自我维持。因此，动物就会做出诸如逃避捕食者、猎捕猎物或者存储一些精液这样的事。 脑组织的“设计者”并不是人类制图师，而是生物演化。如果一个动物的脑错误地表征了它的领域，比如误将一条响尾蛇当作一根棍子\[就像把第四大道弄错为斯坦顿溪（Stanton’s Creek）\]，或者如果绘制地图的功能没有指导运动系统产生适当的行为，比如在应该逃跑的时候，它反而迎向捕食者，那么动物大概会在它有机会繁衍之前就死于非命。 假设你听到了乌鸦的叫声。尽管听觉系统神经元的活动实际上与声波并不相像，那些活动还是对准了你习得的地图中的正确位置，这个地图是一幅关于世界中典型声音，例如乌鸦的叫声的地图。由汽笛声、叫喊声或者重击声所制造的声波在物理模式上的各种差异，被作为你内部神经地图中的位置上的差异，在你的神经模式中表征。[\[3\]](#id_3_3) 当我们审视不同物种的脑的特殊化时，我们会明显地看到脑已经演化出按照它们的感觉与运动系统以及它们的演化来绘制它们的世界的地图。更准确地说，我们看到了脑装置与身体装置的共同演化（coevolution）。蝙蝠的脑皮层中有一个格外大的区域，这个区域专门用来处理听觉信号，因为蝙蝠使用一个类似声呐的系统在晚上来寻找、识别和捕捉物体。而倾向于在夜晚睡觉的猴子和人则有一个格外大的皮层区负责处理视觉信号。 就其身体大小来说，老鼠有一个巨大的体感皮层，其中的大部分是专门用来绘制胡须的活动。这是由于这样一个事实：老鼠的许多活动是在黑暗中进行的，在这种情况下，视觉没有什么用处，但嗅觉和触觉却是弥足珍贵的。老鼠和其他啮齿类动物用它们的胡须（鼻毛）探知洞和裂缝的大小，触碰物体，在环境中指引方向。它们的胡须每秒钟有节奏地前后扫动5~25次\[被称为拂动（whisking）\]，而脑要随时整合信号以便老鼠能够识别物体。[\[4\]](#id_4_3)老鼠胡须的活动就相当于我们通过在场景中多次移动眼睛来扫描环境时所做的事情。人用眼睛而不是胡须和世界相沟通，他们的眼睛每秒会做出三次扫视运动。很自然，我很好奇通过拂动而不是视觉扫描来识别另一个人会是什么样子。一个阅读盲文的天生盲人对于这种拂动是怎样的一种状况或许有着极鲜明的认识。[\[5\]](#id_5_3) 我要强调动物的脑为它们的世界绘制地图，因为脑不会将这个世界上发生的每一件事情作为一个整体绘制出它们的地图。脑会为这样的一些东西绘制地图，这些东西与动物如何谋生有关。因此，脑模式既要归功于动物的感觉和运动装置，也要归功于它的需要、欲望与认知类型。这样一来，有些鸟具有对地球磁场敏感的系统，引导它们在夜晚迁徙；有一些鱼类，例如鲨鱼，具有探测电场的接收器，让它们能够回避电鳗——电鳗会释放电流击晕并杀死它们的猎物。人脑并不绘制磁场与电场。然而，很幸运的，我们有其他的方式，主要就是视觉的方式，来绘制我们的空间世界。而且，我们的灵活的、解决问题的脑最终发明了一个装置——指南针；通过磁针与地球磁场的因果联系以及我们绘制的指南针的指针与北方之间的关系，指南针可以给我们提供地球磁场的信息。 而且，不同物种的脑对地图的分辨率——呈现细节的程度——也是不同的。[\[6\]](#id_6_3)在此我的意思是，我可以在餐巾纸上为你草绘一张粗糙的育空河地图，或者你可以买一张细节突出的河流及其周边地方的地图。以一种大致可比的方式，相对简单的脑就有相对粗糙的地图；更加复杂的脑会在更大的分辨率上绘制环境的地图。 比如，蝙蝠对听觉环境就有非常高分辨率的地图，因为，就像我们前面所提到的，蝙蝠使用回声定位（声呐）系统探测和识别物体。（许多盲人运用相似的策略与环境沟通，他们通过用舌头敲击上颚发出声音）还要注意，育空河的商业地图也可能包含着对海拔的表征，这是一个相当抽象的特征，而这个地图实际上并没有小山与山谷。脑也是一样，它能够绘制具有抽象特征，但却并没有神经元峰谷的地图。重要的是，脑能够绘制抽象的因果地图。在这些关系中，有简单的因果关系，例如在溪流飞溅的水花与鲑鱼的腾跃之间；也有更复杂的因果关系，例如月相与潮汐的涨落之间；或者肉眼看不到的东西，例如病毒与像天花这样的疾病之间。后面这种因果知识要求有文化环境，这种环境会一层一层的积聚因果知识，这些知识通过经验获得，又通过代际传递。 脑也能够绘制复杂的社会行为的地图，就像下面这个觅食的乌鸦的例子。乌鸦观察到一只哈士奇犬会在晚餐的时候得到食物。一天，乌鸦在哈士奇犬开始吃的时候接近它。乌鸦悄悄地飞到哈士奇犬的后面，猛扯它的尾巴。狗转过头来，乌鸦就飞开了，低低地逗弄着狗，又始终规避着危险，一直飞出院子，又沿着街道飞着。狗兴奋地追着。追了几分钟，聪明的乌鸦就掉头飞到了食盘那里开始吃了起来。[\[7\]](#id_7_3)这个行为强烈地表明乌鸦预测它扯狗的尾巴和低飞的行为会让狗去追它。狗就这样被从它的食物那里引诱开了。 脑回路也支持内部世界的神经模式。它会绘制肌肉、皮肤和内脏等的地图。通过这种方式，你就会知道你的四肢的位置，是否有脏东西在你的鼻子上，或者你是否要呕吐。我们是如此习惯于我们脑的流畅运作，以致我们想当然地以为知道我们的腿在哪里这一点实在是简单明白的，即使从脑的观点看去也是如此。事情并非如此，情况完全不是这样。有时候，由于受伤或疾病，绘制地图的功能会受到破坏。这时脑绘图的复杂性就会显露出来，我们现在就来看一看。 做完家务之后最惬意的时光就是在山丘上的乡间小路骑自行车。我们可以骑出去数英里[\[8\]](#id_8_3)也见不到一个人。路是泥土路，如果你的车子撞上了一块碎石，你可能会失去控制。我的朋友克里斯汀和我艰难地登到山顶上，然后又快速地从山上俯冲下来，一直到小溪的桥上。我俩的速度很快。我冲进了小溪里，裸露的腿上蹭掉了一大块皮，而克里斯汀则撞到了头。 我那时才12岁，还从未见过严重脑震荡的症状，但几分钟以后，除了右耳上方鸡蛋大小的肿块之外，还能明显看出克里斯汀的头出了什么问题。她不知道自己在哪里，或者怎么到了那里。坐在小溪边上，她直愣愣地盯着她的腿，问它是谁的。大约每隔30秒，她就会问相同的问题。她怎么会不知道腿是她自己的呢？它还可能是谁的呢？我最后问她。她回答说，“也许是一个流浪汉的”。就这个地区流浪汉时常光顾来说，这个回答也算说得过去。不用说，我不能再让她骑车回家了，也不能抛下她去寻找帮助。 事情的结局还好，因为在这件倒霉的事情发生之后大约一个小时，一辆伐木车在路上轰隆隆地开了过来。我示意司机停下来，然后我们把自行车放到了被伐的松木里，带着她回家了。就像医生当初很平静地预计的那样，休息了几天以后，克里斯汀恢复了过来。她知道腿是她的，当她得知有一段时间她不知道这一点时，她惊呆了。基本上，对于整个事情她什么都不记得了。 后来，我才知道右侧脑顶叶皮层受到损伤的人会相信他们左侧的肢体，例如胳膊，并不是他们的，这种疾病被称为躯体妄想痴呆（somatoparaphrenia）。与此常伴随的是这些肢体丧失了运动能力，而且自身也丧失了对这些肢体的感受。此外就是头脑不清醒。对于他们受到影响的肢体，这些病人的说法很怪异。例如，一个胳膊麻痹的病人说她实际上能够移动她的胳膊。当要求她指着自己的鼻子但她却做不到的时候，她还坚持认为她实际上指了她的鼻子。[\[9\]](#id_9_3)而另一个病人则说她的左胳膊是她兄弟的。 神经科学家加布里拉·柏提妮（Gabriella Bottini）及其同事在2002年报道了一个非同寻常的病例，一个女子右半脑中风，左臂非常典型地不能动弹了。中风的一个结果是她坚定地相信她的左臂是她的外甥女的。她似乎意识不到对那只胳膊的触碰，在这种病例中这样的情况并不鲜见。然而，再一次对病情的评估中，医生向她解释说，他将首先触碰她的右手，然后是左手，再然后是她外甥女的手（其实医生在这时实际上触碰的是她的左手）。医生这样做并要求她报告她每次的感觉。她感到了右手上的触碰，对左手却什么也感觉不到，但令人惊讶的是当医生触碰那只她相信是她“外甥女的手”时，她的确感到了左手上的触碰。[\[10\]](#id_10_3)这个病人也认为她感觉到了她外甥女手被触摸这一点很古怪，但这种怪异并未特别地令她为难。 我思考躯体妄想痴呆幻觉是因为这样的幻觉的确触动了我们关于身体知识的最为强烈的直觉，它们提醒我们直觉仅仅是直觉。它们并不总是可靠的，而且也并不是真理的保证。知道你的腿是你的或者你腿上的感受是你的感受似乎是确然无疑的。由于这样的知识往往并非是你有意识去筹划的东西，像维特根斯坦这样的哲学家就被触动去假设人们在这是谁的腿这个问题上永远不可能犯错。这样的错误并不只是不正常或不寻常的，而是断然不可能的。问题是他听从的仅仅是他的直觉，这个直觉似乎让人深信不疑。他并没有从科学的材料中获知什么是可能的，什么是不可能的。 通常，关于你的腿或你的胳膊，你并不会出错。但要让你知道你看到的腿实际上是你的腿以及你腿上的感受是你的感受，你的脑就必须在意识的层次之下以一种恰好正确的方式运作。脑损伤，尤其是右半脑顶叶区域的损伤，造成了这个过程的中断，这个中断意味着我们有时是出了错的。[\[11\]](#id_11_3)在床上的手并不是患者的外甥女的，无论病人的这个直觉是多么的强烈。 脑除了模拟它所栖息的身体的活动，它的某些部分也会记录其他部分的脑在干什么。也就是说，某些神经回路会模拟和监控脑的其他部分的活动。例如，当你学习一项技能的时候，比如学骑自行车，皮层下结构（基底神经节）就会让你当前目标的副本与来自皮层的当前运动指令的副本保持一道。根据你的目标，当你要做出一个恰当的运动，基底神经节就会释放神经递质多巴胺，这实际上是在说“抓住它”。释放多巴胺的结果就是脑的各个部分之间的连接发生变化，以使得支持这一系列正确运动的脑回路得以固定。下一次，当你再骑车的时候，那些运动——恰当的运动——将更有可能通过你的运动皮层产生。如果基底神经节不能获得当前目标的副本或未能获得运动信号的副本，抑或信号传递的精确时间被搞乱了，那么脑就不能学习。这是因为它无法知晓在指令下的许多运动中哪一个运动是胜出的那个运动，也就是引起了恰当运动的那个运动。[\[12\]](#id_12_3) 下面是脑监控脑的另一个例子，这种监控实际上改变了我们的视知觉。想象一下，你突然听到砰的一声，你转过身去看声音是从哪里传来的。声音是一个罐子从架子上掉下来发出的。在对这个声音做出回应的过程中，运动皮层中的神经元做出了决定要把头转向声音传来的方向。在你转头的时候，光以各种模式散布在你的视网膜上。除此之外，头部运动信号的一个副本会去到脑的其他区域，包括你的视觉皮层。这个运动信号的副本（输出副本）是非常有用的，因为它会告诉你的脑是你的头而不是世界上的其他东西在运动。没有这样一个输出副本，你的视觉系统就会将你视网膜上变换的模式表征成为由于事物在那里运动。如此一来，混淆就不可收拾了。 能够提供输出副本的这种组织是非常聪明的，因为它意味着当你移动你的头或你的眼睛或你的整个身体的时候，你不会在视网膜上变换的模式是如何造成的这个问题上被误导。我猜想，这是一种很重要的数据来源，脑通过使用这种数据来源产生了我与非我相对的复杂感觉。当你移动你的头时，极有可能你在视觉上甚至都没有觉知光的各种移动模式。就觉知那些移动模式来说，你的脑是极其擅长轻描淡写的，因为就解释外部世界而言，那些视网膜的运动是无关紧要的。 有时，你的脑也会被欺骗。假设你在红灯时停下车，你旁边的车非常意外地向后倒。你眼睛的余光看到了这个车的运动。一开始你很容易以为你在朝前走，在这种情形下，这是最可能的一种情况。然而，随着更多的信息输入，脑会做出校正。太奇怪了，旁边那辆车在向后倒。这些事和灵魂有什么关系吗？一点关系都没有。是脑的生物学，极有效率的生物学，在进行着它的出色工作，当然，这项工作也不是完美无瑕的。 这个输出副本让我的一个神经科学家朋友着迷，他想知道如果他（通过药物注射暂时地）麻痹了他的眼部肌肉，然后又有一个意图，“眼睛，向右看”，在这种情况下，他的视觉经验会是怎样的。在这种情况下，移动眼睛这个意图的一个副本会被传输至视觉系统，而这个系统并不清楚眼睛肌肉已经被麻痹了。许多年前，他在自己身上做了这个实验。从这个实验，他得到了怎样的经验呢？[\[13\]](#id_13_3) 他的视觉经验是整个世界跳到了右边。从根本上说，脑是基于如下假设解释来自视网膜的视觉输入的，即眼动实际上发生了，因为，“眼睛，向右看”这个意图毕竟已经形成了。既然视觉输入并没有改变，脑就会得出世界必定已经运动了的结论。聪明的脑，做出了一个合理的猜测。 这是一个英勇的，而且也相当危险的实验，这项实验从未公开，因为它当然要暗地里进行。而且，这个实验的实验者就是被试，而且是唯一的被试。当我在思考下面这一点的时候，这个实验的确抓住了我的想象，这就是当一个人抑制眼部的运动时，这种抑制对视知觉本身——一个人实际看到了什么——所造成的显著的影响。脑明显依赖着做出眼部运动的意图与眼部运动的实际发生之间的紧密结合。实验所造成的麻痹中断了这个结合，这影响了组织去区分我的运动与外部的运动。 对输出副本的反思让我重新领会了，对脑来说，一项基本的工作就是区分我世界（me world）与非我世界（not-me world）。输出副本大概仅仅是造成我与非我的区别的诸多戏法中的一个，尽管是重要的一个。 回到表征与地图这个主题，注意，当脑的某个部分向另一个部分报告它的状态时，这些报告是作为感受、思想、觉知，或者情绪被你经验到的。你并不是根据神经元、突触，以及神经递质来经验它们。同样的，当我想着明天去钓鱼的时候，我并没有直接将想的过程作为脑活动来觉知。我觉知的是视觉和运动的图像，也许还伴随着心里的独白。就有点像如下这个样子：我想象自己在一条溪流边，钓鱼用的诱饵装在罐子里，斑点鳟鱼在清凉的暗影里游弋。这些并不是作为脑的活动被我觉知的。我觉知的只是在做出一个计划。我没有必要告诉我的脑要怎样去做这些事情。脑的任务就是去做它们。当我觉得饿，我并没有觉知到是我的脑造成了那种感受；当我觉得困，我只是觉得困。然而，这时我的脑干正在忙着让我昏昏欲睡。除了其他各种因素以外，感到困的时候，脑干正在降低神经调节素（neuromodulators）的水平，尤其是去甲肾上腺素和血清素。 为什么脑不让“它正在做这些事情”这一点看起来一目了然呢？“嗨，顺便说一下，在你脑袋里的是我，我就是让你维持平衡和咀嚼食物的家伙，你睡着了，抑或跌入爱河都是我的功劳”。脑进行演化的古老环境根本就不会选择能够如此这般揭示它们自身的脑。同样的道理，我们当前的环境也不会选择会显示它们的存在及其工作方式的肾脏和肝脏。它们只是以它们进化出来的方式在运作。 相比之下，脑能够绘制并记住周围环境的空间布局以及食物来源的动物会有很大的收益。因此，许多动物都拥有极其擅长空间学习的系统。它们知道家在哪里、食物藏在哪里、捕食者潜伏在哪里。如果你吃水果，拥有颜色视觉就很有好处，因为这样你就能够分辨成熟与不成熟的水果。如果你是一个在夜晚捕食老鼠的猫头鹰，具有灵敏的声音定位就很有好处。如果你是一个社会性哺乳动物或鸟类，那么在预测其他成员的行为时，根据它们的目标和感受来估计它们的行为就是很有好处的。 由于脑拥有的这些模式本身并不解释根本的脑机制的本性，要去理解脑就是极其困难的事。当我第一次双手捧着一个人脑的时候，我喃喃地对自己说：“这真的就是使我是我的那个东西吗？那怎么可能呢？” [\[1\]](#id_1_6) 在I of the Vortex（Cambridge，MA：MIT Press，2001）一书中，Rodolfo Llinas对此有很好的解释。 [\[2\]](#id_2_2) 在Consciousness Explained（Boston：Little，Brown，1992）一书中，Daniel Dennett也强调了这一点。 [\[3\]](#id_3_2) 对这个假设更为详尽的解释，请参见Paul Churchland，Plato’s Camera（Cambridge，MA：MIT Press，2012）。 [\[4\]](#id_4_2) M.J.Hartmann,“A Night in the Life of a Rat:Vibrissal Mechanics and Tactile Exploration,”Annals of the New York Academy of Sciences 1225（2011）:110–18.在Kelly Lambert，The Lab Rat Chronicles（New York：Perigee，2011）一书中，对老鼠出色的能力进行了有趣的讨论。 [\[5\]](#id_5_2) 实际上，在蒙住双眼的被试的食指上粘上30厘米长的“头发”，被试能够很快地学会操作空间任务，但是被试并没有报道这种经验的品质。See A.Saig,G.Gordon,E.Assa,A.Arieli,and E.Ahissar,“Motor-Sensory Confluence in Tactile Perception,”Journal of Neuroscience 32,no.40（2012）:14022–32.doi:10.1523/JNEUROSCI.2432-12.2012. [\[6\]](#id_6_2) See L.Krubitzer,K.L.Campi,and D.F.Cooke,“All Rodents Are Not the Same:A Modern Synthesis of Cortical Organization,”Brain,Behavior and Evolution 78,no.1（2011）:51–93. [\[7\]](#id_7_2) 对在这里提到的乌鸦的行为，以及许多其他关于乌鸦和渡鸦行为的令人惊叹的记述，请参看J.Marzluff and T.Angell，Gifts of the Crow（New York：Simon and Schuster，2012）. [\[8\]](#id_8_2) 1英里=1609.344米。 [\[9\]](#id_9_2) See V.S.Ramachandran and S.Blakeslee,Phantoms in the Brain（New York:HarperCollins,1999）. [\[10\]](#id_10_2) G.Bottini,E.Bisiach,R.Sterzi,and G.Vallar,“Feeling Touches in Someone Else’s Hand,”NeuroReport 13,no.2（2002）:249–52. [\[11\]](#id_11_2) See the excellent discussion of the Bottini case in T.Lane and C.Liang,“Mental Ownership and Higher-Order Thought,”Analysis 70,no.3（2010）:496–501. [\[12\]](#id_12_2) P.Redgrave,N.Vautrelle,and J.N.Reynolds,“Functional Proper-ties of the Basal Ganglia’s Re-entrant Loop Architecture:Selection and Reinforcement,”Neuroscience 198（2011）:138–51. [\[13\]](#id_13_2) 我不想说出他的名字，因为这次实验是人们会在博士后研究期间所冒的险之一，如果说出来，会让他现在陷入窘境。在他告诉我关于这次实验的时候，我俩都为之动容。