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半价包邮| 推荐脑科学诺奖得主两本著作:追寻记忆、讨论现代艺术

埃里克·坎德尔 brainnews 2022-04-26

特价 图书 资讯


昨天,我们发布了第一期的脑科学特价图书推荐——全网低价| 蒲慕明院士作序推荐,诺奖得主传世之作:《大脑之美》


今天,我们继续推荐诺贝尔奖得主埃里克·坎德尔教授的两本著作,目前全部特价:五折--包邮--出版社直接发货。(如需发票,请下单时备注发票信息


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追寻记忆的痕迹



回忆过去就是一趟心理时间旅行,我们得以摆脱时空的束缚,在完全不同的维度里来去自如。

——[美]埃里克·坎德尔(Eric R. Kandel)


恐怕没人能像坎德尔那样在细胞和分子的层面上推动人类记忆机制的研究。他破译大脑记忆密码的激情影响了一代又一代的年轻科学家。在这本书中,我们可以看到一位伟大科学家如何进行思考,并带动了科学的发展。

——蒲慕明,中国科学院院士



1995年1月25日的波士顿街头,27岁的波士顿警官肯尼·康利(Kenneth Conley)正在竭力追捕一名杀人案的嫌疑犯。


对康利来说,这次追捕,事关波士顿警察局(BPD)的荣誉,更是人命关天的大事。然而,就在这场追捕结束后,康利却不得不面临“作伪证”与“妨碍司法”双重罪名的起诉。


原来,在康利追捕嫌犯时,就在他经过的路边,正有几名警察在殴打另一名“嫌犯”。


而事实上,这名“嫌犯”乃是接到信息加入追捕的卧底警探——考克斯。


当警方调查这起警员暴力事件时,康利却声称自己一心追捕嫌犯,因为“管道视域”(tunnel vision)以至完全没有注意到这起恶性事件。


Kenneth Conley(图片来自The National Registry of Exonerations)


在法庭上,陪审团一致认为,路过的康利不可能注意不到暴力事件,一定是有意包庇同僚。


最终,在1998年9月29日,康利被判处34个月监禁,罚款6000美元。


那么究竟是判决错误还是康利在撒谎呢?疑点在于,一个人的注意力真的如此有限,以至于对近在咫尺的恶性事件都可能视而不见?


事实上,大脑的指令真的能让人忽略近在咫尺的恶。


反观一下我们的生活日常:


我们每时每刻都被大量感觉刺激包围着,但只会注意到其中一个或几个刺激,而忽略或压制其余的。


如果此刻饥饿的你在手机上阅读本文,这时身旁的人打开外卖,大盘鸡或麻辣香锅的气味扑面而来。


你很自然地将目光从手机上移开去,盯着对方的外卖盒,分辨是哪家饭店的外卖。


此时,即使手机仍然在你的视野内,文字也只会滑眼而过。


如果待会儿有人要求你回忆这段场景,你更可(wu)能(fa)记(wang)得(ji)外卖的气味,而不记得本文到底写了什么。


这些现象被称为“管道视域”。


那么“管道视域”究竟只是我们生活中的错觉,还是现实存在的心理学现象呢?


为证实它的存在,心理学教授克里斯·查布利斯设计了一个更为严格的心理学实验。


他将实验人员被分为1、2两组:


组1有三名成员,他们站在桥头路口的旁边,其中两人做出殴打第三人的姿势,并发出一些声响;


组2由两名成员组成,一名成员要追逐另一名成员,与此同时,追逐这要在过程中记住,被追逐着分别用左手跟右手敲击自己头部的次数;


组2成员追逐的时间为3分钟,45秒-1分时,两人经过组1成员所在的桥头,两组人最近处的距离不到6米。


实验中的两组人近在咫尺


有趣的是,不论白天还是晚上参与实验,当组2中的“追逐者”被问及是否看到有不寻常的事件发生时,竟有50%以上的受访者表示,完全没有注意到有殴打事件发生。

 

这就是心理学上所说的“非注意盲视”。

 

康利正是因为这一现象,没有注意到“眼前”的暴力事件。


不过值得庆幸的是,2005年9月2日,法院倾向于承认康利陷入了“非注意盲视”现象,并最终撤回了对康利的指控。


“非注意盲视”的现象如此常见,它背后的原理究竟是什么呢?


20世纪的神经科学家希望为它找到一个生命科学上可靠的解释。


2000年诺贝尔生理学和医学奖的获得者埃里克·坎德尔正是这样一位“追寻记忆痕迹”的心智科学家。


在自传《追寻记忆的痕迹》一书中,坎德尔回顾了他亲身参与并取得巨大成就的20世纪心智研究


《追寻记忆的痕迹》


凭借自身强大的科研能力与知识背景,坎德尔在书中将20世纪后半叶心智科学所取得的成果一一追根溯源。


书中的概念、实验、科学家都如同舞台上的演员般,在坎德尔这一亲历者和讲述者的安排下,逐一粉墨登场。阅读体验仿佛亲临诺奖得主倾囊而授的《神经科学导论》公开课。


不仅如此,坎德尔还以清晰易读的文笔,从研究者本人的角度向读者介绍了最好的科学研究是如何一步步展开的,从确定题目,到提出假说,寻找实验对象和方法,结识最合适的合作者,直到最后将自己的研究成果公之于众并使之进入商业领域的整个过程,为科学爱好者和有志于科学事业的学生提供了行动的指引


接下来笔者将选取该书提供的实验案例,从三方面解释注意力与记忆的关系。在这里,注意力的大脑机制已经不再是一股脑中的神秘力量,而是一个神经科学的调节过程。

 

1、注意力是形成记忆的关键


神经科学家迈克尔·戈德伯格与罗伯特·伍尔兹发现,在视觉系统中,注意力,增强了神经元对刺激的反应。


这些神经元经多巴胺的引导,通过轴突,将信号投射到海马体上。


当我们阻断多巴胺在海马体中的作用,就会组织动物正投入注意的空间地图的固化;相反,如果激活海马体中的多巴胺受体,动物没有投入注意的空间地图会得到固化。


而海马体,正是形成记忆的关键所在。


因此,当康利全神贯注于追捕眼前的嫌犯时,周围的刺激很难固化为他的记忆,这也就解释了他在心理学层面表现出的“非注意盲视”。

 

2、注意方式男女有别


显然,在模仿“康利案”的实验中,还是有人会注意到殴打事件的,这是为什么呢?


第一个发现海马体位置细胞的奥基夫为我们提供了一个参考。


男人和女人在空间记忆时采用的策略并不相同。女人使用临近的线索或地表来定位;而男人则更多依赖于内化在脑种的几何地图。


在脑成像的实验中,科学家发现男女在思考空间时激活的脑区是不同的:男人激活的是左侧海马体而女人激活的是右侧顶叶和右侧前额叶皮层。


当然,除了性别因素,其他先天或后天的特点是否也会影响注意力和记忆,还有待进一步的神经科学研究。

 

3、稳定的注意是记忆里的关键


记忆方式很难改变,但别担心,记忆能力仍然是可以训练的,训练的关键还是在于注意力。


在坎德尔关于小白鼠空间记忆的实验中,长时稳定性与小白鼠在其环境中需要投入特定注意的程度呈强烈且系统性的相关。




坎德尔获得诺奖的成果与他的实验动物——海兔


当一只小白鼠被迫对一个新环境投入大量注意,一边探索新空间一边还必须学习一个空间任务时,这一空间地图会保持数天,而且小白鼠很容易记住基于这个空间信息的新任务。


这说明,科学、系统、稳定地对一件事物投入注意力,才是提升记忆能力的不二法门。


 以上实验,只是坎德尔自传《追寻记忆的痕迹——新心智科学的开创历程》中呈现的20世纪心智科学史的几个片段。


如果说克服“非注意盲视”需要科学的方法和不懈的努力,那么坎德尔的一生,正是二者活生生的注脚。


坎德尔1929年生于奥地利维也纳。上世纪2、30年代,身为犹太人的坎德尔和家族遭遇了奥地利纳粹势力的疯狂迫害,举家远渡美国避难。


这一避难之旅,不但开启了坎德尔的心智科学探究之旅,更成为20世纪心智科学突破式发展的里程碑。


求学美国的坎德尔,于1952年他取得哈佛大学历史与文学专业。而为了探究弗洛伊德理论的生命科学基础,坎德尔决定“弃文从医”。


1956年,坎德尔取得纽约大学医学博士学位。

2000年,凭借“发现神经系统中的信号传导”的成绩荣获诺贝尔生理学与医学奖。

2006年,坎德尔写成并出版了自传《追寻记忆的痕迹》。


诺奖典礼后,坎德尔与孙女合照


正如他自己所言,一方面,这本书是本心灵史,展现了这位诺奖得主毕生的生命轨迹;另一方面,这是一本科学史,他以亲历者的身份叙述了神经科学这个学科从无到有的发展史——人们如何开始用生物科学的方法研究学习和记忆,在过去的一个世纪里这个领域得到了哪些发展,科学界又对未来怀有哪些愿景和期待



上文对注意力与记忆关系的解释,只是这本书中大量案例与实验中的一例。

 

就如坎德尔自传第23章标题所言,“必须付出注意力”!


将注意力显微镜对焦于这一段段个人和历史的片段,才能发现那些转瞬即逝的生命信号。



推荐阅读


[美]埃里克·坎德尔 【著】

喻柏雅 【译】

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2019年7月

二十世纪神经科学发展史宏大画卷

诺奖科学家的成长经历和科研历程

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出版十几年来引领无数学子走进科学殿堂






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为什么你看不懂抽象画?



1959年,日后成为小说家的分子物理学家 C. P. 斯诺宣称,西方知识界分裂成了两种文化:一种是科学,关注宇宙的物理性质;另一种是人文,即文学与艺术,关注人类经验的本质

斯诺在这两种文化里生活并体验过,他认为这种分裂源于两种文化都不去理解对方的方法论或目的。

为了增进人类知识并造福人类社会,他认为科学家与人文学者必须寻找途径,在两种文化间的鸿沟上架起桥梁。斯诺在剑桥大学负有盛名的罗伯特·里德讲座中发表了上述见解,自此激起了大量关于如何架桥的争论。


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(限时优惠,五折包邮,出版社直接发货)


👆这本书👆聚焦于现代脑科学与现代艺术中的一个共同点,两种文化在此得以相遇并相互影响,目的是由此突出一种弥合鸿沟的方法。

本书作者是著名神经科学家、2000年诺贝尔生理学或医学奖得主埃里克·坎德尔

脑科学与抽象艺术均以直接且引人注目的方式,追寻那些居于人文思想核心的问题和目的。在此探索过程中,它们在相当大的程度上共享着方法论。

艺术家的人文关怀已经为人熟知,而脑科学也在试图回答有关人类存在的最深层次的问题,我以学习与记忆的研究为例来说明这一点。

记忆提供了我们认识世界和感知个体身份的基础,我们之所以成为不同的个体,很大程度上取决于我们习得和记住了什么。理解了记忆的细胞和分子基础,就是向理解自我的本质迈进了一步。


不仅如此,学习与记忆的研究还表明,我们的大脑已经进化出了高度专门化的机制,来学习和记住我们所学到的,以及凭着这些记忆——我们的经历——来与世界互动。


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这些机制同样是我们对艺术品作出反应的关键。虽然艺术创作过程常常被描绘成是人类想象力的纯粹表达,但需要指出的是,抽象艺术家达到他们目的所用的方法论,常常与科学家所用的很相似

20世纪四五十年代纽约画派中的抽象表现主义者即是这样的例证,这一群体探索视觉经验的边界并扩展了视觉艺术的本来定义。


杰克逊·波洛克
 
直到20世纪,西方艺术还遵循着传统,运用熟悉的方式创作可识别的图像,通过三维透视来描绘这个世界。抽象艺术打破了这一传统,用前所未见的方式向我们展示世界,探索形状、空间和色彩的相互关系。这种描绘世界的新方式深深地挑战了我们对艺术的固有想象。
 
为了达到目的,纽约画派的画家们常常采取探索性和实验性的方法进行创作。他们把图像还原为构成它们的形式、线条、色彩及光线等要素,以此来探索视觉表征的本质。


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我通过聚焦这些艺术家从具象艺术向抽象艺术的转变,来考察他们的方法与科学家所采用的还原主义方法这两者之间的相似性。我特别关注早期还原主义画家皮特·蒙德里安和纽约画家威廉·德·库宁、杰克逊·波洛克、马克·罗斯科以及莫里斯·路易斯的作品。


威廉·德·库宁


还原主义一词源自拉丁语“reducere”,原义是“返回”,但它并不必然意味着在一个更有限的范围内展开分析。科学还原主义通常力图解释某个复杂现象的方式,是在一个更基本和机理性的层面考察该现象的某个成分。理解了各个层面的含义,就为解释这些层面如何组织并整合起来实现更高一级的功能这一更宽泛的问题铺平了道路。

因此,科学还原主义能够用于解释我们对一根线条、一个复杂场景或者一幅激发强烈感受的艺术品的感知。它还可能用来解释为什么行家寥寥几笔就能创作出一幅比真人还有感染力的肖像画,或者为什么特定几种色彩的组合能激发宁静、焦虑或兴奋的感觉。


马克·罗斯科


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艺术家常常运用还原主义服务于另一个目的。

通过简化具象,艺术家让我们得以分开来感知一件作品的基本成分,无论是形式、线条、色彩还是光线。而每一个被分开感知的成分对我们想象力的激发,可能是一幅复杂图像所做不到的。

我们从一件作品中体会到了意想不到的关系,也许还有艺术与我们对世界的知觉之间的新联系,以及这件艺术品与我们回忆起的人生经历之间的新联系。这一还原主义方法甚至能够让观看者对艺术品产生精神上的回响。
  
我的核心前提是,虽然科学家与艺术家抱着不同目的采用还原主义方法,即科学家用还原主义解决复杂问题,而艺术家用它激发观看者前所未有的知觉及情绪反应,但两者具有相似性。

比如,我将在第5章讨论,J. M. W. 透纳在他职业生涯的早期画过一幅画,表现的是大海中一艘正驶向远处港口的船与自然环境之间的角力:狂风暴雨正席卷着这艘船。许多年后,透纳再现了这一角力,将船只和风暴都简化到了最基本的形式。这一方法允许观看者发挥自己的创造力来填补细节,从而更有力地传达了被裹挟的船只与自然界的力量之间的角力。




因此,虽然透纳探索了我们视知觉的边界,但他这么做是为了让我们更投入他的作品,而不是为了解释视知觉背后的机制。 


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还原主义并非研究生物学或脑科学的唯一富有成效的方法。那些重要且关键的洞见通常是多种方法合力才获得的,脑科学通过计算分析和理论分析所取得的进展即为明证。实际上,大脑研究的一个重大进展是发生在20世纪70年代的学科综合,即心理学(心智科学)与神经科学(脑科学)的融合。

这一融合的结果,催生了一门全新的心智生物学,它使得科学家能够专注于有关我们自身的各种问题:

我们如何知觉、学习和记忆?情绪、共情和意识的本质是什么?这一全新的心智科学所带来的希望,不仅是对我们由什么造就而成等问题的深入认识,而且使脑科学与包括艺术在内的其他知识领域进行有意义的交流成为可能。 


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科学尝试带我们走向更强的客观性,即对万事万物的本质作更准确的描述。科学分析通过把艺术知觉当作对感觉体验的一种理解来考察,大体上能够描述大脑如何知觉一件艺术品并对其作出反应,还能解释上述体验如何超越了我们对周遭世界的日常感知。

这一全新的心智生物学渴望通过搭起一座从脑科学通向艺术及其他知识领域的桥梁,来加深我们对自身的认识。

如果它成功了,这一努力将会帮助我们更好地理解我们是如何对艺术品作出反应的,甚至我们是如何创作出艺术品的。
 
有些学者担心,关注艺术家采用的还原主义方法,会冲淡我们对艺术的迷恋,作品所蕴藏的真理更是被我们知觉得支离破碎。

我站在这一论调的反面,认为理解艺术家所采用的还原主义方法,绝不会削弱我们对艺术所作反应的丰富性或复杂性。事实上,我在本书中所关注的艺术家,正是采用这样的方法开拓并指明了艺术创作的基本原理。
 
正如亨利·马蒂斯观察到的:“通过简化想法和形象,我们距离达致令人愉悦的宁静更近了。简化想法以实现愉悦的表达。这就是我们唯一要做的。”

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