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贪婪的大脑

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最近在图书馆翻书的时候,偶然发现一本名叫《贪婪的大脑》的科普书,副标题是“为何人类会无止境地寻求意义”,正好是比较关心的问题。

这个事说来话长,不妨从生物群体演化的机制开始。

生物演化利用基因保存和传承遗传信息,这种模式如此运作:

  1. 使用遗传基因记录有利于生存的重要信息
  2. 读取基因中的信息,构造生物个体
  3. 个体进行繁殖活动,复制基因信息
  4. 发生基因变异,产生新的信息,并在完全保持一致和完全混乱之间保持平衡
  5. 通过自然选择,保留更适应环境的个体,及其基因中携带的生存信息

当环境和生物间的竞争要求更复杂的生存策略时,需要写在基因中的信息也越来越多。
同时,通过淘汰个体来适应新环境的方法效率太低,在一个生命周期内能够获取生存知识的个体更有竞争力——越是偏向于 K 选择理论的物种越是如此。
于是,在基因编码之外,生物进化出了神经元及其集合——大脑,用神经元来形成和记录更高层次的信息——“概念”。
更多的层次在这些基础上建构,一层又一层,直到产生一种高效的体系,形成从信息流中发现规律性和意义的学习能力,认识大自然中高度结构化、互相关联、具有不同的等级结构,准确地捕捉到世界瞬息变幻的特征,并且在众多现象中洞悉本质,做出精确的预测,掌握胜过其他生物演化的优势。

这种演化的模式如此运作:

  1. 神经元在无意识状态下处理相对简单的、几乎不具备任何结构的信息
  2. 在大量的信息中过滤和提炼数据,决定要进一步分析哪些重要的信息
    • 这一过程就是“注意”,注意接收原始输入,并将其转换成由相互关联的各种事实组成的一个整体,然后进入意识范围
  3. “注意”输出的信息存贮在工作记忆空间中,最多只有4个意识空间可用于短暂保留意识对象
    • 利用注意系统以及意识强大的分析能力,可以藐视工作记忆的界限,将大量的数据有规律地载入每个意识空间
  4. 寻找组块:渴望发现接收到的任何信息的结构,积极寻求模式——任何能够提高实践及理解能力的数据信息
    • 不断寻找生活各个方面的规律
    • 想出各种对自己有利的策略
    • 积极寻求游戏里的模式,即使游戏对生存没什么直接的作用
    • 沉迷于发现信息的结构,如果不能在日常生活中让自己的渴望得到满足,会人为地制造机会发现模式,并从中获得乐趣
  5. 注意并记住组块:意识在工作记忆内部寻找具有结构性的信息组块,发现信息中重复的部分,将这种重复归纳成一条规律
    • 将信息压缩成容量更小却更有用的形式,不再需要记住大量数据,只要记住一条规律
    • 规律能够揭示数据的某些机制,使我们对数据有深刻的理解,根据数据进行预测
    • 学习的过程就是将新的项目与之前记住的项目联系起来形成组块,组块再组合起来,形成更大的记忆对象,产生具有各种功能、各种等级、相互关联的知识
    • 工作记忆里的组块,能为长期记忆提供索引,很快找到重要信息
    • 将看起来独立的不同项目依据模式组合起来,发现新的联系,觉察到事物的机制,更深入了解这些事物的运作情况。记忆系统也随之变得更高效、更聪明
  6. 运用构建起来的组块作出决定和指挥行动

大脑存在两种工作模式的系统:

  • 一种是缓慢的、慎重的意识系统,意识处理某些很新或很复杂的任务,进行重大革新,揭示深层的模式,优化重要目标,发现潜在的重要机会,从而使精神世界更高效地运作,能以最少量的意识完成任务
  • 另一种是快速、自动、几乎无意识的系统,利用意识形成的组块进行运作

从生物学上来说,人类的目的是为了生存和繁衍,无意识为这个目标尽一切努力,而意识是协助无意识达到目标的高级助手,在做决定和行动时只是起辅助作用,而不是起支配作用。
习惯性的、重复的决定看起来是不自觉的、无意识的,但在最初的时候,是经过有意识的思考才形成的,无意识无法进行具有结构性的、高级的思考,因此在做重要的复杂决定时,意识仍然起了不可忽视的作用。

意识组块与无意识自动处理过程相互作用,目的是同时利用信息处理的两种方式。
理想的对策是:在一切顺利的情况下,力求稳定;但生命受到威胁、面临绝境、需要新思想改变状况时,则将意识看作革新机器,倾向混乱、革新。
但是,与基因的方法不同,意识是以相对安全的、经过引导的方式,实行半混乱的探查,只接受那些明显有益于有机体的深刻见解,这些见解或是提高有机体对世界的认知能力,或是提高有机体的行为能力。
一旦这些革新组块被发现,就会逐渐添加到认知体系相对稳定的那部分中(大多属于无意识范围)。

回到最开始引起我兴趣的那个副标题的问题——为何人类会无止境地寻求意义?
现在我们已经有了初步的答案:
我们大脑的认知工作模式天生就要在看似杂乱无章的世界中寻找信息的模式、规律和结构,因为这能带给我们超越基因演化模式的优势。
这一演化动力驱使我们不断深入挖掘更深层次的意义,甚至自己制造和赋予意义。

根据意识神经科学对大脑的研究认识,作者还谈论了价值体系和情感,自我意识和自由意志,精神分裂症、抑郁症、自闭症等意识异常导致的精神疾病等话题,部分内容摘录如下:

仅仅是存储信息没有意义,还需要运用知识去做有意义的事请,也就是行动起来。
人类的大脑,其主要的任务还是以最佳的方式控制躯体的运动。
运动的首要机制是本能行为,这是所有动物都具备的。
本能是一种先天遗传的大脑“程序”,能将感觉输入与特定的反应联系起来。本能有利于生存,并能使动物最大限度地进行繁衍。
在本能行为中,基因的作用是利用大脑储存及处理信息的能力(这些信息太复杂,不能仅仅以直接的遗传方式解决)。
本能很重要,但如果没有一些最基本的学习能力,本能发挥的作用并不大。
学习当然是件好事,但如果被无数的事实包围着,那么该学习哪些呢?
答案是:动物受一套价值体系的限制,价值体系规定了什么是好的、让人愉快的,什么是不好的、令人痛苦的。
这一机制在进化过程中不断完善,规定什么有利于生存与繁衍,什么不利于生存与繁衍。
这套价值体系对任何相关的刺激物归类,归类的依据为刺激物是有利于动物发展还是使动物陷入危险,以及利益或危险有多大。
简单的动物会遵照这套价值体系活动。但它们并不知道为什么某些东西是有利的或有害的。
这时价值体系需要情感来扩充,情感解释了动物认为某些东西有利或有害的原因。
原始的情感主要有三类:恐惧,厌恶和愤怒。
与简单动物相比,我们人类有着大量复杂的情感类型,如妒忌、幸灾乐祸、不公平感。
人类比其他哺乳动物有更为丰富的情感类型,因为我们生活在庞大、复杂、等级制度的社会,要处理各种社会及政治问题,要与不同类型的人打交道。

各种形式的自我意识只是高深的智力与丰富的意识生活的副产品,而不是意识产生的原因。
我们的情感和感觉都很重要,使我们能够生存下去。从意识的角度看,它们只是我们能够意识到的另一种形式的信息,是我们意识到上百万种经验的一部分,有很多经验与我们的情感和感觉无关。
意识到自我,或自己的想法和感觉,可能是意识的副产品,然而这个副产品却有深刻意义。
对自我的意识属于重要的意识现象,属于很高的概念层次,处于思想金字塔的顶端。在概念的分层中,意识处于顶端。
这使我们体验到的不是一些枯燥的原始数据,而是具有各种模式的生动的信息,这些信息蕴含着意义,使我们能毫不费力地了解周围世界。

我认为自由意志很简单。如果我们不需要大脑这台机器与外界产生互动就能进行自由选择,那么我们就不能说自己具有自由意志。
我们的大脑就是一台机器,我们怎么能够离开大脑而进行选择呢?
如果有人认为机器是没有自由意志的,我们人类也是没有自由意志的,那么就没有争论的必要了。
然而,我们低估了处于危险情境下神经机器的能力。
我们的大脑极其复杂,有600万亿个神经联结。
大脑这台机器很特殊,是一个无比强大的信息处理装置,存有关于世界的无限丰富的内在模式,还能精确地复制过去经历的事件。
这些神奇的特性让我们产生幻觉,以为离开外部世界、甚至离开神经系统的羁绊,我们也能做出决定。
例如,假设由于命运的捉弄,我失去了所有感觉,要靠药物维系生命,通过管子进食和呼吸。我不能收到任何外界信息,但我可能还能意识清醒地活上好几年。
在这期间,我可以在脑海里构思古怪的小说,谱写乐曲,或者构想某些关于政治和哲学的天真的理论。
我的内在世界发生了什么很难准确预测,但是我可以创造性地利用与外界失去联系之前积累起来的各种知识。
没有任何人造机器能够进行这些无法预测的活动,而我们人类与外界失去联系后还能进行这些活动。
我并不是说,大脑的复杂性使得自由意志成为可能。相反,我只是强调那种幻觉令人信服的一个原因。
几乎没有什么可以动摇我们根深蒂固的关于自由意志的幻觉,那么我们就接受这一思路,只是需要重新定义自由意志,将它限定在一个范围之内,即正常情况下做的有意识的、理性的决定。
比如,精神分裂症患者所具有的自由意志比正常人大为减弱,因为他不能做有意识的、理性的决定,而做这样的决定在正常人看来是理所当然的。

自闭症患者的信息组合能力特别强。
为了压缩过剩的意识以减轻压力,很多自闭症患者会建构各种结构,不管是在他们的头脑中还是在现实生活中。他们会小心翼翼地搭积木,并制订很多规则,有很多习惯性动作。这些做法的目的是减少生活中的新奇和混乱,代之以有规律的、压缩的模式。这也是他们寻求具有很强规律性的爱好(如数学运算,成为“活日历”等)的原因。事实上,自闭症患者拥有的特殊才能只限定在一个小范围内,但是这些才能大多与具有逻辑性和等级结构的意义模式有关。
我们很多人都渴望模式和结构。但是自闭症患者的渴望更迫切,更持久。关注结构以及习惯性地运用组块,成了自闭症患者的救生艇,为了不被意识信息的海洋淹没,他们拼命地抓住这艘救生艇。同时,寻找模式也成了他们的生活乐趣,给他们带来安全感。
由于社会生活太混乱、无序、不可预知、无法掌控,自闭症患者很容易感到沮丧。相对而言,他们的精神生活更具逻辑性。换句话说,自闭症患者最初避开社会生活,是因为他们感受到的信息量过多,无法有效压缩,让他们感到压力过大。