大腦的秘密:人類大腦僅開發10%,這純屬杜撰?|紅杉愛科學

2021-01-17 騰訊網

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如果說前幾期談到的「人工智慧」「機械骨骼」等,是仰仗人類後天聰明才智所創造的科技產物,那麼這期話題,可謂是實打實地回歸到了我們人類本身——大腦,這個中樞神經系統的最高級部分。

我們都知道,大腦是人類大部分身體與思維活動的控制者和管理者。正因如此,有關大腦的研究從未停止,各種言論更是層出不窮。例如,正常人的腦細胞約140億-150億個,但只不足10%被開發利用。據稱,愛因斯坦的大腦因經常思考而導致多長了一根腦神經線,使得大腦多開發了10%。諸如「記憶訓練法」「最強大腦」等概念的提出,雖受人矚目,卻真假難辨。那麼真實情況的腦科學研究,究竟是怎樣的?

為此,我們跟隨郝景芳一起,來到由清華大學心理系和清華科技園共同成立的幸福科技實驗室,拜訪在腦科學和心理學聯合研究領域頗有見地的王非老師,進行一番基於現有研究成果下的「大腦探秘」話題討論。

大腦是臺會不斷重組的機器嗎?

郝景芳:每當我們談到大腦,就會發現大腦其實有特別多的層面、特別多側面。我原來有一個很喜歡的科學家叫馬文·明斯基,他其實是一個人工智慧學家,原來是研究大腦的,後來去做了計算機醫學家。他有一個比喻,我覺得特別合適,叫心智社會」,就說大腦其實跟社會一樣,裡面至少有二十幾個人在聊天,一個管說話的、一個管想像的、一個管計算的,等等,他們每天在聊天,共同組成你的大腦,但是他覺得很神奇的是,我們是怎麼把這麼多人放到一起去的?

其實人的大腦會有特別多的層面,比如閱讀時可能產生的一些瘋狂的想像,一些可能你自己都不知道從哪裡來的天馬行空的思維、靈感。再比如大腦也會進行精確的邏輯分析、推理計算等,就像是很多個不同的部分融合在一起。如果我們拿計算機比喻,就如同各個型號的計算機裝到一起去了。要是計算機能生成這麼多功能,我們可能得準備好幾臺計算機放在那兒,但是我們大腦就把它們裝到一塊,還給統一起來了,好像是一個人似的。

所以這種情況下,科學家所說的人格整體性,最近有沒有一些新的研究?例如,我們會做夢卻也會清醒,既有感性知覺也有理性邏輯,對事物充滿想像卻又能真正具象的記憶,這幾種人格特徵,到底是不是大腦同樣的部分驅動產生的,如同一臺組裝的機器?

王非:我個人理解的馬文·明斯基所說的話,是一種比喻,可能沒有二十幾個人在腦字裡打架那麼誇張。如果說到了這種程度,那應該是精神出現問題的表現。正常人還是得有一個統一的自我意識,唯一的自我意識,但確實我們大腦會有很多不同的子系統。

比如我們說的理性系統、感性系統。這是源於大腦不同的結構或分區,會有一些功能的區分,當然這個事情可能沒有大家想像的那麼緊密。有些底層功能,比如說視覺,我們現在可能叫視皮層,它在後面的這塊,聽覺可能這個地方會有一些,但是越高級的這種心理過程加工,它越是一個綜合的過程。比如生活中我們與人交流,或者我們做一些價值判斷決策,它就是一個需要全套網絡式的激活的東西。當然這也是腦科研究的一個趨勢。

在幾十年前,我們可能更多的是一種分區類的思想,說這個功能是什麼腦區,決定藝術的是這個腦區,記憶是這個腦區,但是最後發現因為我們人能做的事太多了,你不可能每個功能都找一個腦區,我們大腦就這麼點地方,你把它切這麼細,不可能。

尤其像我們是心理學出身,關注的是一些比較高級的思維過程,那麼這種思維過程一定是一個大腦不同的部分去協調配合的過程,它本質上是一個網絡。大腦是神經元達成的網絡。網絡之間就像計算機一樣,不同的原件一定是相互配合才能出一個整體,你把計算機內存拔出來,把這個顯卡拔下來,其實它工作不了,它不是一個獨立的東西。

郝景芳:其實這裡面涉及到一個挺有意思的問題,就是想像。我們大腦的想像、暢想或者說白日夢,這是一個怎樣的過程?

王非:這個很有意思。想像確實是人具備的功能。當然也不止人類,可能動物也會有一定的想像功能,但是人類有很發達的想像力。這件事可以從多個角度理解,比如說我們的想像其實是在大腦中模擬現實的情況,是對於現實的抽象的模擬,所以很多時候我們想像過程中的大腦活動可能和你真正做了一件事時的大腦活動是很像的,原則上來講也是合理的。

大腦潛力無限?答案可能是否定的

郝景芳:大腦發育過程中,物理因素的影響有多大?有些人大腦連接很高效,會不會是因為他們大腦裡面的液體比較清澈,有些人比較渾濁,神經元怎麼才能更多,這是一些物理因素。當然市場上也有不少補腦的營養品,甚至老一輩人會講吃什麼補什麼,比如吃核桃補腦子,因為形狀相似。

王非:是有這類偽科學的說法,有的並沒有科學依據。

郝景芳:是的,但是有沒有一些物理因素真能影響大腦發育,比如一些重要的分子組成,大腦連接的改變?

王非:可能神經發育需要的基本物質營養需充分。例如,在大腦關鍵期沒有足夠的營養促進神經系統發育,打個比方說,是他們沒有實現自己的潛力,比如一個人可能自身智商能達到120、130,但在大腦的關鍵成長期缺乏足夠養料,就達不到大腦應有的潛能。

郝景芳:今天咱們可以一次性破解掉很多迷思。還有另外一個說法,就是大腦只開發了10%,如果再去做些潛能開發的訓練就不得了了!

王非:這是一個常見的說法,網絡上還有一部分聲音說,教你怎麼開發大腦至90%,一些記憶訓練方法等等。但實際上怎麼解釋呢?

第一,我們大腦裡還不存在那麼多隱藏的潛能。第二,如果你學過進化論的話,你可以從進化論角度來分析。我們的大腦其實在人體的能量消耗是很大的,基本上人體20~30%的能量都供給大腦,它很重要。但是從進化論來講,如果你供養了20%~30%的能量在這上面,還有90%的東西是冗餘的,這個在進化上就是低效的,它不會被自然選擇,它不是一個能夠被進化選擇出的機制。所以,從進化論角度說,我們大腦也是用多少就長成多少,不會有那麼多浪費的潛能存在。

腦科學研究將何去何從?

郝景芳:我們對於人類大腦的研究從未停止,也取得了一些現實成果。所以您能不能預測一下,三十年、五十年後,對於腦科學的研究會發展到怎樣的程度?

王非:我僅說下我的個人感覺,關於腦科學的研究,這些年可能稍微遇到了點瓶頸,原因可能還是因為目前我們的腦成像技術比較有限,對於人類的大腦活動,沒法很精確的記錄下這種真正的神經元級別的活動。在頭皮上放一個電極其實是間接的產物,大腦本身的電活動因為電磁轉換的關係,在頭皮上能夠記錄到一個微小的電極電位的變化,這個其實是很間接的。

另外,我們有一些核磁共振或者說其它的成像技術,基本上也只能到毫米級,真正的神經元是一個毫米裡面可能有幾百、上千萬個神經元,這個是做不到那個層面的描述的。所以下一步的研究中,第一是成像技術要更精細,第二個是要優化模型,去描述大腦的工作原理。有了這個之後我們就可以實現很多現在想像不到的一些應用,比如說腦機接口的一些應用,或者讀心術,以後真的是我從你大腦狀態能夠反推出你的心理狀態,而我們現在離這個目標還很遠,只能說剛剛開始,或者1%,可能更少。

郝景芳:我們的大腦有沒有可能實現即時掃描?

王非:現在的技術是不夠精確的,但也有一些特定的腦區掃描技術,已經有人在做。比如說為了治療癲癇病人或者一些運動神經症的病人,在某個位置植入一個電極,給它一個刺激,讓這個部位具備某些功能,這個是做得到的。但是想在受損的基礎上重新獲得一個健康的大腦,這還有很長的路要走。

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