2020-019《脑与意识》-从新认识自己
内容简介
除宇宙外,大脑是目前人类的头号未解之谜,宛若科学领域闪耀的王冠,而王冠上璀璨的明珠,要属人的意识,它令人着迷又深不可测。意识吸引了全世界科学领域的巨擘的目光,而脑科学家斯坦尼斯拉斯·迪昂从这些人里脱颖而出,他让意识探索从空想走向实践。如诺贝尔生理学或医学奖获得者埃里克·坎德尔所说,迪昂开创的一系列意识实验,彻底改变了脑科学领域。
在《脑与意识》中,迪昂集结了意识与思维近20年来的前沿研究成果,用丰富、富有创新性的实验,将深奥难懂的脑科学知识,以大众看得懂的方式娓娓道来,发现了人类主观意识的客观标志,原来意识是“可见的”,掀起了脑科学的新篇章。
从我们感觉不到无意识讲到人人可察觉的主观思想,从意识的功能讲到意识的测量方法,从与植物人沟通讲到创造有意识的AI。本书对意识与思维背后的脑活动进行了重新定义、检验和阐释,探讨了意识在临床医疗和未来科技方面的潜在用途和进展,为读者打开了新思路。迪昂与同事提出的突破性理论“全脑神经工作空间”书中也进行了详细解释。
让我们跟随迪昂一同踏上旅程,探索人类思想、情感与意志背后那复杂而令人兴奋的真相。
作者简介
斯坦尼斯拉斯·迪昂,全世界极具影响力的认知神经科学家之一,欧洲脑科学研究领域的领头人,世界脑科学领域大师级的人物。
虽然本科主修数学专业,但对神经科学抱有极大兴趣,继而跟随认知神经科学创始人乔治·米勒、转换生成语法理论创始人乔姆斯基、认知发展理论创始人皮亚杰三位大师的学生杰柯·梅勒学习。
2014年,与其他两位科学家共同获得有“神经科学界诺贝尔奖”之称的大脑奖(The Brain Prize)。该奖项在脑科学领域,地位极高、分量极重,显示了迪昂在神经科学领域过人的天赋和巨大影响力。
已在《自然》《科学》等权威杂志上发表300多篇文章;是数学认知领域公认的专家,作品《数感》被哈佛大学等用作专业教材。在《脑与阅读》一书中提出关于人类阅读能力的新理论,有力地驳斥了大脑具有无限学习能力的传统观点,在阅读方面取得的研究成果,对教育领域同样有重要的参考价值。在另一本佳作《脑与意识》中,迪昂总结了近20年来意识与思维领域的前沿研究成果,翻开了脑科学领域研究的新篇章。
一直以来,“意识”对我们来说都是一个特别模糊的概念。因为它看不见、摸不着,又瞬息万变。但与此同时,它又无时无刻不在影响着我们的生活。在很大程度上,你所做的每一个决定,所说的每一句话,想到的每一个观点,背后都有“意识”在发挥作用。可以说,如果能够更好地了解意识,对于我们认识自身,乃至理解整个人类物种,都有着重要的意义。
但是,研究意识这件事,非常困难。因为它太复杂,主观性太强了。每个人的想法不一样不说,就连你自己,上一秒是这个想法,可能到下一秒就会有天翻地覆的变化。这些困难,在很长一段时间里,导致研究者们根本找不到合适的方法来测量意识。所以,20世纪的大部分时间,有很多研究者都在有意地回避这个概念,关于意识的研究不但毫无进展,还一度成为了科学界的禁忌。
怎么办呢?这就要说到本书的第二个关键词——“脑科学”了。随着现代脑科学和神经科学的建立,人们发现,看似主观的意识,其实有着客观的生理基础。而这个生理基础,就是我们人类的大脑。这就意味着,想要弄清楚意识,首先就要了解我们的大脑。在这本书中,作者就依据脑科学和神经科学的研究成果,为我们全方位地展现了科学界目前对于意识的最新认识。
本书的作者是全球最有影响力的认知科学家之一,法国人斯坦尼斯拉斯·迪昂。他是欧洲脑科学研究领域目前的带头人,法兰西学院认知心理学教授。他的另外一部作品《脑与阅读》,我也为你解读过。
接下来,我会分成三部分为你解读这本书。第一部分说的是,究竟什么才是“意识”?科学家们是如何从模糊的含义中,一步步界定出“意识”的本质的。第二部分,我们说说,意识和我们的大脑有着怎样的关系?第三部分说的是,对于我们普通人来说,一天当中,意识有着怎样的活动规律?
第一部分
首先,咱们先来看一个关键问题,到底什么才是“意识”。这是一个特别难回答的问题,难到什么程度?在1996年出版的《国际心理学词典》中,是这么给意识下定义的:“意识,即拥有知觉、思维和感觉。这个词无法定义,除了一些词不达意、难以理解的解释……没有什么值得阅读的相关内容。”你看,想要给意识做出一个清晰的定义,我们很难从正面直接给出答案。
凭感觉来说,我们一般会认为,像是思考、记忆、学习这些和思维有关活动,都和意识有关。然而,迪昂教授在这本书里说,我们日常对话中所提到的“意识”,其实混淆了很多含义。为了不断逼近意识的本质,最好的方法,也许是和它近似的概念区分开,把它从模糊的认识中,不断剥离出来。从这个角度出发,我们就先来看看,哪些思维活动不是意识。
首先的一点,迪昂教授认为,意识不是“注意”。“注意”,很多情况下也叫做“选择性注意”。这是一个心理学的名词,指的是有选择性地加工某些刺激,并且忽视其他刺激的倾向。具体来说,我们各种的感官,每时每刻都会接收到各种各样的外部刺激。比如眼睛看到的图像、耳朵听到声音、触摸到的物体等等。但是,为了避免信息过载,我们的大脑会有一种选择性的过滤机制,在无数的接收到的信息中,只有很少一部分能够进入大脑进行加工,指导我们具体的行为。选择什么样的信息能够进入大脑,什么样的信息不能进入大脑的过程,就是我们所说的“注意”。
说到这,你可能会问,这个选择过程,难道不是意识在起作用吗?其实,大部分情况下,这个过程,是在意识之外运行的。也就是说,注意的筛选过程,往往是在无意识状态下进行的。比如说,你在刷朋友圈的时候,往往不会刻意去想,我应该点开哪张图片、哪篇推送去看,我又该在哪条朋友圈下面评论什么。真实的情况往往是,你刷着刷着,就被一篇文章的标题吸引了,然后点进去看,大脑也就随之开始加工与这个主题相关的信息。其实,你的眼睛扫到标题的那一刻,筛选信息进入大脑的过程,就已经发生了,而这个过程,大多则是在无意识的情况下进行的。所以,注意并不是意识,更准确地说,应该是通往意识的大门。这么看来,“筛选信息”这个思维活动,并不是意识。
除此之外,迪昂教授还进一步区分了“意识”和“警觉”。警觉指的是,人在清醒的状态下,能够感知到外部环境的能力。清醒地感知到外部环境,也不是意识。因为这并不涉及对信息的加工过程。
从迪昂区分出的这两个角度出发,我们就可以逐步界定出意识的范畴了。你看,刚刚我们所说的“注意”和“警觉”,他们都只是能够感知和收集到外部信息,并不涉及大脑对信息的加工过程。可以说,它们都只是意识活动的前提条件。那意识到底是什么呢?迪昂教授说,要想给意识一个准确的定义,可以用一个词来表示,翻译过来叫做“意识通达”,通过的“通”,到达的“达”。只有“意识通达”,才真正算得上是意识活动。
什么是迪昂说的“意识通达”?简单来说,就是你的感官接收来的各种信息,“通过”有意地筛选,“到达”你的脑中进行加工,让你的大脑产生了当前的想法。
比如说,此时此刻你正坐在桌前全神贯注地看书,除了书本上的内容,你的视网膜上,也一定充斥着大量的信息,像是散落在桌子上的铅笔、立在电脑旁的照片、挂在墙上的油画等等。与此同时,你的耳朵里可能还会听到客厅播放的音乐、窗外的鸟叫声。然而,你在专注工作的时候,所有的这些干扰,都只能停留在无意识的背景中,不会进入到你的意识中去。这时完全吸引的注意力的,是书本上的文字。这些书中的词句,此刻正占据着你的全部注意力,“通过”你的视觉系统,“到达”你脑中处理文字信息的区域,让你产生了和这本书内容有关的一些想法。这个时候,才能说你在进行意识活动。
迪昂教授也特别指出,在绝大多数情况下,我们的意识容量都非常有限。一般来说,在固定的时间内,我们只能有一个处于有意识状态的想法。然而,一旦这些信息进入的大脑,开始有意识地加工,瞬间你就能够调动起大脑中的各个功能区,来共同处理这些信息,这点我在第二部分会为你详细讲述。
总的来说,迪昂认为,对意识做出明确的界定的最好方法,也是科学家们常用的一种思维方式,就是把“意识”从模糊的含义中一步步剥离开来,区分哪些思维活动不是意识,然后不断逼近意识的本质。迪昂教授区分了“注意”“警觉”这两种思维活动和“意识”之间的区别,认为只有做到了“意识通达”,才称得上是真正的意识活动。
第二部分
刚刚我们也说了,人脑,是意识活动的重要基础。想要更好地理解意识活动,我们就必须要了解大脑的工作方式。下面这部分,我们就来说说,人脑与意识之间,有着怎样的关系?意识活动发生时,我们的大脑会呈现出一种怎样的状态。
随着神经科学技术的发展,一系列的高科技工具,像是功能性磁共振成像、脑电扫描器这些设备,为我们看清大脑活动打开了新的窗口。当我们读书、说话或者转移注意力时,这些设备都能够清晰地捕捉到大脑活跃的区域。具体研究过程我们就不再多说,直接来看结果。科学家们最终得到的图像,绝大多数都表明,意识涉及到了许多脑回路的共同活动。
基于大量的脑成像研究,迪昂教授在这本书中,提出了一个关于意识的全新假说,叫做“全脑神经工作空间”假说。
简单来说,我们的头脑中,每时每刻都充满着各种各样的信息,但是,这些信息并不都会被刻意加工,而是以不被感知的形式在头脑中不断穿梭,你并不会注意到它们的存在。而一旦某个信息被选中,开始被大脑加工,这个时候,就需要意识发挥作用了。
你可以把意识想象成一个特别会发起协作的超级连接点,它最主要的作用,就是让全部脑区的高级决策系统,都能获得这个被注意到的信息。因此,迪昂教授把意识这个超级连接点,称为“全脑工作空间”。也就是说,意识是我们头脑中的一个内部系统,它好像有着自己的一个工作室,这个工作室,会提取出被你注意到的信息,然后将这个信息配送到脑中的各个专门的处理区域。从这个角度来看,我们就可以更加清晰地了解到意识的本质作用:意识将大脑的不同部位连接起来。多亏了有意识这个全脑工作空间,我们脑中不同模块处理的信息,才能实现共享。
从进化的角度来看,我们意识的这种连接优势非常明显。我们知道,大脑中有不同信息处理区域,像是起导航作用的脑回路,和用来储存过去记忆的回路是完全不同的。但是,我们的每一个决定,都需要整合大量的信息。你可以想象一下,我们的祖先正在非洲的草原上迁徙,能否找到下一个水源,决定了他们是否能够活下来。为了在寻找水源的途中做出正确决策,他们一定是最大化地利用了可以获得的所有信息,比如大脑中的一张地图,对于地貌、树木、道路的视觉信息,还有过去寻找水源的成功经历等等。而这些信息在头脑中的整合,都是意识在发挥着作用。
目前对于意识的这些认识,还可以帮助我们更好地理解大脑的工作方式。关于人脑,我们是不是都听过这样一种说法:我们普通人通常只开发了10%的大脑,一旦我们开发出了更多的脑功能区,就能做到过目不忘,拥有各种超强的能力等诸如此类的说法。
我必须提醒你,这可能是神经科学家没有发现大脑皮层的各个功能时的说法,今天看,它百分之百是错误的。在今天,神经科学家基本已经知道了人脑每部分的功能,所以,不存在那种能够帮我们开发大脑,提高记忆力和认知水平的技术手段。真正起作用的,是意识这个全脑工作空间,它保证了我们在处理信息时,不同的功能区会时刻保持一种密切的合作关系。
那么,基于对意识的新认知,我们是不是真的有所谓的加强记忆的方法呢?还真有。神经科学家发现,大脑皮层的不同区域都与学习和记忆有关。所以你如果在记忆的过程中,能够尽可能多地使用不同区域,那么你在大脑中就会布下更大的记忆网络。这不但能够提高你的记忆效率,还能够帮助你更准确地回忆,让你记得又快又好。
比如,阅读文字,可以帮你形成语言记忆,刺激大脑中颞叶上的回路;记笔记,会让脑中的运动皮层工作,为你的学习添加“运动记忆”;浏览书中的图片、表格会增加你的视觉记忆;你学了之后,再给别人讲出来,和别人讨论问题,还能够刺激你的听觉皮层。总而言之,在意识的调节下,你在学习过程中采用的方式越多,整合的感觉和运动中枢也就越多,你的头脑中也就会留下越多不同种类的记忆。当你再回忆到所学知识的时候,会有更多路径通向这些内容。
迪昂教授的这个最新理论——“全脑神经工作空间”假说,让我们从一个全新的视角,理解了意识的本质作用:意识将人脑的各个部分连接起来,共同协作。从这个角度看来,我们也能得出最靠谱的强化记忆的方法,那就是尽可能采取更多的学习方式,锻炼到不同的脑功能区。
第三部分
说完了意识在脑中的具体运行方式,接下来的一部分,我们把目光拉远,来看看一天当中,我们大多数人的意识,有着怎样的活动规律。一天下来,我们的意识会有很活跃的时候,但是,谁也没有办法一直保持着清醒。这部分,我们就重点来说说,意识在不那么活跃的时候,又会呈现出怎样的状态。
如果你是一个喜欢早起的人,可能在醒来没多久,就会非常清醒,你的意识开始了工作。你的学习、工作效率,在这个时候也会很高。但是,这个心理状态,并不会维持一整天。你可能和大多数人一样,会在下午的某个时间段里感到无精打采,需要午休。休息过后,你又会变得清醒,直到晚上睡前,再次感到疲惫。在这个循环中,有注意力高度集中的时候,也有走神的阶段。这种出神的状态,也就是我们平时所说的“白日梦”。总的来说,不管你是习惯于早睡早起,还是经常熬夜,你人生中有三分之一的时间,都要在睡眠中度过。在睡眠这段时间里,你的意识,几乎停止了和外界的联系。
我们的身体会受到这种昼夜自然节律的影响,意识活动也不例外。这个活动周期被称为“生理节律”。我们意识的活跃程度、身体的新陈代谢,还有体温、激素活动的变化,依照的都是这个生理节律,也就是我们身体内部的生物时钟。这些活动大部分是在白天,尤其是下午达到顶峰,而在夜里睡眠时降到谷底。
注意,在生理节律中,除了我们讨论过的清醒状态下的意识,还有两个很重要的环节,了解了它们,我们才能相对完整地了解到,人的意识活动有着怎样的变化规律。其中一个,就是我们经常会遇到的,又很难克服的“走神”状态。你在这个状态下的意识,会发生轻微的改变。而另一个环节,则是睡着的时候,也就是意识的静止阶段,你主动切断了意识与外部世界的连接。关于这两个环节,我们一个个来说。
先来看第一个,“走神”,也就是我们平时所说的“做白日梦”。在这个状态下,我们的意识会发生微妙的变化,注意力会转向内部,像是过去的回忆、你内心的期望、欲望等,而不是外界的信息。白日梦通常会发生在人们独处、放松的时候,也有可能是进行无聊重复的任务,或者快要睡着的时候。
你可能会觉得,“白日梦”对我们大多数人来说,一直是个贬义词,好像是件没什么意义,又很耽误时间的事情,只有不努力不上进的人,才会天天做白日梦。但是,事实恰恰相反,如果你从来不做白日梦,那才是件不正常的事。通常的情况是,大多数人清醒时大约有30%的时间,都在做白日梦。而且,越是年轻,白日梦就越多也越生动。有研究表明,白日梦的发生频率,随着年龄的增加,呈逐渐下降的趋势。
做白日梦对我们来说,到底是好事还是坏事呢?答案是,要看你做的是什么样的白日梦。有科学家通过研究发现,白日梦中包含了有价值、有益健康的功能。它能让你的大脑暂时得到放松,甚至可以成为我们创造力的源泉。面对一个难题时,短暂的走神,能够让我们的意识把两个很遥远的想法连接起来,这样更容易让人产生“啊哈”时刻,帮助我们解决问题。但与此同时,也有研究表明白日梦会对干扰我们的记忆,尤其是对新接收到的信息产生干扰,导致快速遗忘。
所以,让大脑得到放松的一个好方法是,做积极的有建设性的白日梦。什么才是做积极的有建设性的白日梦呢?具体来说,你需要找个不费力的事情做,让自己的大脑放松下来。然后,你脑子里想的不是悲观、负面的东西,而是那些让你开心、幸福的事。像是在海边晒太阳、在树林里穿梭,或者是一个你期待已久的事情。这些都会让你的大脑迅速恢复能量,提高意识的活跃度,甚至能增加创造力。这个观点,万维钢老师在精英日课第三季中也提到过。这也是现在科学家们的一个共识。
好,再来看另一个让意识保持静止的阶段——睡眠。睡眠是我们生理节律中,一个非常重要的环节。有研究发现,任何引起你的生物钟和生理节律的变化,都会影响到你的意识和行动。比如说,上夜班的人经常会感到精力不足,很难保持清醒的意识。这就是因为内部的生理节律,和正常的活动时间严重不协调,他们的生理节律被打乱了。
那么,怎么才能让活跃度降到谷底的意识,恢复到清醒状态呢?最有效的方式,就是睡眠。我们的生理节律中,有三分之一是静止期,这段静止期,就是为了睡眠而准备的。很多科学家都认为,睡眠是动物为了适应环境,进化出来的产物。它让生物能够在不用寻找食物或者配偶时,保存能量和避开危险,因此长期占据了我们人体生物钟的一部分。睡眠还能够促进大脑中新细胞的形成,并且帮助大脑清除无用的信息。你的睡眠质量越高,就越能够保持意识的活跃程度。
总的来说,对我们绝大多数人来说,一天当中,意识活动都在遵循着我们固有的生理节律。在白天清醒的时候,意识的活跃度会很高,也是我们学习、工作的最佳时期。除此之外,意识活动也会有相对低潮的时候。做积极的有建设性的白日梦,能够使我们的大脑得到有效的放松,激发创造力。当然,睡眠也是恢复意识活跃度的重要环节。到了夜晚,如果你感到疲惫,注意力不集中,不妨暂时放下手中的事情,好好地睡上一觉。
好了,以上就是这本书的精华内容了。
总结一下:在这本书中,迪昂教授区分了意识和其他思维活动的区别,认为意识的本质过程是:我们感官接收来的各种信息,“通过”有意地筛选,“到达”脑中进行加工,从而使我们的大脑产生了当前的想法。这个过程,被迪昂教授称作是“意识通达”。基于目前脑科学的研究,迪昂教授还进一步提出了关于意识的“全脑神经工作空间假说”。简单来说,意识就像是我们头脑中的一个超级连接点,它会收集头脑中的信息,再向大脑的各个功能区发起协作。最后,根据我们的生理节律,一天当中,我们的意识活跃度有高潮期,也有需要休息的时候。按照生理节律合理地安排日常活动,在很大程度上,能让我们拥有一个健康的大脑。
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