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大脑功能的一场“探索之旅”

2017-12-30 15:29:48 来源:解放日报 作者:梁培基 编辑:李子璇

  梁培基

  要是你看到桌上放着一本《脑科学的新故事——关于心智的故事》,大脑内部会发生什么事情?首先,你通过视觉系统获取这本书的视觉印象;然后,也许会调用记忆来识读这串文字,并通过对文字语义的解读,设法理解书名的意思;接着,你确信这本书里会有一些自己感兴趣的内容,于是翻开书页细读。前言部分有这么一段文字:“坎德尔指出:通过生物学认识人的心智,已经成为21世纪对科学的中心挑战。我们想要认识知觉、学习、记忆、思维、意识以至自由意志的生物学本质。”从第一眼看见本书封面,到琢磨坎德尔这段话,你的大脑活动是否已经包含了上面所列举的哪些方面呢?

  顾凡及教授的科普新作《脑科学的新故事》正是从感知、记忆、情绪、注意、意识等各方面,对大脑功能进行了介绍。

  就大脑而言,从外界环境中获取信息是一个最基本的功能。本书第一章从听觉、嗅觉、味觉、躯体感觉等方面,向读者介绍了中枢神经系统对感觉信息的处理;通过诸如外伤导致的嗅觉丧失、病毒感染引起的味幻觉,还有本体感觉丧失带来的“灵魂出窍”感觉等一些功能异常的例子,来反衬正常功能的作用,使一些在教科书中往往刻板枯燥的概念,变得生动鲜活,易于为读者所理解和接受。

  有了感知觉的信息输入,记忆作为大脑功能的一个重要方面,储存于大脑的什么部位,又以什么方式储存?情绪涉及怎样的脑机制?通过第二章和第三章,作者就这样的问题给出了回答。

  在阅读我的这篇短文时,您的注意力会不会被手机振动所吸引?注意力往往因人、因时而异。第四章通过一组趣闻轶事,向读者介绍了注意对实现大脑其他功能的意义,包括目标寻找、目标跟踪、车辆驾驶等。借助于脑功能成像,现在能对大脑工作时和静息时的状态进行比较。本章最精彩的内容在于介绍了一项出人意料的发现:大脑“静息”时,中枢神经系统处于活跃的状态,这些活跃往往和智力活动没有直接关系;一旦开启了智力活动,一部分脑区的活动会被“关闭”。与此相对应,“思想开小差”有时会带来突发奇想、灵感凸显的效果。

  对于认知神经科学来说,“脑过程如何转化为意识,这是科学尚未解决的最大问题之一”。第五章开篇作者就坦陈:“直到现在,甚至还没有一个人能给意识下一个大家公认的定义”,但不管怎么说,意识研究已逐渐成为脑功能研究一个非常重要的方面。比如说镜像神经元的发现,为我们提供了研究意识共享机制的切入点;另外一些设计精巧的实验则告诉我们,下意识参与决策的过程;对“裂脑人”和“植物人”的研究也在某些方面为我们提供一定的启示。

  在知识爆炸的时代,科学素养中最重要的要素不在于知识本身,而在于原始问题是如何提出的、知识是如何积累的。《脑科学的新故事》就像一叶小舟,载着读者在脑海深处对大脑功能进行一场“探索之旅”。

  (作者为上海交通大学生物医学工程系教授)

  《脑科学的新故事:关于心智的故事》

  顾凡及著

  上海科学技术出版社

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