大脑的故事

作者简介

●大卫·伊格曼（David Eagleman） 享誉全球的脑科学家，任教于斯坦福大学，大脑可塑性、时间感知、联觉和神经律等方面的权威人物，已在《自然》《科学》等期刊发表100多篇学术论文。获美国神经科学学会科学教育家奖，该组织是世界上影响极大的神经科学组织。 曾担任大热美剧《西部世界》的科学顾问，执导的电视节目《大脑的故事》（The Brain with David Eagleman）获艾美奖提名。创作的《死亡的故事》（Sum）一书一推出即惊艳英美文坛，现已售出33个国家和地区，并被改编成歌剧和电影。深受英国知名演员史蒂芬·弗雷（Stephen Fry）、哥伦比亚大学教授布莱恩·格林（Brian Greene）等众多大咖追捧。· 伊格曼还是BrainCheck公司、Neosensory公司的创始人。推出了判断用户是否患有脑震荡的软件，开发了帮助听觉障碍者获取声音信息的exoskin背心。曾登上意大利《魅力先生》杂志封面，被称为世界上有头脑又能产生新点子的人，此前封面人物有布拉德·皮特等。

内容简介

为什么说我们永远活在过去 我们看到，人的感知要求大脑对不同感官数据进行比较。但有一点让这种比较变成了一项真正的挑战，那就是对时间的把握。大脑是以不同的速度处理视觉、听觉、触觉等各种感官数据的。 以赛道上的短跑运动员们为例。看起来他们似乎在发令枪响的瞬间就都从起跑线冲了出去。然而枪声和动作并不是真正同时的：如果用慢镜头看，就会发现，枪响和他们起跑之间有着相当可观的间隔， 差不多是0.2 秒。事实上 ，如果他们在达到这个间隔之前就起跑，会被判犯规——他们“抢跑”了。运动员接受训练，尽量缩小这一间隔， 但人的生物条件对它做了根本上的限制：大脑要登记声音，把信号发送到运动皮质，接着向下传到脊髓，再到肌肉。在短跑这种千分之一秒可决定胜负的比赛项目里，上述反应似乎慢得出奇。要是比赛时，不用发令枪，而用闪光信号来下令起跑，那么这段延迟会缩短吗？毕竟，光速比声速快，这样选手们是不是就能更快地迈出起跑线？ 我找了一些短跑选手来验证这个想法。在下图中靠上的照片里，实验人员用闪光信号来下令起跑；在下面的照片里，用发令枪下令起跑。人对光的反应比较慢，这似乎与我们的直觉不符，因为光速在外部世界里是最快的。要想弄清这是怎么回事，就需要看一看大脑内部处理信息的速度。视觉数据比听觉数据要经过更为复杂的处理。和 “砰”声通过听觉系统比起来，闪光信号要用更长的时间才能通过视觉系统。人对光的反应时间是190 毫秒，而对“砰”声只需160 毫秒。所以短跑运动员起跑用的是发令枪。 然而情况在这里变得奇怪起来。我们刚刚看到，大脑处理声音的速度比处理画面更快。可是，你再仔细观察一下，你在自己面前拍手会发生些什么。马上试试，你会发现一切似乎完美同步。既然声音在脑中处理得更快，这又是怎么回事呢？这意味着，你对现实的感知， 是依靠巧妙的编辑技巧实现的最终结果——大脑把信号到达的时间差给隐藏了起来。这是怎么做到的呢？大脑所呈现的“现实”，其实是个延迟版。你的大脑从感官收集了所有的信息，才构建出“发生了什么情况”的故事。 这类时间差并不仅局限于听觉和视觉：每一类型的感官信息都需要不同长度的时间来处理。让情况变得更复杂的是，就连同一感官处理信息也存在时间差。举例来说，来自大脚趾的信号到达大脑的时间， 长于来自鼻子的信号所用的时间。但你的感知并未察觉到这些时间差： 你先收集了所有的信号，好让一切都显得是同步的。而这一切造成了一个最为奇怪的结果——你是活在过去的。等你感知到事情发生的时候，实际事发的那个瞬间早已不复存在。为同步感官传入的信息，我们付出的代价是：意识觉知滞后于物理世界。在事件的发生和你对它的意识体验之间，存在着一道不可跨越的鸿沟。 在一个著名的实验中，斯坦福的心理学家卡罗尔·德韦克（Carol Dweck）对一组学生进行数学测试。其中一半的学生因为他们获得的好成绩受到表扬，另一半学生因为他们付出的努力而受到表扬。然后，德韦克问这些孩子是否愿意参与难度更高的测试。那些因付出努力而受到表扬的学生接受了挑战，而那些因成绩受到表扬的人放弃了，因为他们不想置他们的成绩于危险之中。 为什么说“粗心大意”对大脑有利 有了对外部世界构建出的内部模型，我们得以快速察知周围的环境。这是内部模型的主要功能——导览世界。但我们不见得总能意识到大脑漏掉了许多微妙的细节。我们有一种错觉：自己十分详细地接收到了周围世界的所有信息。但20 世纪60 年代进行的一次实验表 明，我们并没有。 俄罗斯心理学家保罗· 亚尔布斯（Paul Yarbus）设计了一种实验，在人首次观看某一场景时追踪其眼球的运动。他拿出列宾的油画《不期而至》（The Unexpected Visitor），要求受试者在三分钟里观察画的细节，接着将油画藏起来，请他们复述自己看到了些 什么。 我重做了亚尔布斯的实验，给参与者时间以观察油画，让他们的大脑针对油画构建内部模型。但这一模型有多精细呢？我向参与者们提问时，所有看过油画的人都认为自己知道画面里有些什么。可等我提出具体的问题后才发现，大家的大脑却明显没有记住大部分的细节。墙壁上有多少幅画？房间里的家具是什么？有多少个孩子？地面是木地板还是铺了地毯？意外访客的脸上是什么表情？参与者们回答不出来。这表明，他们对画面只建立起了十分粗略的印象。他们惊讶地发 现，哪怕是靠着低分辨率的内部模型，自己仍然产生了“什么细节都看到了”的印象。提问过后，我给了他们一个重看油画、寻找答案的机会。他们的眼睛找到了信息，并把那些信息整合到了升级后的内部模型里。 这并非大脑出了故障。它不是要生成对世界的完美模拟。相反， 内部模型是一个仓促 得出的近似模型——只要大脑知道去哪里获取额外的细节，那么就可以根据需要增添更多的细节。那么，为什么大脑不提供完整的画面呢？因为大脑运转起来太消耗能量了。人体消耗的能量中，20% 都用来为大脑提供动力。所以大脑会努力按最节能的方式运作，这意味着只处理来自感官的最少量信息，满足为我们在世界里导航的需求就行了。 人的目光投在某样东西上，并不保证就一定看到了它，而最早发现这一点的并不是神经科学家。魔术师很早以前就对此有所领悟。通过引导观众的注意力，魔术师在众目睽睽之下表演戏法。他们的动作本应泄露天机，但观众的大脑只处理视觉场景中少量的数据，他们大可放心。 这一切有助于解释交通事故中司机为什么会在视野清晰的情况下撞到行人，或是跟眼前的汽车正面相撞。很多时候，眼睛盯着正确的方向，但大脑并没有看到那里真正有些什么。 ● 拓展自我认知、实现自我进化，培养创新思维，识破创造力本质，伊格曼“自我进化”系列重磅推出！ ● 脑科学领域的《时间简史》，3大名校教授联合推荐，脑科学爱好者的入门佳作 从大脑基本运作机制、不同的感官、意识到未来大脑对人类的影响，6大层面解读脑科学令人惊叹的不为人知的秘密。前沿、生动、全面、配图丰富，是脑科学入门的绝佳指南，没有太多专业名词，没有复杂的理论知识，没有任何脑科学背景的人也能轻松读懂。能把脑科学写得如此通俗、有趣，至今没有第二本。北京大学、北京师范大学、浙江大学3大名校教授盛赞推荐！ ● 享誉全球的脑科学家、《西部世界》科学顾问的艾美奖提名之作同名书籍 伊格曼是享誉全球的脑科学家，大热美剧《西部世界》的科学顾问。本书是他指导并编剧的科教记录片《大脑的故事》（The Brain with David Eagleman）的同名图书。本片获艾美奖提名，由英国BBC、美国PBS联合打造，美国权威的电影网站IMDb评分8.7分，为大众带来一场别开生面的脑科学之旅。 ● 经典试验、案例的全新解读 “电车困境”“中文屋”“尤利西斯合约”……几十个经典试验、案例的全新解读；50多个你所不知道的大脑真相，帮你打开脑科学认知之门。那些被我们忽视的重要信息，都能在书中找到解释，这样有助于指导我们更高效地工作和生活，避免思维和行为误区。 ● 湛庐文化出品。