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解構意識大腦:如何看待「情緒」對行為的影響?

36氪專門為讀書設立了【36氪領讀】欄目,篩選一些值得讀的書,並提供一些書摘。希望你手邊有一本稱心的書,讓讀書這場運動繼續下去。


內容簡介

繼顛覆性巨著《笛卡爾的錯誤》之後,達馬西奧通過對多年認知神經科學研究的總結,向一個困擾人類的根本謎題發起了大膽的衝擊。這個謎題就是:意識從哪裡來?

在梳理了大量臨床案例和大腦神經解剖結構的線索後,達馬西奧解釋了在他眼中大腦如何構建心智、心智如何構建意識的原理,並著重強調了自我在構建意識大腦中的重要性。這種基於演化的研究角度,徹底轉變了長久以來人們看待和描述有意識心智的方式。

在《當自我來敲門》中,達馬西奧邀請讀者和他一起踏上一場意識的冒險之旅,帶領讀者深入迄今為止無人到達的未知領域,層層揭開自我與意識的秘密。


作者簡介

安東尼奧·達馬西奧

美國南加州大學神經科學、心理學和哲學教授。

他以情緒為出發點,從演化的角度重新闡釋了人類意識產生的路徑,其研究成果被各學科研究者廣泛引用,被美國科學信息研究評為「高被引學者」之一。

他的首部著作《笛卡爾的錯誤》一經問世便獲得熱烈反響,自此以後,神經科學、心理學和哲學的研究都發生了巨大的轉向。


書籍摘錄

從單細胞到有意識的大腦

單個細胞的生存意志

很久很久以前,在漫長的演化歷程中,生命形成了。時間是在38 億年前,所有生物的祖先第一次露面。大約20 億年之後,成功生存下來的單菌落眼看就要佔領整個地球了,這時,具有細胞核的單細胞生物出場了。細菌同樣是單細胞生物,但它們的DNA 並非聚集在細胞核之中。

具有細胞核的單細胞生物更加高級。這些生命形態在學術上被稱為真核細胞,屬於一個更大的生物層級,即原生動物門。這些細胞是生命初期最早出現的真正獨立的生物。在沒有共生生物的情況下,它們也能夠獨立存活。今天,這些簡單的單細胞生物仍然與我們共存著,活躍的阿米巴原蟲和奇妙的草履蟲就是例子。

單細胞生物具有胞體支架,即細胞骨架,內有細胞核和細胞質。細胞核是儲存細胞DNA 的指揮中心;而在線粒體等細胞器的控制下,養料在細胞質中轉化為能量。軀體的邊界是由皮膚來界定的,在細胞的內外之間也存在這樣一種邊界,名為細胞膜。

從許多方面來說,我們能從單細胞生物的樣子看出個體生物可能會是什麼樣子,譬如說我們自己。我們可以將其看作一幅抽象的草圖:細胞骨架對應著軀體的支架,正如所有人體內的骨架一樣;細胞質對應於軀體內部及所有臟器;細胞核等同於腦;細胞膜等同於皮膚。在這些細胞中,有的甚至還具有等同於四肢的纖毛,可以在纖毛的協同運動下遊動。

比較簡單的個體生物相互合作,從而令相互分離的真核細胞成分聚合起來,換句話說,細菌放棄了獨立的地位,作為組成部分,構成了高效、嶄新的集合。某一類細菌產生了線粒體,另一種細菌幫助那些喜歡遊動的生物形成了細胞骨架和纖毛,例如螺旋體,如此等等。

令人吃驚的是,我們這樣的多細胞生物體也是以相同的基本原理組合起來的,數以億萬計的細胞組合在一起形成了組織,不同類別的組織組合在一起形成了器官,不同的器官連接起來形成了系統。組織的例子包括皮膚、黏膜內壁及內分泌腺的上皮組織,肌肉組織,神經組織或神經元組織,以及在恰當位置將它們連接起來的結締組織。

器官的例子非常明顯,從心臟到胃再到腦都是。系統的例子包括由心臟、血液和血管所組成的整體,即循環系統,還包括免疫系統和神經系統。這種合作布局導致我們的機體成為由萬億個不同種類的細胞組成的高度分化的組合。當然,這些細胞中包括了 大腦最特別的構成要素:神經元。

多細胞生物,或者說後生生物的細胞與單細胞生物是不同的,主要差別在於單細胞生物的細胞必須自給自足,而多細胞生物的細胞則生活在差異極大、極為複雜的環境中。對於單細胞生物的細胞來說,許多任務必須獨立完成,而對於多細胞生物來說,這些任務被分配給了特定類型的細胞。

大體上,任務的分配與單個細胞內不同結構所表現出來的不同功能角色是類似的。多細胞生物由多種相互配合的單細胞生物組織而成,最初它是由更小的個體生物組合而成的。簡單看來,多細胞生物具有多個部分,各部分中的細胞相互配合。這聽起來很熟悉,可能會讓你聯想到人類社會。這種相似性令人吃驚。

雖然多細胞生物系統與內分泌系統及大腦一樣,的確擁有具備高級分析決策力的指揮中心,但其管理方式是高度去中心化的。然而,對於包括我們自己在內的多細胞生物而言,所有細胞都具有單個細胞所具有的相同成分,即細胞膜、細胞骨架、細胞質、細胞核,只有少數細胞例外。如紅細胞只有120 天的短暫生命,只負責運送血紅蛋白,它們不具有細胞核。

此外,所有這些細胞都具有相似的生命周期:出生、發育、衰老、死亡,與大型生物別無二致。人類機體的生命基礎是眾多同時存在、分工明確的生命。事實上,如果沒有生活在人類黏膜層之中的細菌,我們就無法生存下去,考慮到這一點,上述措辭只是一種保守的說法。這些細菌聚集在一起組成了「微生物群系」,據估計,它們的數量比所有人類數量的10倍還多。

單細胞生物似乎具有一種不可動搖的決心,其微小細胞核內的基因命令它們活多久,它們就會活多久。對生命的支配中包含一種對維繫生命的篤定堅持,直到細胞核內的某些基因允許細胞死亡,這種堅持才會終止。

我知道,用「慾望」和「意志」這樣的概念來描述單個細胞,是難以想像的。直覺告訴我們,巨大的人類大腦通過運作而產生了態度和意圖,它們是與具有意識的人類心智相聯繫的,怎麼可能會在如此初級的生物上出現呢?但不管你想把這種細胞行為的特徵稱作什麼,它的確是存在的。

單個細胞沒有有意識的認識,也不具備大腦中複雜而神秘的思考機制,但它看起來擁有一種態度:希望活到基因所規定的壽命長度。不可思議的是,這種希望,以及為了實現這種希望所需的所有一切,在有關生存條件的外顯認識及考量出現之前就已經出現了,因為這兩者顯然都是細胞所不具備的。為了讓細胞繼續生存,細胞核與細胞質相互影響,進行了複雜的計算。它們每時每刻都在處理各種生存條件帶來的問題,想方設法令細胞適應環境、繼續存活。

根據不同的環境條件,它們會以令人驚訝的精準度對內部分子的位置和分布進行重新排列,並改變如微導管等子成分的形態。對於威脅或良好的境遇,它們都會作出反應。顯而易見,這些適應性調整是由細胞的遺傳物質指示細胞成分完成的。

人類意識成就社會文化

我們常常會上當,認為在高級的生命管理背後,態度、意圖和策略起源於龐大的大腦和複雜的有意識心智。如果從演化金字塔的頂端、從目前的環境出發來看待這一問題的話,這樣考慮是合理而謹慎的。然而真實情況是,有意識心智僅僅是將對生命管理的認識變得可知而已。我們會發現,有意識心智對演化的關鍵貢獻位於更高級的水平上,與深思熟慮的線下決策及文化創新有關。

我絕對不是要貶低生命管理的高級水平所具有的重要性。事實上,通過讓我們進行選擇,人類的有意識心智使得相對靈活的社會文化規定成為可能,超越了群居性昆蟲所展現出的蔚為壯觀而複雜的社會組織,準確地將演化引入了新的軌道,這正是本書的主旨之一。我對意識的傳統觀點所採取的敘事順序進行了反轉,認為生命管理的隱性知識出現於意識經驗之前。我還想說,這種隱性知識極為複雜巧妙,不應該被視為原始落後的。它極其複雜,看上去相當智能。

我並不是在貶低意識,相反,這樣做的主要目的是為了提升無意識生命管理的地位,並指出它組成了有意識心智的態度及意圖的藍圖。我們體內的所有細胞都具備我剛剛提到的這種無意識態度。人類的意識渴望生存、渴望超越其他物種,這會不會是我們體內所有細胞早期意志的集合,是所有細胞的集體宣言呢?

與眾不同的神經元

藉由一個聲音傳遞出一個群體的意志,並不僅僅是充滿詩意的想像,而是與有機體的實際情況息息相關的。這個聲音的確存在,它以自我的形式存在於意識腦之中。但是,個體如何將單細胞及其集合的無大腦、無心智的意志傳遞給起源於大腦的、具有有意識心智的自我呢?要實現這一點,需要在敘述中引入一個全新的、劃時代的角色:神經細胞,或者說神經元。

就我們所知,神經元是一種獨特的細胞,它不同於任何一種人體細胞,甚至不同於其他任何一種腦細胞,例如神經膠質細胞。神經元何以如此與眾不同、獨樹一幟呢?它不也一樣具有細胞體、細胞核、細胞質和細胞膜嗎?不也和其他人體細胞一樣會對內部分子進行重新排列嗎?不也一樣能適應環境嗎?是的,它的確具有所有這些性質。神經元是徹頭徹尾的人體細胞,但它們又非常特殊。

為了解釋神經元為何如此特殊,需要從功能性和策略性差異方面進行思考。一種基本的功能性差異是,神經元能夠產生改變其他細胞狀態的電化學信號。電信號並不是神經元發明的。像草履蟲這樣的單細胞生物也能產生電信號,以此來支配自己的行為。但神經元是利用這些信號來影響其他細胞,比如其他神經元、分泌化學分子的內分泌細胞以及肌纖維細胞。其他細胞狀態發生改變,從而產生了活動,活動又形成了最初的行為,並對行為進行調節,最終促成了心智的產生。

神經元之所以具有這種本領,是因為它能沿著叫作軸突的管狀部位產生並傳遞電流。有時候,電流傳遞的距離已經達到了肉眼可見的範圍,信號會從運動皮層出發,沿著神經元軸突傳遞幾十厘米到達腦幹,或者從脊髓傳遞到四肢末端。電流到達神經元末端的突觸後,會引起化學分子的釋放,這種化學分子就是神經遞質,它將對傳遞鏈條上的下一個細胞產生作用。如果接下來的細胞是肌纖維細胞,就會產生運動。

神經元為什麼能做到這一點?這一問題的答案已不再神秘。和其他人體細胞一樣,神經元細胞膜的內外都存在電荷,而電荷是由於鉀、鈉等離子聚集在細胞壁內外而產生的。但神經元利用了細胞膜內外的巨大電荷差異,即極化的狀態。當這種差異大幅降低時,某處細胞膜就會產生局部去極化,而這種去極化會像波浪一樣沿著軸突傳遞下去。這種波浪就是電衝動。神經元去極化後,我們就說它們「被激活了」或者「正在放電」。總之,神經元和其他細胞具有相似之處,但它能夠向其他細胞發送信號,對它們造成影響,從而改變其行動。

上述功能性差異造成了重要的策略性差異:神經元的存在是為了使其他人體細胞獲益。對於基本的生命加工而言,神經元並不是必不可少的,所有那些壓根兒就不具備神經元的生物都能輕而易舉地證明這一點。但在具有多種細胞的複雜生物體內,神經元能協助多細胞生物體管理生命。這就是神經元的目的,也是由神經元構成的大腦的目的。從令人驚嘆的創造力到高尚的精神境界,大腦展現出了各種令人敬畏和難以置信的本領,這些本領似乎正源於神經元所棲身的軀體管理生命的決心。

在一些不太發達的腦中,神經元排列形成神經節,構成神經網路,這些神經元也協助著其他軀體細胞。它們接收來自軀體細胞的信號,促進化學分子的釋放,使內分泌細胞分泌出激素,將其傳遞到軀體細胞從而改變細胞功能;或促成運動的產生,令肌纖維興奮並收縮。然而,在複雜生物結構精巧的大腦中,神經元網路最終形成了對軀體部分結構的模擬。它們對軀體狀態進行表徵,對其所服務的軀體進行映射,並構成了軀體的某種虛擬的神經替身。重要的是,神經元畢生都與這具它所模擬的軀體保持著聯結。我們將會看到,對軀體的模擬、與軀體保持聯結,都對管理功能起到了良好的作用。

總之,神經元與軀體息息相關,這種對軀體的不懈影響,正是神經元、神經元迴路及大腦的典型特徵。我相信,這正是我們體內的細胞對生存的隱性意志能夠被轉譯為有心智、有意識的意志的原因。腦迴路模擬了這種隱性的細胞意志。妙的是,神經元和大腦與軀體相關這一事實,還說明了外部世界是如何在大腦和心智中被映射的。我會在第二部分中說明,大腦對軀體外世界的映射,是基於對軀體的調節來實現的。當軀體與周圍環境相互作用時,眼睛、耳朵、皮膚等軀體感覺器官會產生變化,大腦對這些變化進行了映射,於是也對軀體之外的世界間接地形成了某種形式的表徵。


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