反直觉的大脑

大脑是人体最重要的器官,也是人体的指挥中心,我们全部的生命活动都离不开大脑的参与。

大脑分为各个不同的功能区域,比如视觉中枢、听觉中枢、运动中枢。从直觉去思考,各功能区域就像是不同的机械部件,拥有不同的零件、结构以及运作方式。就像一幢房子里面,客厅、厨房、厕所的家具与摆设都不一样,实现的功能也不尽相同。

但事实上,科学家们发现,不同的区域底层算法都是一样的。也就是说,无论是视觉中枢还是听觉中枢,它们产生作用的机理都一样。这就意味着,如果其中某个区域坏掉了,可以由其他部分来替代。这被称为大脑的可塑性。

关于大脑的可塑性,有个生动的例子:

美国一位教授的父亲,因为事故损伤了大脑而导致全身瘫痪。经过检测,其大脑运动中枢部分损伤达到97%,这在医学上已经可以定论无法恢复。但这位教授并没有放弃,他帮助父亲进行运动训练,仅仅三年时间,父亲便恢复了运动能力。这一结果让人震惊,科学家发现,正是其他部分的大脑替代了原本损伤的运动中枢的功能,才使得这位父亲重新站了起来。

除了底层算法相同,大脑还具备一个反直觉的特征,那就是进入大脑的输入信息都是相同的。这点不太好理解,毕竟视觉输入的是光投射在视网膜上所形成的像,而听觉输入的是由于空气波动而产生的震动,触觉则是皮肤上所感受到的压力,这三者是由完全不同的物理现象引起的不同知觉,为何到了大脑这就一样了呢?

这是因为,视觉、听觉以及触觉的输入信号,从前端传感器(分别对应眼睛、耳朵和皮肤)到达大脑中枢,都需要通过神经来传导,这些信号在传输过程中都需要先转换为神经信号(“动作电位”或“电脉冲”)。对于大脑而言,神经信号没有本质的区别,无论它源自哪里。

看到这,大家可能有疑问,既然对于大脑而言,无论是视觉输入、听觉输入还是触觉输入都没有本质区别,那它到底是如何区分各种信号的呢?

答案是模式。

不同的输入信号在神经传导时会表现出不同的模式,根据不同的模式,神经会将不同的信号传输到对应的功能区域,从而产生对应的知觉。也就是说,在大脑看来,我们对于世界的认知只有各种不同的模式

关于模式有这样一个例子:威斯康星州大学生物医药工程学的保尔教授发明了一种装置,可以让盲人通过舌头获得“视觉”。这种装置需要盲人在前额戴一个小型摄像机,用于采集图像信息。然后在舌头下面安装一个传感器,将采集到的图像信息转换为一个个压力点。这样,组成画面的像素就变成了含有无数压力点的模式,经由舌头传输到大脑。经过训练,大脑能够很快识别这种模式并将其还原为图像,盲人也因此获得“视觉”。

从上面的内容可以看出,大脑虽然是人体内最复杂的器官,但其运作方式却出奇的简洁。各功能区域不仅底层算法相同,而且输入信号也没有本质区别,唯一需要区分的只有模式。

如此看来,我们的大脑从一开始就是一个没有分别的整体,在成长的过程中,因为不同的输入模式而分化出了不同的功能区域。但这些区域并不截然独立,而是拥有相同的算法,并具备互相替代的能力。

未来,随着脑科学的进一步发展,我们对大脑会越来越了解,届时,应该会有更多神奇的现象让我们为之震惊,请拭目以待。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 158,117评论 4 360
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 66,963评论 1 290
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 107,897评论 0 240
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,805评论 0 203
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,208评论 3 286
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,535评论 1 216
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,797评论 2 311
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,493评论 0 197
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,215评论 1 241
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,477评论 2 244
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 31,988评论 1 258
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,325评论 2 252
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 32,971评论 3 235
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,055评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,807评论 0 194
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,544评论 2 271
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,455评论 2 266

推荐阅读更多精彩内容