大脑的一天·鹈鹕丛书

大脑的一天

• 这本书深入探讨了大脑的运作方式，用客观生理学和主观现象学两种语言，描述我们每天经历的各种心理状态，连接客观和主观状态之间的中介，并解释了人类意识的奥秘。
• 你能获得：
  • 了解大脑在不同活动中的运作机制，例如清醒、进食、工作和做梦。
  • 理解意识如何在日常生活中与神经元集合的活动相联系。
  • 探索如何通过神经科学的视角来解释和预测不同的心理状态。

核心内容：

1. 神经元集合是连接生理学与现象学的桥梁

• 神经元集合作为客观和主观状态之间的中介，解释了人类与非人类的意识，不同程度的麻醉，闹钟的效果，听觉和视觉之间的区别，梦的本质，甚至在环境丰富程度的影响下，意识本身在人类进化和生存方面的价值。

2. 大脑位于身体之内

• 任何基于神经元关联的现实意识理论，都必须考虑到大脑和身体之间持续不断的相互作用。神经系统与免疫系统和内分泌系统之间存在持续而密切的相互作用，否则就会出现生物学意义上的无政府状态。
• 肽分子是完美的媒介，使外围器官和身体过程与大脑保持密切的往来通信。肠道与大脑似乎处于密切的对话中，肠内细胞分泌的肽发挥着激素的作用。
• 例如，抑郁症通过对免疫系统的损害增加了人体患病的概率。一种特殊的习得性关联（例如甜味），会引发化学物质（例如多肽）的分泌，继而对大脑和免疫系统产生影响。

3. 时间的流逝与意识密不可分

• 时间是我们生活中最基本的特征。当代物理学家们认为时间与空间有着紧密的联系。社会人类学家阿尔弗雷德·盖尔（Alfred Gell）曾意味深长地总结道：“没有过去、现在和未来，住在那里的人们以不同于我们的方式体验着时间，这样的仙境是不存在的。”
• 最佳的研究对象既不是宏观层面的某个脑区，也不是微观层面的突触集合，而是一种直到20世纪90年代才被人们发现的、在中间水平上的“介观尺度”（meso-scale）大脑活动进程：神经元集合。
• 大脑整体输出的情境呈现出“抑郁”，甚至更模糊的“享乐状态”，简言之，即其所呈现的某种心理状态，一定有相应的物理表征。

4. 时间知觉

• 大脑中并不存在中心时钟，时间并非单一现象。我们对时间的主观感觉不同，如果在刺激中间，听到一个很不同寻常的声音，我们会感觉在古怪声音和下一个（或上一个）刺激之间的时间间隔更长。
• 伊戈尔曼得出结论，由于记忆是用于回顾性时间知觉的，那么更多记忆或联想会被填入这段感到恐惧的时间里，反过来又会扩大主观的时间知觉。换句话说，你对事件的记忆或联想越多，便会认为它的持续时间越长。

5. 影响时间知觉的因素

• 对刺激的关注会使时间看起来好像持续了更久
• 我们对时间流逝的感知与刺激强度的大小成正比。
• 强烈的情绪，也会让你认为时间更长。
• 普遍认为人在童年时代会有一种拥有全世界所有时间的感觉。孩子们活在“当下”，也就是现在。

6. 走进神经元集合

• 我们传统上认为大脑运行的基本构件是单个的神经元突触。神经元集合必然有一个额外的运作机制，目前有两种重要的大脑通信方式可能与此有关，一种是比突触传递在更广泛的尺度上运作的容积传递，另一种是相对非常微小的间隙连接。
• 肽与蛋白质是由相同的成分（氨基酸）组成的，但与蛋白质的大小不同，肽可以非常非常小。肠道与大脑似乎处于密切的对话中。肠内细胞分泌的肽发挥着激素的作用，不仅会相应地影响所在区域的消化，还对周围神经和在脊髓里的神经产生作用。

7. 大脑如何给身体发出信号？

• 所有的神经元集合，甚至包括那些相对小或弱的集合，最基本的特性之一是它们的持续时间很长，通常是单个动作电位的几百倍。大脑随后可以通过神经元集合与身体进行交互，通过肽在身体其他部位循环和作用。
• 肽在大脑中也能作为神经递质发挥作用。例如，自然产生的脑啡肽类似于吗啡，在大脑中起到减轻痛觉的作用。

8. 元集合

• 意识的基础不可能仅仅由单一神经元集合组成，如果在单一神经元集合局部中300毫秒处观察到20%的时间衰减，其本身就标志着大范围、持续性、整体性的神经关联的触发，而这种关联与意识的产生密切相关。我们姑且将这种集合池称为“元集合”，元集合可能相当于一次整体性的大脑活动，也就是一个意识时刻。
• 如果大脑处理重要的输入信息时，会对随后的时间流逝感知设定速度，而相关刺激的时空关系仍保持不变。因此，就大脑而言，时间知觉可能不是一个明确的参数，也不是某种简单的“神经元时间”，而是一种基于空间和时间共同作用的变化模式。
  • 在活跃的脑细胞形成神经元集合的过程中，不同的因素以不同的方式决定集合最终的大小（涟漪的范围），而这又是由感官刺激的程度（投掷石头的力度）、认知关联的程度（石头）、调节因子的可用性（水潭的黏性）以及与之竞争的新集合周转率（随后投掷石头的次数）所决定的。

问答

Q: 神经元集合是什么？

A: 神经元集合是强有力的大脑进程，可变的、高度瞬态（亚秒级）的宏观尺度的脑细胞组（例如约1000万或者更多），解剖学层面的脑区或系统无法定义或限定它。它通过将头脑中的新奇事件与不同种类的意识状态进行匹配，来达到一个一致的目的——让我们能够把一种“语言”（主观个人体验）转译成另一种“语言”（客观神经科学），反之亦然。

Q: 什么是肽分子？

A: 肽与蛋白质是由相同的成分（氨基酸）组成的，但与蛋白质的大小不同，肽可以非常非常小。在这种情况下，肠内细胞分泌的肽发挥着激素的作用。肽激素不仅会相应地影响所在区域的消化，还对周围神经和在脊髓里的神经产生作用。因此，它们会对支撑记忆和情绪的大脑反应过程产生重要影响，广泛的大脑区域参与了这种脑——肠道互动。

Q: 大脑如何产生时间知觉？

A: 对时间的感知在大脑中是如何实现的呢？最简单的策略是，看看我们的神经网络中是否有某个产生时间感知的特殊区域。鉴于我们一直不断地被提醒，我们永远不应该用一个单独的脑区来解释某种复杂的功能，因此，要说与时间知觉联系在一起的不同类型的认知过程是许多脑区联合作用的结果，也就不足为奇了。例如，小脑，基底神经节，顶叶皮层都可能参与时间感知。