大腦解密手冊:誰在做決策、現實是什麼、為何沒有人是孤島、科技將如何改變大腦的未來
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目錄

前言:探索內在小宇宙

第1章

第1章 你是誰?

生命中的經歷,塑造了我腦中的細節,

你是誰,有確定的答案嗎?

第2章

第2章 現實是什麼?

我們感受到的五光十色是真實的,

還是大腦特意獻上的精彩聲光秀?

第3章

第3章 誰在掌控我們?

神經元全力以赴,電訊號疾速奔馳,

我們對此卻渾然不覺。

第4章

第4章 我們如何決策?

人真的是理性的行動者嗎?

腦中有多種網路競爭,誰都想掌控大局。

第5章

第5章 可以有人是孤島嗎?

有了陽光、空氣、水與食物,

我們還需要其他人嗎?

第6章

第6章 將來,我們會變成怎樣?

生物學與科技的結合,

能把我們帶到多遠未來?

試閱內容

人出生了,腦還沒長好

剛出生的人類實在很沒用。我們大約要花一年的時間才學會走路,需要兩年多的時間才能清楚表達完整的意思,而且還要許多年之後才會照顧自己。我們完全依賴周遭的人生存;與其他哺乳動物比較,海豚生來就會游泳,長頸鹿誕生後幾個小時就學會站立,斑馬寶寶出生不到四十五分鐘便能夠奔跑。環顧動物界,我們的動物親戚出生後很快就相當獨立了。

表面上看起來,那似乎對其他動物非常有利,但事實上反倒成了限制。初生小動物發育得很快,因為牠們的腦子已經根據許多預定程式接好線路,但這種準備妥當卻犧牲了彈性。如果有一隻倒楣的犀牛,發現自己身在極地凍原、喜馬拉雅山脈的某座峰頂,或東京市中心,牠是沒能力去適應這些環境的(這就是為什麼我們不會在那些區域見到犀牛)。帶著事先安排好的腦來到這個世界,這種策略在生態系的特定棲位會奏效,但是若讓動物處於該棲位以外的環境,牠繁衍興旺的機率並不高。

相反的,在各種不同環境下,從極地凍原、高山,到熙攘的市中心,人類都能夠茁壯成長。我們能夠這樣,是因為人類的腦在出生時仍有很大的部分還未完成。其他動物的腦是所有線路組裝完畢才出世,我們可以稱這種方式為「硬體布線」(hardwired);人類的腦則不同,它容許自己受生活經驗的細節來形塑。這種情況導致人類在小時候,腦有很長一段時間顯得無用,因為那顆腦正在受環境的潛移默化,這種方式就是「即時布線」(livewired)。

先突飛猛進,再雕琢成型

年幼的腦彈性十足,這背後有什麼祕密?並不是年幼的腦會長出新細胞,事實上,小孩的腦細胞數目與成年人相同。祕密在於腦細胞如何連結。

然而在嬰兒出生時,情況迥然不同,大部分神經元(神經細胞)並未連結,在生命的頭兩年,神經元在接收感覺資訊的過程中,開始迅速連結。嬰兒的腦中,每秒會形成多達兩百萬個新連結(也就是突觸)。到了兩歲,孩童有超過一百兆個突觸,是成年人的兩倍。

腦中的連結程度在此刻達到高峰,遠遠超過所需。這時,密集形成新連結的盛況不再,而改行神經「修剪」策略。你長大成人時,有50%的突觸會遭修掉。

哪些突觸該留下來,哪些突觸又該丟掉?一旦某個突觸成功參與某個線路,它就會受到強化;相反的,沒有用處的突觸就會變弱,最終遭到剷除。如同森林中的小徑,若都沒人走,就會荒廢了。

從某種意義來說,腦子從已存在的各種可能性中修修剪剪的過程,決定了你會變成什麼樣的人;你成為什麼樣的人,並非因為腦裡長出什麼新東西,而是因為腦子刪掉了一些東西。

整個童年時期,周遭環境雕琢我們的腦,從由眾多可能性形成的叢林中,把腦修整成與我們遭遇到的經驗相切合。我們腦中的連結減少了,但留下來的連結變得更加強壯。

舉例來說,你在嬰兒時期聽到的語言(比方說英語或日語好了),會讓你聆聽這種語言中特定聲音的能力增強,造成了聆聽其他語言聲音的能力變弱。也就是說,出生於日本和美國的寶寶,一開始都能聆聽和回應這兩種語言的所有聲音。隨時間過去,在日本長大的寶寶將無法分辨R和L的發音,因為日語並沒有特別區分這兩個音。我們是受出生時碰巧進入的環境所塑造的。

青少年的尷尬是天注定

幾十年前大家都認為,童年結束時腦就差不多發育完全了。但是我們現在知道,人腦的建造過程可以長達二十五年。青少年時期會發生重要的神經重組和變化,因此這個階段對於我們將會變成什麼樣的人,發揮了舉足輕重的作用。我們體內流動的荷爾蒙引發明顯的形體變化,使我們的外表日漸成熟;但在視力不能及的地方,我們的腦也正在進行巨大的改變。這些變化深切影響我們對於周圍世界的表現與反應。其中一種變化牽扯到自我感(sense of self)的湧現,以及隨之而來的自我意識。

為了解青春期腦的運作情形,我們進行了一項簡單的實驗。在我的研究生薩弗賈尼(Ricky Savjani)協助下,我們請志願參與者坐在凳子上,待在商店的展示櫥窗裡。然後我們拉開布幕,讓志願者面對外界,任憑路人參觀。

在把志願者送進這種令人局促不安的社交困境之前,我們為他們每人都安排了一些裝置,好測量情緒反應。我們讓他們接上測量皮膚電流反應的儀器,那種反應可當成焦慮的良好指標:汗腺張開的程度愈大,皮膚的導電性愈大。(順便一提,這種科技也用在測謊器上。)

我們的實驗有成年人和青少年參與。一如預期,我們觀察到,成年人被陌生人盯著看會產生壓力反應。但是同樣的實驗卻使青少年的社交情緒變得過度激動:青少年受到注視時,顯現的焦慮程度大得多,有些甚至會開始發抖。

為什麼成年人和青少年有如此不同的反應?這牽涉到腦中稱為內側前額葉皮質(mPFC)的部位。你想到自己,特別是想到自身的情境時,這個區域就會活化。哈佛大學的薩模維(Leah Somerville)博士及她的同事發現,人從兒童成長為青少年的這段時期,內側前額葉皮質在社交情境中會愈來愈活化,在十五歲左右達到高峰。此時,社交情境的情緒影響力很大,引發高強度的自我意識壓力反應。

也就是說,對青少年而言,對自己的看法,也就是所謂的「自我評價」是非常優先的項目。相反的,成年人的腦已經習慣了自我感,就像已經把新鞋穿到合腳那樣,因此成年人坐在商店櫥窗中會覺得比較自在。

青少年的腦除了容易陷入社交困窘及造成情緒過度敏感之外,還偏愛冒險。不管是開快車或傳送裸照,青少年的腦就是比成年人的,更想做大膽的行為。這些多半與我們回應酬賞(報酬或獎賞)和誘因的方式有關。我們從小孩變成青少年的過程中,與尋求快樂有關的各個腦區(其中一個為依核)對酬賞的反應日漸增強。在青少年的腦,這些區域的活躍程度與成年人一樣。

但是重點來了:參與執行決策、注意力及模擬未來結果的眼窩額葉皮質,青少年時期的活性仍然與兒童時期一樣。成熟的快樂尋求系統,搭配不成熟的眼窩額葉皮質,這表示青少年不僅在情緒上過度敏感,而且控制情緒的能力不如成年人。

薩模維的研究小組另外還有一個構想,他們想了解為何同儕壓力可以強烈驅動青少年的行為:青少年的社交考量相關腦區(例如內側前額葉皮質)與其他負責把動機轉化成行動的腦區(紋狀體及其連結網路)有更緊密的搭配關係。薩模維小組認為,這或許可以解釋為什麼青少年成群結夥時,更容易進行冒險。

改變永遠不遲

我們到了二十五歲的時候,在兒童時期和青少年時期經歷的腦部轉變,終於結束了。我們的人格以及自我認同不再發生結構上的大變動,此時腦似乎已經發展完全。你或許會認為,我們長大成為什麼樣的人現在已經固定,再也不會變動。事實不然:我們的腦在成年期仍持續改變。如果某樣事物能夠受到調整、塑造,而且可以維持塑造後的狀態,我們說那樣事物具有可塑性。而這就是腦的特性,即便到了成年期還是如此:經驗能夠改變腦,而且腦會記住這種改變。

(摘自本書第1章)

商品簡介

大腦,是宇宙最奇妙的東西,

大腦如何型塑我們的生活?

而我們的生活又如何受大腦的影響?!

在《大腦解密手冊中》,最受歡迎的神經科學家伊葛門用眾多實例帶領大家了解,關在暗暗腦殼中,一般人摸不到也看不到,不發聲響的大腦,到底如何影響我們。

.你從出生到兩歲,腦神經連結達到最高峰,是成人的兩倍,但之後才是關鍵,要保留哪些,要留下哪些,才是決定你成為什麼樣的人的關鍵,但到底哪些連結會留下,那些會修掉呢?

.我們以為可以活在當下,但事實上我們此刻的所見所聞,都只是一種回憶,現實意識是大腦進行的小把戲,當下早已過去,怎麼會這樣?

.今天,你想起跟父母的關係,覺得溫暖美好,但明天卻又覺得冷漠受傷,事實上可能只跟你在什麼環境下回想有關,是不是嚇了一跳?

.比電腦精密的人腦,在科技的幫助下,突破的極限超越了我們的想像!

伊葛門用一篇篇的故事,以及最新的腦科學研究,告訴讀者,我們的頭腦,正是宇宙最奇妙的東西,而想理解這最奇妙的東西,就從《大腦解密手冊》開始。

延伸閱讀:

記得牢,想得到,用得出來

大腦開竅手冊

兒腦開竅手冊

勇往直前

作者簡介

伊葛門David Eagleman

美國神經科學家、科學作家。現為科學與法律中心(Center for Science and Law)主任、史丹佛大學精神病學與行為科學系兼任副教授。

他在八歲時從屋頂上跌落,當時覺得發生的一切都以慢動作進行,對此印象深刻與不解,埋下日後對神經科學研究的興趣。後來大學雙主修文學與太空物理,不過大二時休學去製片公司打工並協助辦趴,人生繞了一圈,才終於發現自己最想當的是神經科學家,於是重回大學攻讀神經科學,從此找到此生志業。

專長為大腦可塑性、時間知覺、聯覺,以及科學與社會政策間的交互影響。擁有數項專利,著有超過九十篇科學論文,以及暢銷書《死後四十種生活》、《躲在我腦中的陌生人》。同時也是電視節目「探索人腦」(The Brain with David Eagleman)的編劇兼主持人。

個人網站www.eagleman.com

譯者簡介

徐仕美

台灣大學植病所碩士,曾任遠哲科學教育基金會編輯、天下文化科學編輯,目前是自由譯者與特約編輯。譯有《記憶的盡頭》、《MIT最打動人心的溝通課》(與鄭煥昇合譯)、《小學生圖解科學辭典》(與陳偉民合譯)及《發現科學:親近植物》。

作者自序

探索內在小宇宙

腦科學是快速變動的領域,我們很少退一步概觀整片範疇的形勢,闡明我們的研究對於真實生活的意義,或用簡單明白的方式討論身為生物的意義。而這本書就是要來做這些事。

腦科學很重要。我們的頭顱裡有一團具備計算能力的怪異物質,那是帶領我們穿梭世界的知覺機械裝置、讓決策冒出來的東西,以及使想像成形的材料。我們做的夢,還有清醒時過的生活,都是從它那充滿電力的億萬細胞中冒出來的。更理解我們的腦,就能夠清楚解釋我們在個人關係中所認定的真實是什麼,以及我們認為社會政策中不可或缺的項目為何,像是:我們怎麼反抗、我們為何戀愛、我們如何接受現實、我們該如何實施教育、我們怎樣精心制定更好的社會政策,還有如何設計我們的身體以因應未來的世紀。我們腦中的微小迴路,刻畫了人類這個物種的歷史與未來。

我曾納悶,腦在我們的人生中占有核心地位,但為什麼我們在社交時很少談到腦,寧願讓電視廣播中充滿名人八卦和真人實境秀。不過我現在反倒覺得,我們對腦的忽略並非缺點,而是一種跡象,顯示我們困在自身的現實中,以致於極難了解自己受困於任何事情。乍看之下,好像大概沒什麼可討論的:顏色當然存在於外部世界;我的記憶當然就像攝影機;我當然知道自身信仰的真正理由。

這本書的內容將把所有的假設推到聚光燈下。我在下筆的時候,想拋開教科書模式,偏向於更深入的詰問:我們如何做決策、如何感受現實、我們的人生走向如何受到導引、我們為何需要別人,以及當我們這個物種開始掌握自己的韁繩時,會將自己帶往何處?

這個書寫計畫嘗試搭起橋梁,消弭學術文獻與我們身為腦主人所過生活之間的間隔。我在此採取的途徑,與我寫學術期刊論文時不同,甚至也偏離了我寫的其他神經科學書籍。這個計畫針對截然不同的讀者群,讀者不需要預先具備任何專業知識,只要帶著好奇心以及想要探索自我的渴望就行了。

現在,繫好安全帶,來趟探索內在小宇宙的短暫旅程吧!在密密麻麻、糾結纏繞的千億腦細胞,及其形成的千兆連結中,我希望你能夠瞥見並理解某種或許出乎意料之外的東西。那就是「你」。

媒體推薦

這是一趟智力的刺激之旅。伊葛門不僅是高明的嚮導,而且解說得相當動聽。

──《每日新聞》

伊葛門追尋薩根(Carl Sagan)的良好傳統,顯示科學不用加油添醋,仍可讓人入迷。如果你仔細閱讀,將會發現自己沉浸其中。

──《富比世》雜誌

這是對於生物如何產生心智的最理想介紹……伊葛門用一貫的清晰、動人、發人深省的方式,解答了許多與個人與社會有關的關鍵問題

──《自然》期刊

《大腦解密手冊》是這位腦神經科學家,堅信自己的研究領域與大眾息息相關的證據。

──《紐約》雜誌

大腦解密手冊:誰在做決策、現實是什麼、為何沒有人是孤島、科技將如何改變大腦的未來
The Brain: The Story of You
作者:伊葛門(David Eagleman)
譯者:徐仕美
出版社:遠見天下文化出版股份有限公司
出版日期:2016-12-27
ISBN:9789864791262
定價:380元
特價:88折  334
其他版本:二手書 73 折, 276 元起