大腦的故事-讀書筆記
作者大衛·伊格曼（David Eagleman）享譽全球的腦科學家，任教於斯坦福大學，大腦可塑性、時間感知、聯覺和神經律等方面的權威人物，已在《自然》《科學》等期刊發表100多篇學術論文。獲美國神經科學學會科學教育家獎，該組織是世界上影響極大的神經科學組織。
伊格曼還是BrainCheck公司、Neosensory公司的創始人。推出了判斷用戶是否患有腦震盪的軟件，開發了幫助聽覺障礙者獲取聲音信息的exoskin背心。曾登上意大利《魅力先生》雜誌封面，被成為世界上最有頭腦、最能產生新點子的人之一，此前封面人物有布拉德·皮特等。
人體是一個複雜而精美的傑作，而大腦是其中最為神秘的存在。我們通過它在世界上來往穿梭、做決策，放飛想象力。 我們的美夢、清醒時的人生，都源自它飛速運動的數十億細胞。我們歷經悲喜、絢麗多彩的完整人生，都發生在這區區 1.4 千克重的東西里。
而如此重要的大腦，一直像一個難解的謎題，困住了無數頂尖的科學家，也被我們所忽視。在《大腦的故事》中，享譽全球的腦科學家，《西部世界》科學顧問大衛·伊格曼，用一篇篇引人入勝的故事，為你展現腦科學領域的前沿成果，帶你領略大腦宇宙的奇妙之處。
為什麼記憶常常不靠譜？切斷與外界的聯繫，「現實」會消失嗎？為什麼我們有時會感到時間變快或變慢了？做決定時，大腦里發生了什麼？為什麼有人不能快速做決定，總是猶猶豫豫？ 那大腦究竟是怎麼設置的？我們又是怎麼感知這個世界？這些問題，在這本書當中都會找到答案。
我們是誰
作者在開始就提到：從單獨的一次談話，到一個人所屬的更廣義上的文化，人生中的所有經歷都塑造着大腦的微觀細節。用神經學的說法來講就是，你是什麼人，取決於你來自什麼地方。
大腦永不停歇地改變形狀，持續地重塑自身迴路；而因為你的經歷獨一無二，所以你神經網絡里廣闊而複雜的連接模式也獨一無二。此外，這些模式還在不斷地改變你的整個生活，「你是誰」也因此在不斷變化，永不休止。
人類大腦不做預設
人類的大腦只有區區1.4千克，但是它的作用卻出乎我們意料。比如剛出生時，我們比較弱小，不能走路、不能說話，也不能完整地表達想法。但是其他動物，比如海豚生下來就能游泳，斑馬生下來幾十分鐘就能奔跑，就連我們的近親猿猴，生下來不久也能獨立了。
簡單來看，好像我們沒有其他物種有優勢，但是從根本來看，我們擁有的本能比其他物種要厲害的多，我們生下來，就有兩種本能：一種叫吮吸反射，就是當你把一個東西放在嬰兒嘴邊時，他會自動地去吮吸它，這是為了吃奶；還有一種叫握持反射，就是當你把手指放在嬰兒的手心時，你突然鬆開手，他會自動地抓緊你的手指，這是為了不讓自己從媽媽的懷裡掉下去。
除了這兩種反射的生存本能之外，我們還會什麼呢？我們剩下的就只是哭了。所以，基本上在出生的頭一兩年，如果沒有人養育你，那你就很難活下去。
從表面上來看，其他物種剛出生就能跑、能獨立，似乎有很大的優勢，但實際上這是一種限制。動物幼崽之所以能夠迅速發育，是因為它們的大腦基本上都是按照預定程序來發展的，這個叫硬接線。這種預設犧牲的是未來發展的靈活性。
假如，把一隻在非洲草原上生活的獅子放到北極，那這隻獅子一定沒有能力適應北極的生活，因為它大腦里的預設程序，就是在熱帶草原上生活的。它沒有根據環境來改變自己大腦程序的靈活性。所以，大腦的預先設定只適合於在生態系統中某一特定的生態位。一旦這動物離開了這個生態位，它們發展的可能性就基本喪失了。
相比之下，我們人類的大腦並不是一生下來就把所有的東西都連好了線，而是根據我們生活經歷的細節來重新進行塑造。我們把這種情況叫現場接線。所以，你會發現，我們人類可以在不同的環境下蓬勃發展，從熱帶草原到高山，再到繁華的都市。這些都和我們的大腦有關，因為我們在出生的時候，大腦還尚未完工。
那人類大腦是怎麼樣發育完成的呢？人類大腦發育的重點，不在於腦細胞數量的增長，而在於腦細胞之間聯繫方式的改變。即便是兒童，他們腦細胞的數量和成年人也是一樣的。嬰兒剛出生時，大腦中的細胞是相互獨立的，也就是說它們彼此之間沒有過多的聯繫。但是，在人生的頭兩年，隨着外界環境對大腦的刺激，大腦細胞膜外面會出現改變。它們會長出很多像樹杈一樣的結構。這個結構特別重要，叫突觸。
突觸有什麼作用呢？突觸其實就是神經細胞之間相互連接的橋樑，所有的電信號，都是通過這座橋樑傳遞給其他細胞的。在生命的早期階段，它們會特別迅速地連接，每一秒就有多達200萬個新連接在嬰兒的大腦里形成。這時又出現了一個問題，就是神經細胞連接的速度太快，很快就達到了高峰，而且也遠遠超過了人自身的需要，那麼這時，新的連接就不再增長了。取而代之的，是神經細胞開始「自我修剪」。
比如，嬰兒期接觸到的語言會強化人聽到這種語言中特定聲音的能力，弱化聽到其他聲音的能力。比如一個分別出生在日本和美國的孩子，在生命的開始，他們能同時聽到這兩種語言裡所有的聲音並且給到回應。但是，隨着時間的推移，在日本長大的小孩會逐漸喪失分辨R和L音的能力。因為在日文當中它們是沒有分別的。這就說明了，我們從小會受到生活環境的塑造。
受到關愛的孩子更聰明
在漫長的童年時期，大腦不斷對突觸進行修剪，根據環境的具體情況塑造自己。讓大腦與環境相匹配，是一種明智的策略，但也伴隨着風險。如果大腦發育的環境，也就是孩子得到養育和照料的環境，並不是個「符合預期」的合適環境，大腦就很難正常發育。
比如，有一位醫生，叫查爾斯·納爾遜，是美國波士頓兒童醫院的一位兒科教授。1999年，一個偶然的機會，他去參觀一個孤兒院。在那裡，他發現了一個非常可怕的景象。他看到所有年幼的孩子跟動物一樣被關在嬰兒床上。
這些孩子得不到任何感官和感覺上的刺激。而且，由於人手有限，每15個孩子只配1名照管人員。為了節省成本，院方跟照管員說，如果孩子哭，你就讓他們哭，不要抱，也不要關心。院方擔心，如果一個孩子經常哭，你去哄他，可能以後他就會哭個不停。
在這樣環境下長大的孩子會出現什麼樣的結果？當納爾遜醫生來到了另外一個房間時，裡面有好幾個已經在孤兒院長大的孩子，這些孩子雖然從來沒有見過納爾遜，但是每個人都表現得特別熱情。他們都想跳進他的懷裡、坐在他的腿上、拉着他的手。
但這種現象並不正常。正常的小孩應該只會對自己非常熟悉的親人表現出這種親昵，對陌生人，一般都會覺得害怕和膽怯。但是在孤兒院長大的這些孩子，卻表現出了對陌生人的異常親昵。
納爾遜醫生回去以後，立刻組織了一個科研團隊，對孤兒院的136名兒童進行了全面的檢查。他們發現，在孤兒院長大的孩子的智商明顯偏低。普通孩子的平均智商在100分左右，而孤兒院長大的孩子的智商平均只有六七十分。此外，這些孩子的語言能力都極度滯後。用腦電圖來監測腦電活動，也發現他們神經活動明顯減少。
這就是說，如果一個人在小的時候缺少情感刺激，他的神經突觸就很難連接起來，那麼就會造成大腦的發育不全。納爾遜醫生的研究也揭示了一個重要的結果，就是一旦孩子進入到安全和充滿關愛的環境當中，那麼他的大腦就能夠得到不同程度的恢復，而且越早進入適當的環境，恢復得越好。
那麼到了青春期呢？大腦有什麼變化嗎？二三十年前，很多人都認為，到了童年末期，大腦的發育就基本完成了。但是，直到現在我們才知道，其實人類大腦的構建要花長達25年的時間。而且，青少年時期是神經進行重組和改變的重要時期。
人在青春期的時候，額葉的神經電活動是非常活躍的，而且是遠遠高於成年人，因為額葉主要就是管人的情緒控制。所以，青少年就特別容易表現出情緒不易受控制的現象，而且還特別愛冒險，這就是跟這個時期大腦發育的特點有關係。
有人可能會問，既然大腦的構建時期是25年，那是不是過了25歲，我們的大腦就不會改變了？根據我們的研究，即便到了成年期，大腦還會繼續改變，而且這種變化，要比我們想象的大得多。
比如，英國倫敦開出租車司機。他們經過4年的強化培訓，通過了最艱難的記憶任務之一：「倫敦知識」考試。如果你要通過這個考試，就必須記住全倫敦320條不同的路線、25000條大街、20000多個地標和人們的興趣地點，包括賓館、飯店、電影院等等。由於這個倫敦知識考試實在是太難了，所以引起了一群神經科學家的興趣。 他們選了一些英國倫敦的出租車司機，然後用儀器掃描他們的大腦，發現海馬體的區域有些異常。海馬體和人類的記憶有關，特別是空間記憶的關鍵區域。科學家發現，參加完考試以後，這些司機的海馬體的體積明顯變大了很多，這是由於不斷增加空間記憶訓練所造成的，而且是這份工作幹得越久，他們大腦里這塊區域的變化就越大。
所以，通過這個研究表明，其實成年人的大腦並非固定不變。通過訓練，每個人的大腦都是可以進行重塑和改變的。大腦會產生改變，但有的時候也並不是越變越好。有時候一個平時看起來人畜無害的人，會突然行為異常。
比如，1966年8月1日，在美國得克薩斯大學奧斯汀分校，有一個叫查爾斯·惠特曼的25歲年輕人，他搭乘電梯去了學校的觀景鐘樓。到達頂層之後，他在沒有任何徵兆的情況下，突然掏出手槍朝着鐘樓下的人開槍掃射。整個射擊過程，持續了大概幾十分鐘，最終導致了13人死亡、33人受傷。他最後也被警方射殺了。
這是一起很大的案件，所以警察趕到他的家裡，發現他在前一天晚上還殺害了自己的妻子和母親。在隨後的調查當中，警察發現了一個非常重要的線索：他的家中有一封遺書。
在遺書上，他說：「這些天我真的搞不懂自己。我應該是一個理性而聰明的年輕人。然而，最近我總是冒出很多不正常、不合理的想法。我死後，希望執行屍檢，看看是否有明顯的生理病變。」
根據這個遺囑，惠特曼的屍體進行了屍檢。後來，病理學家給出了一份報告，發現在惠特曼的大腦里長了一個小腫瘤。這個腫瘤很小，體積大概只有5美分硬幣大小。壓迫到了一個叫作杏仁核的位置。杏仁核位於大腦的深部，主要是參與跟恐懼和攻擊相關的思考。所以，正因為腫瘤對杏仁核施加的少量壓力，才使他的大腦發生改變，從而引發了一系列嚴重的後果。
雖然這是一個比較極端的例子，但是在我們的生活當中，因為大腦的改變而讓人變成另外一個人的例子，比比皆是。比如，長期酗酒的人，還有一些藥物也會讓人發生改變，甚至我們看的電影、做的工作、生活中的點點滴滴，都在不斷地塑造着我們的神經網絡。簡單來說，就是我們因為環境、經歷的各種影響，讓大腦的連接不一樣，最後決定我們成為一個什麼樣的人。
我們如何感知世界
作者在書中提到了一個顛覆我們認知的結論：這個世界其實是無色、無味、無聲的。我們感受到的色彩、質感、聲音和氣味其實都是幻覺。這是為什麼呢？
從現代神經科學的角度講，我們看到、聽到和聞到的這些，其實都是經過大腦加工的。比如說顏色，就是「當電磁輻射接觸到物體時，人的眼睛就捕捉到了它的部分反射。我們可以區分出上百萬種的波長組合，但這些波長組合僅僅在我們人類的大腦里才會變成顏色。」所以說，色彩本質上是一種我們對波長的闡釋，只存在於我們的大腦當中。
而且，我們這裡所提到的波長僅限於所謂的「可見光」，也就是從紅色到紫色這一部分波段。「可見光」只占電磁波譜的一小部分，甚至還不到十萬億分之一，而波譜的其餘部分，比如無線電波、微波、X射線、伽馬射線、手機信號，甚至是WiFi信號等等，其實全部都在我們的身邊流淌，但是我們完全意識不到。這是因為我們人類沒有任何專門的生物受體去捕捉這些波段的信號。我們所能看到的，只是單薄的一種現實片段，它非常受我們自身生物能力的限制。
其實不光是人類，這個世界上的每一個物種都只能獲取自己的現實片段。比如有一種昆蟲，叫蜱蟲，沒有眼睛，也沒有耳朵。理論上，它應該生活在一個又聾又瞎的世界裡，但是它卻能正常地生活。它是怎麼捕捉圖像的呢？它是從環境中捕捉溫度和體味的信號，然後在大腦中形成圖像。還比如蝙蝠，它檢測到的是空氣壓縮波的回波定位。
有人也一定會很好奇，同樣都是人類，我們彼此之間感受到的現實是一樣的嗎？對於大部分人來說，其實這很難判斷，但是有這麼一小部分人，我們能確定他們對現實的感知的確和大部分人不一樣。
有一個叫漢娜的女孩，她有什麼特點呢？當她看到英文字母時，她的身體內部會產生顏色體驗。對她來講，字母J是紫色的，T是紅色的。當她看自己的名字時，感覺就像日落從黃色開始漸變成紅色，接着又是雲朵的顏色，慢慢地變回了黃色。當然，她也不是看所有人的名字都這麼美。有時候，她看別人的名字就像一攤嘔吐物。
漢娜為什麼會有這樣的感覺呢？科學家把這種表現命名為聯覺。這其實是一種感知混合的情況。其實聯覺還有很多種分類，像漢娜是能夠看到字母的顏色，還有的人能夠嘗到字母的味道，有的人能聽到聲音的顏色。在這個世界上，大約有3%的人具有某種能力的聯覺。所以，聯覺的存在，證明了一個事實，就是人們對世界的感知並非都是一個模子裡刻出來的。不同的人、不同的大腦，對現實的內部體驗可能是完全不同的。
我們怎樣做決定
該不該吃冰激凌呢？現在就回復這封郵件，還是等一會兒再回呢？穿哪雙鞋呢？我們的日常生活由成千上萬個小決定組成：做什麼，走哪條路，怎樣回應，是否參與。早期決策理論認為，人類是理性的行動者，會權衡選擇的利弊來做出最優決定。但有關人類決策的科學觀察並不支持這種設想。
大腦做決策的方式
他們認為，大腦做出了決定，它會本能地從這種模糊的狀態里做出選擇。然後，你再看的時候，它又重新做了選擇，甚至你來回反覆地切換，但是不管怎麼說，大腦總是在模稜兩可之間為你做出了選擇。
比如，電車困境：如果有一輛電車突然失去控制沿着軌道向前沖，這時軌道前方有四名工人正在施工。如果電車繼續前進，那這四個工人必死無疑。此時，你發現自己身邊有一個控制杆，可以操控鐵軌的方向，能讓電車轉到另外一個軌道上，但是，在另一條軌道上有一個工人。這時你就面臨着兩個選擇，你是讓電車自然地向前衝撞死四個人，還是扳動扳手，讓電車轉向另外一條軌道撞死一個人？這時你會拉動控制杆嗎？ 好，我們再來看另一個稍有不同的場景。同樣也是一輛電車失去控制直衝向前即將撞向四名工人。這一次，你是站在一個能夠俯瞰整個軌道的一個水塔高台上。此時，你發現面前有一個大胖子。他胖到什麼程度呢？如果他落在軌道上的話，他的體重足夠攔下電車救下那四個工人。那麼問題來了，你會把他推下去嗎？
乍一看，這兩個場景其實都是一回事，都是用一條命來換四條命。事實上，人們對於這兩種場景給出的答案是完全不一樣的。這是為什麼？因為對於大腦來說，第一個場景只是一道數學題，大腦激活的部位只是參與解決邏輯問題的區域，我們管它叫大腦的理性網絡。然而，在第二個場景中，你必須要在水塔上跟這個大胖子進行身體的接觸，然後把他推下去害死這個人，那麼，此時你大腦與情緒相關的區域，會參與到決策當中來，我們把它叫作大腦的情緒網絡。
理性網絡告訴我們，死一個好過死四個，但是一旦你的情緒網絡參與到決策中的時候，你就會觸發一種本能的感覺，也就是謀害別人是錯誤的想法。所以，這時你的決策很可能就改變了。
電車困境清晰地揭示了現實世界中的情況。讓我們來想一想現代戰爭，它變得越來越像是拉動控制杆，而不是把人從水塔上推下去。一個人按下按鈕發動遠程導彈，這個行為僅僅激活了參與解決邏輯問題的網絡。操作無人機變得就像是玩電子遊戲，網絡攻擊在遙遠的地方就能給對手造成重大傷害。此時是理性網絡在發揮作用，而情緒網絡不一定參與。遠距離作戰的這種較少情緒參與的性質減少了人腦的內在矛盾，讓人更容易下手。
一位權威人士認為，發射核導彈的按鈕應該植入總統最好朋友的胸膛里。這樣，如果總統決定發射核武器，他就得對朋友下狠手，撕開對方的胸膛才行。這一設想能讓情緒網絡參與到決策之中。在做生死攸關的決定時，不受約束的理性非常危險；而在大腦議會中，我們的情緒是非常強大且很有洞見的選民，不能疏忽地將情緒從大腦議會中驅逐。如果人人做起事來都像機器人，這個世界可不會變得更好。
因此，作者說，在決策的時候，情緒網絡扮演着非常重要的角色。假如我們都沒有情緒的話，每個人做事都像機器人，那這個世界一定會變得更加危險。
為什麼我有時候」情願「上當
我們大部分人都喜歡即時滿足。比如，2008年，美國的經濟大幅度下滑，其中一個很重要的原因，就是因為很多人過度借貸了。他們用了太多未來的錢在此刻消費，所以一旦利率上調，很多人就發現自己還不起錢，然後就破產了，從而引發了經濟危機。
這場經濟災難跟我們大腦的神經網絡有什麼關係？這是因為即時滿足在我們做決策時的誘惑力太強了。從這個角度理解的話，房地產泡沫不只是一種經濟現象，還是一種神經現象。
對大腦來講，此刻的力量太大了。比如，我們明知道自己不該喝酒，但還是忍不住來了一杯；明知道我想保持身材，但還是沒管住嘴。那面對此刻的誘惑，我們能做點什麼呢？
這本書給了我們一個方法，叫尤利西斯契約。什麼是尤利西斯契約？尤利西斯是羅馬神話中的一個英雄。傳說在特洛伊戰爭勝利之後，他坐船凱旋迴家。途中，他們的船隊會經過一個島嶼。那個島嶼里住着一個叫塞壬的海妖。據說，海妖非常美麗，而且歌聲特別優美。但是，問題在於，任何人只要聽到她的歌聲，就會被她吸引，然後他們的船就會被引到暗礁上，從而導致他們觸礁身亡，葬身海底。
尤利西斯特別想去聽海妖的歌聲，但是又不想犧牲自己和船員的生命。於是，他就想了一個方法：他讓船員把自己綁在船的桅杆上，然後讓所有的船員都用蜂蠟堵住耳朵。這樣的話，他們就聽不到海妖的歌聲了。尤利西斯跟他們說，到時候不管自己怎麼哀求、怎麼命令，都一定不要給他鬆綁。他們要做的，就是往前划船就可以了。
你看，尤利西斯知道自己在事情的當下，沒有足夠的理智做出好的決定，所以就未雨綢繆地把事情先提前安排好，這就叫作尤利西斯契約。這種方法在我們的生活中怎麼應用呢？
比如，你想去健身，但你知道自己到時候肯定會犯懶，那怎麼辦呢？你可以提前約一個朋友第二天在健身房見面，那第二天到點了，你就不得不去健身房見朋友，順便也就健身了。
所以，尤利西斯契約的關鍵在於，你要意識到自己在不同的時間、不同的環境，會變成不同的人。因此，你要不斷地了解自己，要在理智時做決定，提前做出安排，防範不理智時的自己做錯誤的決定。
