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大脑的未解之谜  

2016-03-24 15:24:05|  分类: 行为心理 |  标签: |举报 |字号 订阅

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大脑的未解之谜 - zhaoyffs555 - 琼海觅珠
 

1.神经元如何编码?神经元是大脑特殊细胞,载有很多信息。这些信息在神经元活动中是如何编码的?

在人的感觉信息刺激下,神经元对一些频繁出现的信息形成聚类,这些聚类就是知觉印象。从简单的知觉印象出发,进行多角度信息再聚类,形成概念。我们学习的系统化知识是概念的描述、概念之间的关系(判断和推理)等,人们经历的各种场景形成顺序记忆,这些记忆可以通过一定线索回忆出来,这些都是人脑的知识。知识的基本存在形式概念和概念间的关系,但也包括思维模式、思维习惯、情感记忆等,其存在形式是神经元之间的连接关系、激活阈值、激活状态。

 

2.记忆如何存储和检索?新知识会改变大脑结构,但是如何形成的,记忆为什么在很久后还能被提取?

瞬时记忆表现为神经元细胞暂时的化学物质改变引起的兴奋状态。短期记忆表现为神经元兴奋和阈值降低,长期记忆表现为神经元之间突触结构变性和神经元沟通。神经元聚类形成知觉和概念(统称为模式),模式之间具有或松或紧的连接关系,人的联想就是通过这些连接关系激活的。记忆的提取是模式激活的过程,由于长期记忆引起模式结构(以神经元群为代表的中观结构)之间连接关系的改变,这种改变能改长期保留,并能在联想活动的触发下激活。

 

3.大脑基线活动是什么?大脑消耗身体20%氧气,却仅占身体2%重量。休息时大脑活性,即基线活动有怎样意义?

人脑是并行工作的,每个神经元细胞都是一个活着的生命体,神经元细胞的活动需要能量维持;神经元要保持在不同活动阈值,就需要一定的代谢来维持,有些神经元处于被激活的临界状态,其代谢水平也就高一些;有些神经元处于激活状态,不断发放神经兴奋脉冲,消耗能量更大。神经元基础代谢对于保持神经系统随时待命状态非常重要,就像军队中的一级战备,是需要消耗大量物资的。

 

4.大脑怎样模拟未来?进行未来模拟是大脑特性之一,我们对于这种能力还知之甚少。

人脑具有丰富的想象能力,所谓想象就是激活对应的知觉,从而构造出好像有外部刺激一样的神经兴奋,从而虚拟构造出一定的场景。人们通过想象构造的场景能够像看到真实环境场景所遇到的刺激一样,通过这种模拟来感知未来。

 

5.情绪是什么?情绪是大脑的一种状态,是对于外界刺激的一种简单的反应模式,它是怎么产生的?

人与动物都有各种情绪反应,情绪是思维状态模式,是神经调控与化学调控共同作用的结果。比如动物在兴奋和惊恐的状态,思维活动敏捷,对应的生理活动水平增高,这种模式适合于战斗状态。情绪状态是生物在长期进化中形成的身体和精神状态,是本能引导下产生的。

 

6.智慧是什么?智慧有很多种表现形式,为什么数十亿的神经元组合在一起就能控制知识呢?

通常所说的智慧是指人们在生产生活中表现出来的适应环境和改造环境的能力。人类行为具有计划性和目的性,超越了动物本能和条件反射,这些依赖于人类掌握的现代科学知识和工具、技术。智慧不仅仅停留在本能、反射、习惯、情感、知识等层面,还有经验、能力和性格因素。人类运用意识的统领和调动,大大提升了智慧。人脑结构分为不同层面,自下而上逐步形成,意识对知识的运用和控制是双向的,也就是意识能够控制调动对应的知识,而知识结构也会影响意识活动的整体形态,使之更加有序和高效。

 

7.大脑如何掌控时间?不同步的感官输入会让人跌跤。大脑如何处理不同速度的信号呢?

人的运动并不主要由意识控制的,人的行为控制信息量中99%以上是习惯控制的,意识只起到大致方向上的规划和引导。习惯控制也是由不同模块的习惯控制拼接组合而成的,就像搭积木一样。人们在训练复杂的活动能力(如骑车、游泳、跳舞、溜冰、杂技等)是从基本动作开始的,基本动作熟练以后再进行整体拼接,最后整体运动娴熟,就不需要再花费太多的注意力和精力。由于习惯对行为控制的接手,不同步现象逐渐消除。

 

8.为什么会睡觉和做梦?对于睡眠和梦境的研究,也许能在治疗疾病方面起到不可低估的作用。

人脑或身体长时间活动都会引起疲劳,一张一翕是人体自我维护和代谢的常见形态,心脏从整体上是永不停歇的,但是心脏的心房和心室的交替收缩和舒张也是紧张和放松活动的交易。同理,睡觉能够将一天经历的信息整理和清理,使人脑活力恢复,补充能量和物质,清除积聚的废物。日有所思夜有所梦,做梦是人脑活动的副产物,不代表什么重要意义,但是很多人却能够从梦境中获得一些启示,这或许是人类进化形成的、利用闲暇资源的一种有效模式。

 

9.大脑为什么如此构造?大脑中各部门都代表不同的功能,这些不同的功能区域是如何结合在一起的?

我们知道人在一出生时,大脑神经结构关系就已经固定下来,这是胎儿在生长发育过程中物理和化学诱导下的神经纤维定向生长和投射作用的产物。为什么不同功能的脑区专门处理一定的信息?因为这样能够提高处理秩序和处理效率。大脑皮层本质上是类似的,但是由于感觉信息的属性不同,诱发产生的结构属性和细胞功能分化不同(可能也存在不同的化学物质诱导),逐渐形成了对应的专属脑区。随着对人脑探索研究的深入,不同功能脑区之间的先天结构关系正在逐步解开,人脑大致可以分为几十个脑区,不同人之间的脑区大小和位置并不是严格一致的,而只是大致相仿的,因为不同人人体结构不同,训练程度不同,也就是先天与后天因素产生的差异。

 

10.什么是意识?神经科学家认为意识来源于大脑中的物质,这是神经科学领域最难解的谜题之一。

意识是人脑的功能,意识的自我映像是自我意识,就是能够感觉到自己的存在,感觉到自我是一体的。意识的工作方式是注意活动,就是能够在不停地转换注意力,也能够主动地将注意力集中于一处。注意集中于一处就是形成暂时的思维结构形态,这种结构形态最有利于思考对应的问题。注意活动大大提高了思维能力和思维效率。

 

对于人脑十大未解之谜,不同人有不同的提法。对于人脑机制的研究,还有很多问题,远不止这十个,这十个问题的提出,是人们对于人脑工作原理迷惑的集中体现,认识人脑是一步步概念建构的过程,没有这些概念的建构,是不能理解人脑的,即使原理说出来也不能理解。这又引出“什么是理解”的话题。

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