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宇宙与脑科学,研究难度对比
2023/10/11

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浩瀚宇宙中有数千亿个银河系这样的星系,而我们的大脑,里面有860亿个神经元,说像宇宙一样复杂也不为过。


虽然复杂,但作为研究人类行为的科学的基础学科,对大脑的探索依然是所有脑科学学者们的必修课。


人类对大脑的认知由大到小由宏观到微观,随着日积月累的研究深入,大脑的“形象”逐渐清晰。目前,最直观的是由神经科学家Paul Maclean提出的三元脑(triune brain)模型。

三元脑模型,按照在动物演化历史中出现的先后顺序,将大脑由外而内分为人类脑、哺乳脑、爬行脑。


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其中,爬行脑最早进化出来,人类脑最后进化出来。越早进化出来的脑区越初级,越晚越高级。三个脑区负责的功能各不相同。


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爬行脑

Peptilian Brain



最内层,包含了常说的小脑,和脑干等,可以叫“自动控制层”。负责呼吸,心跳,血压等,完全自动运作,基本不靠药物控制不了。


比如体温低了就会发抖,“发抖”这个命令是谁下的呢?你自己并没有有意识地命令肌肉去抖动,而是自动的,在大脑的底层运行。血糖低就产生饥饿感,受伤就启动压力反应,都是自动控制层的作用。


自动控制层是大脑中最古老的一层,连爬行动物都有。


哺乳脑

Mammalian Brain


第二层叫“边缘系统”,负责情感、习惯形成等,是做快决策,比如常说的一见钟情,去哪吃饭。


边缘系统在一定程度上是哺乳动物才有的东西。我们看到恐怖的东西会感到害怕,这就是边缘系统的功能,然后它会把信息传递给第一层,让我们浑身颤抖。渴望、沮丧、恐惧、愤怒……所有情绪都是边缘系统的事。


人类脑

Primate Brain



最外面的一层,叫“新皮质”,是大脑在演化中最晚出现的部分。新皮质负责高级功能,复杂的分析推理,即所有需要深思熟虑的事物比如认知、记忆、抽象思维,是做慢决策。


灵长类动物的新皮质最发达,灵长类动物中人的新皮质最发达 —— 而人的新皮质,是直到 20 多岁的时候才长全。

不过要注意的是,分层模型只是一种比喻,人类的大脑并不能严格按照模型明确区分那个部分属于哪一层,各层之间有互相重叠的区域。


但是分层的概念能方便直观地告诉我们一些事,分层模型也更能帮助我们理解大脑。比如因为生气而发抖这种行为,因为是第二层哺乳脑产生感觉之后直接让第一层爬行脑执行,就比较低级;而因为读一个故事感动到流泪这种行为,因为有第三层人类脑的参与,就比较高级。


刻意的练习,是通过更加容易控制的人类脑,对更加不可控的哺乳脑的驯化过程。