友情提示：本文萬字，且摘抄部分枯燥無味，極其不友好。
腦科學，真是迷人。
本書是以擬人化的視角來介紹大腦形成的，不局限於人類大腦而是所有生物的大腦。
合上本書，令我回想起了《永恆的基因》中的點點滴滴與當時讀出的很多不解，心中許多的謎團又清除了很多。
此書文風受1976年出版的《永恆的基因 / 自私的基因》的影響極重，或者說描述手法幾乎一模一樣，都是學術界深入簡出及開拓視角的書籍。
因此，推薦一起閱讀。
《永恆的基因/自私的基因》
Richard Dawkins 理察 · 道金斯
這是我幾年前寫的連結，方便再讀：
讀《永恆的基因》 Richard Dawkins
我清晰的記得，在看完《永恆的基因/自私的基因》後，明白了基因的許多天性。
許多事情，並非生物在做，而是基因在做，無論你同意還是不同意。
例如：基因在確認自己成功繁衍後會幾乎立刻開始拋棄宿主，在人類的表現就是女性在生育後代後立刻開始觸發「致死基因」，開始迅速衰老。
再例如：基因的自私性。兩個出生不久的嬰兒，會因為搶奪一瓶奶瓶而相互推搡。因為基因在求生，這種求生，是不會讓嬰兒相互平分或者謙讓的。
所以伏爾泰說：「自私是永遠存在的」。一點兒沒毛病，因為基因如此，天性也如此。
但是，是什麼原因，讓2個有教養的成人，在危機關頭會相互平分一瓶奶呢？
是涵養嗎？- 是，但是不夠本質
是教育嗎？- 是，但是依然未達本質
是正確的意識形態嗎？- 是，但是還是未達本質
是大腦，本質上是大腦在操作。
是接受了教育的大腦，尤其是是接受了教育有涵養的大腦更會這麼做。
大腦使得這兩個有教養的成年人在危機關頭仍然會相互平分一瓶奶，而不是任由天性如嬰兒一般相互推搡。
什麼？
基因難道不是大腦？或者大腦難道不是基因的一部分？胡扯什麼呢？
的確，讀過上面兩本書以後，
我開始接受這樣一個觀點：基因有基因自己的想法，大腦也有大腦的想法。
沒錯，
如果基因有自己的想法，會拋棄宿主的話。
那麼大腦也有自己的想法，會陽奉陰違抵禦基因的做法。
舉兩個典型例子就是：自殺和捨己為人
從基因的角度，存活是第一要務。
因而基因一定是：「好死不如賴活著」，也一定會阻止生物自殺，尤其是人類本體自殺。
所以，自殺是誰所為？
是大腦，是極度痛苦的大腦。
自殺，並非是基因本意，更不會是基因所為。
同樣，捨己為人也是如此。
從基因存活的角度，是一定不會允許本體死亡。
而從基因自私的角度，更不會允許出現捨身的「利他」行為。
所以，捨己為人是誰所為？
是大腦所為，是有價值的大腦所為。
再舉個例子：人類繁衍
1.基因拋棄人體
當人類的女人懷孕產子後，基因完成自我複製和遷移，之後基因開始拋棄人類女人本體，直接觸發「致死基因」導致人類女人本體開始迅速老化，從而讓人類女人本體產生危機感，盡心儘快地照顧產下的幼子（因為衰老加速，讓本體感覺時不我待）。
2.優秀女性的大腦自我拯救
這些因產子後被基因拋棄的人類女人，如果順應基因就會一步一步迅速老化下去。
但是這些人類女人中，依然有小部分擁有更加優秀的大腦。
她們的大腦指揮她們的本體開始「自我挽救」，也就是說她們的大腦會指揮身體開始鍛鍊，開始恢復，開始抑制和延緩「致死基因」的動作，使得基因不會那麼容易「得逞」。
僅個人認為：
剛開始的時候，基因與大腦的合作可能類似於中國古代皇帝與宰相的關係。
基因是皇帝，而大腦是宰相。
大腦沒有基因的支持，無法做事。
但是基因沒有大腦，則無法有效控制自己的「江山」。
基因是本源，而大腦負責「主宰」與「相助」。
基因想為所欲為的時候，大腦會節制他。
大腦想進一步成功的時候，需要基因給予放權。這种放權經常伴隨著基因本身的突變。就像皇上忽然明白道理了一樣，他如若不明白，再優秀的大臣，也沒招。
但是隨著時間的推移，宰相開始對皇上開始陽奉陰違，開始抵禦，甚至開始反叛。大腦開始不那樣聽從基因最早的設定了，大腦開始有自己的意識了，有自己的想法了。
也就出現了，自殺，捨己為人，大公無私等等現代的現象。
而大腦開始有自我意識的典型特徵就是：擁有了審美。
大腦會覺得，有東西「很美」。
「美」其實是一個綜合評判標準。
而「美」這個東西，是基因一開始所不需要的。
這可能跟大腦與基因的分工不同導致。
基因解決的是：有沒有的問題，是 0 到 1 的問題。所以基因以突變來解決有沒有的問題。
而大腦解決的是：1 到100 的問題。所以大腦需求效率，大腦需求效率來解決控制，處理全部身體反應的問題。
對應的例子就是：基因和大腦對「火」為代表的自然災難的處理。
人類對於大火或者自然災難逼近的時候，第一反應是「跑」，這是基因天生帶來的趨吉避兇。
但是，人類中開始有人允許大腦來介入一下了，介入這一下就是「大腦的思考」，在拔腿跑之前，會決策一下方向和判斷下位置。
基因使得人進化出四肢來迅速逃跑，解決 0 到 1 的問題，進化出四肢來使得自己擁有逃跑能力，而提高比其他生物更高的存活率（例如蝸牛就沒有四肢，沒有快速逃跑能力，所以遇火必死）。
而大腦解決逃跑效率的問題，需要決策，需要思考，才能進一步提升存活率。所以大腦是解決1到100的問題。
而「美」這個東西，其實是能夠提高大腦效率的。因為大腦知道，越美的東西，
往往會帶來更高的效率。例如：美好的風景，往往伴隨著和煦不刺眼的陽光。而恰好的陽光，會周遭環境問題適宜，也使得大腦運轉速度提高。
而大腦這麼做了之後，基因很快也同意了，因為基因也發現越美的個體，存活率越高。基因需求的一切東西都是以：存活和繁衍為主。
好了，扯了那麼多，開始摘抄：
1.
和基因一樣，大腦也是自私的，集權式的。
大腦在面對身體內的資源競爭時，如何蠻橫地掠奪各式資源來幫助個體發展出最適合生存的生理狀態，例如神經系統以鄰為壑地躲在身體內部安全之處，以及大腦與身體爭奪養分與血液，並導致身體成長變慢，甚至導致早產等現象，都是大腦對內的典型「準自私」行徑。
2.
分工還是不分工
分工雖然能夠促進生存繁衍，但是卻不必然會為個體帶來幸福。雖然分工可以提升產能、增加效率，並造成人口和經濟成長，但是這種成長往往都是非常殘酷冷血的「數字成長」與分配不均。分工後的農業革命雖然帶來了資源成長，但是資源卻落入了少數人手中，剩下的資源則在「僅能溫飽」的邊緣不斷地推升人口數量。隨之而來的辛勞、疾病與戰爭，可以說是完全剝奪了個體的幸福感。
不過，在多細胞生物進化的早期過程中，沒有人會考慮「幸福」這件事，而「分配不均」也不會有人在意。的確，在多細胞生物進化的過程中，分工為生物體帶來極大的效率，但也正是因為分工，才讓神經細胞有了「控制」其他細胞的機會。身體中其他各種細胞在分工的美名之下逐漸喪失了自由，最後全部變成了神經細胞的共生囚犯。神經細胞和神經系統，可以說是這場早期分工遊戲中的掌權者與最大贏家。
在分工出現之前，多細胞生物的最大優勢，就是能夠較有效率地使用資源以及擁有較大的體型。不過，和單細胞生物相比，這種優勢只能說是一種「量」的優勢，而不是「質」的優勢。但是在分工出現後，多細胞生物就出現了質變，不僅在數量上擊敗了單細胞生物，更在本質上出現了變化。更重要的是，分工的現象一出現，神經細胞就馬上逮住了這個千載難逢的機會，開始「宰制」其他細胞。
這個現象在進化過程中屢見不鮮。在進化時，有些神經細胞不斷地從前線往後方撤退，這些神經細胞除了把許多體細胞推往前線，更把一些同類也留在前線。那些被遺留在前線的神經細胞，無奈地變成了主要感覺神經細胞（例如視網膜上的感光細胞和耳蝸裡的毛細胞），至於撤退到後方的神經細胞，最終則進化成為得以號令群雄的總司令——中樞神經系統中的神經細胞。
3.
原始多細胞生物的神經網絡開始進化存活能力
原始多細胞生物所面臨的三大生存困境：細胞之間缺乏整合、面對重複出現的刺激、面臨多重選擇。同時我們也來看看神經網絡針對這些困境所進化出的應對方式：系統性運動、記憶和決策。
神經網絡使得各個系統統一工作，整齊劃一，也就是系統性運動。
如果只懂得通過動作來趨吉避兇，但是卻沒有記憶、記不住教訓，這種生物肯定很難生存下去。尤其是當環境之中的相同刺激總是一而再、再而三地出現時，無法通過記憶來應對的生物，就顯得非常沒有效率。而神經網絡能夠提供的另一項重要生存能力，正是記憶。
生物面臨的另一個重大問題，就是環境中常常會出現多重選擇。面對這個難題，神經網絡也巧妙地進化出「決策能力」來應對。事實上，簡單的決策能力只需要非常少的神經細胞。
要解決這個問題很簡單，只需要再加入兩個「抑制性神經細胞」就可以了。當任何一個中間神經細胞受到刺激時，它除了會自我刺激，也會刺激一個抑制性神經細胞，然後把抑制信息傳給身體另外一側的另一個中間神經細胞。在這樣的設計之下，如果兩側的感覺運動神經細胞都受到刺激，那最後兩個中間神經細胞就都會被抑制，結果就是沒有任何肌肉細胞會收縮。
如果兩側的刺激一大一小，刺激較強的一側就會完全抑制另外一側，導致只有刺激較強一側的肌肉細胞會收縮。由此可見，簡單的六個神經細胞，就可以做出簡單而有效率的決策行為。
4.
體細胞一開始並不完全聽從神經細胞
然而，體細胞畢竟也不是省油的燈。在原始的生存環境中，生物的行為仍然非常簡單，因此決策和記憶這種高階能力並沒有明顯的競爭優勢，甚至連繫統化的運動能力都已經稱得上相當奢華。一般來說，基本的反射式神經動作就足以趨吉避兇，就可以讓生物體繁衍存活。也正因為此時神經細胞的貢獻仍嫌不足，體細胞在這個進化時期揭竿起義、推翻神經細胞的現象，時有發生。
不過在進化的競賽更加白熱化之後，許多生物的複雜度逐漸上升，生物間的爾虞我詐也導致生存越來越不容易。此時，在某些較難攻克的生物棲位之中，各種仰賴神經系統才能展現的高階認知能力也就顯得更加重要，雖然偶爾還是會見到有些生物進化出頭部退化的生存策略（例如許多貝類），但是整體來說，這種體細胞推翻神經細胞統治的例子已是愈益罕見。
在熬過了體細胞揭竿起義的時日之後，中樞神經系統總算可以說是安坐後方，徹底掌握了對體細胞的控制權。在不斷「以鄰為壑」「身後士卒」以及「集權中央」之後，分散式神經網絡逐漸轉變成集中式神經網絡，並且開始聚集在身體中央較安全的地方。在這樣的進化氛圍下，脊索動物終於粉墨登場。
5.
大腦形成與完全控制體細胞
我們就必須先來分析一下當時生物的運動模式。看看到底是什麼樣的進化因素，導致現今生物的許多重要感官和神經細胞都往頭部集中。
生物在運動時，通常會以身體的某一端作為前進端。因此前進端的信息對於運動、獵食、躲避、尋找配偶等行為就顯得格外重要。在僅擁有原始神經索的生物身上，前進端的神經索並沒有特別發達，它們也因此陷入了無法物盡其用的窘境。不過在進化的壓力下，這個狀態迅速出現改變，在身體前進端有較強感官能力的生物很快脫穎而出。想要讓身體的前進端出現較強的感官能力，就必須擁有兩個要素。第一個要素，就是要把感覺受器放在身體的前進端，例如置於前端的感光系統、嗅覺系統等。另一個要素，就是要擁有專門用來處理這些感官信息的特化神經網絡。當感覺器官和前端特化的神經區域都出現之後，身體的前進端才稱得上是真正的「頭部」，此時生物也開始進化出內在定位系統，如此才能隨時知道頭與身體的相對位置，以利於運動和轉向。於是神經索前端的「腦」終於有了雛形！
體細胞也已經完全喪失了反抗能力，只能乖乖服從神經系統的領導。除此之外，體細胞和其他生理系統的某些「權力」，也正在被中樞神經系統一步步地蠶食鯨吞。比方說，在神經系統出現之前，生物體對環境刺激做出的運動反應必須依靠地方自治：局部的神經和肌肉活動。當一個部位被刺激時，只有該部位的肌肉能夠做出回應。但是在神經系統介入接管之後，局部的刺激就會被傳導回中樞神經系統，幫助生物體做出更全面且靈活的反應，成為中央集權的模式。
在生存競爭的過程中， 這種「中央集權型生物」的可塑性和應變彈性遠遠超過了「地方自治型生物」。以海綿為例，由於缺乏中樞神經系統，它們在受到刺激時，身體只有在受刺激的部位會出現反射式的局部收縮。相較之下，具有複雜中樞神經系統的生物如人類，在受到刺激時，則會根據周遭的其他信息做出多樣化且充滿彈性的回應，例如肩膀受到觸碰時，我們可能會根據當時的環境而選擇無視刺激、熱情回應，或做出防衛性的反應。
6.
左腦控制右邊身體，而右腦控制左邊身體。
「光開關」理論認為寒武紀大爆發的最初進化驅力之一，就是因為眼睛的誕生。眼睛的誕生，讓視覺首次成為掠食武器，掠食者也因此得到升級。
視覺信息快速地啟動逃生相關的肌肉群呢？
最簡單的一種做法，就是把視覺信息送過身體中線，如此才能迅速直接地引發對側的肌肉收縮，讓生物可以在偵測到光線變化的瞬間就往反方向逃生。在進化早期，感光細胞接收到的信息應該是同時傳送到前腦與中腦的兩側。但是那些感光細胞與對側神經細胞聯結較強的生物，很快就展現出進化的優勢，因為它們的感光細胞一偵測到某側有光線變化，就會傳送至另一側的神經細胞，並導致該側的肌肉收縮。例如右側有光線變化，左側神經細胞就會被激發並導致左側肌肉收縮，左側肌肉一收縮，頭部就會往左側轉動，即可逃離右側的危險事物。同理，體感覺細胞接收到的信息主要也會傳到對側，因為這也有利於更快速地逃生。
7.
大腦進化的最大推手之一：基因突變。
六道難關，基因突變6次。
第一道難關：腦血流量不足
人腦的重量只佔體重的2%，但是卻消耗全身20%的血氧和25%的葡萄糖。這些能量，大多被用在腦神經細胞的電生理活動，以及腦中的廢物清理程序上。由於大腦需要消耗巨大的能量，因此大腦能否順利運轉、成長和進化的關鍵，就在於身體有沒有辦法滿足大腦的耗能需求。
科學家因此猜測，一千萬年到一千五百萬年前的RNF213基因可能發生了正向變異，並因此導致了頸動脈的直徑擴張， 讓流往大腦的血流量大
第二道難關：大腦無法從血液中有效獲取能量
液中除了氧氣之外，最重要的物質就是葡萄糖
無法有效獲取血液中的葡萄糖。這就好比是眼前有一片魚蝦富饒的大海，但由於沒有適當的漁獵設備，身手再厲害的漁夫也只能悻悻然地望洋興嘆。幸好，這個問題也在及時的基因突變後迎刃而解。
果然，科學家在檢視了葡萄糖轉運子基因SLC2A1在大腦中的表現量後發現，人類SLC2A1基因在大腦中的表現量比黑猩猩高出三倍。也就是說， 人類大腦比黑猩猩大腦多吸收了三倍的葡萄糖
人類大腦還善於掠奪另一種叫作「肌酸」（一種胺基酸）的養分。人類大腦中負責控制肌酸搬運的SLC6A8基因和CKB基因表現量，也比黑猩猩與恆河猴高出兩倍。
第三道難關：大腦容量太小
ASPM基因出現變異的時間點，大約就是人科動物剛剛現身的時候， 而且在人類和猩猩這兩個物種分開後加速變異。科學家因此推測，此基因可能和人類大腦擴增的現象密切相關。
第二個基因，是ARHGAP11B基因。這是一個只有在人類身上才有的基因。此基因可能也和人類大腦擴增及皮質高度摺疊的現象有關。
第三個基因，是HAR1序列。HAR1F基因的一部分，這個基因會在懷孕7～19周之胚胎的某些特定神經細胞中表現，並影響大腦皮質的發展。
當人類和黑猩猩這兩個物種分開後的短短600萬～700萬年之間，HAR1序列中就出現了十八個鹼基變異。由此可見，HAR1序列在人類和黑猩猩分開後， 出現了極為快速的變化
第四道難關：頭顱肌肉形成緊箍咒
面對硬如磐石的頭顱，不斷增加的腦細胞只能通過形成大腦皺褶來把自己擠壓在固定的狹小頭顱空間之內，柔軟的大腦無論如何膨大，包覆在外的堅硬頭顱總是安如磐石般不為所動。
科學家因此提出了一個理論：咀嚼肌群變小之後，可能意外釋放了該肌群對頭骨的束縛，使得腦容量獲得了擴充的機會。另外一個可能的效應，就是較小的咀嚼肌群也讓下顎骨變小，促成了更精巧的嘴形操控能力，讓語言發聲能力得以更進一步。
MYH16基因出現了突變現象注117。MYH16基因負責製造一種叫作「肌凝蛋白重鏈」的蛋白質。在靈長類身上，這種蛋白質只出現在咀嚼肌群當中。當此基因突變而導致肌凝蛋白重鏈無法正常運作時，咀嚼肌群就會變得比較小，也比較無力。
第五道難關：神經網絡聯結不足
隨著基因突變所帶來的前四道救援，腦細胞數量和腦容量都已經逐漸擴增。但是較多的腦細胞和較大的腦容量，並不一定就有較高的智商。最近的腦造影研究顯示，腦細胞和腦區之間的聯結方式和強度， 似乎和智商的關聯度更高
SRGAP2基因所製造的蛋白質， 與神經遷徙和神經分化等功能有關注122。它可以延緩神經細胞成熟的時間，並且增加神經脊的數量和密度。
人類基因體中一共有23個基因擁有多個備份。SRGAP2基因就是其中一個。
第六道難關：智慧不足
在大約五十萬年前，人類的FOXP2基因出現變異，讓語言能力變強，也讓人類的認知能力更向前邁進了一步。語言能力真的是一種利人利己的能力
FOXP2基因其實並不只和語言有關，它似乎和理解力以及記憶力也都有關聯。
8.
自私的大腦
身體中的許多生理現象，其實也都顯示出一個跡象，就是進化似乎偏好讓大腦獲得較多的資源。例如血腦屏障、睡眠時清除腦中廢物、早產，還有犧牲身體來成就大腦成長等現象，都赤裸裸地顯示出大腦得利後的生存進化優勢，讓大腦仿佛變成了自私的化身。
大腦和身體搶能量，讓身體成長變慢我們先前曾經提到，RNF213基因突變，導致流往大腦的血流量增加。SLC2A1、SLC6A8和CKB基因在大腦中的表現量增強，也使得大腦可以吸收更多葡萄糖和肌酸。
血腦屏障
三層結構，把頭顱內的毛細血管包得幾乎密不透風。除了少數特殊分子之外，只有微小的水分子、氧氣和二氧化碳才能滲透過血腦屏障，就算是重要的養分，例如血糖，也需要通過載體才能穿越。血腦屏障的主要功能，就是在保護大腦。除了可以阻擋細菌之外，它也可以讓大腦不會受到血液中激素的幹擾。
睡眠與大腦除汙
睡眠的功能，可能在於身體的修補、發展與成長。例如當老鼠被剝奪睡眠後，免疫能力會變差，身體療越傷口的能力也會下降。此外，睡眠也有助於身體的發展與成長。研究顯示，當進入腦波變慢的慢波熟睡狀態時，體內的生長激素濃度也會上升。如果晚上進入熟睡的時間越長，體內的生長激素濃度也就越高，有助於身體的發育和成長。
睡眠可能也有助於鞏固記憶。例如當睡眠不足時，工作記憶會受到影響，陳述性記憶和程序記憶的表現也會變差。
睡眠時可能就是腦部進行大掃除的時間。
9.
大腦提升比基因突變容易的多
一直以來，掠食者的進化都是按部就班、循序漸進地變動，只有當基因變異時，掠食者的掠食能力才會出現提升（例如咬合力增加、追擊速度變快等），受限於基因變異的速率，這個進化過程只能緩慢地進行。也正因為這個進化過程緩慢，獵物也才有時間通過同樣緩慢的基因變異機制來進化出對應的防禦方式，如更厚的皮毛、更快的逃跑速度等。
而人類大腦的優異表現，卻讓人類得以不需再經過基因變異，直接通過工具與文化傳承來發展出嶄新的強大掠食與適應能力。
10.
這個世界，只是大腦看見的世界。經常不會是客觀存在的世界。
我們只是間接看到了世界。我們的各種感覺或知覺經驗，其實完全是大腦的產物。我們真正「接觸」到的，只是大腦對這個世界的「虛擬摹本」。我們的感官在接收到外在世界的能量和信息後，會產生電生理變化。這些電生理信息傳入大腦後，大腦會對這些電生理訊號做出詮釋，重新創造出一個類似外在世界的「虛擬世界」。我們的感知經驗，就是這個虛擬世界。我們就是通過大腦所創造出來的「意識」或「虛擬世界」來認識世界的。
不相信嗎？
請大家尋找一下身邊最強的光源，然後凝視著該光源，儘量不要移動眼睛。在心中默數十秒之後，再把視線轉移到視野中較陰暗之處，或者乾脆閉上眼睛。此時，由於視網膜上的細胞在強光照射後產生疲乏，就會讓你持續看到一些顏色或光影。這個有趣的現象，叫作後像（Afterimage），它清楚呈現出一個事實：即使外在世界中不存在任何可以誘發視覺的事物（例如當你閉上眼或把視線移到視野中陰暗之處時），大腦仍然可以憑空創造出視覺內容。
通過意識與心靈，大腦似乎可以不再受限於基因的操控。以基因的角度來看，任何行為都應該要以促進生存與繁衍為優先，但是發展出意識的大腦，有時候卻樂於活在大腦自己所創造出來的虛擬世界，追求自己所創造出來的愉悅，甚至做出不利於生存繁衍的行為。
從自私基因的角度來看，這完全是大逆不道、不利於進化的逆天行為，但是從另一個角度來看，這些行為則顯示出大腦本身也是自私的（或者說是自由的），其自私／自由之甚，甚至到了可以對抗基因的地步。大腦不屈服於基因所重視的「生存繁衍效用」，寧願追求可以帶來愉悅的「心理效用」，就好像大腦也有它自己的自由與意志一般。