一个大脑，两个心智？
书名：双脑记：认知神经科学之父加扎尼加自传作者：[美]迈克尔·加扎尼加
出版社：北京联合出版公司
出版时间：2016-02
ISBN：9787550271302
本书的推荐序作者史蒂芬·平克说，是加扎尼加让他感受到了科研的乐趣。如果要问我在掩卷之后有何收获，或许除了对两侧大脑半球的认知功能差异以及统一意识的产生过程有了更深入的认识之外，最让我印象深刻的莫过于我开始认识到，文献里那一条一条冷静平淡的结论背后，其实活跃着一群这个世界上最有趣的灵魂。
告别弗洛伊德的时代
神经元是如何产生心智的？这一切真的可能实现吗？我们应该用哪一套学科语言来形容大脑和心智之间的互动？是神经生理学，分子生物学，还是信息论？简而言之，科学家们应当站在哪一个层级来理解大脑产生心智的原理？
打开探索脑与心智奥秘的大门
认知即认识和知觉的过程，神经科学则是研究神经系统的学科。因此，“认知神经科学”是对“有形大脑的功能如何产生无形心智”这一重大科学问题的完美描述，得到了全球科学界的公认。这一学科目前的研究目标是阐明人类大脑的工作机制，构建脑活动的全景模型，最终为脑疾病提供科学的诊断和治疗方案。
从20世纪70年代起就先后出版了《裂脑》《社会性大脑》《自然界的心智》《人类》《谁说了算？》等著作，《认知神经科学》更是作为这一领域的必读入门教程，先后发行了四版。
宇宙中最复杂的1.5公斤物质
“认知”研究涵盖了人脑的主要功能，包括感知觉、动作控制、注意、记忆、决策、情感和语言等。而“神经科学”可以探究这些功能的神经基础。
第1章 投身科研之路
物理学就像性爱：没错，或许能得到一些实用的结果，但这并不是我们做它的原因。——理查德·费曼（Richard P.Feynman）
“大脑是怎么让这一切运转起来的呢？”加州理工学院吸引我的另外一个原因是《科学美国人》杂志（Scientific American）上一篇关于神经环路的生长的文章，作者是罗杰·斯佩里（Roger Sperry）。这篇文章对一系列研究进行了总结，描述了神经元如何从A点生长至B点、从而建立一个特定的连接。
分层的概念几乎可以应用于任何复杂系统，甚至包括我们的社交世界，也即是人们的个人生活。我们可能在某个运转正常的层级上生活，受到其特有的奖赏系统驱使；随后又可能突然闯进另外一个层级，遭遇完全不一样的游戏规则。
第2章 探索裂脑人
自我线索启动指的是这样一个过程：一侧大脑半球启动某种行为，而行为产生的相关信息由另外一侧大脑接收，从而使得后者能够做出合适的行为反应。
模块指的是一个局部的、专业化的神经网络，能够完成特定功能，并且可依照外界需求进行相应的调整或进化。
模块产生统一行为的方式之一就是相互提供线索，而这一过程通常是在无意识的状态下完成的。
第3章 寻找大脑的摩尔斯电码
你每生气1分钟，就失去了60秒的幸福。——拉尔夫·沃尔多·爱默生（Ralph Waldo Emerson）
我们将之称为“交叉线索启动”（cross-cueing）。系统模块或独立系统相互提供线索，从而产生有目的的、整合的行为表现，这样的现象似乎随处可见。
某种意义上，线索启动的过程其实是在大脑之外完成的。病人学会的策略就像探戈舞：也就是说，由一侧躯体向另一侧躯体提供暗示，从而让两侧大脑半球实现信息互通。
大脑是高度模块化的，具有多个决策中枢，而这样的大脑却以某种方式产生了单一的行为输出。对病人而言，正常的神经通路受到扰乱，但依旧可以通过其他可用的机制与策略来达成目标。
即我们能利用裂脑病人向世人展现一个独立的不会说话的半球在思考、感知、理解、计划等各种认知过程中所具备的能力。
“资源分配”（resource allocation）模型。他说，通常情况下，人们在请他写歌时不会提出任何限制。但是，在写《野餐》一曲时，制片人这样对他说：“我想让你为我们电影的主题曲填写歌词，主演是威廉·霍尔登和金·诺瓦克，他们会在野餐时跳舞。”正如艾伦所说，他将全部精力集中于手头的任务，从而很快将其完成。与之相反，在不受限制的情况下，确定歌曲的背景与主题会消耗大量的精力，等到真正开工时，人已经处于一种资源枯竭的状态了。因而后一种情况需要耗费更多的努力与时间。
那就是只有真正的智者才能将所有话题摆上桌面。不仅如此，跨学科讨论的高产出性也因此显露出来。
第4章 发现更多模块
何谓友人？栖居两个身体的同一个灵魂。——亚里士多德
经过相对简单的神经外科手术后，同一个大脑中能够存在两套控制功能独立的心智系统。
神经心理学”（neuropsychology）这一术语，在他那个年代，该词指的是正常大脑的认知活动，而不是脑区损毁或受伤产生的大脑功能异常。
依照拉什利的观点，产生心智的是“整个”大脑而不是个别脑区。尽管他帮助创立了精神生物学和神经科学两大现已成为主流领域的现代科学分支，本应为裂脑研究中发现的同一头颅存在两套心智的现象而感到震惊，但事实并非如此。
人们认为每人都有一套心智，注意是“唯一”一套。突然让你考虑这样一个想法，认为心智其实是可以分离的、同一个头颅中能够存在两个心智，着实有些难以理解。
原来人类左脑中存在一个名叫“解释器”（interpreter）的特殊机制，它能为我们的行为进行统一的叙述，使得我们感觉自己只有一套心智。
另外一个清晰的结论即是右半球和左半球具有不同的功能。左半球忙于言语与语言加工。右半球沉默寡言，但能完成一些精巧的视觉任务。
人生中的任何连续发生的故事其实并不遵循线性叙事，而更像搅动制作约克郡布丁的面粉糊时发生的情景。黏糊糊的布丁糊里会产生很多小气泡，这些小气泡逐渐汇聚成大气泡，而且越变越大，直到气泡破裂，然后一切从头开始。也许在你为了某一个项目埋头苦干时，发生了与之毫不相关的事情，工作也因此被打断；抑或是某人带着一套全新的想法闯入你的生命，让你走上了另一条道路。大脑渴望干扰事件的出现，尽管我们在被人打扰时总会有些烦躁。
根据费斯廷格的预测，如果这一重大事件没有发生，拥护者们会试图降低自己的认知失调状态，方法可能包括拒绝对所信之事进行确认以及努力说服他人相信自己的信仰。如今已有大量实验数据证实了他的观点，
“一个大脑，两个心智？”是一个宏大的主题（最终这也成了综述的标题）。
“规范性陈述（normative statements）、规范（norms）及它们的意义是人类生活不可缺少的组成部分。无论是对目标进行优先排序，还是组织并规划思想、信仰、情绪及行为反应，都必须遵循规范化的基本原理，与此同时，规范化构成了大部分伦理及政治讨论的基础。”
解释器会对许多认知过程造成影响，其中就包括记忆。
大脑中各种处理系统给出的信息构成了一团混乱的迷云，左半球却在其中寻求因果，创立秩序。这就是我们大脑的日常工作：从各个脑区与外界环境获取信息，并以其为原材料，生成一个个合理的故事。
第5章 认知神经科学诞生了
一位哲人曾经提出，事实上，当我们对自己交出的答案越来越不满意时，就意味着我们的智力已达到成熟。——奥尔波特（G. W. Allport）
有谁知道灵感都是怎么来的么？不过，我们至少知道，人的经历越丰富，头脑就越灵活。
第6章 开辟裂脑的新天地
我很早就体会到了“听说过某事”与“了解某事”之间的差别。——理查德·费曼
大脑半球通过密切交换各自关于外界的预期来解决这一难题。 两侧大脑半球每天观察着同样的世界，感受着生活带来的同样的情绪、同样的惩罚与同样的奖赏，那么，一侧半球理应能轻松地推测对侧半球的行动。
两个被迫共享同一反应资源的认知系统最终能够顺利解决这一难题。
第7章 大脑右半球有话要说
我们正处于人类发展的初始阶段，因此不得不挣扎于各种难题，这也是一种合理的状况。不过，未来还有数以万年计的时间。我们的责任便是做自己能做的事，学自己能学的知识，不断改进解决方案，再将之传承给后代。——理查德··费曼
领域里的资深学者之所以可以成为学术明星，是因为他们能训练出才华横溢的学生。如果某个实验室持续产出有趣的研究工作，那么很有可能这个团队中最优秀的研究生或经验丰富的博士后成员才是你想要的人。
如果向你的左视野快速呈现一个单词，单词的信息将直接抵达右半球。而当你大声说出这个单词的时候，信息就已经从你的右侧视皮层传递到了左半球中的言语中枢。
要想测量病人的裂脑程度，一个最基本的测试便是向单侧视野快速呈现物体图片和单词等视觉刺激。如果病人只有左半球会说话，那么他们就只能报告出右侧视野中的刺激。相应地，因为左侧视野中的刺激信息只能传递至大脑右半球，而右半球不具备言语功能，此时，如果病人开始报告左侧视野中的刺激，就意味着一定发生了什么不寻常的事情。会是什么事情呢？
在脑科学领域里，“先天还是后天”（nature versus nurture）的问题随处可见。大脑功能是在出生时就已确定，几乎没有任何改变余地；还是说由基因决定了大体框架，但同时依旧可以被修饰？
语义冲突”（semantic incongruity）波。在她的测试中，被试会听到一个句子，例如“我在咖啡里加了奶油和……”末尾单词要么在语义上与前文相吻合（如“糖”），要么出现冲突（如“水泥”）。
左右半球皮层结构的诸多差异体现在左半球的皮层神经元之间的连接更加丰富，但左半球神经元的数量本身并不比右半球多。
以多义词——也就是具有多重意义的单词为例。我最喜欢的一个词是“line”。在“get in a line”（排队）中，line指的是队伍；在“read a good line”（读到了一句美文）中，line指的是“一行文字”；在“have a line on a great deal”（打听关于便宜货的消息）中，line指的是“消息、情报”；和约翰尼·卡什一起“walk the line”（一往无前），这里的line又指的是“道路”，如此等等，加起来一共有26个释义。其中有一些释义更适合用于描述情景记忆，而另外一些则适合用于描述语义记忆。
只要测试所使用的刺激并不属于某一侧半球的偏好，左右半球的再认记忆[插图]系统似乎就能做出相似的反应，而且每侧半球均能对新信息进行编码和提取。
第9章 涌现心智之谜
新想法的美好之处在于你对它一无所知。——查尔斯·汤斯
生活中像这样的事情总是会让我们的大脑进入一种我在平时尽力回避的状态，那就是思考死亡，尤其是过早死亡的问题。
我的观点与常人无异。人生的灯火总有熄灭的一刻。等到它们熄灭之时，你也不会知晓，因为你已经死了。你也不会想念家人和朋友，因为你已经死了。所以，人在活着的时候完全没有必要为此而烦恼。
他人会在你死后思念你，但反过来，如果他们突然逝去，你也会思念他们。的确，你再也做不了那些你想做的事情，但你已经死了，不会知道自己有这样的遗憾，那么，这个担忧也就没有什么意义了。如此等等。从头到尾分析一遍之后，死亡似乎变得不那么可怕了，也不那么令人气馁了。生命终结有如落叶归根。
2007年，作者受邀成为爱丁堡大学2009年吉福德讲座的主讲人，对此我感到既惊讶又开心。雅克·巴尔赞（Jacques Barzun）曾经将吉福德讲座形容为大师级的演绎以及“哲学家生涯的至高荣誉”。这一系列讲座已有上百年的历史，创始人吉福德爵士将讲座的主题定为“讨论作为科学的自然神学”，也就是说，“（在讨论中）不提及也不依赖于任何假定的特殊例外以及所谓的奇迹天启”。
曾获诺贝尔奖的心理学家丹尼尔·卡尼曼（Daniel Kahneman）总是爱说，我们的大脑是一群懒汉，并不喜欢工作得太勤奋。
乔治·米勒做过一个著名的实验，并且用风趣的口吻对结果进行了描述：他发现人们的工作记忆是有限的，同一时段内只能保存少数几个活跃的信息。
当我们被细节淹没时，抽象概念就是我们的救命稻草。
神经科学的主题为结构与功能的关系。
还原论是一种哲学立场。它认为复杂的系统不过是其各个部件的总和。
人们可以从部分推测整体，也可以从整体描述部分。在神经科学领域，该观点可以表述为：A产生B, B产生C，这是一种简洁漂亮的线性世界观，当你试图去研究大脑时，它也不失为一个不错的思考起点。“研究简单系统吧！”而且越简单越好，譬如海蛞蝓和蠕虫，倘若真要研究灵长动物，那么光研究单个神经元的表现就好了。有些问题可以用大鼠和小鼠来解决。
卡尼曼将这种现象称之为“沉没成本误区”（sunk cost fallacy）：当你已经投入大量资源时，你会觉得自己有义务坚持到底，而不再考虑正确与否的问题。
生活的脚步继续向前，新的实验不断出现，有的站稳了脚跟，有的则被彻底否决，人们对心智与大脑问题框架构建的全局观念也在这个过程中逐渐发生着改变。从很多角度来看，科学研究和你在小道上行走没什么两样。你走在一条前人踩过无数遍的道路上，突然发现了某个新事物。这个新事物其实一直都在那里，但在此之前却没有人看到它，或是因为信仰，或是因为无知，或是因为疲劳，抑或是因为注意力放在了别的东西上。
长达70年的神经生物学研究史告诉我们，大脑并不是一碗毫无规律可言的意大利面，里边的神经连接不会像面条那样因为大厨的每一次抛洒而随机散开四下游走。与之相反，大脑是一个高度结构化的生物机器，能够管理一整套复杂的行为
生物体能够利用DNA“记住”该物种在进化过程中的“成功经验”，而进化上的成功可以表现在结构和功能这两个方面，譬如脚趾、爪子和肝脏。
过去70年间的神经科学研究还有力地证明了另外一个观点，即行为、认知乃至意识本身背后的加工都是高度模块化的，彼此之间呈现并行关系。该观点认为，和大多数复杂机器一样，大脑的运行过程由大量并行加工组成，这些加工以一种精巧的方式组合在一起，最终实现一个统一的功能。
右半球知觉范围内的信息（即左侧空间当中的所有信息）加工是单独由右半球完成的。
在大脑的各级系统当中，局部加工皆为一种主流策略，且多半发生在意识层面之下。这种加工具有模块化特点，普遍而又快速。
“一部分控制器位于躯体解剖结构内，尽管目前人们普遍认为人类解剖结构的控制完全依赖于神经系统”。当你在奋力弹奏肖邦练习曲时，发号施令的不光是你的大脑；你的手指也承担了部分责任。
大脑实现了功能模块化，学会了利用中枢加工系统向外发放指令并推动任务完成；类似地，为了目标的达成或是行动的实施，整个认知系统——包括脑、躯体和环境，都会从其他系统中调用现有的信息。
胼胝体这一大脑中最大的信息交流渠道被切断后，会立刻产生两个意识体，它们彼此相似，共同分享着同一个躯体，我们想知道这到底是为什么。为什么会突然出现两个能够生成意识体验的最终节点？
“涌现”（emergence）的概念无处不在，即简单的相互作用可以产生复杂的系统。生物源自化学，化学又源自粒子物理。类似地，心智源于神经元的相互作用，更上一层，经济学原理源自心理学。
心智在向大脑发送指令的同时也在影响大脑的加工。简而言之，物质的大脑产生了非物质的心智状态，与此同时，心智本身也有话语权，能够反过来影响产生心智的物质状态。
我们应该如何理解“涌现”的概念？一个微观水平上的复杂系统经过一番组织之后形成了一个宏观水平上的全新的结构体，而后者拥有许多前者当中不存在的性质，这就是涌现的过程。
在生物界，自然选择的产物在结构组织上或许也遵循类似的逻辑，即“部分的相互作用产生了整体的功能”，这样一来，系统间的类似架构也就成为可能。
在计算机领域，系统的“分层式架构”是一个经常被人提及的概念，即系统中不同层级的结构依次堆叠，一个功能层级可以用作其上层功能的平台。层级之间彼此依存却又相对独立。理解这种系统的构建模式是一个关键。
脑也许采用的是另外一种分级式的模块组织，其中包含大量尺度各异的模块（例如神经元、环路以及脑叶）。分层指代的是一种单向箭头的关系（沿各层级依次向上或向下），分级模块则能让模块之间的复杂交互作用成为可能，这种交互作用可能是发生在同一个尺度之内，也可能发生在不同尺度之间。
如果我们能用层级观来看待这台机器，它的结构以及所有机械钟表的工作原理都会变得明晰起来。钟表一共可分为5个层级：供能层、分配层、擒纵机构层、控制器层以及时间指示层。 其一，钟表的运作需要能量，因此必须要有一个用来上发条的弹簧。这部分能量必须储存起来，好在其后被缓慢释放。其二，摆轮将能量分配至钟表的各个部分。其三，擒纵机构可以防止能量被一次性耗尽。其四，控制器负责控制擒纵机构的运作。以上所有功能汇总在一起，最终抵达第五个层级，也就是用于指示时间的层级。
注意，当你依次对这些层级进行考察时便会发现，每一个层级并不能预测下一个层级的功能。功能层与擒纵机构层没有任何关系，如此等等。 除此之外还需注意的是，每一个层级都具备一定的灵活度，并且在很大的程度上是彼此独立的。
分层构架系统当中，不同类型的外观之下可能隐藏着相同的核心，一种共同的行为也可以有不同的实现机制。正如多伊尔所说的那样：“脱离分层概念的话，你是不可能弄明白这一点的，也是无法理解它的。”
部分人认为抽象化似乎不过是另外一个层级，是一个可以实在把握的东西；另外一些人则认为抽象化不是某种神秘的“东西”，而是一种操控零部件的方式。
分子神经生物学家特德·奥贝尔（Ted Abel）告诉我，他是一个单簧管手，参加过许多管弦乐队。他说：“你知道么，尽管指挥就站在你跟前，但真正起作用的其实是乐手之间的暗示。以单簧管为例，你一边吹奏，一边左右摆动身体，这样可以向同伴提供信号，告诉他们你将如何演绎这段旋律。这个过程的确很像本地通信。”
人类能力的个体差异反映了大脑结构、功能和经历的差异。
著名作家、导演及《星际迷航》的部分剧集作者尼古拉斯·迈耶（Nicholas Meyer）发现，莎士比亚在他的剧作中从不参与舞台指导。同样，约翰·塞巴斯蒂安·巴赫也不会指挥音乐演出。世界史上最伟大的两位艺术家正是“少即是多”原则的最早的信徒。
后记 传奇故事远未终结
1960年，我们发现一个简单的外科手术能够制造出两套心智系统，每套系统各有其自己的目标意识，并且在相当程度上彼此独立，这一发现为我们带来了第一次冲击。
我们生活在一个“底线思维”的时代，这里充斥着TED演讲、原声剪辑片段和新闻概要。需要消化的信息太多，我们只能期望从那些被压缩过的、看似完整的故事中理解这个世界。我们不希望成为被信息抛弃的人。
老手与新人的区别在于，前者懂得欣赏“世界上不存在简单的事物”这一事实。他们似乎掌握了一种诀窍，即在能够清晰地将故事讲述出来的同时，依旧对故事背后的复杂性持有充分的认识。
深入挖掘人类历史（你想挖掘得多深都可以），只要存在关于思想的书面记录，就一定会有一份记载的是人类对生命本质的困惑。
