大脑拥有四个维度？
来源：Neuroskeptic
翻译：黄玉杰、任yu芳、Sherry
“大脑是一个三维体。”这似乎是关于大脑最无争议的事实，大家都认同这个观点。但是目前，在一篇表现出奇异观点的文献中，两位学者阿图罗•托齐和詹姆斯•F•彼得斯认为大脑可能还有另一个维度：通往大脑活动的第四空间维度。
拓扑学的一个概念能有效帮助理解大脑的功能，也就是“超球体环面”的四维空间，而这在三维世界里是无法被人们觉察到的。现在我们假设大脑功能被嵌在一个察觉不到的第四维度中，并且提出一个能实际评估出其存在的办法。
确实，我不确定托齐和彼得斯是否真正认为大脑是四维体，我也不清楚这篇文献是否认为神经活动类似于球体运动（一个四维球体），或者说我们正在被迫相信大脑实际上就是如此或者包含一个这样的东西。
举个例子，作者是这么写的：
大脑中的思维如何流动？神经科学目前的发展强调了“能量全景图理论”(Watanabe et al. 2014; Sengupta etal. 2013)的作用，它是一系列具有峰值、谷值以及由自由能影响的波动组成的函数曲线。当思想流动的时候，会沿着不稳定的、同时/或者是受限的轨迹运动……这篇基于最新研究成果的综述，提出了第四维空间的概念，它作为思想动态产生和流转的一个通用设备，大脑功能很有可能在此进行。
这里所说的第四维空间只是个比喻，正如能量“图景”也只是个比喻，并不是客观存在的东西。但另一方面，继续看后文，文章似乎又在说明第四维空间是真实存在的（即使我们无法用肉眼看到）：
由于我们生活在一个3D世界里，对于4D空间的存在根本没有切身感受，所以对于人们而言，大脑内部存在一个超球面是个反直觉的假设。因此，对于这个无法觉察到的四维空间，我们必须通过一些关于它的间接线索加以鉴别。
那么，这个神秘的空间有什么存在证据呢？托齐和彼得斯认为，我们应该去寻找3D的“阴影”，或者来自4D对象的“共鸣”，这可以通过博苏克-乌拉姆定理（Borsuk-Ulam Theorem, BUT）来实现。也就是，预测4D大脑里的“对径点”，在3D大脑活跃的时候它也会变得活跃。如下所述：
3D大脑中S2平面单点的激活会导致4D大脑中S3平面两个对径点的激活（Fig.3b）。反过来，S3平面两个对径点的激活会在3D大脑S2平面上留下“印记”，而这个可以由现代神经影像学技术所探测到。
图3 脑功能活动框架下超球面的概念。基于博苏克-乌拉姆定理，在s2大脑表面的单点活动（Fig.1a）对映着S3大脑平面两个对径点的活动（在图中对映四元点J和-J）。假设大脑本身嵌入在一个包含4维clifford环面的3维空间中（如Fig.1c所示的3维空间），那么b图中s3对径点的同时活动可以通过3D皮层进行评估(c)。术语从c借鉴而来。
Tozzi andPeters（2016），Cogn Neurodyn
从根本上来说，此观点旨在说明如果功能核磁共振成像(fMRI)研究观察到在大脑两个不同点上的活动，那这就能证明不可见思维现实的存在。他们在报告中称，他们回顾了多方面的功能核磁共振成像(fMRI)研究文献资料，并且发现很多资料确实观察到了映激活现象。他们摘取了最近发表的文献中的一系列图片来举例说明映激活的存在，在这些图片中对极点用黑线和白线表示出来。
从功能性神经影像学的真实案例研究数据显示，预测的对极点能够被准确鉴别：给定任一点（一个大脑信号），会在区域对面出现另一个点（另一个大脑信号），同时连接两点的直线段恰好会经过脑部中心（白线或黑线）。a.自发性大脑活动在不同功能磁共振成像（fMRI）活化模式下的分解图（Liu等人，2013）；b. 静息态功能磁共振成像扫描下的不同集群，由创新驱动的活化模式（称为iCAPs）进行评估（Karahanoglu和Van De Ville, 2015）；c.脑部在走神以及其他相关自发思考状态下功能磁共振成像中颞激活的显著的荟萃分析（Meta分析）集群。
嗯，我看出了一些问题。一方面，这属于随意挑选：每个功能核磁共振成像(fMRI)研究都不一样，因而有些会碰巧产生对映模式。然而更根本的是，这种方法忽略了神经解剖学。大脑是双边对称的：大脑包括一个左半球和一个右半球，胼胝体将两个半球上对应的神经中枢连接起来。鉴于此，神经活动一般是对称性的。我们无需设想一个四维大脑来解释，到目前为止许多 Tozzi和Peter的映条就能用这种方法得到简单验证。
所以，虽然我并非信服这篇文章的观点，尽管如此，我猜想这种观点会成为理论神经学的另类经典之作，因为这种观点相当奇怪。
Tozzi A, & Peters JF (2016). Towards afourth spatial dimension of brain activity. Cognitive Neurodynamics, 10 (3), 189-99 PMID:
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