人類對大腦一直十分著迷，從 1235 年宋慈開創法醫鑒定學，到 1955 年愛因斯坦大腦被偷去研究，時至今日，人類對大腦的奧秘終于有了一點成果。

大腦的發育過程是怎樣？大腦告訴我們的世界是否是真實的世界？是我們塑造了大腦，還是大腦塑造了我們？

大衛·伊格曼在他的新書《大腦的故事》中，為我們解答了這些問題。大衛·伊格曼是享譽全球的腦科學家，他在大腦可塑性、時間感知、聯覺和神經律等方面有突出貢獻，獲得過美國神經科學學會科學教育家獎，并且在《自然》《科學》等期刊發表論文過百篇。

下面就讓我們通過這本腦科學入門讀物《大腦的故事》一起探秘大腦

一、大腦是如何塑造我們的

在講解大腦發育歷程前，我們需要先了解一個概念——神經元。大腦的一切活動，都是腦內的生物電化學反應，即一種有規律的放電模式。而承載這一切的，或者說決定我們與之不同的，則是這些生物電的載體，即“神經元”。我們可以把神經元看成是一個長滿觸手的球星，而兩個神經元相連時，即他們的觸手手拉手時，這些連接處則被稱之為“突觸”

當我們出生時，嬰兒時期大腦內的神經元還是彼此獨立，未曾相互連接的。在0~2歲之間，隨著細胞接受開始接收感覺信息，那些我們看到的、聽到的、嘗到的、觸碰到的，有了這些感覺信息，神經元便開始迅速連接起來。每一秒就有多大200萬個新連接（即突觸）在嬰兒腦內形成。

隨著神經元連接數量的迅速暴增，神經元連接而成的突觸的數量開始爆炸性增長。在突觸數量的頂峰，也就是嬰兒發育至2歲時，大腦內已經擁有約100萬億個突觸，是成年人突觸數量的2倍。

當然，大腦中的神經元并不會這樣一直連接下去，它們會依靠外界環境的刺激開始進行自我“修剪”。也就是說，雖然每個人都擁有相同的出廠設置（同樣數量的神經元），每個人卻又不同的脾氣秉性，原因就在于后期調整，即突觸根據外界環境刺激而進行的自我修剪。

這些修剪并不是隨意為之，而是大腦根據外界環境的刺激來進行的，比如嬰兒對物體的觸碰，童年的伙伴，學校的課業，所有這些，都是為了幫助大腦收集信息，完成對自己的修剪和塑造。由此可見，生長環境對大腦發育的重要性，良好的環境可以提供給大腦豐富的刺激，為大腦的發育提供基礎。

在《大腦的故事》中提到過一個案例，一個名為布加勒斯特早期干預計劃，這個研究后來成為了世界兒童早期發展的指導性研究。

研究員對羅馬尼亞孤兒院的136名，6個月到3歲之間的兒童進行了評估。這些孩子從出生就待在孤兒院中，因為孤兒院人力有限，嬰兒被關在床上不能動彈，所有的孩子擁有同樣的發型，衣著，按時間表喂食，排隊在塑料盆中小便，施行監獄化管理。當然，這些孩子也不會得到情感回應。研究員發現，這些在羅馬尼亞孤兒院的孩子，由于沒有良好的成長環境，他們普遍表現出了糟糕的大腦發育水平。

根據測量，孤兒院孩子的智商只有普通孩子的6到7成；還有語言能力滯后等大腦發育不完善的跡象；不僅如此，用腦電圖測量后，還發現孩子們的神經活動明顯較少。所以，一個充滿關愛，良好的成長環境，對兒童大腦的發育至關重要。我們是什么樣的人，在很大程度上取決于我們所處的環境。

當我們成長到25歲，即成年期，大腦對突觸的修剪便漸入尾聲，之后便是我們對自己的主動塑造了。

如果前期沒發育好也別太擔心，根據大腦神經的可塑性原則，25歲后，我們仍然可以進行自我完善，即古語有云的“30而立40不惑50知天命”。但如果你自以為前期發展很好，后期不再完善自己，不再接觸外界信息，刺激大腦，那你也會自食苦果。

春秋時期的一代霸主齊桓公，他就是因為被寵臣環繞，拒絕接收新信息，最后落得被活活餓死的下場。

古往今來，如齊桓公一般，拒絕接收新信息，導致大腦無法全面發展，做出正確判斷的事例不在少數。先有《莊子》中未曾見過世界的井底之蛙，后有因為不解黎民疾苦說出“何不食肉糜”的晉惠帝，再近一些更有清朝閉關鎖國。每一個無不是沒能對自己，也就是自己的大腦給與持續、豐富的信息刺激，最終導致了令人可笑、可嘆的悲劇。

不管何時，何種境遇，都不能放棄對外界信息的吸收，只有不斷吸收新的信息，不斷對大腦進行刺激，你的大腦才會不會停止生長，否則也可能會退化回羅馬尼亞孤兒院里大腦發育不完全的兒童。

除了無時無刻對信息的接收，大腦塑造我們的第二個方面，是過去記憶對我們的影響。 決定我們今天是什么人的，不是我們自己，而是我們昨天的記憶。

大腦通過記憶，獲取信息，記錄過去，預想未來。通過對過去信息的吸收達到自我成長，并對其重新組裝，繪制未來的畫面，從而掌握更好的進化優勢。我們常說的吸取教訓，其實是大腦的本能，而其中的教訓，則來自我們對過去的記憶。

但我們在記憶上卻常常犯錯，我們以為自己擁有連續的記憶，但這其實是我們的幻覺。記憶的敵人并非是時間，而是其他記憶。我們可以從記憶的過程來理解：首先，外界刺激激活神經元，之后，被激活的神經元會相互連接、固定，最終，會形成包含這些外界信息的神經元網絡，這些組織在一起的信息便是你的記憶。

但是，大腦中的神經元并非無限量供應，隨著我們的成長，神經元連接而成的突觸一直在被修剪，經常激活使用，連接入神經網絡的突觸會被強化，反之，則會弱化，甚至消除。我們的記憶并非是一整段完整的影片，而是一個個帶有進化信息的片段。

今天的你，不等于昨天的你。生物學上，每四個月，紅細胞就徹底更替一遍，皮膚細胞每幾個星期也會換一輪，甚至每七年里，我們身體的每一個原子就會徹底由其他原子所取代。你在不停地翻新，重生為一個新的你。即便擁有相同的經歷和記憶，不同時期的你，也會因為記憶的更迭和外界的刺激，擁有不同的看法，不同的價值觀和目標，成為完全不同的人。

我們之所以成為我們，不僅是因為我們大腦的生物學構造，更是因為我們腦中的記憶更迭。

二、我們是如何依靠大腦感知世界的

山川風物，四時美景，我們以為世界上的一切都是通過我們的眼耳口鼻、我們的皮膚軀體體驗而來，但真正的幕后功臣，是我們的大腦，是大腦賦予了這一切意義。

為我們帶來各種覺知的感官，他們只是大腦對環境信息的收集器。眼耳口鼻等感官將環境信息轉譯為電化學信號傳輸給大腦，大腦通過比較不同感官傳來的信號，并檢測這些電活動模式，從而猜測外面的世界是怎樣的。

在大腦理解世界，猜測世界的過程中，它將這些外界的環境信息一一賦予意義，給海水賦予咸味，天空賦予色彩，花朵賦予香氣。然而腦中的世界并非是客觀的世界。客觀世界的海水不一定是咸的，天空不一定是藍的，蜂蜜也不一定是甜的，甚至連水，都不一定是濕的。

那么我們的感覺器官是否可以單獨存在，大腦又是如何比較和檢測所有傳到腦中的環境信息的呢？答案就是，大腦需要通過全身感官傳來的信息，進行全身體驗，交叉參照，并且沒有一種感官是可以單獨存在。

下面我們來舉個兩只小貓的例子。在1963年，麻省理工學院的兩位研究員將兩只出生不久的小貓放入一個圓筒內，實驗設計讓兩只小貓看到同樣的東西，接受相同的視覺刺激，唯一不同是一只小貓是通過自己行走獲得視覺刺激，這只小貓有點像拉磨的驢子，圍著圓筒中心轉圈。而另一只則是被放在盒子里，因為主動行走小貓的運動而被動獲得視覺刺激。

雖然兩只小貓獲得的視覺刺激相同，但只有靠自己身體運動的小貓發育出了正常視力。原因是自己運動的這只小貓，將自己的運動與視覺輸入變化相匹配，為大腦提供了可以交叉參照的環境信息。而另一只被動輸入的小貓，因為無法進行全身體驗，將感官信息交叉參照，最后無法發育出正常視力。因此我們得出，大腦需要通過多感官，全身性的體驗，來交叉比較收集到的環境信息，從而更好的理解世界。

那么發育出正常視力的小貓能看到所有的物體嗎？我們無法詢問小貓，但就這個問題，我們詢問了人類。答案可能有些出乎意料，你看到的并非是你以為的世界，甚至都不是全部的畫面，而只是少量的細節和你腦中的歷史畫面。

在我們一天消耗的能量中，有20%是用來為大腦提供動力。由此，為了更好的保存實力，大腦被設計成了低能耗模式，也就是說，它不會每次都處理眼睛收集來的所有畫面信息，而只是處理少量的細節。那些令人捉摸不透的魔術，就是利用了這一點，蒙蔽了我們的大腦。

而大腦如何決定處理哪些細節，則是通過與腦中的歷史畫面比對后，發現的那些不同之處。你不禁要疑問，腦中的歷史畫面是哪來的，只能說大腦十分會編織過去，并且它對過去的編織，往往要先于我們看到的現實。在大腦接受外界的環境信息前，它會根據你的記憶信息構建自己的內部模型，之后對環境信息與其內部模型做比較，最后將兩個畫面的差別報告給大腦，而不是將所有畫面報告給大腦。

從生物結構來說，正向信息輸入是視覺信息進入視覺皮層，也就是從眼球到腦組織這個信息傳輸的方向，會有數量龐大的神經元連接。但令人奇怪的是，在反方向，從腦組織到眼球的方向上，神經元的連接數目是正向的10倍。可以看出，大腦在輸出歷史畫面上要遠比接收新畫面上用功。

由此看出，我們對世界的感受，不僅因為大腦對各種環境信號賦予的意義，而我們具體能看到什么，則是依賴于大腦為我們建立的歷史信息，即過去環境對我們的影響。

三、我們是如何依靠大腦做決定的

上面講了大腦如何影響我們對外界的感知，那么大腦的運作是否會對我們的內在特質，尤其是我們的個人決策有影響呢？

我們以為自己每一個決策，都是我們自主進行的選擇，然而在這本《大腦的故事》中，則為我們呈現了與之相反事實——絕大多數決策，都是大腦的無意識運轉替我們做的，而并非是我們有意識的主觀決斷。

比如我們脫口而出的詞語，對事物的好惡，甚至是簡簡單單邁出步子向前走這件事，都是大腦的無意識在操縱你。我們很容易學會走路，但如果要讓你用慢動作去演示如何邁出收回每一步，每條腿抬起的角度，用的力道，落地的方位，恐怕很難做到。

但這一切，對大腦的無意識運轉來說，則輕而易舉。我們可以一邊走路，一邊聊天，或者一邊看電影，一邊吃爆米花，我們既不擔心走路摔倒，也不會擔心爆米花送不到口中，這一切都是因為大腦的無意識在我們無法察覺的地方，時刻運轉著。 它時刻搜集外界信息，了解我們抬腿的角度，落下的方位，知道爆米花和我們張開的嘴巴的距離，并且通過它強大的計算能力，讓我們享受電影的同時，依然能準確地吃到爆米花。

你可能也曾有這樣的體驗，很多難解的問題，在和他人溝通的過程中，或是自己的自言自語中，甚至是夢境中常常能靈光閃現。你以為的水到渠成，其實是大腦的無意識運轉通過不斷地收集信息，并高速計算而得出的結論。

大腦的無意識如此強大，那我們的主觀意識又有什么作用呢？

如果說無時無刻不在工作的無意識運轉是一家公司的員工，那么大腦的主觀意識，則是這家公司的 CEO，它負責應對意外和突發事件，扮演腦中各種需求的仲裁角色，它還能為整體發展擬定計劃，設立目標。雖然它不經常出現，但它的每一次工作都具有決定性意義。

比如我們在大腦如何感受世界中講到，大腦并不是每次都識別眼睛看到的所有細節，只是與歷史模型做對比，識別出現實畫面與歷史模型的差別，而這個差別，就是大腦認為的意外和突發事件，是無意識運轉無法處理的，需要報告給主觀意識來決斷。

主觀意識的仲裁功能就更厲害了，它在某種程度上決定了我們的行為。看似安靜的大腦其實并不平靜，會有很多想法，會時常爭吵，比如你的策劃案馬上要交稿了，但你又很想來一盤王者榮耀，你甚至還有點想吃東西，這時就需要主觀意識來根據你的計劃和目標來進行仲裁了。

大腦中的無意識運轉像大公司中的員工，他們在自己的工作崗位默默付出，是他們勤奮的工作使大腦這個能量巨大的機器得以運轉，使得我們時刻行動自如。但員工們也會有爭吵，這是就需要主觀意識這個 CEO 進行仲裁，并為公司擬定發展計劃，設立行動目標，保障公司前進步伐的同時，也保障前進的方向。

四、結尾

在《大腦的故事》末尾，作者大衛·伊格曼還暢想了人類未來，比如根據大腦對感官信號的利用原理，大衛·伊格曼認為人類可以突破自身身體部件的限制，給自己更換甚至是擴充更經久耐用，功能繁多的外接器官，如機械臂，或者將大腦的超級計算功能發揮極致，安裝腦機接口，將所有信息直接輸入大腦等。讓科幻電影《阿麗塔》、《黑客帝國》等成為現實。

至于具體怎么發展，人類能否突破自身軀體限制，讓我們拭目以待吧。

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