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脑的超级秘密
作者 : [美] 克里斯蒂安·杰瑞特(Christian Jarrett)
译者 : 任楠 陈赟
出版日期 : 2018-06-28
ISBN : 978-7-111-59943-2
定价 : 79.00元
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扩展信息
语种 : 简体中文
页数 : 295
开本 : 16
原书名 : Great Myths of the Brain
原出版社: John Wiley & Sons(SIN)
属性分类: 店面
包含CD : 无CD
绝版 : 未绝版
图书简介

人类的大脑重量不过1400克左右,却产生了记忆、感知,塑造了个性,也是众多悲剧的来源。直到现在,关于大脑还有太多的未解之谜。更加不幸的是,对大脑的无知也导致了各种各样的误解和谣言。在取得每一项真正突破的同时,也伴随着挥之不去的骗局。杰瑞特意识到,这些对大脑的误解正在产生不可忽视的负面作用,不仅伤害着我们的孩子,也威胁着我们的健康、商业和真正的神经科学研究。因此他写了这本有关大脑的书,采用了最新的研究成果,对现代神经科学中的虚构和事实进行了分析。

图书特色

图书前言

“作为人类,我们可以辨认许多光年之外的星系,可以研究比原子还小的粒子。但却还没能解锁双耳之间那3磅物质的神秘之处。”这是美国总统贝拉克·奥巴马在2013年4月启动耗资数百万美元的“脑计划”(Brain Initiative)项目时所发表的讲话。这个项目支持的是“通过推进神经科学技术的创新来进行脑部研究”以及开发新的方式将脑部活动视觉化的理念。在同一年,欧盟宣布斥资10亿欧元的“人脑项目”(Human Brain Project)为人脑建立了一个计算机模型(见误区No.18)。
对神经科学的关注并不新鲜,早在1990年,美国总统乔治W.布什就将20世纪90年代指定为“脑科学的十年”,这期间发生了一系列引发公众关注的神经科学相关事件,出版了一大批相关出版物。自那时起,人们对神经科学的兴趣和投资与日俱增,有人甚至把21世纪说成是“脑科学的世纪”。
尽管我们对与神经相关的事充满热情,但奥巴马的话准确地描述了人们当前的知识水平。在理解脑的进程中我们的确在大步前行,但脑仍有许多不为人知的神秘之处。人们常说一知半解可能是很危险的事,而与脑相关的谣言就是在一种兴奋和无知的背景下不断滋生的。我所谓的“与脑相关的谣言”是指那些围绕着脑和脑部相关疾病展开的故事和错误概念,其中有一些已经在日常生活中变得司空见惯,许多人都把它们看成理所当然的事实。
这么多错误的概念盘旋在周围,使得人们更难判断什么是真正的神经科学研究结果,什么是与脑相关的谣言,或者如一位科学博客作者所称的“神经胡扯”(见neurobollocks.wordpress.com),也有人将其称为神经炒作、神经鬼话、神经垃圾或者神经谬论。报纸的头条新闻称人们已经发现了掌管这种情绪或那种情绪的“脑部位置”(见误区No.15)。从神经领导力到神经营销,销售人员把“神经”这一前缀安放在任何你能想到的活动上,以便跟上脑科学的时髦(见误区No.27)。略懂皮毛的治疗师和自我激励大师则是随便借用神经科学的术语,把与脑相关的谣言与改善自我的宣传口号混在一起迷惑别人。
2014年,一位记者,同时也是一位过度热诚的神经科学家,甚至试图用脑科学的基本术语来解释(那时正在发生的)伊朗的核问题谈判。1在撰写《大西洋》(The Atlantic)时,作者实际上提出了一些精彩的观点,尤其是在历史事件和人们对公平的认识方面。但因为把这些心理学和历史学方面的洞见贴上了神经科学的标签,或者无缘无故地提到脑,就让它们的可信度大大降低了。这就好像作者在写文章之前喝了一些脑汤,然后就在他们提出一些有趣的历史或政治观点时,像打嗝一样喷出了一些关于神经科学方面的胡言乱语。
本书将带你浏览一些广受欢迎、经久不衰但却十分危险的谣言和错误概念,比如“我们只利用了10%的脑”这一广为流传的理念(见误区No.11);还有一些与脑部疾病相关的误解更为具体也更为有害,比如当一个人癫痫发作时应该往他的嘴里塞东西以防止他吞下自己的舌头这个错误理念(见误区No.38)。我会为大家列举一些在报纸头条和最新电影中传播脑谣言的作家、电影制作人还有江湖术士。我还会调查这些谣言的起源,并且尽自己最大的努力利用学界公认的最新科学研究结果来解释关于头脑如何运作的真相。
终结神经谣言的迫切需要
阿姆斯特丹自由大学的桑内·德克(Sanne Dekker)和她的同事们最近对几百位英国和荷兰的教师进行了一次调研,想研究他们是否了解一些和教育相关的脑误区,结果令人警醒。他们的问卷中有32项与脑相关的陈述,其中穿插着15项神经科学方面的误区,而教师们认为其中一半的误区都是对的。2此外,这一结果并非适用于所有教师,参与调研的老师之所以报名是因为他们对于利用神经科学改进教学特别感兴趣。
调研中那些老师们所认可的误区包括左脑学习者和右脑学习者的理念(见误区No.12),还有身体协调性练习可以改善脑部两半球之间的功能整合。令人担忧的是,有一些骗人的教学项目自称以脑科学为基础(见误区No.29),它们常常会散布一些相关的谣言,而教师们似乎特别支持这些谣言。最令人不安的是,对脑的一般常识了解越多的人也越相信教育方面的神经神话,这又一次表明一知半解可能是一件危险的事。
如果那些负责教育下一代的人都会受到一些与脑相关的误区蛊惑,这绝对可以说明我们需要在帮助公众分清神经骗术和真正的神经科学方面做出更多努力。此外还有一些研究显示,只向人们呈现关于脑的正确信息是不够的,包括心理学专业学生在内的许多人仍然认同10%以上的误区,这进一步提醒我们需要正面对抗与脑相关的谣言。我们需要采取一种“驳论方法”,即先详述与脑相关的误区,然后揭穿这些谎言,我在本书中的大部分采用的就是这种方式。
圣地亚哥大学的帕特丽夏·科瓦尔斯基(Patricia Kowalski)和安妮特·泰勒(Annette Taylor)在2009年的一项研究中比较了这两种教育方法对65名心理学本科生所产生的效果。3她们发现与只是呈现准确的事实相比,直接驳斥脑科学和心理学方面的谣言可以使学生们在学期末进行的一项关于心理学事实与谎言的测试中成绩显著提高。所有学生的期末测验成绩提高了34.3%,而接受驳论法教学的学生提高了53.7%。
我们之所以需要终结谣言,还有另一个原因就是媒体对待神经科学的方式。伦敦大学学院心理学与语言科学分院的克里奥德娜·奥康纳(Cliodhna O’Connor)和她的同事们分析了2000~2010年英国媒体对脑研究领域的报道,结果发现各类报纸经常为了自己的目的滥用神经科学领域中的新发现,期间还会穿插一些与脑相关的谣言(我们将会在本书中看到大量的例子表明美国媒体在传播神经谣言方面也并不清白)。4
通过分析几千份与脑相关的新闻报道,奥康纳发现记者常常习惯以神经科学领域的新发现为基础编造新的脑科学谣言,包括可疑的自我改进方法或教养方式,或者危言耸听的健康警告。还有一个主题就是利用神经科学来支持群体差异,比如使用“女性的脑”或“同性恋的脑”这类词汇,让人感觉好像所有符合这类身份的人都拥有同一种类型的脑(见误区No.13了解关于脑性别差异的真相)。奥康纳和她的同事们总结道:“人们会在脱离背景的情况下利用(神经科学方面的)研究来制造夺人眼球的新闻标题,推广简单伪装过的意识形态论据或者支持特定的政治目的。”
关于本书
前言部分的结尾是关于脑部基本解剖结构、脑科学技术和术语的一些入门知识。第1章开始谣言终结的旅程,首先会提供一些历史背景,包括从古至今我们对脑的理解是如何发展的,然后会详述一些已经过时的谣言,这些谣言现在已经没有那么多人相信了,但仍然经常出现在我们的格言和俗语中。比如负责思维和情绪的器官是心脏,这一理念人们相信了好几个世纪,而且它仍然会不时地出现于一些当代的短语中,比如“心碎”和“用心学习”。第2章的主题仍然是历史方面的,讨论的是民间传说中一些与脑相关的技术如何治疗精神病和神经疾病,比如残酷的额叶切断术。第3章介绍的是一些神经科学中的传奇人物,包括他们的生活和他们的脑,比如19世纪的铁道工人菲尼亚斯·盖奇(Phineas Gage),他被一根铁棍穿过了大脑但却幸存了下来,还有亨利·莫莱森(Henry Molaison),他是一名健忘症患者,有大约100位心理学家和神经科学家都对他进行过检查。
第4章开始介绍一些经久不衰的经典谣言,其中有很多你可能都会感到熟悉。实际上,你自己很有可能就相信那是真的。比如右脑型的人具有更高的创造性;我们只利用了头脑的10%;女人在怀孕时会失去理智;还有神经科学正在改变人类对自我的理解。我们将会看到这些误区当中的确存在一些真实的细节,但现实情况要微妙得多,而且也比那些谣言更引人入胜。
第5章讨论的是与脑的物质结构相关的一些误区,比如脑越大越好。此外我们还会看一看围绕着特定脑细胞展开的一些谣言,比如镜像神经元让人之所以为人,还有在你想到祖母时会有特定的脑细胞对此做出反应。
接下来第6章我们会转向一些与脑科学技术相关的误区。这类误区常常会以热门话题的形式出现在媒体上,比如大家普遍认为脑扫描技术可以看穿人们的心思,互联网会让我们变笨,以及计算机脑力训练游戏能让你变聪明。
第7章讲的是脑与世界和身体的关联方式。这一章会揭露一些广为流传的误区,比如我们只有五种感官。还会挑战一些理念,比如我们所看到的就是世界真实的样子。
结尾的第8章处理的是一些与脑损伤和神经性疾病相关的错误概念。我们将会看到像癫痫和健忘症这类疾病是如何在好莱坞电影中呈现的,还会查看一下情绪障碍是由于脑中化学物质失衡这一理念是否正确。
谦逊的必要性
为了揭露关于脑的错误概念并将脑的真正运作方式呈现出来,我钻研了好几百篇文章、查看了最新的书籍文献,在有些情况下还直接联系了世界顶级的专家。我尽力以客观的态度,不带任何目的性地审阅了相关的证据。
然而,只要你花时间研究与脑相关的误区就很快会发现今天的许多谣言在过去就是被人们当成事实看待的。我的描述都是基于当今最新的研究证据,但对此我仍然要保持虚心的态度,因为事实可能会发生改变,而且人们也可能会犯错。科学界的一致看法可能会不断发展,而不会随着时间改变的应该是保持怀疑而开放的态度,以平衡的证据来判断各种主张,并且只以寻求真相为动机进行研究,而不是为了服务于什么其他的目的。我就是抱着这种态度完成了本书。此外我还在下面的故事栏中列举了一些小技巧,可以帮助你以怀疑的态度、利用实证研究的方法自己去寻找那些与脑相关的误区。
在前言的结尾部分我会介绍一些基本的脑解剖知识,但是在此之前我还想和读者们分享一个现代的例子来说明为什么我们需要在脑误区领域保持谨慎和谦恭。谣言的产生通常是因为某项主张或研究结果具备一种直观的吸引力。一项主张听上去有道理,并且与某个广受欢迎的论点一致,于是很快就被人当成是理所当然的事实,尽管相关的证据基础其实很薄弱。最近有一种得到许多顶级神经科学家认可并广为流传的理念就是如此,那就是色彩斑斓的脑扫描图像具有非凡的说服力和诱惑性。然而新的证据显示这只是脑科学领域的一个现代谣言而已。玛莎·法拉(Martha Farah)和凯斯·胡克(Cayce Hook)是这一领域的两位研究者,他们把这种颇具讽刺意味的情况称为“‘诱人魅力’的诱人魅力”。5
至少是从20世纪90年代开始,人们就认为脑扫描图像极具魅力,而如今几乎每一条关于神经科学的文化评论都会提到这一理念,它们麻痹了人们的理性审视能力。我们不妨来看一篇精彩的文章如何从另一个角度解读神经影像的崛起,这篇文章是心理学家加里·马库斯(Gary Marcus)在2012年为《纽约客》(New Yorker)所写。他在文章中说道(着重强调):“花哨的彩色照片展现出脑部的活动状态,这已经成了媒体在描述人类思维时的标配,它引诱人们产生一种错误的理解。”6在那一年的更早一些时候,史蒂文·普尔(Steven Poole)在为《新政治家》(New Statesman)撰文时这样写道:“(fMRI)影像,就像宗教符号一样,引发人们不加批判的热爱。”7
有什么证据可以支持脑影像的强大魅力呢?这主要来自于两项重要的研究。在2008年,戴维·麦凯布(David McCabe)和艾伦·卡斯特尔(Alan Castel)通过对一群本科生进行研究发现,如果把一项研究结论(看电视有助于提高数学能力)与fMRI脑扫描影像一起呈现,比与柱状图或与EEG扫描结果一起呈现,更加令人信服。8在同一年,蒂娜·韦斯伯格(Deena Weisberg)和她的同事们发表了研究证据表明单纯的成年人和神经科学专业的学生在面对没有根据的神经科学信息时,认为那些伪造的心理学解释更加令人满意(这篇论文的标题是“神经科学解释的诱人魅力”(The Seductive Allure of Neuroscience Explanations))。9
那么又有什么证据不支持脑影像的诱惑力呢?首先是法拉和胡克对2008年麦凯布研究的批评。麦凯布的研究小组声称不同的影像类型“在信息传达上具有相同意义”,但法拉和胡克指出事实并非如此,fMRI脑扫描影像会提供颞叶中具体的活动形态和位置,这一点是其他影像无法做到的,而这种信息在对研究结果进行判断时是具有相关性的。之后在2012年,戴维·格鲁伯(David Gruber)和雅各布·迪克森(Jacob Dickerson)又发表了一项研究,他们发现呈现脑扫描图像并没有影响学生对科学新闻可信度的排名。10
无法复制关于脑影像诱惑力的研究结论只是一次反常现象吗?并非如此。在整个2013年,至少有三项后续研究发现了相似或相同的结果,即脑扫描图像没有影响。这其中包括胡克和法拉本人的研究,11他们通过三次实验总共调查了988名研究对象;还有一项研究由罗伯特·迈克尔(Robert Michael)所领导,这项研究涉及10次独立的复制尝试,调查了近2000名被试。最终的结果是,迈克尔的研究团队发现呈现脑扫描图像只对人们是否相信某个故事产生了轻微的影响。12他们总结说:“这项结果表明‘关于影像会产生过度影响这个持续了几代的神奇理念’其实太过夸张。”
那么为什么有这么多人都受到诱惑,相信脑扫描影像具有强大的诱惑力呢?法拉和胡克说,一些不使用脑扫描技术的心理学家一直担心脑扫描方面的研究会偷走所有的科研经费,而上述理念正好与他们的忧虑相契合。最重要的可能是,这个理念听上去似乎非常合理。脑扫描影像确实很有吸引力,如果有人告诉你它们具有强大的说服力,你会觉得这非常可信。可信,但却有可能是错的。脑扫描影像也许看上去很美,但最新的研究证据表明它并不像我们曾经所以为的那样具有诱惑性。这件事提醒我们,在对神经科学保持怀疑态度的同时,一定要小心不要创造新的脑科学谣言。
武装自己的头脑,对抗关于神经的谎言
本书将会引导你了解一些流传最为广泛也最受欢迎的神经谣言,但每天都会有更多的新谣言产生。为了帮助你在面对新闻或电视上与脑相关的故事时能够分清事实与谎言,我为你提供了以下6个简单的小技巧:
1.?当心那些提及神经但却没有证据的情况。人们在辩论时提到脑,并不一定表示他的论据就更充分。2013年,临床神经心理学家沃恩·贝尔(Vaughan Bell)在为《观察家报》(The Observer)撰写文章时指出,一位政治家最近声称失业之所以会产生问题是因为它会“对脑产生物质影响”,让人觉得好像如果只是因为社会和实践方面的原因,失业还并不是一个足够重要的问题。13这个例子向我们展示了一个错误的理念,那就是如果在辩论中提到神经,不知怎么就会让论点显得更具权威性,或者让某个社会或行为问题看起来更真实。此外你还有可能会遇到这种情况,某个新闻中的故事声称某种产品或活动令人愉快、使人成瘾或者对人有害,因为脑扫描研究显示奖赏通路被激活或者脑部发生了其他改变。每次当有人试图说服你相信什么事时,问问自己:这个人提到有关脑的信息让我们了解到什么之前不知道的事了吗?这些信息真的让他的论点更真实吗?
2.?寻找利益冲突。在有关脑的故事中,有许多最令人气愤也最牵强的故事都是一些人出于某种目的而传播的。他们也许是想卖书,也许是想推广某种新型的培训或疗法。这些人的惯用伎俩之一就是诉诸脑科学来支持自己的主张。一些比较受欢迎的主题包括当代生活中的技术或者其他方面正在从有害或者有益的方向改变着我们的脑,比如有些培训或疗法会让脑产生有益的永久改变(见误区No.29和误区No.31)。通常这类与脑相关的主张都仅仅是猜想而已,有时甚至是一些神经科学家或心理学家针对自己专业以外的领域所说的话。我们应该从那些没有既定利益的专家那里寻求独立意见。此外还要检查那些与脑相关的主张是否能得到一些经过同行审查的高质量证据支持(见第5点)。大部分科学期刊都会要求作者声明不存在利益冲突,所以你可以在已经发表的相关论文末尾查看此类信息。
3.?当心那些浮夸的主张。一家名为No Lie MRI的美国公司提供的是以脑扫描为基础的测谎服务。这家公司在其主页上称:“No Lie MRI所使用的技术让人类在历史上第一次可以直接确认真相和探测谎言!”是不是听上去太美好,让人感觉太不真实了?如果好得让人难以置信那最好还是不要相信(误区No.27)。如果在和脑相关的陈述中看到像“革命性的” “永久的” “第一次” “开启” “隐藏的” “在几秒之内”这类词语,你就应该立刻提高警惕。你可以检查的项目之一就是查看主张者的职业背景。如果他们声称自己开发出一款具有革命性的脑探测技术,这项技术让人们第一次可以在几秒之内开启人类隐藏的潜能,那么你应该问问自己他们为什么不在自己身上应用这种技术从而变成伟大的艺术家、获得诺贝尔奖的科学家或者奥林匹克运动员。
4.?留心那些带有诱惑性的隐喻。我们都希望自己的生活平衡和宁静,但这种抽象意义上的平衡并非真的是指大脑两个半球之间活动的平衡(见误区No.28)或者其他层面上的神经功能平衡。不过有些自助大师却不理这一套,依旧诉诸“脑半球平衡”之类的概念,从而为他们所兜售的那些生活方式技巧蒙上一层科学的光辉,让人以为要想达到工作平衡首先要有一个平衡的脑。如果有人想要在隐喻的概念(比如深层思考)和真实的脑活动(比如脑的深层区域)之间建立联系,那么他们就很有可能是在胡说八道。此外,还要当心那些完全是瞎编出来的脑区。比如在2013年2月,《每日邮报》(Daily Mail)报道了一项德国神经学家所做的研究,报道称这位科学家在杀人犯和强奸犯的脑“中叶”发现了一个“黑暗区域”可以揭示他们的性情。14但问题是根本就没有“中叶”这种东西(也可见误区No.13)!
5.?学会鉴别高质量的研究。抽丝剥茧,对于一手的证据也要保持警惕。如果要检验以脑为基础的干预手段是否有效,黄金准则就是要采取随机、双盲的实验设计来控制安慰剂效应。也就是说接受干预的人不知道在自己身上实施的是真正的干预手段还是安慰剂(一种无效的治疗措施,比如糖丸),研究人员也不知道哪些被试接受的是哪种干预条件。这种方法可以防止研究结果中混入动机、期望和偏见的影响。与此相关,对于控制组的人也应该实施一种看起来和真正的治疗手段非常相似但并没有效果的干预措施,这一点非常重要。许多实验都没能保证这种实验条件。在与脑相关的主张中,要想寻找最为可靠的证据需要利用元分析,所以尽量寻找这种类型的研究。它们会衡量特定领域中所有已经发布的实验证据,帮助呈现一幅准确的画面来描绘某种治疗手段是否真的有效或者某种差异是否真的存在。
6.?认识因果关系和相关关系之间的差异(这一点我会在第5章与镜像神经元相关的内容中再次解释)。报纸上许多关于脑科学领域最新研究成果的故事中提到的都是相关研究,这种研究只会给出一幅简单的快照。新闻中可能会说“从事X活动较多的人脑部的Y区域也较大”。但如果这项研究只是一项相关研究,那我们就无从知道从事X活动是不是造成Y区域较大的原因。因果关系可能正好与此相反(Y区域较大的人喜欢从事X活动),或者有一些其他因素同时影响了X和Y。值得信赖的科学文章或者新闻故事应该提醒人们注意研究中的这类局限性。实际上,如果作者只关注那些支持自己初始假设或信念的证据,那他们就很容易陷入所谓的“证实偏差”。这是人类的天然倾向,但是在追寻真理的过程中,严谨的科学家和记者应该有意识地对抗这种偏差。
利用这6种技巧武装自己,可以帮助你分辨哪些是真正的神经科学家,哪些是江湖骗子,哪些是经过深思熟虑的新闻故事,而哪些只是热闹的炒作。如果对于某些新近的研究不是非常确定,你也可以去看看一些持怀疑态度的专家是否在自己有趣的博客上发表了看法:www.mindhacks.com;http://blogs.discovermagazine.com/neuroskeptic/;http://neurocritic.blogspot.co.uk;http://neurobollocks.wordpress.com;http://neurobonkers.com。还可以查看我自己写的神经科学博客《连线》:www.wired.com/wiredscience/brainwatch/。
脑部基本解剖结构、脑科学技术和术语的入门知识
如果把一个人脑放在你的手上,首先引起你注意的就是它的重量。人脑重大约3磅(约1.36千克),掂上去有点沉。此外,你还会立刻发现从脑的前部到后部有一条明显的凹槽把脑分成了两个半球(hemisphere),这条凹槽被称为纵裂(longitudinal fissure,见图1)。在脑的深部,连接两半球的组织被称为胼胝体(corpus callosum),这束厚实的神经纤维主要起联结作用(见图2)。两半球上可以看到明显的海绵状外层,这就是大脑的皮层(cortex,它的字面意思是外壳或外皮),皮层呈褶皱状:由一条条的隆起和凹陷盘桓在一起,它们在解剖学上分别被称为回(gyri)和沟(sulci)。
皮层被分为五个不同的脑叶(lobe):额叶,头顶附近的顶叶,两侧耳朵附近的颞叶,还有后部的枕叶。(见图1)每一个脑叶都与特定的心理功能相关。举例而言,额叶对于自我控制和运动具有重要意义;顶叶负责加工触觉和控制注意力;枕叶与早期的视觉加工有关。在整个神经科学发展的历史中,人们一直在争论心理功能究竟可以在多大程度上定位到具体的脑区当中,这种争论至今仍在继续(见误区No.9、误区No.10和误区No.15)。
在脑后部悬挂着的是小脑(cerebellum),它看上去就像一个迷你版的脑。小脑也是由单独的两半球构成,尽管它的体积只占整个脑体积的十分之一,但它所包含的神经元数量却占到整个神经系统的一半左右。过去一般认为小脑只是与学习和动作控制(即控制身体的移动)有关,但今天人们已经发现小脑与许多功能都有关系,包括情绪、语言、疼痛和记忆。
现在把脑举高,我们来研究一下它的下部,在这里你可以看到脑干(brain stem)向下方延伸而出,正常情况下它会与脊髓(spinal cord)相连。脑干同样也会向上延伸到脑的内部,终止于大约与眼睛等高的位置。脑干中也包含一些单独的区域,比如延髓(medulla)和脑桥(pons),它们与一些基本的生命支持功能相关,包括控制呼吸和心跳。像打喷嚏和呕吐之类的反射活动也是由脑干控制的。有一些评论家把脑干称为“蜥蜴脑(lizard brain)”,但这一称呼并不恰当(见误区No.21)。
为了研究脑的内部解剖结构,我们将其一分为二,你会发现其中包含一些充满液体的空腔,这些空腔被称为脑室(ventricle)(见误区No.4和图7),它们的作用是吸收外力的冲击。此外你还会看到位于脑干之上的中脑(midbrain),它在眼动过程中发挥一定的作用。位于中脑前部上方的是丘脑(thalamus),它是一个重要的中转站,负责从许多其他脑区接收信息,也向其他脑区传达信息。位于丘脑下方的是下丘脑(hypothalamus)和垂体(pituitary gland),它们会参与释放激素和管理饥饿、性欲之类的基本需求。
还有一个角状结构在脑的深部与丘脑相连,这就是基底核(basal ganglia),它主要参与学习、情绪和动作控制过程。在离它不远的地方,脑的两侧各有一个海马体(hippocampus),之所以叫这个名字是因为早期的解剖学家认为它很像海马。此外这里还有一个像杏仁一样的结构叫作杏仁核(amygdala),也是一边一个。海马体在记忆过程中发挥着至关重要的作用(见误区No.10),而杏仁核对记忆和学习都很重要,尤其是在与情绪相关的情况下。海马体、杏仁核以及一些相关皮层被统称为边缘系统(limbic system),这是一个与情绪相关的重要功能网络(见图3)。
脑的复杂精妙之处有很大一部分是肉眼无法看到的。在这一块像海绵一样的物质里大约有850亿个神经元(neuron),它们之间所形成的联结更高达100万亿之多(见图4)。此外还存在相似数量的神经胶质细胞(glial cell,见图5),而最近的研究表明它们并不像人们曾经所以为的那样仅仅是家政细胞,而是也会参与信息加工过程(见误区No.24)。尽管如此,我们还是应该小心,不要对脑的结构抱着过分崇敬的态度,因为无论从任何角度而言它的设计都并不完美(了解这方面的详情请见误区No.21)。
在皮层中,神经元是按层分布的,每一层都包含着不同类型和密度的神经元。关于脑还有一个比较受欢迎的术语叫作灰质(gray matter),这是一个解剖学名称,指的是那些主要由神经元细胞体构成的组织。整个大脑皮层都是由灰质组成的,不过它看上去更像是粉色的而不是灰色的,至少在新鲜的时候是这样。与灰质相对的是白质(white matter),它大量存在于皮层下方,主要成分是一些由脂肪覆盖着的神经元轴突(axon,轴突是神经元上一个卷须状的部分,它在神经元之间的沟通过程中起重要作用,见图6)。正是覆盖着脂肪的轴突使得白质呈现出发白的颜色。
神经元之间会跨越一些小的间隙来沟通,这种间隙被称为突触(synapse)。在此处,化学信使(神经递质)从一个神经元的轴突末端释放出来,然后由接收神经元的树突(dendrite,一种像树枝一样的结构)吸收。足够的刺激会激发动作电位(action potential),即一股电活动经过轴突,最终使其释放出神经递质。反过来,这些神经递质又可以刺激或抑制接收神经元。它们也有可能引发缓慢而持久的变化,比如改变接收神经元的基因功能。
过去对不同神经区域功能的了解都是通过研究脑损伤病人(brain-damaged patient)而获得的。在19世纪,人们通过这种方式取得了重大突破,比如科学家们观察到对大部分人而言,语言功能都是由左脑半球所主导(见误区No.9)。像铁道工人菲尼亚斯·盖奇之类的病人对这一领域产生过特殊的影响(见误区No.8)。即使在今天,研究机能损伤与脑损伤之间的特殊关系仍然是脑科学研究中的一条重要分支。然而当代的研究与过去的此类研究有一个重要的不同之处,那就是今天我们可以利用医学扫描的方法来确认脑的哪部分受到了损伤。但在这类技术出现之前,研究者们只能等到病人死后进行尸检研究。
当代的脑成像技术不仅会用于检查脑部结构,还可以用于了解脑的功能。在当代神经科学领域中最令人兴奋的正是我们对脑功能的了解,不过在这一领域中产生的争议也最多(见误区No.27)。目前,在针对病人和健康人的这类研究中,应用最广泛的技术被称为功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)(见图8)。这项技术所利用的现象是在脑内高度活跃的部分其血液的含氧量也较高。通过比较整个脑中血液的氧化情况,fMRI可以将脑中更为活跃的部分以视觉形式呈现出来。此外,让被试在脑扫描仪中完成特定的任务,通过细心监测其脑部氧化作用的变化,fMRI还可以帮助建立一幅功能分布图,让人们可以了解脑的哪些部分会参与不同的心理功能。其他形式的脑扫描技术还包括正电子发射断层扫描(positron emission tomography,PET)和单光子计算机断层扫描(single-photon computed tomography),这两项技术都需要向病人或研究对象注射放射性同位素。不过另一种被称为弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)的技术是以神经组织中通过的水分子为基础进行成像,它可以用于定位脑中的连接通路。DTI所产生的是一种复杂而绚丽的连线图(见图13)。于2009年启动的人类连接组项目(Human Connectome Project),其目标就是定位人脑中的600万亿条线路。
还有一种比较老的脑成像技术叫作脑电波扫描(electro encephalo graphy,EEG),它通过置于头皮上的电极来监测电波活动(见图23)。直到今天,这项技术仍然广泛应用于医院和各类研究实验室。与fMRI等更为现代化的技术相比,EEG的空间分辨率较差,但它有一个优点就是可以检测到微秒水平上的活动变化(而fMRI只能检测到几秒之后的变化)。最近研究者们又新开发出一种技术叫作脑磁图(magneto encephalo graphy),它具有和EEG一样高的时间分辨率,但空间分辨率同样较差。
脑成像技术并不是当代研究者们探索人脑的唯一方法。还有一种近年来颇受欢迎的方法叫作经颅磁刺激技术(transcranial magnetic stimulation,TMS),它是在头部的某个区域上放置一个电磁线圈,这样可以对该区域下方的脑部神经活动产生临时的干扰作用。这种方法可以用来在脑部制造一处所谓的“虚拟病变”。于是研究者们可以暂时使某一特定脑区停止运作,从而可以观察其对心理功能有何影响。fMRI显示的是脑活动与心理功能有何关联,而TMS的优势则是可以展示某个特定脑区的活动对于心理功能来说是否是必需的。
以上我所提到的所有技术都可以用于人类和动物。不过还有很多脑研究技术只能(或者大部分都)用于动物。这类研究所使用的技术需要侵入健康机体,对人类伤害太大。比如有许多使用猴子或其他灵长类动物的研究会把电极插入脑中,用来直接记录特定神经元的活动(称为单细胞记录,single-cell recording)。只有在极少数的情况下,这种技术才会应用于人类,比如在对严重的癫痫患者进行神经外科手术的时候。在动物的脑中直接插入电极和套管还可以用来监测和改变脑中特定局部区域的化学物质水平。目前还有一项应用于动物研究的突破性技术叫作光遗传工具(optogenetics),2010年《自然方法》(Nature Methods)杂志将其指定为“年度方法”。这项技术是将光敏基因插入神经元中,于是可以通过将这些神经元暴露在不同的光线颜色中来开启和关闭它们。
人们一直在研发探索脑部的新方法,此外,由于美国启动了“脑计划”,欧盟启动了“人脑项目”,这一领域的创新将会在未来几年中加速进行。在我即将完成本书的时候,白宫宣布了一项提案,他们将把对“脑计划”的投资从2014财政年度的1亿美元左右提升到2015财政年度的2亿美元左右。

上架指导

认知心理学

封底文字

前勒口

人类的大脑重量不过1400克左右,却产生了记忆、感知、情绪、思维,塑造了人的个性,也指挥着人的一切行动。说大脑是人体中最重要的器官,绝不为过,甚至连“大脑是最重要的器官”这个概念,也是大脑告诉我们的。直到现在,人类对于大脑还有很多未解之谜,而对大脑的无知也导致了各种各样的误解和谣言。

最古老的谣言像是“思维源于心脏”,这一理念和“地球是平的”一样,在历史上曾经被人们当成事实看待,即使现在也仍然会不时地出没于一些当代的短语中,比如“心碎”和“用心学习”。

一些经久不衰的经典谣言,类似“我们只开发了大脑的10%”“右脑使用者更具创造力”“成年人不会再生新的脑细胞”“一孕傻三年”等,你是不是感到很熟悉?

也有一些与当代的脑科学技术相关的误区,类似“保证8小时充足睡眠”“脑部扫描可以读取你的思维”“健脑食品会让你变得更加聪明”“互联网会让我们变笨”等,这类误区常常会以热门话题的形式出现在媒体上,很多是半真半假的误传,披着科学的外衣,显得非常前沿高深,让人难以辨别。

本书对脑科学相关的误区进行了全面解读,采用了最新的研究成果,对现代神经科学中的虚构和事实进行了批判性分析。除了以上提及的谬误,你还会看到什么是催眠,以及关于脑损伤与脑震荡、昏迷、癫痫、自闭症、痴呆等常见疾病的误区。这是一本充满智慧又给人以启迪的著作,它厘清了有关人类最神秘、最复杂的器官的谜团,欢迎来书中解密、探奇。

封面

脑的超级秘密
[英] 克里斯蒂安?杰瑞特(Christian Jarrett)◎ 著
任楠 陈赟◎译
Great Myths of the Brain
脑科学的流言终结者揭秘神经科学的众多误区

著名心理学家戴维?迈尔斯 尤塔?弗里思 伊丽莎白?洛夫特斯等 隆重推荐

我们越想了解脑 越想了解如何用脑科学解释人的行为 就越应该确保自己不受那些虚假信息的影响

书脊
脑的超级秘密
[英] 克里斯蒂安?杰瑞特(Christian Jarrett)◎ 著



封底
克里斯蒂安?杰瑞特是世界顶级的心理科学传播者之一,他带我们游历从古至今的神经科学,揭示了一些我们信以为真的谬误,向我们展示了一些令人惊讶和兴奋的研究发现。这本具备批判性思维的卓越杰作让我们变得更明智,懂得巧妙地质疑但却不会愤世嫉俗,开放思维但却不会轻易受骗。
戴维?迈尔斯(David Myers)密歇根州霍普学院心理学教授,《社会心理学》《看不见的影响力》等作者

我们越想了解脑,越想了解如何用脑科学解释人的行为,就越应该确保自己不受那些虚假信息的影响。克里斯蒂安?杰瑞特是一位非凡的谣言终结者,也是一位知识渊博的向导,你将会惊讶地发现,一些我们特别愿意相信的理念,不过是一些恐怖故事或者只是人们的美好愿望。从这本书中学习知识,将会是一次有趣的体验。
尤塔?弗里思(Uta Frith)伦敦大学学院认知神经科学研究所教授,大英帝国勋章获得者,英国皇家学会会士

读者如果希望能接收正确的神经科学信息,抵制与神经科学相关的谎言,一定会喜欢上这本卓越的著作,并会获益匪浅。
尤塔?弗里思(Uta Frith)伦敦大学学院认知神经科学研究所教授,大英帝国勋章获得者,英国皇家学会会士


读者如果希望能接收正确的神经科学信息,抵制与神经科学相关的谎言,一定会喜欢上这本卓越的著作,并会获益匪浅。
伊丽莎白?洛夫特斯(Elizabeth Loftus)加利福尼亚大学欧文分校荣誉教授,关于错误记忆的研究大师

对于当今四处充斥的神经学谣言和错误概念,本书以精彩的语言进行了全面的澄清。克里斯蒂安?杰瑞特就像一座照亮迷雾的灯塔,用自己强大的头脑,慷慨地为大家厘清了由错误信息制造的谜团。
迪恩?伯内特(Dean Burnett)卡迪夫大学神经科学家、博士,《卫报》博客撰写人

在这个神经科学遭到商业化大肆炒作的年代,这本引人入胜的著作教会了我们如何在有关脑的谬误海洋中探寻可信的事实。通过令人信服的论证和对人类疾病的同情,杰瑞特让我们知道了关于脑的真相比那些虚构的故事更为复杂,但最终也更加令人着迷。
《神经科学评论》(The Neurocritic)匿名、批判和趣味性的神经心理学博客

后勒口
克里斯蒂安?杰瑞特(Christian Jarrett)
拥有曼彻斯特大学认知神经科学博士学位,是英国心理学会获奖《研究文摘》博客的创始编辑,《BBC未来》的专栏作家,也是创造力智库“99U”的专栏作家。他为许多国际著名刊物撰文,包括《纽约杂志》《今日心理学》《连线》《女性杂志》《泰晤士报》《卫报》《新科学家》《BBC焦点》《心理月刊》《户外健身》等,也是多本出版物的作者及合著者,包括《心理学概览》《脑的超级秘密》《30秒心理学》《这书有问题:通俗心理学的冒险之旅》等。

延伸阅读:

图书目录

前言Preface
第 1章
过时的谬误
思维源于心脏 \ 001
脑是动物灵魂的动力源泉 \ 005
脑细胞连接形成巨大的神经网 \ 008
心理功能的控制存在于脑空洞中 \ 010
第 2章
迷信的脑疗法
在头骨上钻孔释放恶灵 \ 013
通过头骨突起辨识个性 \ 016
切断额叶可治疗精神疾病 \ 019
第 3章
传奇的个案
最著名的神经科学个案:脑损伤将人变得冲动蛮横 \ 025
语言能力由全脑分散控制 \ 028
记忆由整个大脑皮层控制 \ 034
第 4章
驱之不散的谣言
我们只开发了脑的10% \ 039
右脑使用者更具创造力 \ 043
女性的脑功能更加均衡(及其他基于性别的脑谣言) \ 052
成年人不会再生新的脑细胞 \ 061
脑中的『上帝点』(及其他一些位点的误区) \ 067
一孕傻三年 \ 073
保证八小时充足睡眠(及其他关于睡眠的谣言) \ 078
脑是一台计算机 \ 086
思维可以存在于头脑之外 \ 091
神经科学正在改变人类对自我的理解 \ 100
第 5章
关于脑物质结构的谣言
脑的设计很精妙 \ 109
脑越大越好 \ 114
你有一个祖母细胞 \ 119
神经胶质细胞只不过是脑中的胶水 \ 122
镜像神经元为人类所特有(镜像神经元损伤导致自闭症) \ 127
脱离身体的脑 \ 133
第 6章
与技术和食物有关的误区
脑部扫描可以读取你的思维 \ 143
神经反馈将为你带来幸福和启蒙 \ 157
脑部训练会使你变聪明 \ 167
健脑食品会让你变得更加聪明 \ 175
谷歌会让你变傻、变疯,或者又傻又疯 \ 185
第 7章
与知觉和行动有关的脑误区
脑从五种独立的感官接收信息 \ 195
脑对世界的知觉就是它本来的样子 \ 201
脑对身体的表征精确而稳定 \ 208
第 8章
关于脑部障碍与疾病的误区
关于脑损伤与脑震荡的误区 \ 215
关于健忘症的误区 \ 222
关于昏迷的误区 \ 230
关于癫痫的误区 \ 236
关于自闭症的误区 \ 242
关于痴呆的误区 \ 249
心理疾病是因为化学物质不平衡 \ 255
后记 \ 263
致谢 \ 264
注释

注释及参考文献见华章官网www.hzbook.com,搜索本书书名或ISBN 书号,在相关页面下载。

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