大脑是个1500克的宇宙

作者简介

赵思家 伦敦大学神经科学博士，牛津大学神经科学博士后。 科普作家、知乎神经学、神经科学、脑科学话题优秀答主。 擅长为充满好奇的读者提供新鲜有趣又不失严谨的神经科学知识。 著有《大脑使用指南》《大脑通信员》《我的大脑好厉害》。

内容简介

到底是什么让人上瘾 大脑里的奖励系统是我们的欲望之源。 瘾是指一种重复性的强迫行为，是一种明知有害但无法停止的依赖。被依赖的某种东西可能是物质性的（如尼古丁）或非物质性的（如赌博）。 大脑的奖励系统出现问题时，人会上瘾。 究竟是什么推动了人的进步？不同领域的人肯定会有不同的答案。但在我的眼里，一切的一切，都是因为我们的欲望。有欲、有望，才有不断奋进的动力。 欲望从何而来？可能是金钱、权力、美色……从我的角度来说，大脑里的奖励系统（Reward system）才是真正的欲望之源。奖励系统就像油门，行驶靠它启动，但一旦出了问题，就如追尾时不小心踩了油门，就变成了瘾。 我没抽过烟。虽然我从来没有抽过烟，瘾我还是很理解的，因为我以前特别喜欢吃麻辣小龙虾。对吃上瘾听上去一点都不离谱！对于神经科学家来说，不管是对什么上瘾，香烟、毒品还是麻辣小龙虾，都是换汤不换药，道理都是一样的。 瘾到底是什么？就是“不做这件事（即使知道这件事不好），我就会一直浑身难受，一旦让我满足了心愿，那比什么都痛快”。准确来说，瘾是指一种重复性的强迫行为，即使知道这个行为会有不好的影响，也依旧难以停止。就像产生了一种依赖，而被依赖的某种东西可能是物质性的，譬如香烟（严谨点叫尼古丁）、酒、药物，也有可能是非物质性的，譬如网络、赌博等。瘾到底怎样影响了大脑？瘾上来的时候，人们简直像变了一个人，心情烦躁、注意力不集中，就是非常想去把这个小小的但很强烈的愿望给实现了。譬如说麻辣小龙虾吧，在我遇见它之前的十年，我也过得好好的，而就是一次不经意的回眸，它便在我的生命里如影随形。那到底是什么被改变了呢？ 上瘾到底是什么呢？就是大脑的奖励系统出现了问题。奖励系统是很多个相互连接的大大小小的大脑区域，主要位于大脑中央偏下的地方和脑门处。说通俗一点，大脑好比一个公司，而奖励系统就像一个负责提高工作效率、确保全公司士气饱满的部门。当然啦，在大脑这个有着860亿名员工的公司里（每个员工就是一个神经细胞），有些员工甚至在很多部门身兼数职，任务非常繁杂。而在“奖励系统” 这个部门里，有些员工也在 “情绪”部门里身兼要职，有些员工来自公司管理层的“决策系统”（喜欢还是不喜欢、吃还是不吃……），还有些外事员工（就是需要经常与身体的其他部位沟通，进而控制肌肉运动、呼吸、心跳等）等。 虽然“奖励系统”这个部门的员工众多且工作繁杂，但员工之间沟通非常有效，而且一环套一环。在这里，你常常会听到多巴胺、乙酰胆碱这些名字，它们是各种各样的神经递质。这些神经递质就好比是盖着印章的官方文件。当一个员工将一份文件传给下一个员工后，下一个人只要一看这印章，什么话都不用说，就知道要做什么、下一个要给谁。多巴胺也常常被科普为“快乐分子”，因为它和愉悦这种情绪的产生有很重要的关系；而乙酰胆碱在大脑的“教育部门”有着很重要的作用，肩负着让大脑有学习能力的重任。 吸一口烟，烟从肺进入血管，融入血液，迅速地顺着血液被带到大脑，并穿越血脑屏障[血液是不会直接接触大脑的，血管和大脑之间有一个屏障。这个屏障就像一个非常细的筛子，只让特定的物质，譬如氧气、二氧化碳、血糖穿过它。大部分的药物或病菌因结构太大，都是不能通过的。 ]。整个过程只需要10秒钟，让尼古丁消失却需要两个小时。在这两个小时里，你以为尼古丁会安安静静地坐在一处等待吗？巧的是，尼古丁长得很像乙酰胆碱，于是常常鱼目混珠，让一大片员工误以为吸烟这个行为就是这期的学习任务，同时尼古丁还会间接地让相关部门生产更多的多巴胺。越学越快乐，这是个怎样的体验啊！学习效率变高了，于是越学越想学。每吸一次，就是巩固和温习。久而久之，“吸烟是个愉快的体验”就被每个员工深深地牢记在心中。 直到有一天，走在昏暗的路边，你看着手里早上才买现在却空空如也的烟盒，思索到底什么时候开始有烟瘾了呢？这时候，即使大脑管理层决定不再抽烟了，也很难改变奖励系统中员工们的习惯。 瘾在大脑里不是一个开关，更像是一个错误的行政规则。当然，尼古丁对大脑的影响远不止于此，这里我就不吓唬大家了。但我觉得大家一直忽视或误解了一点：即使你心中非常坚定，这根烟抽完就不会再抽，但这绝对不会是你的最后一根烟，相反，这根烟会让烟瘾更加牢固。原因在于，没有人是从抽第一根烟就开始上瘾的，瘾是重复性的行为导致的。只要还惦记着这一根，就一定会有下一根。改变不应该从下一根烟开始，而应把上一根烟作为最后一根。 但是，成瘾不仅仅与化学成分影响大脑功能这个过程有关，还与人所处的环境有关。荷兰社会心理学家皮特·寇恩（Peter Cohen）认为人类最基本的需求是 “连接” 彼此。当我们又健康又开心时，会建立和加深我们与身边人的关系；当我们心中有事、有来自生活或工作的压力，又不能与身边的人建立起连接时，为了舒缓压力，我们可能需要与某物进行“连接”。这个某物可能是香烟、毒品，也可能是网络、赌博。如果健康、家庭、事业、感情样样都顺利，每天早上去公园里晨跑，或睡个懒觉后与所爱之人一起在慵懒的早晨享用美味的早餐，花时间和孩子一起玩耍……在这样幸福舒适的生活中，瘾又怎么可能趁虚而入？ 有些朋友在戒烟过程中被发现抽烟后，督促他戒烟的人对此的应对方法都是给予他某种惩罚。这到底是不是一个正确的方法呢？戒瘾仅仅是与香烟断掉“连接”吗？上瘾的机制非常复杂，全世界有很多领域的科学家在通过不同方法研究它，但现在我们对上瘾的了解，还只是管中窥豹。正因如此，我们要反过来治疗它，或说戒瘾，这个过程一定不会轻轻松松。戒烟不仅仅需要自己的意志力，还需要身边亲友的关心和鼓励，更需要一个健康的生活方式。 我们为什么会在不知不觉中忘事 有些事情就是要被遗忘。遗忘一些不重要的细节，对专注力有益。 不想遗忘却遗忘了，那就是大脑发生了病理性变化，如阿尔茨海默病。 记忆的重要性毋庸置疑。记忆甚至告诉了我们是谁，我们来自哪里，又要去往何方。 虽然我们都希望有更好的记忆力，但其实人类的记忆力已经非常强大了。我们总是在不知不觉中记住一些不太重要的东西。比如我的前同事罗伯塔·比安科（Roberta Bianco）博士就做过一个简单的识别声音的实验，在声音中混杂一段1秒长、随机、人造的噪声，重复播放几次，几分钟之后，人就能无意识地记住它[ Bianco R., Harrison PM., Hu M., Bolger C., Picken S., Pearce MT., Chait M. （2020）. Long—term implicit memory for sequential auditory patterns in humans eLife. 9:e56073. ]。这么一段噪声，其实对大脑根本没什么用，但大脑就是记住了，而且能记住至少两个月。记忆的形成就是在这样不知不觉的时候发生的。 与此同时，遗忘也往往在不知不觉中发生。这个现象有两种解读方式。 从一方面来看，有些记忆就是要被遗忘。正如有些记忆你不想记住它但就是挥之不去，它是在不知不觉中被人记住的，与此同时，记忆也会不知不觉地消失。这并不是什么令人感伤的事情，相反，大脑需要这样的遗忘。想象一下，如果你需要记住从三四岁以来所有感知、所有事情的细节，那得是多大的信息量！ 最好的例子大概是苏联心理学家A.R.鲁里亚（A.R. Luria）于1987年在《记忆家的心智》（The Mind of Memorist）中记录的一个病例——S。那本书应该是最早深度研究记忆术这个概念的书。S是个男性，他能够完全靠自身的记忆记住70多个连续、无关的词语和数字。只要听一遍，他就能复述出来。但这种超强的记忆力对他来说并非总是好事。比如，S有注意力缺陷，当你给他很多信息，比如一篇文章的时候，他很难找到关键信息。 这能够给我们带来一点启示：其实遗忘是一件正常而且非常必要的心智过程。如果遗忘不是在不知不觉中发生的话，你的生活和工作都会受到很大的影响。但这些忘记的绝大多数都是不太重要的细节。当然，这也不绝对，比如由于最近太忙，我常常忘记把约定好的会议添加到日历里。这并不是我想忘记的内容，却因为忙碌和疲倦遗忘。 从另外一个方面来看，遗忘也可能是一个病理性结果。大脑发生病理性的变化，让你把不该也不想忘记的也忘记了。 最好的例子大概是阿尔茨海默病。它是一种神经退化性疾病，俗称“老年痴呆症”，但“老年痴呆症”这种说法不准确。因为不仅阿尔茨海默病晚期有痴呆的症状，其他的神经退化性疾病也有。中国有世界上最多的阿尔茨海默病患者，而且患者的增长速度也是最快的。人在患有这种病之后，身体虽然是健康的，但记忆却慢慢消失，就像试图用手去止住流沙一般，无论如何努力，沙子也会从指缝中流走。每一粒沙就像一小段记忆，有可能是一段很普通的记忆；也有可能是一段值得珍视的记忆，但流沙不会因为它们所携带的记忆重要而停止。患者最终忘记了身边的人是谁，也忘记了自己是谁。 到底是什么导致人患上这种病，目前还不清楚。但我们能观察到，大脑在患病后会慢慢萎缩。那么，到底是什么导致这种萎缩，又要怎样阻止甚至逆转这种萎缩？这些就是脑科学家们关心的问题。 这两个问题的复杂程度，我用几十万字都不一定能说清楚。简而言之，就是大脑中的神经细胞发生了变化。在显微镜下观察大脑切片，你会看到很多长得像树一样的细胞，叫作神经细胞。在正常情况下，这些神经细胞之间是相连的，相连的地方叫突触，而突触是生成记忆的关键。但如果观察阿尔茨海默病患者的大脑，就会发现突触消失了。与此同时，神经细胞内和外会有一些正常大脑中没有的东西——神经细胞里会有一种名叫Tau蛋白的东西发生病变，形成神经原纤维缠结。神经细胞外，一种叫作β–淀粉样蛋白（Amyloid?–β）的物质会聚集起来，变成一团。在显微镜下，它看起来就像是一个个的斑块，所以被称为淀粉样蛋白斑。神经原纤维缠结和淀粉样蛋白斑被认为是阿尔茨海默病最明显的病理标志。当下，我们认为就是这些额外形成的东西，导致了突触的消失。为什么这些东西会出现呢？要怎么预防和消除它们？目前，这些问题都还没有确切答案。 现在，这类疾病的困境在于大多数人没有意识到它们的可怕程度，也因此没有意识到研究这些病其实迫在眉睫。这种困境出现的原因有两点。第一，光是理解“这个问题很难”就有很高的知识门槛。第二就是大多数人还没有老。但我的病理学老师曾说过：“如果我们在座的100个人都有幸活到退休，那这里可能有10个人得阿尔茨海默病，5个人会得帕金森病。” 帕金森病是另一种老年病，在65岁以上人群中比较常见。根据近年来中国疾病预防控制中心的数据调查，帕金森病的患病率为1.7%，每50多位老年人中就可能有1位会得帕金森病。随着神经的慢性退化，人会不自主颤抖、身体僵硬、行走不便，随着疾病恶化，患者会出现痴呆的症状。我现在就在研究帕金森病，但我研究的是“非运动”方面的症状。帕金森病最明显的一个症状就是没法控制身体，颤抖成了常态，而且动作僵硬。其实这一症状现在已经能够通过各种手段被很好地控制了，甚至最近还有通过学乐器、跳舞来缓解症状的方式。但影响生活的其他症状反而更难治疗，这包括“几乎对任何事情都失去动力”，明明很想做一些事情，比如看书，但完全坚持不下去，以及会做一些冲动的决定，甚至变得好赌。 其实手抖、懒惰和冲动这三个看起来不相关的现象都和大脑里缺少多巴胺有关。帕金森病的出现就是因为生产多巴胺的脑细胞逐渐开始死亡，而多巴胺的作用恰恰就是控制行动、让人产生动机，以及能够正常地控制对奖励的欲望。反过来看，我们还能通过研究出问题的大脑，来理解正常的大脑是如何运作的。 人为什么会喜欢听八卦 听八卦消息是一种策略，让我们通过消费他人提高自己的声誉和受注意程度。 从进化的角度来看，八卦消息在群体中起着社会控制的作用。 我们是一群爱管闲事的人的后代。 平时我们随处可见明星处对象、结婚、离婚的新闻，总能看到各种综艺造的笑点。每天的热点话题即使与我毫无关系，但还是忍不住想听一听。在很长时间里，我坚信，听八卦消息是人性的一个缺点。为什么即使知道与己无关，我们还想去围观？为什么明明知道它极其有杀伤力，但在亲友、同事、偶像的隐私被窥视时，我们还是控制不住自己想去知道，甚至添油加醋，让故事更加多姿多彩？ 从最根本上来说，听八卦消息是一种策略，让我们通过消费他人提高自己的声誉和受注意程度[ McAndrew FT, Bell EK, Garcia CM.（2007）. Who Do We Tell and Whom Do We Tell On? Gossip as a Strategy for Status Enhancement1. Applied Social Psychology, 37: 1562–1577. ]。那听八卦消息的冲动到底是从何而来的？ 总结起来，听八卦消息有四个主要动力[ Peng X, Li Y, Wang P, Mo L, Chen Q.（2015）. The ugly truth: negative gossip about celebrities and positive gossip about self entertain people in different ways. Social Neuroscience, 10: 320–336. ]： （1）交换最新信息。 （2）与一起分享八卦消息的人建立关系。 （3）单纯的娱乐。 （4）学习当下的周边文化。 从心理学和社会学角度来看，听八卦消息能够帮助个体更快融入新的社会环境。从进化的角度来看，八卦消息在群体中起着社会控制的作用。因为八卦消息还能非常有效地提醒成员其所在群体的价值和规则，这样可以有效抑制（行为）异类的出现，并且它还是一种惩罚违反规则之人的刑具。甚至还可以说，八卦消息可能是我们进行各种各样的社交行为的根源。很多社交行为都是为了保护自己不受“违反群体规则的人”伤害进化而来的（譬如在恋爱中移情别恋、伤害朋友）。 简而言之，八卦消息如同鲇鱼在沙丁鱼群中挤来挤去，虽然有时候让我们不舒服，却维持了整个群体的完整性。 有进化心理学家认为，我们对别人生活的这种热切关注是大脑进化的一个副产品。早期人类以小群体为单位在自然中生存，因为群体里人数少，一辈子也遇不到多少个其他群体，为了对抗外敌、在艰苦的自然中生存，群体之内必须相互了解、团结起来。同时，群内的成员也是最主要的竞争对手，特别是在找对象和吃东西这两件人生大事上。 除了共同抵御外敌，我们聪明的祖先会把剩下的时间用来思考一系列社会问题：谁是值得信任的，谁又有不正当行为，谁最适合和自己结婚，如何在同盟、朋友和家庭中平衡利弊等。在这样一个群体中，最会理解、预测甚至影响别人行为的人，定然会比其他人更加成功，他们能拥有最好的食物资源，能找到更好的配偶，并成功将这种基因传承下去。 而对“害怕别人说自己闲话”的恐惧，也会时刻提醒群内成员实时自检。哈佛大学生物学家罗伯特·特里弗斯（Robert Trivers）就曾在 “个人对群体的无私奉献”这一行为上讨论了 “如何识别不愿意为群体做贡献或只做很少贡献的人” 对于群体成长的重要性。而八卦消息可以实实在在地鞭策这样的人，使得更多成员愿意为群体无私奉献。 说到底，我们都是一群爱管闲事的人的后代。 那么到现代社会，我们对名人的八卦消息为什么还如此热衷呢？比利时心理学家夏洛特·德·贝克（Charlotte de Backer）将八卦消息分为两种，“名誉八卦消息”和“策略学习八卦消息”。有时候我们会对我们共同认识的某个人的八卦消息感兴趣，这叫作 “名誉八卦消息”，因为作为社会动物的我们天生需要采集每个周边的人的名誉信息。而有些时候，我们也会对“某个朋友的朋友”或“某个远房亲戚的隔壁邻居”这样我们并不认识的人，甚至永远不会认识的人的故事产生强烈兴趣。这种八卦消息往往剧情跌宕起伏，伴随着生与死、爱与自由、权力和财富等种种大起大落。这类八卦消息有些时候传递了一些选择策略，学到后可以应用到自己的人生中，能够警示自己或让自己走上人生巅峰。比如，明星离婚或出轨的新闻就属于两种类型的八卦消息都占了：在名誉上，大家都认识的人因此上升了一个台阶或身败名裂；而在策略学习上，这些故事给很多人上了一课。 但明星是20世纪大众媒体之后才出现的，而我们的祖先主要应该关心的不是邻居家的故事吗？人类学家杰罗姆·巴尔科（Jerome Barkow）指出，在社交八卦消息上，我们并不会区分那些实实在在影响我们每日生活的人和那些在杂志和电视屏幕上出现的人。特别是现在，我们每天知道的关于公众名人的消息可能比邻居的消息更多。而且很多人都认识这些人——这样这些人就起着非常重要的社交功能了——无论你是我的新邻居还是新同事，这些明星就是所有人共有的“朋友”。讨论明星可以帮助我们更快地与他人进行社交。从这个角度来看，八卦消息可能还算是一种举足轻重的社交工具。仔细想来，我在高中和大学时都不怎么合群，大概和我固执片面地认为“别人的私事=八卦消息=人性的缺点”有关。 那面对八卦消息时，大脑里发生了什么？首先，八卦消息也要分情况而论：八卦消息可以分“好话”和“坏话”；其次，八卦消息的中心可以分为“自己”“附近的亲友”或“遥远的名人”。2015年，利用大脑磁共振成像，科学家发现[ Peng X, Li Y, Wang P, Mo L, Chen Q.（2015）. The ugly truth: negative gossip about celebrities and positive gossip about self entertain people in different ways. Social Neuroscience. 10: 320–336. ]：八卦消息的主角无论是自己还是别人，我们大脑的前额皮层都是主要的激活区域。但相比于听到关于别人的八卦消息，我们听到与自己相关的八卦消息时，无论内容的好坏，这个区域的活跃程度更强，范围更广。换句话说，有更多的大脑区域活跃起来。这倒完全不令人惊讶，早在2002年，就有研究发现，前额皮层与“自己”这个概念相关；一条信息和 “自己” 越有关， 这个区域的神经就越活跃。而当我们听到关于名人的闻时，大脑右侧的尾状核（Caudate nucleus）会有更强烈的反应。这个区域有什么功能呢？作为奖励系统的重要区域，这个区域长久以来都被认为和愉悦感有关。譬如吃到好吃的东西，我们会有幸福的满足感；有烟瘾的人在抽烟时，大脑的这个区域就会负责将抽烟这个行为和愉悦感联系起来。这说明当我们听到名人的负面新闻时，大脑的确产生了一定的愉悦感，即使我们可能不愿意承认。但这种愉悦感和幸灾乐祸可能还不一样，因为在这个研究中，被扫描的人所听到的主要是某某人撒谎了或出轨了这样的负面新闻，而非关于名人作为受害人的负面消息。 不知在了解这些之后，想听八卦消息却又很矛盾的小伙伴会不会感觉好一些？当然，这一切都应该建立在不伤害他人、适可而止的基础之上。如果不确定说什么、什么时候说合适，那最好还是把嘴巴闭上。 为什么我们会上瘾？为什么我们会做梦？为什么会失忆？为什么…… 我们为什么这样思考，那样行动？ ？牛津大学神经科学博士后、知乎第三届“盐 Club”荣誉会员赵思家作品。搜狗CEO王小川倾情力荐！ ？解答关于人脑运行的所有秘密，告诉我们如何去理解世界。 ？我们生活在大脑创造的世界里，我们所有的行为都被大脑所控制。 ？收录大脑中关于工作、学习、生活、爱情、人际关系、哲学等方面的知识。 ？每一个知识点都经过多方考证，内附多篇实证论文。 ？全书四色印刷，内附精美神经科学插图。