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大腦如何思維——智力演化的今昔第六章 大腦“達爾文機”的運作機制
第六章 大腦“達爾文機”的運作機制

        我們的知性借先驗圖式的原理理解現象世界……這是一種深蘊于人類心靈
中的技能,我們很難揣測自然界在此采用的秘訣。
               伊曼紐爾·康德(lmmanuelKant),《純粹理性批判》
    “為什么”,渡渡鳥說,“要解釋它最好是演示一下”。
               劉易斯·卡羅爾(LewisCarroli),《愛麗絲漫游奇境》
    這一章是否確實是必需的?如果你能讀完前一章又并不意識到有何缺失,那么,
在這個意義上,這一章是多余的。
    所有這一切取決于你對組構圖的滿意程度。有些人并不想了解得更多,我們說:
“忽略掉細節(jié),有一幅實施概圖就可以了”。但是這一章并不是談上一章所略去的
細節(jié),它是從一個不同的角度來寫的,以“自下而上”的方式來闡述,而并非從推
演出的原理出發(fā)。
    遺憾的是,原理很像組構圖——一種方便的圖式化虛構。真實的組村是由一連
串的信息和決策過程所組成的,單用箱子和符號并不能囊括其內涵。組構圖未能考
慮到“人”這樣一個因素,以及他們怎樣彼此交談,也未能考慮到“慣常記憶”
(istitutionalm。mory)。對于諸如專門家怎樣也能成為多面手;在一個層次上作
出的決定怎樣和在另一層次上作出的決定相互影響等問題,組構圖也未加以考慮。
對腦所做的任何圖示式的解釋都會有組構圖的這些短處。“
    對智力所作的這種闡述至今未能對神經無多加考慮,也沒有充分考慮這些腦細
胞如何彼此交換信息;它們怎樣記憶往昔的事件;它們如何協(xié)同工作,在局部和區(qū)
域性的尺度上作出決定。雖然對其中的一些過程尚無所知,但現在已有可能對不同
的大腦密碼間的競爭勾畫出一幅言之成理的概圖。
    在討論科學問題時,一種行之有效的普遍規(guī)則是;舉出一科特例,即使這只是
一種可能的并非公認的機理。
    這正是本章所討論的問題。我將舉出一個例子,說明我們的大腦皮層能夠怎樣
作為一種達爾文機來實施功能;在這一過程中,又如何不斷地轉移我們的意識焦點
(甚至那些不時地突然顯現在腦際的下意識的想法)。這個例子顯示,我們如何能
在離線的的情況下去模擬現實世界中將要發(fā)生的動作,而我們認為這種能力是使智
力作出正確預測的關鍵。
    許多普通人,以及那些對“計算機有心智”這一點持有異議的人的心里總嘀咕
著的是,無法想象一種機制能產生心智。應用這一章所描述的構建單元,我能想象
如何能構建一臺思維機。你的標準可以不同,但這是你的選擇。只要一個章節(jié)那么
長的文字,你就可以看到一種“自下而上”的機械性實例,它能顯示對于新奇和常
規(guī)的事物我們的精神活動是如何在有意識和下意識的情況下運作的。
    除非大腦已經死亡,腦的灰質實際上并不是灰色的。在活的大腦中,腦灰質有
豐富的血液供應。試想一下在雷雨后河流呈現的略帶紅的灰褐色,你便能對活動中
的“灰質”的色彩有正確的印象。
    但是,腦的白質實際上呈瓷白色,這是它所具有的脂肪呈現的顏色,這種脂肪
包裹著神經細胞纖長的突起部分使之絕緣。這突起部分被稱為“較突”,和電線相
似,把神經元的輸出傳送至近例或遠處的目標。“髓磷脂”是脂肪絕緣物的專門名
稱、白質實際上是走向務處的神經纖維的集合,很像在電訊中心大樓的地下室所能
見到的那樣。腦的主體正是這些絕緣纖維,它們把實現重要功能的腦的各部分相互
連接起來,而后者要小得多。
    在軸突的一端是球形、膨大的神經元的細胞體,包含細胞核。細胞日常運轉和
維持所用的DNA模板即在其中。有許多樹狀分支從細胞體伸展出來,稱為樹突。神經
元的這一部分沒有白色的髓磷脂,因此它們大量集合起來便呈灰色。神經元軸突的
另一端通常與一個下游神經元的樹突相接觸。(若用電子顯微鏡仔細看,你將看到
在兩個神經元間的窄小的縫隙,稱為突觸。)上游神經元釋放微量的神經遞質至突
觸這片“無人之境”,然后擴散至下游神經元的膜,打開某些膜上的通道(見圖61)。
(雖然也存在某些逆行性神經遞質,但一個突觸通常是單向交通,因此稱為“上游”
和“下游”神經元。)
    從總體上來看,單個神經元看起來很像灌木或草本植物(如姜)的根須。它是
典型的計算單元,能把幾千個輸入的影響綜合起來,這些輸入大部分是興奮性的,
有一些是抑制性的——很像銀行賬號中的存款和取款,然后用一個聲音對其成千上
萬的聽者(下游神經元)說話。從這個“活期賬號”中送出的信息主要是關于其
“賬號余額”的情況,以及余額遞增得有多快。除非余款超過某一閾值,否則不會
有信息送出。大的存款產生大的信息,就像付利息帶著紅利。但是,正如只有你敲
擊鋼琴鍵足夠重,鍵才會發(fā)出聲音一樣,除非輸入信號合適,皮層神經元通常是安
靜的,它們的輸出則與它們?yōu)?#8220;賬號余額”所刺激的程度成正比。(過于簡化的二
進位模型通常把一個神經元當作撥弦古鋼琴的鍵,有一個閾值,但敲擊得更重時音
量并無分級型變化。)
    雖然短軸突的神經元的信息可能是較簡單的,但軸突長于約05毫米的神經元總
是采用一種信號放大裝置;沖動,即一種標準大小的短暫的電壓的變化(像撥弦古
鋼琴鍵的響度)。把沖動放大,并送入揚聲器,聽起來就是“咋”的一聲,我們稱
之為神經元“放電”。為了避免標準大小變化的局限性,沖動常以與“賬號余額”
成正比的速率重復。有時,特別是在大腦皮層,在成千上萬的輸入中只要有幾個便
能協(xié)同起來觸發(fā)一個沖動。
    真正有意思的是大腦皮層的灰質,因為大多數新奇的聯想是在那里產生的,正
是在那里,一把梳子的樣子與你對手中一把梳子的感覺相匹配起來。大腦對于視覺
和觸覺的密碼是不同的,但是在皮層中它們以某種方式關聯起來,也和聽到梳子這
個讀音或聽到撥弄梳齒時所產生的聲音的大腦密碼相關聯起來。不管是以上述形式
中的哪一種出現,你總是能確定這是一把流子。因此,已假設在皮層中可能有一些
特化的部位,我們稱之為聯想性記憶匯聚區(qū),來自不同感覺模態(tài)的信號在那里匯聚
起來。在產生信號這一方,在發(fā)“梳子”這個詞的音和用梳子梳理頭發(fā)時,你也已
經把這兩者的大腦密碼關聯起來了。這樣,在詞“梳子”所引起的感覺和各種運動
表現之間也就聯系起來了,我們可以指望發(fā)現十幾種與梳子關聯的不同的皮層密碼。
    實現所有這些關聯功能的皮層區(qū)域,是白質這塊蛋糕上的薄薄的一層糖霜。大
腦皮層只有2毫米厚,但它具有深深的皺褶。新皮層有極均勻的神經元密度(除了初
級視皮層的一層外)。不管是語言皮層還是運動皮層,如果你在皮層表面做一個網
格,每平方毫米的新皮層約有148000個神經元。但是,若從側面看,在2毫米深度的
各層,可見某些區(qū)域上的差異。
    具有分層結構的并非白質這塊蛋糕本身,而是蛋糕上的糖霜,這很像多層餡餅
的那個由新月形片層組成的外殼。新皮層最深的幾層像是個“發(fā)信箱”,其纖維自
皮層引出,走向遠處的皮層下結構,如丘腦或脊髓。中層是一個“收信箱”,纖維
由丘腦等處到達這里。淺表的幾層很像部門間的聯絡信箱(“內部信箱”),與鄰
近區(qū)和遠處的淺表各層形成連接。它們的軸突穿過濟肌體至腦的另一側,但大多數
“內部信箱”的郵件是在幾毫米的局部范圍內分送的。這樣的軸突分支向側方伸展,
而不是像較長的“U形纖維”分支還回通過白質。
    某些區(qū)域有大的“收信箱”和小的“發(fā)信箱”,就像在編輯部處理讀者來信的
書桌上所見的信箱一樣。除了這種堆積的水平組構之外,還有一組很巧妙的縱向聯
系,就像是報紙上的縱欄。
    如果嘗試對大腦皮層中各種神經元作仔細的分析,我們會發(fā)現,具有相似功能
的神經元傾向于在皮層中作垂直的排列,形成柱形結構,這被稱為皮層柱,貫穿皮
層的大多數層次。它幾乎像一個俱樂部,在一次聚會上把人群中有相同趣味的人自
發(fā)組織起來。我們自然地給這些皮層俱樂部按上名字。其中有一些反映其大小,另
一些反映其可能從事的專業(yè)(就我們所知)(見圖6、2)。
    這些微型柱直徑約30微米(如一根纖細的發(fā)絲,更接近于蜘蛛網絲)。最著名
的例子是視皮層的朝向往,其中的所有神經元似乎都偏愛具有以特定角度傾斜的線
條或邊緣的視物。在一個微型柱中的神經元對傾斜35度的邊界有最佳反應,而在另
一微型柱中的神經元將偏愛水平或垂直的邊界,不一而足。
    要是在顯微鏡下看一下即使神經解剖技術在這一個世紀中已取得重大進展,但
還是很費工夫),你會看到一群皮層神經元捆在一起,像一束芹菜。它們具有細長
的“頂樹突”,從細胞體伸向皮層的表面。其腦體常呈三角形,因此稱為“錐體神
經元”。這些錐體神經元的頂樹突似乎是成束聚集的,相鄰的束間隔30微米。環(huán)繞
一束頂樹突組織起來的微型技內有100個神經元,而在任一水平,每一束可能僅見到
幾十根須樹突。神經元成束聚集現象在視皮層之外的其他皮層區(qū)域是常見的,單從
解剖上來看,微型柱似乎是皮層組構的一種普通的單元;但在別處,我們對微型柱
中的神經元有何偏愛一無所知。
    另一些“利益集團”要大得多,它們系由許多微型柱組成。這些所謂的大型柱
直徑約04一1.0毫米(相當于一根細的鉛筆芯),有時更像拉長的窗簾卷,而不太
像個圓柱體。大型柱似乎是由于輸入經過組織的結果,例如視皮層中來自左眼的輸
入每隔0.4毫米傾向于與來自右眼的輸入相交替。來自其他皮層區(qū)的輸入情況大致
相同。以恰在胼胝體前方的皮層區(qū)為例,你可以看到,來自前額皮層的輸入形成一
個大型柱,而在其兩側是由雙葉輸入較集起來所形成的大型柱。
    對顏色感興趣的皮層神經元傾向子聚集在“小斑塊”(blob)中(雖然并不完
全)。與大型往不同,小斑塊并不穿過皮層的所有層次,僅見平與內部信息交換有
關的淺表層中。它們并不是完全由“顏色專家”組成;在一個小斑塊中可能只有30
%的神經元對顏色敏感。小斑塊之間的距離與大型柱間的距離相似(如果不是相同
的話)。
    下一個組構層次是什么樣的呢?根據分層厚度的變化,在人腦的每側半球有52
個布勞德曼區(qū),在這些區(qū)的邊界上你會看到那些“收信箱”、“發(fā)信箱”、“內部
信V’的相對厚度的變化,就好像抵達的信件,寄出的信件,以及辦公室之間的交換
信件的相對量在相鄰的“部門”之間各不相同。
    布勞德曼17區(qū)常稱為初級現皮層。但是,一般來說,在組構圖上按部門對這些
區(qū)域貼上功能作簽的時機還不成熟(例如,19區(qū)有5一6個功能分區(qū))。一個布勞德
曼區(qū)以非皺格的面積計平均為ZI平方厘米。如果樹皮層的比例在別處也成立,在平
均的皮層區(qū)的有10000個大型柱和100萬個微型柱。
    100這個數一而再、再而三地出現。一個微型住有100個神經元,一個大型柱有
約100個微型補,一個皮層區(qū)有100X100個大型柱〔這使我想起我們疏漏了居間的組
構——-“超柱”或“微型區(qū)”,包含約100個大型柱〕,而在大腦兩半球的皮層區(qū)
的數國剛過100。
    我們能進一步擴展這個百倍的數字嗎?它把我們置于社會組構的標尺中:100個
腦袋組成什么呢?那提示某些立法機構,如美國參議院,而聯合國代表的國家為百
余個。
    了解腦組構一成不變的單元,如皮層區(qū)或微型柱,當然不錯,但是我們也需要
認識腦的那些短時的工作空間——更接近于自動暫存存貯器和緩沖器,這些工作空
間可能疊加在更一成不變的解剖組構的形式之上。
    為了能與新東西打交道,我們將需要某些經驗型組構,臨時使用一下,之后便
消失了,就像你在煮燕麥粥時忘了攪拌而出現的那些六角形小蜂窩狀結構。有時,
早先形成的這些組構的某一方面對腦內相互聯系強度的影響非常大,那么它們又會
重新復蘇,在這種情況下,經驗型組構變?yōu)橐环N新的記憶或習慣。
    我們特別需要了解大腦的密碼(其不同的編碼模式表示不同的涵義,如我們詞
匯中每一個詞),以及它是如何建立的。乍一看來,我們似乎是在與一種四維的模
式打交道:活動的神經元散布在三維的皮層中,而神經元的活動模式又是時間的函
數。但是,主要是因為微型柱把所有具有相似功能的皮層各層組織起來,大多數與
皮層打交道的人都把它看作是一種二維的薄片,很像視網膜。確實,視網膜厚約03
毫米,分成好幾層,但它所繪制的顯然是一幅二維圖象。
    因此,我們有可能去考慮“二維十時間”的可能性,實際上,那就是我們理解
電影屏幕或計算機終端的方式。也許當不同的皮層層次干不同的事時,這些透明的
有圖案的薄膜便似乎重疊在一起。設想一下像餡餅皮一樣把皮層展平在四張打字紙
上,其中發(fā)亮的小點就像展示板上的象素,那么當那個皮層看見一把梳子,聽或說
一個詞,或發(fā)出指令讓手去梳理頭發(fā),我們所觀察到的是一種什么樣的圖案呢?
    回憶可能就是建立一種神經元放電的時空序列,這種序列與記憶輸入時所產生
的序列相似,只是對記憶形成中無關緊要的某些枝蔓已作了修剪。這種回憶時建立
起來的時空模式很像體育場中的展示板,許多小光點時明時滅,所建立的便是一幅
圖象。赫布型細胞集群的一種更有普遍章義的形式,應避免把那種時空模式鎮(zhèn)定在
特定的細胞上,就好像展示板是能夠滾動的:圖象始終表示同樣的內容,盡管它是
由不同的燈形成的。
    雖然我們傾向于專注于亮著的燈,但那些老陪著的燈對圖象的形成也是起作用
的。如果這些暗燈突然被胡亂地打開,圖象隨即湖成一片。這與腦震蕩時發(fā)生的情
況似乎很相似。當一名因受傷而腦震蕩的足球運動員被抬出場外時,他能夠告訴你
他們正在進行什么比賽,但是在10分鐘之后,他再也記不起剛才發(fā)生的事情了。損
傷慢慢地引起許多神經元“發(fā)亮”了,圖象因此變得模糊,就像在明亮的霧中的情
況一樣。登山者管這種一片發(fā)白的亮霧叫“乳白天空”。(請記?。貉矍盎韬谟袝r
即起因于一片發(fā)白。)
    表示某種涵義的最基本的模式是什么呢?在我看來,一條主要的線索似乎是需
要模式復制,在脫氧核糖核酸(DNA)躍居顯赫地位之前,遺傳學家和分子生物學家
一直在尋找一種在細胞分裂中能可靠地被復制的分子結構。1953年雙螺旋結構為克
里克和沃森“所發(fā)現時(在寫這一段文字時我正客居劍橋大學,隔著院子正對著他
們曾工作過的那座樓),人們極為滿意,其理由之一是它借跡DNA堿基互補配對提供
了制造拷貝的一種途徑(C與G結合,A與T配對)。把雙螺旋的“拉練”解開成兩半,
在一半“拉練”上每個DNA位置將立即與浮游在核酸“湯”所有松開的DNA中與其相
反類型的另一半配對。這種復制原理為幾年后了解遺傳密碼(那些DNA三聯體如何
“表達’斯曾為一種蛋白質的氨基酸序列)鋪平了道路。
    是否存在大腦活動模式的相似復制機制來幫助我們鑒定最相關的赫布到細胞集
群呢?那正是我們可恰當地稱之為大腦密碼的東西,因為它是表示某種東西(一個
詞的特定涵義或一個想象的物體等等)的最基本的方式。
    我們還沒有直接觀察到復制過程,我們還缺乏具有足夠的空間和時間分辨能力
的工具(雖然我們正在逐漸逼近)。但是有3條理由使我感到可以放心地下這筆賭注。
    存在復制過程最強有力的論據是達爾文過程本身,這本質上是一種復制競爭,
而這種競爭又受多方面環(huán)境因素影響。這對于把事物從雜亂無章變?yōu)橛袟l不紊確實
是一種基本方法,要是腦不使用它,倒是會令人驚奇的。
    復制過程對于精細的彈道運動,如投擲,也是必需的,為了在“發(fā)動時限”內
作出投擲,需要成百個特異的運動指令模式。
    在上一章中我們談到關于人工傳真的論據:在腦中的通訊需要模式的遠程復制。
    從1991年以來,對于一個能產生時空模式的拷貝的局部種經回路,我最傾向的
候選者一直是“內部信箱”層中的相互增強的回路。大腦皮層的這些表層的聯線是
很特別的,對于一名神經生理學家來說。幾乎可以說是使人驚奇的。我考察這些回
路,想要知道出錯的活動如何得到駕馭,為什么癲癇發(fā)作和幻覺并不常見。這些相
同的回路也有某些結晶化的傾向,它們一定特別擅長于復制時空模式。
    在一個微型柱中的上百個神經元中,約有39個是表層錐體種經元(即其細胞體
位于淺表層正和孤)。正是它們的回路獨具特色。
    像所有其他錐體神經元一樣,它們釋放一種興奮性神經遞質,通常是谷氨酸。
谷氨酸本身并沒有獨特之處,它是一種氨基酸,更典型是用作肽和蛋白質的一種構
建單元。谷氨酸擴散過突觸,打開下游神經元跨膜的幾類離子通道,其中一種是專
門讓鈉離子通過的,因此使下游神經元的內部電壓增高。
    谷氨酸所激活的第二種下游通道稱為NMDA“通道,它既允許鈣離子,又允許一
些鋼離子進入下游神經元。NMDA通道特別使人感興趣,因為它與長時程增強(long
-termpotentiatlon,簡稱LTP)有關,所謂LTP是突觸強度持續(xù)時間較長的一種變
化,在新皮層中可持續(xù)幾分鐘。(幾分鐘實際上又接近于神經生理學上的“短時程”,
但LTP有時在海馬——進化上較古老的皮層區(qū)域可持續(xù)幾天,“長時程”的名字正是
源于此。)
    LTP產生于當幾個輸入幾乎同步(在幾十到幾百毫秒內)到達下游神經元時,它
只是簡單地為那些輸入信號把“音量控制”開關擰大幾分鐘。那些信號是一些“印
記”,使在短時間內更易重新建立一種特定的時空模式。按目前我們所了解的,LT
P是短期記憶最佳的基礎,這種記憶不因分心而被破壞,人們也認為LTP對于真正持
久的突觸結構變化的形成提供骨架,這些變化是永久性的“印記”,有助于長期不
用的時空模式的重新建立。
    那些“內部信箱”層正是大多數NMDA通道所處的部位,大多數新皮層中LTP發(fā)生
在那里。這些淺表層次有另外兩個獨特之處,均與表層錐體神經元彼此間形成的連
接有關。平均而言,一個皮層神經元在03毫米半徑的范圍內所接觸的神經元少于總
數的10%,但是任何表層錐體神經元的興奮突觸中有約70%來自0.3毫米范圍內的
其他錐體神經元,因此表層錐體神經元可以說具有一種異常強烈的相互興奮的傾向。
對于神經生理學家來說,這種情況使他們心里直發(fā)毛,因為這是一種極不穩(wěn)定、易
于產生強烈振蕩的裝置,除非加以小心的調節(jié)。
    也存在這些表層的“回歸興奮性”連接所獨具的特殊模式,而并未見于其他更
深的層次。那就是,一個表層錐體神經元的軸突向旁側伸展一段距離,并不與其他
神經元形成任何突觸,然后這支軸突產生一叢密集的末梢。像一列快車一樣,它跳
過中間的車站。在猴的初級視皮層中,細胞體至末梢叢中心的距離約為0.43毫米;
在鄰近的次級視區(qū)為0.65毫米;在感覺區(qū)為0.73毫米;在運動皮層為0.85毫米。
為方便起見,讓我將它們統(tǒng)稱為“0.5毫米”。這支軸突可以繼續(xù)伸展同樣的距離,
再形成一個末梢叢。這種兒童“造房子”游戲式的模式可延續(xù)幾個毫米。
    綜觀皮層神經解剖學研究的編年史,這種跳躍式空間配置模式是絕無僅有的。
我們對它的功能尚不知曉,但這肯定會使你想到,以05毫米相間隔的皮層區(qū)有時可
能干著同樣的事情,其活動模式是重復的,就像墻紙重復的圖案一樣。
    你可能已經注意到,這跳躍式的空間配置與大型柱之間的距離一樣都是0.5毫
米左右。色小斑塊彼此間分隔也差不多那么遠,但是也有差別。
    離第一個0.2毫米遠的第二個表層錐體神經元本身也有軸突,但有不同的快車
的“停車站”,它們還是以0.5毫米的間隔形成末梢叢,但每個叢離第一個神經元
的末梢叢0.2毫米。在我念大學的時代,芝加哥捷運當局正是有這樣的A列和B列列
車系統(tǒng),一列停偶數站,另一列停奇數站,為了換車方便,有幾個站對兩列車是共
同的。當然,任何一個地鐵車站有時伸展到超過一個街區(qū);同樣,我們的表層錐體
神經元也并不位于同一點,其樹突叢從細胞體向旁側散開,常常伸展0.2毫米或更
多。
    試將此與大型柱作對比。至此為止,大型柱一直被看作是一片具有共同輸入源
的領地,好像你能圍繞一群具有共同通訊名單的微型柱筑一道籬笆一樣。色小斑塊
有共同的輸出靶(專司顏色的次級皮層區(qū))。我們這里不再談具有旁側走向興奮性
軸突分支的大型柱,雖然跳躍空間配置也許是處于相鄰組構層次的大型柱的原因
(或結果)。請想象這樣的情況:在一片樹枝犬牙交錯的樹林中,每顆樹都有一根
電話線引出,與遠處的一顆樹相接觸,不僅繞過介于中間的樹,而且還跳過分隔該
樹林的有共同輸入的籬笆。
    在真實的神經網絡中,旁側“回歸性”連接是很普通的。例抑制是1961年諾貝
爾獎得主喬治·馮·貝克西(Georyvonffek6sy)和1967年諾貝爾獎得主凱夫·哈特
蘭(HKefferHartline)的研究主題。它傾向于使一個空間圖案模糊的邊界變得更加
清晰(雖然它們對模糊光學可能有補償,但也產生一些副作用,如某些規(guī)錯覺)。
但是表層錐體神經元相互之間都是興奮性的,這提示,除非抑制性神經元把此傾向
對抗掉,否則活動能像灌木林著火似地在彼此間播散。這是怎么回事呢?這就是當
抑制性神經元疲乏時大腦皮層如此易于癲癇發(fā)作的原因嗎?
    進而,標準跳躍間距意味著有可能作往返傳輸,這是早期神經生理學家所假設
的那種回響式回路。兩個間隔0.5毫米的神經元能相互維持活動的持續(xù)進行。神經
元在一次沖動后有一個稱為不應期的死區(qū),不應期持續(xù)l一2毫秒,在這一時間內幾
乎不可能引發(fā)另一次沖動。0.5毫米所需的傳導時間約為1毫秒,然后突觸延摘再使
傳遞慢半個毫秒。這樣,如果在兩個神經元之間的連接足夠強,你能想象,第二個
神經元的沖動退回第一個神經元的時間,大抵與它恢復其產生另一沖動的時間相近。
但是,神經元間的連接通常并不足夠強,因此這樣快速的放電(即使起動了)也不
能保持下去(但對于心臟,相鄰細胞間的連接強度確實足夠強,當損傷減慢了傳導
時間時,循環(huán)性的重復興奮是一種重要的病理現象)。
    如果皮層的標準跳躍間距的涵義不是一個沖動追逐其尾,那么這又有何種意義
呢?看來,其意義很可能是導致同步化的產生。
    如果你參加合唱,你是通過聽別人唱來與大家同步的——要是聽自己的聲音,
不是遲了就是早了。你當然也影響別人。即使聽到每個人唱有點費力,但由于那種
反饋,你很快就能與別人同步起來。
    你在那支合唱隊中的位置很像新皮層中一個表層錐體神經元所處的位置,這種
神經元從四周的鄰近神經元接收興奮性輸入。像這樣的網絡已經得到了廣泛的研究,
即使還沒有對表層新皮層本身進行足夠的研究。這種網絡甚至只具有少量的反饋,
也會發(fā)生同步化(這就是為什么我假設你有點重聽,僅此而已入兩個相同的鐘擺如
果靠得很近會趨于同步,這正是由于它們所產生的空氣和架子的震動所致。據說在
女宿舍里月經周期也會趨于同步。雖然像鐘擺那樣的諧波振蕩器需要一點時間進入
同步,但非線性系統(tǒng)(如神經元中脈沖的產生)能很快同步起來,即使相互連接強
度比較弱。
    這種同步化傾向一定與時空模式的復制有什么關系嗎?這完全是一種簡單的幾
何問題,這種幾何問題古希臘人早在注視其浴室地板的瓷磚鑲嵌時就發(fā)現了,我們
中間許多人在墻紙圖案中重新發(fā)現了它。
    讓我們設想一個“香蕉委員會”正在形成,各種神經元散見于初級視皮層的各
處,它們對你所看見的香蕉的這種或那種特征有反應。香蕉外形的輪廓線對某些神
經元是一種特別有效的刺激,這些神經元是專門檢測邊界及其朝向的。在色小斑塊
中有喜歡黃色的神經元。
    鑒于它們傾向于彼此興奮(假設其軸突末梢叢的跳躍間距為0.5毫米),它們
將會有一種同步化的趨勢——并不是在那個神經元(我將稱為“黃1號”)中的所有
沖動將與“黃2號”中的同步化,但有一定的百分比會在幾毫秒內發(fā)生同步化。
    現在設想有另一個離“黃1號”和“黃2號”等距(0.5毫米)的表層錐體神經
元。也許它僅接收微弱的黃色輸入,因此它的表示黃色的放電并不活躍。但是這
“黃3號”兼從“黃1號”和“黃2號”接收輸入。進而,從“黃1號”和“黃2號”這
兩個同步神經元來的某些輸入,因有同樣的傳輸距離,將一起到達“黃3號”的樹突。
這正是高保真音響迷所謂的“坐在熱點上”,即坐在離安放在等邊三角形頂點的兩
個揚聲器等距點,略向一側移動,立體聲錯覺即被破壞,你聽到的是更近的揚聲器
的單聲道音。在皮層接近“黃3號”的熱點上,兩個突觸輸入是相加的,即2+2=4
(近似)。但是因為“黃3號”的沖動發(fā)放閾值可能是10,因此它仍然保持安靜(見
圖6.3)。
    這意思并不很大。但這些突觸是皮層淺表層中的谷氨酸突觸,它01具有NMDA通
道,可使鈉、鉀進入下游神經元。這本身也不是那么重要。
    我暫時還沒有告訴你,為什么神經生理學家發(fā)現NMDA通道與所有其他突觸通道
相比是如此令人神往;它們不僅對到達的谷氨酸敏感,也對預先存在的跨突觸后膜
的電壓敏感。要是升高電壓,那么下一個到達的谷氨酸將引起一個更大的效應,有
時兩倍于標準量。這是因為在正常情況下許多跨膜NMDA通道的中央嵌有一個鎂離子,
起著塞子的作用,電壓增高將把這個塞子沖出,使在下一回谷氨酸打開閘門時原來
被阻遏的鈉和鈣流入樹突。
    所有這一切的后果是重要的:它意味著同步到達的沖動比2+2所預期的更有效,
其總和可以是6或8(非線性)。兩輸入的重復的近似同步化甚至更加有效,因為它
正好是清除了彼此通道中的鎂塞子。很快,來自“黃1號”和“黃2號”的重復同步
輸入有可能觸發(fā)“黃3號”產生一個沖動。
    標準間距相互再興奮和NMDA突觸強度的增高配合得天衣無縫,這都是因為存在
同步化趨勢。新出現的特性常常來自這種似乎無關事件的組合。
    現在我們有了3個活動的神經元,形成一個等邊三角形的三個角。但還可以有第
四個,位于離“黃1號”和“黃2號”另一側05毫米處。單個表層錐體神經元有多少
軸突分支尚無許多資料,但是從頂上往下看、在一個用染料灌注作染色的表層錐體
神經元再用計算機作仔細的重構,顯示在許多方向上都有分支。因此,離該神經元
約0.5毫米處必定有一個面包圈似的興奮環(huán)。兩個這樣的環(huán),其中心間隔0.5毫米,
離“黃1號”和“黃2號”也是05毫米,它們有兩個交叉點,就像在平面幾何中做線
段平分練習時那樣。
    因此,如果“黃1號”和“黃2號”一旦協(xié)同作用,并相互同步,會把“黃3號”
和“黃4號”都招募進來,那是不足為奇的。與“黃1號”和“黃3號”這一對等距的
“熱點”上還有其他神經元:也許有一個“黃5號”也將參加合唱,如果它有足夠的
其他輸入從而使成對的輸入達到其閾值范圍的話。如你所見,存在一種由常常同步
的神經無形成一種三角形陣列的趨勢,它能沿皮層表面擴展幾個毫米。
    因為一個神經元可為6個其他的神經元所包圍,所有這6個神經元都會在某一刻
放電,我們因此具有了誤差校正機制:即使有一個神經元想干些別的,它也會被迫
回到那為其執(zhí)拗的鄰居已建立的協(xié)同模式中來。就其本質而言,這是一種誤差校正
程序,正是人工傳真所需要的——要是纖長的皮層間的軸突終末干局部的終末所干
的該有多好:以扇形展開成間隔為0.5毫米的小片,而不是終止在一點上(見圖6.
4)。
    在右半球,它們確實以分片的形式展開為扇形的。
    關于聯想記憶的“匯聚區(qū)”的觀點所產生的問題是:需要使一種時空密碼在皮
層內的長距離傳輸過程中(例如經過胼胝體從左腦傳至右腦)保持同一。因缺乏精
細的拓撲映射(軸突終未總是呈扇形展開的,不是終止在單一點)而產生的時空模
式的畸變,或在時間上的參差(傳導速度并不均一),對于單向的信息流也許并不
重要,在那種情況下,只是在通路中一種任意的密碼為另一種任意的密碼所取代而
已。
    但是,因為在相隔較遠的皮層區(qū)域之間的連接常常(7條通路中有6條)是交互
性的,在前向傳輸中初始時空放電模式的任何畸變都需要在反向通路上得到補償,
從而使特有的時空模式始終能作為一種感覺或運動圖式的局部密碼。你可以用一種
逆變換校正這種畸變,就像把一個壓縮的卷宗松開;也可以用前述誤差校正機制來
作出修正。你也可以與木同的密碼相安無事,只要它們在局部范圍內具有相同的涵
義(像真名和渾名)。這被稱為退化密碼,6個不同的DNA三聯體均編碼為亮氨酸便
是一例。我以前曾想,哪一種都比一種誤差校正模式更有可能,但當時我并沒有意
識到,從與回歸性興奮和同步敏感的NMDA通道必然相伴的結晶化所產生誤差校正會
有多么簡單。
    現在想象一下,有一個光導纖維陣列把一個皮層區(qū)與另一側的相應區(qū)連接起來。
真實的光纖把一幅象分解成許多點,然后忠實地將點作長距離傳輸;要是在光纖的
那頭觀察,你會看到亮點組成的與前端相同的輸入圖案。
    軸突并非光纖,因為在每一端都有許多細芽。真實的軸突并不終止于一點,而
是展開于大型柱那么寬。真實的軸突束也不像一根相干的光纖束,與相鄰的互不干
擾,它們可以彼此交混起來從而使一個點走入叉路,其在另一端的終止位置發(fā)生偏
移。真實的軸突的傳導速度也會改變,一起開始的沖動可以在不同時間到達,使時
空模式發(fā)生畸變。
    但是局部誤差校正特性提示,所有這些在一束皮層間纖維的遠端都無甚干系。
由于那些三角形陣列的存在,所送出的是一種有冗余度的時空模式。在遠端的每一
點所接收的不僅可以有來自信在目標上的軸突的輸入,還疊加有來自離該點0.5毫
米多達6根軸突的返回輸入。是的,其中有些迷路了,有些到達遲了,但是接收神經
元傾向于注意那些反復同步的輸入,也許為了復制與起源點相同的放電模式,有幾
個輸入就可以了,對“散兵游勇”則棄之不顧。
    一旦時空模式的一個小區(qū)域在遠端重又形成,就像我已解釋過的那樣,它能擴
展為一個較大的區(qū)域。就這樣,同步的三角形陣列使零亂的布線有可能在皮層內把
時空模式作長距離傳送——倘若在開始時的時空模式在空間上有10余個拷貝,而在
遠端終結時有足夠范圍的相同的模式。
    一個陣列會變得多大?如果跳躍間距在邊界處發(fā)生改變,這陣列可能局限在其
原來的布勞德曼區(qū)。例如,在猴的初級視皮層,跳躍間距為0.43毫米;在其鄰近的
次級視區(qū)為065毫米,這就不大可能發(fā)生跨越界線的神經元的募集,但這是一個經驗
性問題,我們將必須對此進行考察。募集更多神經元進入該三角形陣列需要有對該
香蕉已有一定興趣的候選者。
    因此,“黃色”的三角形陣列可能不比接收黃香蕉象的視皮層大很多。對線段
朝向敏感的神經元平的可能也是同一回事:幾個神經元進入同步,參加已定調的合
唱,從而形成其中心在另處的一個0.5毫米的三角形陣列;對于香蕉的每一種獨立
地被察覺的特征,可能會存在一個不同的三角形陣列,它不一定在皮層上跨越相同
的距離。俯視被展平的皮層,假設當一個沖動發(fā)放時一個微型柱會發(fā)亮,我們將會
看到一群閃爍的光點。
    如果我們把視野局限于05毫米的一個圓圈,我們不大會看到多少同步活動,有
一個對“黃色”敏感的神經元每秒放電幾次,另一個對“線”敏感的神經元每秒放
電十幾次,等等。但是如果把我們的視野增寬至幾個毫米,那我們一忽兒看到幾個
點發(fā)亮,過一忽兒又是另一些點發(fā)亮。每一群發(fā)亮的點本身會形成一個三角形陣列。
總起來看,各種陣列組成一個“香蕉委員會”。
    請注意,在神經元的募集開始滿員之前,原先的“黃色和線段委員會”的范圍
可能會大于外5毫米。即使原先的“委員會”散見于凡是米的范圍內,三角形陣列也
會盡力建立一個小得多的單元模式(這種模式在需要恢復時可能更易重建)。我們
已經把密碼壓縮到比最初所占據的更小的空間之內,也復制了多余的拷貝。這有一
些有趣的涵義。
    這是一種與香蕉的表象有關的時空模式,但是,它是香蕉的皮層密碼嗎?我將
把這種不忽略任何重要信息的最小的模式稱為基本模式,“線段”、“黃色”三角
形陣列能通過這些模式得以重建。
    如果我們縮小視野來看閃爍的微型柱,那么在什么范圍內我們便不再能找到同
步化的微型柱呢?是的,大約是05毫米,但不是0、5毫米的圓圈,而是,個其平行
面間距為0;5毫米的六角形。這是一個簡單的幾何學問題:六角形瓷磚的相應點
(如有上角)形成三角形陣列。任何大于該六角形的將開始把一些多余的點包括進
來,而這些點已經由其三角形陣列的另一些點來表示。因此在我們局限的視野中有
時會看到兩個同步的點。
    基本模式通常不會充滿該六角形(我想象在此六角形中,百多個微型柱中有十
余個是活動的,但是其余的必定要保持安靜,否則會使圖象模糊)。我們無法看到
邊界被勾劃出來,以致當在復制一片區(qū)域過程中俯視皮層表面時,我們不會看到一
種蜂窩狀結構。確實,當墻紙設計者構建一種重復圖案時,他們經常要注意使圖案
單元的邊界不易看出,從而使它總體上看起來天衣無縫、雖然是三角形陣列進行募
集和建立密集的圖案,但看上去好像六角形在不斷地被復制著”。
    這種三角形同步活動不一定持續(xù)很久,它是組構的一種短生形式,可能在伴有
皮層興奮性降低的EEG(腦電)節(jié)律的某個相位被擦洗掉。如果我們想要重建一種已
經消失的時空模式,我們能從兩個相鄰的六角形小片開始。當然,可以從擴展的香
蕉形鑲嵌原先覆蓋的任何兩個相鄰的六角形開始,它不必一定是原先的那一對。記
憶痕跡——對重新喚起該時空模式至關緊要的“印記”——可能只有兩個相鄰六角
形中的回路那么小。這種極小模式的重復復制可能控制一個區(qū)域,就像是一塊晶體
生長起來,或者墻紙重復一種基本圖案一樣。如果這種“旋律”在其終止之前“重
奏”足夠多次,LTP有可能以某種方式滯留下去,使那種時空模式易于在這個或那個
位置重新產生。
    如果這種空間模式較稀疏,幾個大腦密碼(如“蘋果”和“柑橘”的密碼)能
夠重疊起來使你形成一個范疇(如“水果”)。如果你試圖把點矩陣打印機打印的
幾個字母重疊起來,你所得到的是一個墨團。但是,如果矩陣點子稀疏,你有可能
把一個一個字母復原起來,因為它們每一個都產生十分清晰可辨的時空模式。因此,
這類密碼也能方便地用來形成能分解成若干單元的各種范疇,正像疊加的旋律常常
能單個聽出來一樣。由于這種遠程復制的特點,你能形成多模范疇,如“梳子”的
所有內涵。
    我的朋友唐·邁克爾(DonMichael)認為,默念可能相應于通過詩文一建立一
種無意義的密碼的鑲嵌,這種密碼并無明顯的共鳴或關聯。如果你維持默念足夠久,
從而把煩惱和執(zhí)念洗擦干凈,讓那些短時程的印記消退,它可能給予你一個新的起
點來走近長期的記憶印記,而不再系于短期的興趣之上。
    (默念的)沉浸于自身的無憂狀態(tài)近乎完美,但遺憾的是并不長久。它易為內
心所放動。猶如無根之木,情緒、感覺、渴念、煩化,甚至思想,都是以一種無意
義雜亂的方式油然而生的,無法自制。它們越是牽強,越是荒謬,它們與人的意識
集中的關系也就越少,它們也越頑強地揮之不去……使這種擾動恫效的唯一途徑是
保持安靜和漠然的呼吸狀態(tài),沉浸于與環(huán)境中出現的任何東西的友善的關系之中,
習慣于它,平靜地看它,最終生倦,不再看它。
    龍根·赫里格(EugenHerrigel),《射箭術中的禪》
    通過對表層錐體神經元的這種分析所產生的想法有一些吸引人的特征。已故的
赫布會垂青于此,因為這顯示了短期和長期記憶的某些最使人困惑的特征,可以怎
樣用細胞集群來加以解釋。這些特征包括;記憶痕跡是以分布的方式存貯的,并沒
有一個位點對于它的復蘇是關鍵的等等。格式塔心理學家”也會喜歡這種分析方式,
因為這樣就有可能借助于會超出物體界線的三角形陣列來對圖形和背景加以比較,
而形成這種比較的時空模式所代表的并不是單獨的圖形或背景,而是兩者的綜合。
    精神活動包含有多側面環(huán)境所影響的復制競爭,我想,達爾文和詹姆斯會欣賞
這種精神活動展示的前景。西格蒙特·弗洛伊德(SigmundFreud)”可能會被下意
識的聯想如何不時突現在意識的前景之中的機制所吸引。
    雖然我認為發(fā)散式思維是新皮層的達爾文機最重要的應用,但讓我先來解釋一
下它可以怎樣應用于收斂式思維問題。假設有某種東西噴地一下子從你身旁穿過,
并立即消失在椅子下。你猜想它是圓的,可能是橙色或黃色的,但是它運動的速度
很快,已經超出你的視界,你不可能再看第二眼。那是什么?如果答案不是顯而易
見的,那你作怎樣的猜測?你首先需要列出幾種可能性,然后加以比較,看哪一種
可能性更大。
    幸好復制競爭能夠做到這一點。對于那個物體假定有一種大腦密碼,它是由所
有被激活的特征檢測器所形成的:顏色、形狀、運動,可能還有碰擊地板時發(fā)出的
聲音。不妨說,這種時空模式開始召募其同類(見圖65)。
    它是否得在其毗鄰處建立它的翻版取決于毗鄰處是否發(fā)生共鳴,這種共鳴的基
礎是由毗鄰皮層的突觸強度的模式以及其他可能的活動狀態(tài)所確定的。如果你在以
前已多次看到過這樣的物體,那么可能會有完全的共鳴,但是你并沒有。不過,假
定的大腦密碼有“圓”、“黃”、“快”等成分,網球就有這些屬性,你由此引起
了共鳴,兩相鄰的皮層區(qū)也和著“網球”的旋律(混燉吸引子的一個很起作用的特
征是,它能抓住附近相吻合的東西,將之轉換為特有的模式)。如果共鳴不佳,就
會丟失某些成分,因此,也許你的“柑橘”共鳴在皮層的另一區(qū)俘獲一個不同的模
式,盡管顏色并不完全對。
    復制競爭又怎么樣呢?在這里已經談到了我們有“未知”、“網球”、“柑橘’
等大腦密碼的翻版。也許“蘋果”也會突然蹦出來:如唱歌人在幾分鐘之前看到一
個人在吃蘋果,通過為那種模式增強的NMDA突觸形成“蘋果”這樣暫時的印記。但
是,“蘋果”模式即為“柑橘”模式所超越。在“未知”模式眼下占據領地的另一
側,“網球”模式正干得不錯,最終征服并取代廠‘未知’很式,甚至侵入了“柑
橘”的領地。正是在這個時候,你會說:“我想我看到的是一只網球。”這是因為
在“網球”這一“合唱”中,最終已經有了足夠的“和聲”,從而把一種連貫一致
的信息經過皮層間通路從枕葉傳送到領葉,再傳送到你的左側的語言皮層。
    現在又有什么發(fā)生了:一種新的時空模式開始在工作空間復制拷貝;這一回你
看到了很熟識的東西(椅子),很快就建立起一種關于“椅子”的有決定性意義的
“合唱”,并沒有任何真正的競爭,因為那種感覺時空模式趕在任何其他模式之前
已立即激起了共鳴。然而,在“網球”和“柑橘”模式中所使用的NMDA突觸仍然相
當活潑,在之后5分鐘左右的時間里,在它們原來所占據的那部分工作空間要重建其
中任一時空模式將比通常更加容易。也許,“柑橘”不斷復制拷貝,錯誤地激起
“橙色水果”的共鳴,以致一分鐘后,你會懷疑你對干網球的判斷是否錯了。
    那就是復制競爭可能是如何發(fā)生的,以及我是如何想象我們的卞意識過程有時
會晚半小時后才想起的緣由。模式共鳴有點像我們想象在脊髓中“運動”是怎樣的
一種過程:在各種神經元之間存在著不同的突觸連接強度,在一定的初始條件下,
你能突然發(fā)生與實施“行走”的時空模式的共鳴。當初始條件不同時,你則可能與
其他的吸引子發(fā)生共鳴,如“慢跑”、“跨大步”、“跑步”或“造房子(式跳躍
運動)”等。
    在感覺皮層中,你可能突然闖入“橙”或“柑橘”的范疇,即使你所看到的水
果并不是“橙”或一柑橘”。如我在第四章中已談到的,那就是為什么對英語L和R
兩個發(fā)育日本人會有如此麻煩,因為他們對一個特定的日語音素的思維范疇會俘獲
這兩個聲音?,F實很快為思維模式所取代,正如亨利·梭羅(HenryDavidThoreau)’
所說:“我們僅僅聽到和理解我們已經知道一半的東西。”
    皮層能夠很快學會新的模式,不管是感覺的還是運動的,也能使之產生變異。
這些變異使競爭成為可能,它決定什么模式能最佳地與連接特性發(fā)生共鳴,而皮層
的連接特性常常為許多感覺輸入和情感上的驅使所影響。
    關系也能用時空模式來編碼,就如感覺或運動的圖式能被編碼一樣好。把密碼
組合起來產生一種新的任意模式,就如左手的節(jié)律能被疊加在右手的旋律上一樣。
    第四章的語言機提供了某些特例,以說明在一個句子中可以包涵多么精巧的關
系:所有強制和非強制性的角色。一個動詞(如“給”)的強制性語義是與關系相
關的,當一種強制性角色末被充填時便引起認知上的別扭。嘿,這正如廣告代理商
已經發(fā)現的,“給他”這樣的廣告迫使你再去讀廣告牌,以發(fā)現你所疏漏的,你因
此把該廣告記得更牢”。
    那么,一個句子是否就是一種在與其他的句子密碼的競爭中復制出來的大型時
空模式呢?那并不一定。為了作出一個決定,我們并不需要復制競爭,如果沒有包
含特別新的東西,簡單的評估系統(tǒng)應該是足夠了。請回憶一下第一章中關于鴛鴦的
論述:評估系統(tǒng)在其作決定時將起作用,因為這些選擇游水、潛水、晾干翅膀、飛
走、再看一會兒周圍等,在世代進化中已經定型了。一旦你對其標準的涵義有很深
的理解之后,你會發(fā)現可復制圖式并不是包攬一切的。
    許多靈長類在其皮層的淺表層中有標準跳躍間距的接線,這種接線預示存在短
生的三角形陳列。人們不知道任何動物有多么經常地用它來復制墻紙似的六角形圖
案;也許它僅僅短暫地發(fā)生在出生前的發(fā)育過程中,作為一件測試模式來引導那些
依賴于使用的連接,之后再也不發(fā)生。也許,皮層的某些區(qū)域完全用于實施專門化
功能,決不復制短生的模式,而另一些區(qū)域常常支持旁路復制,變成為以達爾文成
型過程所用的可擦拭的工作空間。鑒于運動指令的拷貝對投擲動作特別有用(因為
這些指令能減少定時上的顫抖),因而也許在人類投擲準確性的進化過程中存在某
種自然選擇,從而使之具有較大的工作空間。所有這些都是經驗性問題;一旦我們
的記錄技術的分辨能力得到改進,我們將一定能看到六角形拷貝位于這一系列可能
性的某一位置。
    但是,要滿足達爾文機的必要條件就需要某種與這類復制競爭很相近的東西—
—那就是我為什么引導讀者穿過這個大腦迷津的真實理由。在這里,我們至少有了
一個清晰的模式;有了復制、變異;有了為工作空間發(fā)生的可能的競爭;有了影響
競爭的多側面環(huán)境(現時的和記憶中的),以及有了下一代更可能具有由最大領地
的拷貝所建立的模式異體(大的領地具有更長的周界線,正是這些界線上模式異體
能擺脫誤差校正傾向,并開始復制新的模式)。
    在一本篇幅更長的關于新皮層達爾大機的書(《大腦的密碼》)中,我將解釋
所有你從性、孤島和氣候變化的大腦同源物中所得到的趣味和速度。如果大腦中的
達爾文過程快到能向我們提供進行正確猜測的智力,那么速度正是我們所需要的。
    我們一直試圖把大腦皮層分解為一些專門化的“專家”模塊。對于探索專門化
功能,這是一種上佳的研究策略。但是我并不很認真地把它看作是有關聯合皮層是
如何工作的一種概述。我們需要某些可擦拭的工作空間,需要能募集幫手來實施困
難的作業(yè)。這提示,任何專家模塊也應是通才,就像在緊急情況下,一位神經外科
大夫也能取代家庭醫(yī)生一樣。我之所以偏愛短生性六角形鑲嵌的理由之一,是它對
專家一通才作謬提出了一種解答,即甚至一片具有專門性長期印記的皮層區(qū),也能
用作工作空間,以覆蓋其上的短期(TJ記來影響競爭。
    這樣一種鑲嵌也提示了一種下意識思想可能進行的方式,它有時會把往昔的某
種相關事實推入你的意識之流。特別重要的是,因為模式的異體本身能進行復制達
到短時的成功,因此這條“拼花被褥”是有創(chuàng)造性的——一它能將一些不起眼的原
始素材塑造成某種像樣的東西。甚至更高形式的關系,如隱喻,似乎也有可能產生,
這是因為大腦密碼是任意的,能夠形成新的組合。誰知道呢?也許現在你甚至已經
習得了??频年P于蘋果PC計算機類比的大腦密碼。
    同步化三角形陣列對達爾文復制競爭有一些使人感興趣的意義,這些陣列對復
雜的語言也有其意義,這有可能從另一方向有力地推進智力的發(fā)展。
    從原始語到完全成熟的有句法的語言之間存在相當大的飛躍,語言學研究者們
懷疑兩者之間存在著某種中間形式。原始語即使有豐富的詞匯,但只有很少的結構,
它主要是依賴于在幾個詞之間的簡單的語境的關聯來傳遞信息。結構的加入則大不
相同了。
    循環(huán)性嵌入結構(如句中句:Ithinkisawhmleavetogohome.(我想我看到了他
離開回家了)的腦機制被認為對于“通用語法”是至關重要的。語言學家還需要的是
相隔較遠的兩個詞之間的依從關系,包括代詞和它所指代的對象間的關系。這種結
合需要比局部范圍更大的聯系;此外,循環(huán)性嵌入結構需要構建這些聯系的等級階
梯。在我們知道“梳子”的視覺涵意存貯在視皮層附近,其聽覺涵義存貯在聽皮層
附近等等的情況下,大腦皮層不相鄰的區(qū)域可能參與許多嘗試性的關聯之中。
    皮層間軸突束要比非相干光纖束精得多,它們不存在鄰居關系。隨著每根軸突
終未的分支展開,可能會失去點對點的映射,這有點像手電筒光束的輻射。盡管存
在雜亂和污跡所致的非相干性,某些發(fā)生畸變的圖形,通過經驗還是可能在遠端辨
認出來,此時所采用的是與范疇性感知相似的類簇狀分析(cluster-analysis刁t
he)機制”。這必然使那些具有良好實踐的特殊情景的傳送成為可能,這相似于海
員使用的信號旗——也許一次只能發(fā)幾種旗語,因而限制了在皮層區(qū)之間可能傳送
的新的關聯。嵌入結構可能局限于常用的句子。這種皮層間非相干性的能力一定能
勝任原始語的處理。
    但是,誤差校正機制提供了將任意時空模式沿皮層間軸突束傳送并一次成功的
可能性,因此傳送便不再限于某些特殊情況下的圖形,這些圖形雖在空間和時間上
發(fā)生“畸變”,但已為目標皮層識別為有意義的信息。這種皮層間相干性意味著新
的關聯是可能得到傳送的;目標皮層能以相似的誤差校正把它送回,讓它在起源皮
層中被自動識別,而毋需對一種發(fā)生兩次畸變的圖形進行調整,然后構建與原始時
空放電模式等價的模式。
    采用相同密碼的返回性投射意味著,你能有一種分布式的和聲,遠處的合唱隊
員以此使群體保持在臨界大小之上。返回投射的歌聲并不需要有充分的特征來幫助
整個合唱,它可能更像那種跟唱技術,即一個人單調地教唱一句,聽眾在音樂上加
以揣摩,重復地跟唱。返回投射也提供了能分辨模糊不清的檢查跟蹤系統(tǒng)。如有了
能保持句子結構的關聯,嵌入結構就有可能成立,即不再存在這樣的危險:“thet
allblondmanwithoneblackshoe”(穿著一只黑鞋的高個子金發(fā)男人幾個詞混合的思
維模式被打亂為“ablondblackmanwithonetallshoe”(穿著一只高高的鞋的金發(fā)黑
人)。
    因此,皮層間的精細性本身是從原始語言向真正語言飛躍的一個候選者(雖然
你仍然需要語義結構層次上的許多小規(guī)則)。誠然,向任意密碼傳送的轉換可能同
時使用“通用語法”的兩個主要創(chuàng)新點——嵌入結構和遠程聯系。這樣,我們現在
有了幾個候選對象,即達爾文機和相干的皮層間投射等,它們可能已經推進了智力
和語言的發(fā)展,使不經常作出創(chuàng)新的直立人文化,在約25萬年前進化為人類不斷變
化的文化。
    在我們所有的研究終結時,我們必須再一次試圖把人的靈魂視作靈魂,而不是
一群營營作響的生物電信號;人有所欲,而不只是激素的涌動;人的心臟并非是一
種纖維性粘滯的泵浦,而是隱喻的知性的器官。我們并不需要把它們視作是超自然
的實體,它們是活生生的,有血有肉的。但是,我們必須相信它”1確是實體,不是
被分解的斷片,而是完整的。之所以完整,是因為我們通過對它們的思索;通過我
們在談論它們時所用的詞語;通過我們把它們轉化為言語的方式;已經使之成為真
實。即使它們已在我們的眼前被剖析,但我們還是對它們的無懈可擊而敬畏不已。
                       梅爾文·扎納(MJvlnKonne)

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