大脑竟然不是用来考虑的?可能是为了操控动作而发生

来源:天天探索网 2019年08月30日 15:55

此时,你正开动大脑读这几句话。咱们都知道,一切人的头里都有个大脑,假如把大脑从颅骨里拿出来,人就死了……这是一个遍及的知识,但咱们对大脑的了解并非一朝一夕得来的。

咱们自以为知道的……

最早说到大脑的文献是公元前 1600 年古埃及的一份纸草书 (这份纸草书称为 " 埃德温・史密斯纸草书 "。明显,它不是以自己的古埃及作者命名的,而是以 1862 年购入这份纸草书的收藏家命名的。)。这份纸草书近乎于一篇科学文献,写的是头部在遭到击打等暴力伤口的效果。作者是一位外科医生,他很可能处理过战役伤口。这是最早描绘了脑脊髓液和大脑皮层的文献,可谓前所未有。由于其时,人们对身体的这一部分及其效果还不甚了解。

公元前 4 世纪,思维家亚里士多德以为大脑仅仅个散热器,脑袋大能够协助人们坚持镇定,所以人类比其他动物更理性。虽然希波克拉底等人对此发作了置疑,但许多学者仍是站在亚里士多德一边,把思维和情感归于心脏。在几个世纪里,出于品德和(或)宗教的原因,人们很少进行人体解剖,所以这方面认知也没什么开展。公元 2 世纪,盖伦曾指出思维构成于颅骨内。但直到 19 世纪,人们才了解脑信号的电性质,20 世纪初,神经元才被发现。

今日,咱们都知道了思维、情感、对国际和自己的知道构成于脑中。咱们的大脑极为杂乱,乃至能够说是人类至今所知国际中最杂乱的结构。人类当然以此为傲。这让咱们感到自己在天然界中位置特别,很开心肠忘了自己的其他特质:比起某些动物,咱们的感官能够说是极不兴旺;咱们没有厚厚的皮裘和尖利的爪子,牙齿也不行尖利……人类应该算是一种微小的生物。但实践上,人类是一种大型动物,比起大部分天上飞的、水里游的、地上跑的、草里爬的或是一动不动的动物,咱们都要更大、更强。智人(Homo sapiens)是可怕的长距离跑健将,能够把猎物追得精疲力竭;他们的视力也不差(患有近视和散光的不算)。可是,惊人的脑指数(脑指数(Encephalization Quotient)用于衡量某一物种大脑与身体的份额,这也是大脑的实践巨细和预期巨细之比,预期巨细依照附近物种的身体份额得出。比方,人类的脑指数是 7.44,倭黑猩猩的脑指数是 2.80,猕猴的脑指数是 2.09。) 才是人类的自豪,似乎咱们具有一种 " 超才能 " 相同。咱们很简单把大脑当成人类差异于其他生物的标志,由于不论就个人而言仍是对整体人类来说,咱们都对大脑的运作方法和进化史都知之甚少,也不清楚大脑怎样发作了一种无法解释的东西――知道。

人类从前的无知真实令人汗颜。未来几千年后,人类可能也以为今日的咱们对大脑的知道十分有限,对大脑运作的猜想过分草率。不过有一件事能够必定:大脑不是用来考虑的。你可能会痛斥我 " 太荒唐!" 一切人都知道,咱们用大脑考虑,这清楚明了啊。咱们确有用大脑考虑,脑力在人类进化史上也扮演了很重要的人物。可是," 大脑是用来考虑的 " 这句话的问题出在 " 用来 " 一词上。这个顺手拈来的词看似无关紧要,却恰恰体现出咱们没有真实体会进化论。假如大脑是用来考虑的,那么一切大脑都应该会考虑。咱们快速回忆一下大脑的进化进程,就会发实际际并非如此。

大脑进化简史

大脑进化史这一节遭到大卫・罗布森《大脑简史》(A brief history of the brain)一文的启示。此文于 2011 年宣布在《新科学家》杂志上。

大脑能运转起来,是由于组成大脑的细胞能对化学信号或电信号做出反响,和谐应对环境。这种才能可不是一朝一夕造就的。有研讨标明,十分原始的单细胞生物领鞭毛虫用一种化合物沟通,而这种化合物和人类大脑神经元交流的化合物相同。领鞭毛虫也有钠离子通道(答应钠离子经过的膜状结构),和人类大脑神经元用来传输电信号的通道相同。领鞭毛虫很可能相似于 8.5 亿年前动物界诞生之初的生物。

其次,多细胞生物的某些细胞专管信息传递,让生物能更好地回应环境改变。海绵没有神经系统,但人们却在它们身上找到了相似于神经突触的结构 (神经突触是两个神经元之间专门的触摸区域,用于交流化学信号。)。

大约 6 亿年前,咱们的先人还像虫子相同,它们变得两边对称,一些神经元集合起来构成神经节,中枢神经系统由此开展。最精细的神经节在嘴和眼的周围。在脊椎动物中,文昌鱼有初级的大脑,它由一个操控游动的结构和一个操控视觉的结构组成。这一意图动物几亿年来一向如此,没有再给自己的脑增加灰质,但过得也挺好。有人乃至以为,肠鳃纲(包含海蠕虫)在一代代的进化中失去了大脑。这证明,有大脑也不全是优点。大脑的运作本钱很大,要耗费许多能量,所以保存它未见得有利。

运动是解谜的要害

神经生物学家丹尼尔・沃尔伯特以为,这些都阐明动物取得大脑,完全是由于需求运动:怎样移动,怎样回应环境,怎样做出适宜的动作……或许,正是由于面临这些应战,动物的前身才在天然挑选的促进下渐渐发作了大脑。

海鞘纲的共同性质佐证了这种观念。这是一种原始形状的海洋脊椎动物,与咱们化石中的一起先人近似。在其生命周期中,幼虫阶段十分 " 自在 ",而成虫阶段需附着在其他物体上。幼虫阶段的海鞘能游水,在找到附着物后,它就反常进入成虫阶段,永久不再移动。由于不需求再做任何运动,海鞘会消化掉自己的神经系统。

持续沿着 " 进化树 " 调查演化进程,咱们就会发现脊椎动物进化出了鱼的形状。其大脑开展出的一些结构今日仍然在人类的大脑中。比方视顶盖,它让咱们注意到视界中值得重视的物体。又如杏仁核,该组结构坐落边缘系统的中心,边缘系统与心情密切相关。所以,杏仁核参加判别影响能带来何种心情,咱们天性的惊骇反响和愉悦反响都源于这一区域。

接下来,生命在进化树上化为两栖类,持续获益于更大、更杂乱的大脑。2.5 亿年前,哺乳动物呈现了,它们的大脑相对于身体迅速增加。在远古哺乳动物的颅骨化石中,人们发现最早开展起来的是嗅觉和触觉相关区域。更晚一些,与人类有亲缘联系的动物开展出脑半球外层,这个新皮质与边缘系统严密相关。6500 万年前,恐龙消失,哺乳动物昌盛,灵长类在环境的 " 挑选 " 下变得视觉兴旺、行为活络,而这些特征都少不了大脑的处理才能。

进化到了灵长类,进化进程已过多半。灵长类动物行为杂乱,个别间的互动和社会生活也变得重要起来。咱们比较不同品种的灵长类就会发现,个别间联系越多,大脑就越大,额新皮质就越兴旺。大脑已能够运用海量信息进行笼统和推理。人科(即灵长类中 " 咱们 " 这一科)的大脑越来越大,而灵长类中与人科附近的其他科却没有取得更大的大脑,它们变成了各种猿和猴。可是,这一切还有待一个重要工作的发作――人类直立行走,脱离森林……咱们先人的大脑直到 2500 万年前才与灵长类近亲完全区分隔,这一改变的本相尚不清楚,横竖必定不是为了研讨数学或寻找存在的含义。

这次,大脑增加可能与咀嚼肌有关。咱们先人的饮食变了,咀嚼的需求减小,咀嚼肌也就没那么兴旺了。颅骨的物理捆绑很可能减少了,所以颅骨得以扩展,给大脑留出更多空间。从此,各个安排开端相得益彰,事态开端急速开展:更大的大脑能够想出更好的方法,取得更多的资源,而多得的资源又营养了大脑,让大脑变得更大……人类学会用火后,烹煮食物也起到了相似的效果。效果,脑子越大的个别越简单存活,其子孙亦然。

跟着言语、东西和学习的开展,文明呈现了。这为人类的生计带来了新的优势。一旦学会说话,天然挑选必定促进相关生理特征固定下来。加上性竞赛――它让孔雀的尾羽更艳丽夺目,人脑再度增大(详细机制还在研讨之中)。总算在 20 万年前,智人呈现了,咱们的旅程开端了。咱们是进化进程中一个暂时的极点,正如之前一切代代的先人相同。

形似寥寥几笔就讲完了人类大脑的进化史。可是咱们不能就此以为,天然中有一种力气促进生命向着具有越来越大的大脑开展。某些脊椎动物看似如此,但这远不是其他更大规模的生物的遍及规则。别的,从智人诞生之初到现在,咱们的大脑其实细微地缩小了。并且别忘了,在人类中,具有最大大脑的是尼安德特人,他们在三四万年前就现已消失……

大脑开始发作是为了运动身体。那么,大脑到底是怎样发作的?生态系统终究被具有兴旺大脑的物种操控,这又作何解释?像咱们这样巨大的大脑,其真实的效果是什么?

猜测未来?

咱们周围的生物都是杂乱进化的效果,它们承继了前代的特征。物种、个别之间的竞赛渐渐消除了不适合生计与繁衍的物种和个别,无情地推进基因不断骤变、混合。经过 30 多亿年的进化,现在生物具有的特征都能确保最大存活概率――只需环境持续遵从曾经的规则改变。由此说来,大脑和胰腺、大脚趾相同,咱们今日具有它们,是由于它们协助了咱们的先人生计和(或)繁衍。从界说上说,一切器官都是生计器官。这是进化论的根底。虽是陈词滥调,咱们仍是看看这种观念能把咱们带向何方。

上文现已说过,大脑很可能是为了操控动作而发作的,不会动就没有大脑。可是,大脑为什么会变大?大脑对生计有何效果?两个问题的答案其实密不行分。巨大的大脑能够更好地猜测周围将发作的事,以便采纳行为,确保生计。咱们能够把大脑视作展示未来的腺体,动物借此做出适宜的行为。

大脑怎样 " 展示未来 "?来看看它怎样一步步运作。大脑先把视觉、嗅觉、平衡、痛苦等感官信息会集起来。从承受信号、传输、归纳、转译到构成环境认知需求几百毫秒――画面是一会儿之前的,所以感知其实归于曩昔!动作也相同,中枢神经系统的某处发作指令,经过神经传给器官,再做出动作,这也需求几百毫秒,所以动作也不行能当即做出,只能在一刹那之后。

动物必须有才能对环境带来的应战、时机和风险做出恰当反响,才有最大的生计概率和繁衍时机,并把特征传给子孙。礼尚往来:大脑使用瞬间之前的数据忠实地描绘瞬间之后的国际,让身体及时反响,进步生计和繁衍的时机;身体也维护、滋补大脑,将大脑的生成编码在基因中。大脑的首要效果是让身体跟上环境,虽然有不行消除的推迟。

在《自私的基因》一书中,理查德・道金斯在乔治・C。 威廉斯所做研讨的启示下,以为生物都是由基因发作的 " 生计机器 ",身体仅仅基因的载体,确保基因的传达。大脑让咱们的先人活得满足长,能有用地繁衍,所以大脑习惯生计。可是,假如生计是大脑发作的仅有推进力,那么咱们对国际的认知就无须契合实际。由于对人类这种社会性种族来说,其他要素可能比实际更重要。从人类生计视点来说,别人构成的环境最重要,乃至胜于天然环境,大脑应该能习惯这一严重要素。在这种环境中,理性――以推理构成思维的结构性思维,并不一定是最好的,所以数学、逻辑、某些科学学科和一些特别费脑子工作从根本上就不吸引人。咱们觉得这些工作很杂乱,是由于咱们的先人并不需求在这上面鹤立鸡群,进化并没有让他们天然生成具有这些才能!

总而言之,咱们能具有认知才能和智力,是由于天然挑选了能够猜测 " 社会互动 " 等状况的大脑,也是由于咱们的先人在挑选性伴侣时更看严重脑。

人类并不一定要有理性思维的才能。可是,这种才能无疑能带来巨大优势,让人类代代都能更有用、更持久地开发赖以生计的资源。能够想见,这种十分共同的特征一呈现,就被天然挑选喜爱。可是,具有一个巨大大脑需求耗费许多能量,这不见得是动物诚心想要的配备。依据是,有巨大大脑的动物很少。人类可能是整个地球生命史上仅有具有如此杂乱大脑的生物。咱们也不知道为什么……

不论怎样,好好用吧!

总归,你在考虑时用的器官仅仅绵长进化史的意外效果。在这一进程中,大脑带来的一连串优点为 " 知道 " 的呈现做好了预备,而知道是推理和考虑的先决条件。不论知道的呈现是生命合理的必经阶段,仍是概率极小的偶发工作,为什么会存在这种 " 考虑物 "?这个问题自身就会让咱们考虑好久……大脑不是用来考虑的,所以考虑是一种杂乱而充溢圈套的活动。为了好好考虑,咱们还要抵挡直觉性过错。这是大脑固有的问题,由于它原本是要习惯草原的生计环境!咱们要用科学方法挑选主意,防止大略的推理误差和成见。科学方法是咱们到达精粹思维的最佳挑选,能够让咱们脱节大脑的前史遗留问题和不理性的糟粕。

大脑,是第一个探求自己存在理由的器官。

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