对脑的认识

对脑的认识有三种：

其一，是物质的脑，亦称为解剖学上的脑。扩而大之，包含脑的生理功能。它是从外部研究而了解到的，因而具有“客观”的色彩。

其二，是内部的，主观的脑，亦称心理。扩而大之，包含了逻辑和数学。因为逻辑和数学不能在实验室加以证明，它来自于大脑的理解。

其三，脑本身是个黑匣子，可以看作未知的输出输入装置。如果对谁骂一声“混蛋”，被骂的当事人可以预料多半会生气，多次重复这类试验，我们就从经验上获得了对脑这个输出输入装置习性的认识。从自己的脑的反应，也能在一定程度上预测对方的脑的反应，因为人脑结构具有相似性。把人脑看成一个整体的观点，也为认知科学、心理学所证明。

以上三种认识中，第一种是古典的，即所谓科学的认识。多数人从“脑”一词所联想起来的正是它。第二种认识特别与名为“意识”的功能密切相关。第三种则频繁地应用于社会生活中，本文在谈到脑一词时，有时三种定义都有，有时仅限于第一种，不一一标记。

第一种认识——物质的脑

狭义的脑指物质的脑。一般地，物质只为视觉、触觉等一部分感觉所认识。然而，以视觉和触觉来认知脑的实际上是医生或研究人员。对其它大多数人而言，脑是广义的，即文字、图形和发为no的声音。

日常生活中，嗅觉很难感知脑，味觉一般也不行，因为几乎没有人把鱼脑从头骨中挖出来看或吃的。不把脑捧在手里，也就没有对脑的运动感。不仅如此，从听觉上理解脑即物的观念一般也行不通。这些日常现象给脑的存在感带来疑问。在这里，脑和心的实在感或现实感发生乖离，并有其具体背景。

试作一个思维实验 :一种做法是剥开头皮毛发，切除覆盖脑的头盖骨，代之以透明的塑胶或玻璃覆盖之。这样，能“看见”大脑皮质，了解到说话时左脑会出现红潮，听音乐时右脑会出现红潮，因为脑在活动区的血流增加了；也可以考虑在头盖骨上开一小孔，以细注射针头在适当部分注入麻醉药，以此选择各种麻醉模式。其结果应该能引起与脑病患者的典型症状相同的症状。通过实验，也许我们能“实感”到脑的存在和脑与心的关系。

物质的脑的构成很简单：神经细胞、神经胶质细胞，还有血管。这些简单的要素组合产生了许多不可思议的功能，当然，既非超能力，也非临终体验。

第二种认识——心和意识

如果说结构上理解的是物质的脑，那么从功能上理解的脑就是心。但与普通功能器官不同，它与意识问题相连。这使对脑的讨论变得稍稍复杂。

对肝脏和心脏器官也可能有结构和功能的不同理解。然而，这些器官都是从外部来了解其功能的。只有脑事先存在着对意识功能的内在理解。那么，对脑的理解理应更简单些，不过事实并非如此，更多的是把它看成妨碍第一种认识——即客观认识的事物。笔者认为，这种“狭隘的科学态度”不利于对脑功能的整体认识。主观即不科学，持该观点的不正是脑吗？客观科学彻底回避了这一点，因而客观性主张本身是脆弱的，科学家埃克斯和彭菲尔德到了晚年，为了捍卫自己的“客观业绩”，主张心身二元论。埃克斯认为灵魂是“超自然的创造”即神的造物，是“在受精到诞生之间的某个时间移植成个体”的。这是基督教神学式的解释。彭菲尔德则说“从脑来理解心绝对不可能”，成为不可知论者。

我们把事物的存在视为理所当然。例如，通过向“脑”输入来考虑，作为思考对象的物不一定与对脑的全部知觉输入相关。在某种意义上，脑综合着所有的输入。因此，若从综合意识，即上位层来考虑，脑本身与自己必不能调和，表现为多种矛盾和悖论，

意识具有综合各模块的功能，通常我们没有注意到脑内各种模块的相互矛盾。本文中，请把模块理解为互不相同的单位功能。例如五种感知表示各不相同的感觉模块。与普通感觉相对照的模块可以看作运动。意识“综合模块间的矛盾”，细心的人可能知道，有时它还具有“欺骗”的功能。如世界上不存在“直线”，但我们常常“看见”直线。

第三种认识——输出输入装置

把脑当成输出输入装置时，输入是知觉，输出是骨骼肌肉的活动。知觉输入含有多个模块，输出则随意受到极大限制——骨骼肌肉的限制。当骨骼肌肉系统受到损害，比如患肌肉萎缩性偏瘫时，最终不能表达所有意思，即不能输出。我们的知觉系统也许会向脑传送大量的信息，因此一定存在着整理信息的许多结构。首先，情感基本上可以理解成信息的升华。皆知好恶对学习的影响强烈，可以认为在进化过程中，对脑这一输出入系统，情感深深地植入了基因。

猫一般对植物性食饵不感兴趣，说明动物也能限定信息。给有学习能力的计算机程序以与好恶相当的偏好，理应可以提高学习效率。由此，情感也能定义成内在的即意识地把握住的信息的升华。它当然也能作用于运动系统。我们干喜欢干的事情，不喜欢干的就不干。若没有这种偏好，就会出现典型的饿牛佯谬，即将饿牛置于两座长满枯草的山间，饿牛无所适从而坐以待毙。若预先给它向左或向右的倾向，就不成其为问题。实际上，左撇子和右撇子就与此有关。由此看来，情感是人脑区别于计算机的重要之点的说法并不成立，

情感主观上往往占压倒优势。确知它位于大脑边缘。猫对食饵的好恶也在大脑边缘。与情感对立的是理智，它大概是大脑新皮质的功能，科学利用的正是后者。然而，作为一个侧面，科学家当然地利用脑边缘区赋予工作以目的性。只是在撰写论文时，普遍故意完全排除了边缘区，认为这才叫科学态度，实在是个误解。

有人认为梦也是脑信息的升华，只是它具有与情感完全不同的意义。它被当作是对某种残留于记忆的信息的整理。包括记忆在内，个人的脑内有一个随每天的信息变化着的合一的体系，信息必以与该体系适合与否被筛选。梦起着筛选作用。

新皮质的功能

大脑新皮质具有各种功能，即存在着多个模块。新皮质最基本的结构由数千个神经元组成，用柱单位表示。它是一种构成皮质的柱状组织，直径为几分之一毫米，高度约为皮质厚度。人的大脑新皮质，可以描述成神经元的集合。这些基本单位显示皮质的重要功能。如，不同的知觉模块接受类似的处理。更普遍的看法是把新皮质的功能视为模拟。如语言，基本上以外界或脑内活动的模拟而得以成立，我们使用“树”一词时，就隐约有个树的形象存在，这是对外界树木的模拟。由模拟功能诞生了象征体系。语言是典型的象征体系，有特定规则的游戏、以货币为中心的经济、以法律为基础的官僚制度，所有这些都是象征体系。诗意也是模拟的结果。语言所表达的树木非实在的树木，但语言体系中它约定为表示树木。动物没有象征体系，它们最不理解的也是象征及其体系。

逻辑运算是新皮质的重要功能。运算能力在日常生活中具体表现为预测和控制 · 特别是在现代社会，预测和控制成为中心。我们先预定许多计划，从现在开始努力实现它。若某日某时与某人有约会，在同一时刻，就不能有其它约会，这意味着需要自我约束。关于约会地点，也需要预先知道其位置。即，预测在信息上成立，控制与社会管理同义。现代社会基本上靠这两种功能运营，发挥两种功能的则在大脑新皮质。

何为现实

脑还有一个重要的功能，即确定现实为何。动物认识外界而采取适当的行动，也可以说是对现实的行动。无论后天学得的知识，还是进化而得的先天能力，外界都以某种模拟的方式存储于动物的大脑。脑小的动物比如昆虫对世界的认识是极其简单的，世界仅仅被看作理解和实施行为的激励物。动物的大脑从狭义上说是典型的输出输入装置，通过特定的输入激励，就会输出特定的行动。基因把这种反应固定下来，外界就被摄入基因的信息系统。基因还形成和改变着脑及行为，行为的变化往往使物种变化，因为物种的延续依赖于生殖“行为”。这也是极易分化出新种的基础。与此相反，我们人脑有很大的可塑性。这意味着必须“后天地”形成对现实的认识，即人脑事先“赋予”现实以“现实感”。该现实感是信息升华的最主要因素。现实感也往往附着于异常的对象上，精神科病室常常能见到这类例子，

现实感大致分为两类 :一类较抽象，以脑内活动为对象，如真理、正义之类，英语中叫Reality，持这种现实感的人典型的是数学家。对他们而言，数学的世界是实在的。还有一种现实是英语所说的Actuality，是对较具体的东西所抱的现实感，即确信物体的实在性。一般地多相信这才是现实。哲学家称之为感受。我们严格地并不了解物自身，了解的仅仅是感受。其实，这两者的区别不是本质的，只是脑的现实感所归着的对象不同而已。

模块的分离

知觉模块中，显著对立的是眼与耳，即视觉与听觉。一般情况下，我们没有意识到两者的分离。视网膜以二维形象把握世界，内耳把频率混合成声音，半规官或前庭器官那样的平衡器则用来感受角速度。考虑这类差别，就会对视觉和听觉能在同一个脑中一起工作感到惊奇。

视觉和听觉共同的处理机构最重要的是现代语言。现代语言字音对应，表明来自眼的信息处理和来自耳的信息处理遵循共同的规则，我们称之为“语法听视觉间没有共同性的东西是绘画和音乐，若将二者描绘成一个椭圆，则它们之间有重叠的部分就是语言，不重叠的部分，规定视觉区为绘画，听觉区为音乐。把它作为立体考虑，从上看，左侧两个椭圆即视听觉重叠，而右侧则有视觉分离的倾向。这是左右脑的不同。右脑是音乐脑，空间认识能力强。

综合视听觉的分离首先要求人有对时空认识的先验性。因为视觉可以不考虑时间性，听觉却必须以此为前提。照相和绘画中，时间“静止"。它在某个瞬间，固定的哪一霎便永远保留下来，这是视觉的特征；听觉中，没有时间便没有音乐，没有运动。声音不能用XYZ轴规定，因为声音虽有方向，但无特定的空间位置。耳朵也不在乎空间，内耳完全没有空间位置信息。在大脑中，两者统一起来，就产生了时空观念。

最明确地表示视听觉分离的是海森堡测不准原理。即如果决定了基本粒子的空间位置，则不能确定其包含时间因素的动量，反之亦然。进入纯粹的听觉领域，就不能确定时间量，进入纯粹的视觉领域，就不能确定空间坐标，这是脑的性质。在此，认识的局限显露出来，恐怕也是测不准原理成立的部分原因。值得注意的是，海森堡自己在著作中用到了“两个真理”的说法。他表述为：一个“静态”真理和一个“动态”真理。例如，静态真理，相当于为了了解土地，以航空照相精密地拍摄下来的东西；动态真理则是安居此土时各种印象的集合。这里分明表现出海森堡对自身思维的偏好。人文科学中也有持类似观点者，那就是尼采。他在处女作《悲剧的诞生》中说，希腊悲剧是在阿波罗艺术和狄奥尼索斯艺术的对立和协调中发展的。阿波罗代表造形美术，而狄奥尼索斯代表音乐。

在视觉和听觉两大模块的交界区域内，存在着很多问题，关于脑的认识才刚刚开始。

［电子情报通信学会志（日），1995年第5期］