《進化的大腦》| 田正賡解讀
本書作者戴維·林登，是美國約翰·霍普金斯大學醫學院教授、神經系統科學家，也是《神經生理學》雜志的總主編。他在腦科學知識的科普方面做了很多工作，非常擅長把腦科學的研究成果，向沒有專業背景的讀者普及。
本書作者在寫這本書之前，力求寫出一本既能讓普通讀者看懂，又生動有趣的腦科學科普書。從這個要求來看，本書基本上達到了作者的目的。《進化的大腦》這本書，全書的前三分之一，主要講的是大腦的基本構造，還有為什么說大腦是粗糙的。書后面三分之二的部分，則分別講了記憶、愛情、美夢和宗教背后的大腦機制。
人類大腦的冰淇淋式進化方式和低效落后的神經元，導致了我們的大腦變得粗糙，落后和低效率。盡管如此，大腦還是通過建立起大量的突觸，讓人類擁有了今天這樣的智慧。除此之外本期音頻還介紹了，記憶、愛情和夢境，其實都是大腦某些區域特定形式活動的結果。
一、大腦的基本結構
大腦是一個近似橢球型的、帶點淺灰的粉色物體，重量大約是1.4公斤。它的外表學名叫做皮層，上面覆蓋著密集的皺紋，形成了深深的溝回。
人腦的各個部分都有自己的分工，比如大腦皮層里就有人最高級的感覺中樞，包括視覺、聽覺和觸覺中樞，它還有負責人們思考、感情、判斷和做出決策的中樞，是人思維意識的真正所在。小腦主要負責的是人體的協調能力，它可以根據身體的運動，對肌肉進行細微的校正，讓我們能平穩地運動。腦干則是身體最基本的控制調節中樞，主要負責那些不需要意識控制的生命必需功能，比如心跳、血壓、呼吸節奏和體溫等等。
這些結構都是大腦現在平時在用的，但是還有些結構其實我們已經不太用了。比如說有個結構叫中腦，它控制的是比較低級的視覺中樞，只能給高級視覺中樞打打輔助，我們一般用不到它，可是它還保留在我們的腦子里，沒有退化消失。
大腦在進化過程中保留了很多用不到的結構，比如剛才介紹的中腦。所以科學家們才說，人腦就像一個甜筒冰淇淋，在進化的過程中，高級功能結構不斷增加，低級功能結構卻還留在原處。就好像人類大腦和老鼠大腦之間的差別，不是把一切都推翻然后重新設計，人的大腦其實就是在老鼠大腦的基礎上，增加了一些高級結構形成的。這么多用不到的東西留在腦子里，當然會讓大腦變得低效。
除此之外，神經元也是造成大腦粗糙落后和低效率的元兇。一個神經元每秒鐘最多只能傳遞400次電信號，傳導的速度還特別慢，比銅導線的效率低得多。神經元還經常漏電，會影響到其他神經元的工作。而且，電信號在兩個神經元之間傳遞的時候，還很容易出錯，平均每次傳遞的成功率只有可憐的30%，也就是說在另外70%的情況下，下一個神經元根本就接收不到上一個神經元傳來的信號。所以作者說，神經元其實是一個特別不靠譜的東西，性能落后、故障頻發。
冰淇淋式的進化過程和低效落后的神經元，共同導致了人腦的粗糙，落后和低效率。
為了彌補神經元的缺陷，大腦只能用數量換質量，進化出特別多的神經元，而且讓神經元之間出現大量相互連接的突觸，這樣才能保證運算的速度。這么做的結果是，平均每個神經元都有大約5000個突觸，再加上人腦里有1000億個神經元，所以人腦內的突觸總數可以達到驚人的500萬億個。正是憑借著這么多的神經元和突觸，大腦才有了足夠的運算能力。但代價是，只占我們體重2%的大腦，卻可以消耗人體總能量的20%。有一個比喻特別地恰當：大腦就是一臺拼裝電腦，雖然每一個處理器的功能都不怎么樣，但最后因為有大量相互關聯的處理器，還是能合作解決很復雜的問題的。
這里我們就需要注意下兒童的教育問題了。人類童年期學習和認識世界的整個過程，就是大腦搭建突觸的過程。而且這個過程是有窗口期的，一旦錯過了童年最佳的學習階段，人腦就再也沒法學會某些東西了。所以，抓住學習的黃金時期，讓孩子在適當的年齡段接受必要的教育，從大腦科學的角度看非常重要。
人的記憶大體上可以分成兩種：一種是陳述性記憶，也叫外顯性記憶，指的是那些可以明顯表現出來的記憶；另一種是非陳述性記憶，也叫內隱性記憶，這種記憶是很難直接表現出來的。儲存新的陳述性記憶需要大腦完整的海馬區域，但儲存新的非陳述性記憶卻不需要用到海馬區。
非陳述性記憶的儲存位置往往比較集中，一般可以精確到大腦的某個小區域里面，甚至精確到某一類神經元上。而陳述性記憶就不一樣了，目前公認的一種理論認為，陳述性記憶最終儲存在大腦皮層里，但不是隨機分布的，而是分布在最初和知覺有關的那些區域里。比如，和聲音有關的記憶儲存在聽覺皮層里，和視覺有關的記憶儲存在視覺皮層里，等等。
大多數腦研究者認為，大部分記憶的存儲機制，在于神經元的突觸變化。這種突觸變化包括兩種，第一種是突觸的功能變化，指的是神經元會在產生記憶的過程中改變自己產生電壓的能力。第二種是突觸的結構變化，指的是神經元會產生新的突觸或減少不必要的突觸。這兩種突觸的變化，很可能會在細胞層面影響人的記憶。
在和戀人交往時，人腦處理情感刺激的區域，和整合感受和運動的區域會被激活，同時控制攻擊和恐懼中樞的大腦區域會被抑制，所以人們會感覺到愛情的甜蜜。
對于剛墜入愛河不久的戀人來說，他們大腦里對強烈歡樂感覺的反應中樞也會被激活，這個區域也是毒品激活大腦的區域。所以對于熱戀期間的戀人們，愛情確實會像毒品一樣擁有讓人上癮的魔力。
人在做情節離奇的夢的時候，一般都處于快速眼動睡眠的狀態。這時候如果掃描大腦我們就會發現，在做這種夢時，如果出現強烈的視覺性信號，大腦里負責高級視覺中樞的腦區，還有負責視覺記憶和存儲的腦區會劇烈活動。而且，因為在負責視覺記憶的腦區里，還儲存著很多互不相干的視覺記憶片段，所以你會發現，夢境也經常是由多個不相關的記憶片段組成的。
再加上這個時候，支配負面情緒的腦區會被強烈激活，所以你在做這種情節離奇的夢的時候，往往會覺得很緊張很害怕。同時，控制著大腦決策性功能，比如判斷、邏輯和計劃功能的區域，在這時會受到抑制，所以做夢的人在夢里，可以坦然地接受怪誕的情節而不會覺得奇怪。
當然，人也會做情節正常的夢，這時人一般處于非快速眼動睡眠的狀態。科學家們發現，其實人只要是在睡覺，無論在哪種睡眠階段都會做夢。
人腦隨著進化，會不斷加入新的高級功能，而那些負責低級功能的腦區，基本上一直沒怎么變，就好比甜筒的頂部又加了一勺冰淇淋，而下面的冰淇淋還留在原處。
如果我們把銅導線和神經元比作水管的話，銅導線就是直徑3米的鋼制水管，水流速度快、流量大，還不漏水；而神經元就像是直徑2.5厘米漏著洞的橡膠水管，流速慢不說，水還一個勁兒往外漏。
大腦就是一臺拼裝電腦，雖然每一個處理器的功能都不怎么樣，但這些大量相互關聯的處理器，還是能合作解決很復雜的問題的。
剛剛相愛的戀人，他們腦中一個叫做“腹側被蓋區”的區域會被激活，這個區域是大腦對強烈快樂感覺的反應中樞，也是毒品激活大腦的一個關鍵區域，這就是說，愛情和毒品會對大腦產生相似的刺激。
撰稿：田正賡
腦圖：摩西
轉述：江寧
