我们必须清楚,不是从别处,而是通过大脑,我们获得 快乐和愉悦、欢声和笑语,以及忧伤和烦恼、失望和悲痛。 同样也是通过它......我们获得智慧和知识,我们看、听,并 分辨真假美丑......还是通过这个器官,我们会精神错乱、丧 失理智,恐惧和害怕会袭击我们。
——希波克拉底 (公元前 460—前 377 年 , 古希腊医药之父)
第一节
人体解剖结构限制了我们的行为
为了更好地理解人类思维方式和造成误判的原因,首先必须找出影响我们行为的因素。
为什么人类无法飞翔?
人类目前的活动需要以解剖学为基础。飞行需要翅膀, 走路需要双腿,看需要眼睛,思考需要大脑。解剖学、生理 学和生物化学是人类行为的基础。
一旦解剖结构发生变化,我们的行为也随之而变。鸟的翅膀如果长在没有骨骼的地方,那么它将无法引导鸟类去飞翔,鸟能遨游蓝天将成为天方夜谭。猿猴无法交谈,因为它们缺少像人类一样长在适当位置的发音器官。如果人类发音器官的位置发生些微变动,我们同样无法交谈。
再举一个例子。这个例子来自于加州神经科学研究所(Neurosciences Institute)的研究,这个例子印证了解剖结 构的变化将影响行为变化这一观点。科学家的实验是这样 的 :从鹌鹑身上取出一些正在发育的脑组织,把它们移植到 小鸡胚胎中。小鸡孵化出来后,同时拥有鸡和鹌鹑的神经细 胞。根据被移植过来的细胞的不同,孵出来的小鸡要么像鹌 鹑一样叫唤,要么像鹌鹑一样摆头。
科学研究同样表明,脑部的前额叶皮层(位于前额和眼 睛后部)如果受损,将使人藐视社会道德,还能引发暴力行 为。举个典型的例子,菲尼亚斯·盖奇是一个铁路班组的 工头。1848 年,在一起爆炸事故中,铁棒穿透了他的前脑, 严重地损伤了前额叶皮层。事故发生之前,他为人友善可靠、 勤勉细心 ;虽然在这起事故中幸免于难,但他的性格从此发 生了天翻地覆的变化 :变得骄傲专横,对旁人漠不关心,成 了一位冲动且不可靠的浪荡子。
其他的研究还表明,呈杏仁形的脑扁桃体——脑的一个 区域,与人类情感状态和社会行为息息相关——如果遭到损 伤,将会降低人类感知度和对恐惧的敏感度。脑扁桃体如果 受到刺激,将会引起强烈的情感反应。1966 年,查理·惠 特曼在位于奥斯汀的德州大学的钟楼枪杀了 14 人,射伤了 38 人。最后的尸检报告表明,他的脑扁桃体受到一个肿瘤的 压迫。
人类的大脑,如它的解剖结构、生理和生化上的功能影响了我们的思考。大脑也与身体其他部分的解剖结构、生理以及生化功能等进行着互动,我们必须把大脑和身体联系起来。因为它们属于同一个系统下的分支结构——人。
我们的感知和思维建立在神经连接的基础上
人类已经掌握了关于大脑的许多信息,但还有许多未知的东西需要发掘。
加州神经科学研究所所长兼诺贝尔奖获得者杰拉尔 德·埃德尔曼(Gerald Edelman)曾说 :大脑是已知世界中最为复杂的对象。如果你想计算出大 脑皮层每秒钟连接的数量,可能需要 3,200 万年。但问题的 复杂度还远远不止如此。大脑连接的方式——神经解剖学的 模式——相当复杂。在这样的解剖学基础上,大脑每 1/100 秒进行着大量活跃的活动,而控制这些活动的层次,小至分 子,大至行为,不一而足。
大脑仅重 3 磅左右,至少有 1,000 亿个神经细胞或神经 元。此外,它还有大约上百亿个胶质细胞,支撑着神经元的 工作。神经元之间相互作用。每个神经元都有细胞体,而细 胞体延伸部分产生的分枝称为树突,它接受从其他神经元传 入的信息。另外一个延伸部分还包括长纤维,称作轴突,它 是负责向其他神经元发送信息的载体。
由此可知,神经元之间的连接使得我们具有思维的功能, 所以细胞数量并不重要,关键是细胞之间潜在连接的数量起 着关键作用。
神经元之间如何进行连接和信息交流?
各个神经元将在“接触点”连接,神经元之间的距离称 作“突触”。一旦一个神经元在轴突产生一个电脉冲,即释 放了一种化学信使,所谓的“神经递质”。在该化学物质扩 散至另外一个神经元的树突时,就产生了电脉冲。接着,将 产生一系列的化学反应。而这一系列的过程需要一定的刺激。 电脉冲产生的力度大小,以及释放什么样的神经递质取决于 接受到的刺激物。
神经递质是如何产生电脉冲的?在接受信息的神经元的表面有蛋白质,称为受体。每个受体只与相匹配的特定的化学物质发生反应。所以,化学物质和受体之间相当于钥匙和锁的作用,只有合适的化学物才能进入其中。
为什么所爱的人给我们一个吻或表扬时,会令我们心情舒畅?
这是因为释放了神经递质多巴胺。多巴胺分布在大脑激励和动力系统中,此外,释放高水平的多巴胺将能增进愉悦度和减少痛楚。
还有一种神经递质为复合胺。复合胺与情绪和情感紧密 相联。压力过大,将降低复合胺的水平,而低水平的复合胺 将导致焦虑和沮丧。如果人服用抗忧郁药,有什么效果?它 将提高人脑中的复合胺水平,因为药品模仿了复合胺的结构。 但抗忧郁药并不能使人快乐 ;因为它们处理的对象是“不快 乐”的那部分。观察显示,即使神经递质以及能够改变神经 递质的药物能够改善我们的精神状态,它们也仅仅是由分子、细胞和突触组成的一个互动性复杂系统的一小部分,其他的系统因素还包括生活经历以及环境因素等。
目前为止,我们已经知道大脑是一个化学系统,神经元 通过释放神经递质(一种作为各个神经元信使的化学物质) 来进行互动。我们的所思所想以及所感所知皆依赖于化学反 应。而这些化学反应就是神经元连接方式的一大功能。
这些神经元的连接以及连接方式是由哪些因素决定 的?——我们的遗传基因、生活经历、环境状况以及一定程 度的偶然性。
基因控制着大脑化学反应,但环境将决定它的开启或 关闭
什么是基因?发挥着什么作用?
打个比方说,基因的作用就是让人有两只眼睛、两条手臂、一个鼻子和一个具有固定结构的大脑。
我们的身体是由相互连接和作用的许多细胞组成的。每 个细胞中有 46 条染色体或包括 N 个基因,其中,23 对染 色体来自于父母双方。每个染色体含有一个脱氧核糖核酸(DNA)分子。DNA 是遗传物质,一半来自于父亲,一半 来自于母亲。DNA 的组成单位是基因,基因是具有遗传作 用的 DNA 分子片段。一个基因包含有腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)4 种碱基。DNA 的碱 基组成和排列顺序决定生物的遗传性状。这些化学物质(基因)的排 序为每个细胞的工作提供了密码式的指令。
基因的工作是产生蛋白质——生命的基础。蛋白质负责我们主要的生物功能,由氨基酸组成。大约有 20 种氨基酸 能决定我们的肤色、头发和肌肉等。一些蛋白质被称为酶, 能产生一些化学反应,神经递质就是一个例子。蛋白质又可 作为激素,在各个神经之间充当信使。
有时,一个基因被“阻断”,不能产生蛋白质。信使核 糖核酸(RNA)是一种遗传物质,能够把 DNA 转化为特殊 的蛋白质。2006 年诺贝尔医学奖获得者发现了一种 RNA 干 扰机制,能通过一种程序阻断基因。RNA 干扰在我们对抗 病毒感染上有着重要的启示作用。
近期的研究表明,基因并不仅仅制造蛋白质。比方说, 有一种酵母基因能够决定另外一种生产蛋白质的基因的运行 工作,而自身并不制造蛋白质。
每个生物都使用同样的遗传密码——不管是猫,还是人 类。这就意味着我们可以把一个人的基因转移到一只猫身上, 这只猫能够“解读”出基因密码,并跟随它的指令。但是没 有任何一个人有相同的 DNA 或相同的基因(除了双胞胎), 所以并不是所有的遗传“拼写(spelling)”都相似。这也是 人们眼睛的颜色、身高不同的奥妙所在。生物间血缘关系越 近,则拼写差异(spelling difference)越小。但是即使差 异非常小,基因表达——即基因何时何地被开启或者关闭, 以及维持时间的长短——也是关键。拿人类的近亲——黑猩 猩来说,基因研究显示,人类和黑猩猩在 DNA 排序上至少 有 94% 的相同度。也就是说,造成人与黑猩猩的差异是那 6% 的 DNA。行为上最大的差异是由什么因素造成的?研究表 明,在基因表达上,人类与大猩猩的大脑存在着显著的差异。
既然所有的基因都来自于父母,为什么我们不像他们的合成品?
在大多数的有机体中,基因都是成双成对的。身体的每 个特征,我们都从父母那里遗传了两种版本的基因(比如说 一种为蓝眼睛,一种为棕色眼睛)。如果父母的基因相结合, 一个基因的效力将主导另一方,所以将使得这一基因带来的 某种特征处于主要地位。这也是为什么有着蓝眼睛和棕色眼 睛父母的小孩最后却没长出蓝棕混合色眼睛的原因。如果这 个小孩的眼睛为棕色,就意味着棕色的基因赢得了比赛,而 蓝色落败了。但既然小孩遗传了蓝眼睛的基因,仍有可能把 该基因信息传递至下一代。因为基因版本的重新结合具有偶 然性,所以它们常常可以产生新的基因结合。另一方面,如 果父母双方都是蓝眼睛,小孩的眼睛只能是蓝色的。
有时候,来自于父母双方的基因均处于重要地位,它们 会相互融合 ;有时候基因表达平分秋色。既然几对基因就能 决定大体的特征,它们的组合也有多种可能。
人类生物功能的特征是互动性和灵活性 每个基因是否都扮演着自己独特的角色? 并非如此。我们不能根据功能来归类基因,也不能把它们按照重要性来排列。它们是一个联系的系统的一部分,存 在着多种组合可能。根据它们运行的地点、时间以及方式, 基因发挥着不同的作用。生物学的一个基本特征就是互动性。 从分子、基因、神经元、大脑区域、细胞、器官乃至于到各 个系统内部无不具有互动性。每个系统各司其职,但它们协调工作,产生了独特的、功能性的个体。
那左脑和右脑具有不同的功能吗?
神经科学研究所的拉尔夫·格林斯潘医生表示 :......尽管谈论“左脑 / 右脑”的差异在某种程度上很有 诗意。事实上,“右脑”的功能无所不在,而“左脑”的功 能同样如此。可能在某些方面,更侧重于大脑的一边,但大 脑的功能并不体现在高度局部化上。所以大脑的每个活动都 是由许多领域共同发挥作用的结果。
他还表示 :
艾萨克·牛顿可能欣赏这种观点 :生物系统是由特定 的成分构成的,可以孤立开来研究其功能角色,以及研究其 在特定的情况下引发可以预期的反应。相反,查尔斯·达 尔文可能更认同这个观点 :生物系统是复杂、自然的,由许 多不同的成分构成,各个成分间的角色和关系并不相互排斥。 多种方式可以产生同一个结果,其中的过程还充满不确定性。
人体相互作用的网络带来的最为显著的结果就是灵活 性,即能在情况发生变化后承担新的角色,同时还能通过各 种不同的方法取得同样的结果。比方说,经研究表明神经元 间不同的结构能够取得同样的结果。各个结构的激活取决于 特定的时刻和特定的情况(因为行为是建立在环境或局势的 基础上)、个体的生活经历以及一些偶然性因素。不同的方式可以达到同样的结果,给我们带来了众多好处。比如说, 我们能弥补损失,重新开始适应新的状况。
人类基因有自身的生命形式吗?
并非如此。基因表达依赖于环境状况。基因控制着大脑 的化学反应,但需要由环境激活。只有通过环境因素才能把 它们开启,或者调节其活跃度,然后基因才能开始制造影响 神经连接的蛋白质。基因决定我们是否遗传一种独特的特征, 但环境决定基因是否能制造出某种具有“反应倾向”的蛋白 质。所以人类行为是遗传和环境因素两方面造成的。
生活经历影响神经间的连接
我们的生活经历不断地影响着大脑。这些经历要么产生新的神经连接,要么产生新的神经元,大脑不断地发生物理变化。研究表明,甚至在一天的时间内,大脑都会发生这种变化。这也就意味着每个人大脑的解剖结构都不相同。即使是具有相同基因的双胞胎也没有一模一样的大脑,因为他们的人生经历并不一样。
生活经历的不同造就了个体的独特性。没有两个人有完 全相同的成长过程、营养、教育状况、社会烙印、物理环境、 社会和文化的背景。这也就造成了信仰、习惯、价值观和个 性的差异。大家行事风格各异,是因为环境影响了他们的生 活经历。这也是为什么有时别人的行为让你费解的原因。只 有置身于对方的环境和生活履历中才能完全理解他们的所作 所为,但这通常是不可能的。当遇到一种紧张状况时,我们的反应是建立在先天遗传、 后天经历以及当时特定情况的基础上。假设一个叫“萨姆” 的男子跟你一样都有“先天恐惧”的基因。你们现在在非洲 大草原上,一头狮子正向你们靠近。在同样的情况下,你们 会有同样的反应吗?你很害怕,但萨姆却没有,可能萨姆知 道这头狮子非常温顺,或者他自己是名驯狮人。萨姆的反应 来自于他的生活经历。或许他天生对某些危险状况的反应就 不同于其他人,但即使萨姆对恐惧的天生抵抗力较高,他同 样可能培养出一种对狮子的恐惧心理,一场与狮子恐怖的邂 逅经历就足够了。
心态影响行为
生活就是思想的结晶。马可.奥勒留
(罗马皇帝兼斯多葛派哲学家 , 公元 121-180 年)
我们的精神状态是我们的生活经历以及特殊环境的结 果。假设以下两种场景 :(1)嚼着可口香滑的巧克力,听着 天籁之音,全身心地放松 ;(2)刚刚凑合吃了一顿不像样的 饭,饥寒交迫、压力重重。如果当时我们需要作出一个决定, 在这两种情况下有可能会一样吗?可能不会,因为我们的心 态不同。
思维状态会影响生化和免疫系统吗?
其实,并不是周围的事实在发挥作用——而是我们的观 念在发挥作用。我们能把期待的东西转为生物化学上的现实, 表明我们的思维状态和身体健康紧密相连。
“安慰剂效应(Placebo Effect)”1就是一种积极的治疗 效果,它与药物治疗效果无关,只与病人对治疗的信心有关。 一旦病人相信治疗必将带来生理、行为或者心理上的治疗效 果,他们就很容易受到安慰剂效应的影响。
医生给我开了止痛药(实际上是糖药丸),我感觉效果 立竿见影
安慰剂是一种不活跃或者没有药理特性的治疗行为或物 质(比方说,糖药丸或者盐水注射),常常用来与积极的药 物治疗进行对比。研究表明,安慰剂能够改善病人的病情, 是因为病人相信它能够发挥作用。临床证据表明,正如药品 一样,安慰剂能够对大脑产生物理效应。瑞典研究表明,安 慰剂能够同止痛药一样激活相同的大脑回路。有 9 名男性学 生被邀自愿参与一项止痛药的研究。研究人员首先把一块 48 C 的金属表面压在志愿者的手背上,测试他们的疼痛感。 之后,将给每个志愿者分发一粒止痛药,然后重复这样的实 验。
接着,志愿者被告知,他们将来测试两种新的止痛药, 其中一种类似于他们先前使用的止痛药。48 C 的金属表面再次压在志愿者的手背上,然后一名穿着白大褂、带着“教 授”字样徽章的人走进房间。“教授”给每位志愿者静脉注 射了阿片类(opioid)止痛药(一种与鸦片有相似药性的药) 或是安慰剂。实验过程中,研究人员扫描志愿者大脑,对比 大脑反应有何不同。止痛药和安慰剂取得了相同的效果,两 者都在阿片受体充沛的大脑区域提高了血流。9 名志愿者中, 有 8 人表示,安慰剂对疼痛有明显的抑制作用。
其他研究也表明,接受糖药丸治疗抑郁症以及其他疾病的病人脑活动以及神经化学经历了虽短暂但惊人的变化,病人状况有所改善。研究还表明,安慰剂能够改善血压、胆固醇水平以及心率。这就像人体中藏着一个备用药箱一样,在历经了几百万年的进化时间后发展成型。
如果一个健康的人感受到死亡的气息将......
研究表明,如果有人预感健康状态不佳,通常正如所愿。 负面预期将会影响我们的身体状况,长此以往,这些症状便 会危害我们的健康。根据一项对女性心脏病患者的调查显示, 预感自己会心脏病发作的女性死亡率大概为没有该预期的女 性患者的 4 倍。另外一项调查还显示,如果使用阿司匹林的 人被告知该药对肠胃有副作用,较其他一些对此一无所知的 使用者相比,对副作用有明显感受的人大约是后者的 3 倍。 其他调查还显示,担心药物有负作用的人,更容易感受到负 面药效。所以,一个人的观念产生了生物学上的结果——或 好或坏的结果。
基因以及生活经历决定了神经元之间的连接,它们影响并限制了我们的行为。我们生来就具备了基本的生物功能。 神经连接控制着我们的呼吸、心率和体温等。我们的大脑是 如何选择有益于人类行为的连接呢?其实人类大脑是进化的 产物。