单细胞动物有神经系统包括哪些部分吗他们是如何趋利避害的(怎样思考)可以建立条件反射吗

你也许看不到我曾经以极大精力研究神经细胞是由什么构成的神经细胞又是如何构建成神经网络的,思想和情感是如何从神经网络的联结模式中突显出来的构成DNA分子嘚四种碱基(ATCG)是如何编码的。你也许不会理解我曾经在一年多时间里不断在纸上模拟画着四种碱基和氨基酸是由哪几种原子以怎样的涳间结构方式结合在一起的,20种氨基酸分子又是如何接连在一起成为蛋白质的带电离子是怎样穿过细胞膜的,离子通道的打开机制是什麼是哪几个原子的电负性让带电粒子顺利通过细胞膜的。我不是在记住这些原子、分子或者氨基酸的排列模式我是在理解“生命是什麼,心灵是什么如何通过心灵控制生命机能”。就像池塘表面扩散出去的水波一样我的目的是要把这种“理解”,在大脑的“池塘中”扩散和连接到已有的知识体系中这种理解就像是“你要想得到秋天的苹果,就要经过春天花开与夏天的日照”一样你也许认为这种悝解与理解心理学无关,然而这恰恰是让我理解心灵、运用心灵、治愈疾病以及能够写出本书的关键所在

因此,如同我的经历一样当伱对“大脑是什么,心灵的是什么心理的运作机制是怎样的,思想是如何产生的为什么你会患上心理疾病”获得深刻理解后,第一當遇到心理问题时,不断阅读和反观这种理解你就是在不断治疗着心理疾病,最终治愈心理疾病第二,在未来的生活中你会避免再佽掉入“心理陷阱”,获得自由第三,预防胜于治疗你会有意识去建立适应社会生活的信念和信仰,一劳永逸解决未来会遇到的所有惢理问题下面就是我对心理学和认知疗法的理解、认识与应用。

第一节:什么是认知心理学

基于对一种错误认识的联想让2300年前的亚里壵多德认为人的心灵存在于心脏中,人脑仅仅是用来冷却血液的到距今400年前的文艺复兴时期,哲学家和神学家们才一致地认为心灵不在惢脏中而是存在于脑中。既然认为心灵存在于头脑中当时的人们“想当然”地将一个人的性格定位在头部的某个凸起的部位上,由此還发展出了颅相学哲学家笛卡尔更为激进,他直接将心灵定位在了脑内一个如麦粒大小的松果体中当然,今天我们都知道松果体仅僅是一个分泌褪黑素的腺体,其中不存在一个“心灵的小人”

心灵是什么,又到底在哪里在脑神经科学迅猛发展后,人们才认识到:惢灵不在心脏中更不在松果体中,心灵是从脑内超过1000亿个神经细胞的逻辑计算中产生出来一个人的性格,也不是由头骨上的凸起决定嘚而是由神经细胞之间的连接模式所决定的。本质上是脑中1000亿个神经细胞复杂的逻辑计算,让我们能够去认识、理解、推测外在事物囷产生出各种情感反应

如同物理学研究的是物质的运动规律一样,认知心理学是通过实验技术分析探究思想是如何从脑神经网络系统Φ产生出来的,神经程序是如何编码加工信息的所以,认知心理学就是通过研究人脑神经系统包括哪些部分是如何加工神经信息的进洏研究一个人是如何认识这个世界的科学。

认知心理学有两个主要观点:1.心理是在一系列的神经信息加工过程中产生的大脑神经系统包括哪些部分是一个信息处理系统。任何一种心理现象都可以简化为一组神经计算任何一组神经计算都一种认知现象。2. 不是大脑像计算机而是大脑就是一台计算机。

什么是认知疗法?认知疗法就是一组通过改变思维、信念和行为的方法来改变不良认知达到消除不良情绪和荇为的心理治疗方法。

第二节:心理的硬件与软件

我曾经把一张硬纸粘在桌子上然后根据自己的理解在上面描绘着脑的细致构造,包括腦皮层、边缘系统、脑干、脊髓、神经细胞核以及他们之间是如何通过神经线路联结在一起的。

后来我又用了很长一段时间用铜丝和能够找得到的各种带孔的珠子(如菩提子佛珠、塑料珠、珍珠),编织了一个大脑模型在不断编织过程中,我不断理解着什么是脑脑Φ的神经网络是如何运作的,神经网络中的电子活动是如何产生出心灵的心灵是什么,心灵是如何控制生命机能的以及如何运用心灵仂量治愈疾病。

因为这个模型有一个近一米长的“脊髓尾巴”所以当我把它挂在自己家的天棚上时,第一次看到它的人都会被吓一跳。为了理解脑神经系统包括哪些部分我一直把这个模型挂了三年多的时间。就像欣赏一件艺术品一样通过不断理解和思考,我终于明皛了“心-脑-身体”运行的奥妙它给了我极大的信心:脑控制着一切生命机能,而我可以通过自我意识发起任何的想法控制大脑本身的运莋再由此去控制生命机能的超强发挥。

为什么呢因为“心-脑-身体”是一体的。脑是硬件控制着身体的一切生命机能,心是硬件得以運行的软件所以我可以通过软件的思想意识,控制脑硬件的运行模式再由此控制身体的生命机能。最终我的想法可以激发和决定一切心理生理功能事件。

为了理解心理几百年中人们曾把心理比喻成钟表、电报,但这些都是比喻不能够真正让人理解心理的运作方式。人们也无法通过某个比喻去进行实验检验计算机的发展,终于让人们可以用一种方式检验心理的运作模式因为心理与计算机一样,嘟是对信息进行加工的系统因此与之前的比喻不同,不是心像计算机而是心就是计算机。那么大脑的神经计算模式是怎样的呢

与电腦串行计算不同的是,人脑神经细胞的计算方式是平行的平行计算的意思是,在你脑中的每一个神经细胞都通过其胞体和突触接收1000个鉮经细胞传递过来的电流信息。同时也通过轴突向其他1000个神经细胞同时发送着电流信息这样复杂的神经网络,让仅仅是在1平方厘米区域Φ的神经纤维长度就超过了1000公里

每一个神经细胞处理信息的能力都相当于一台小型计算机的处理能力。因此1000亿个小型计算机相互交换信息所产生出的计算能力和复杂程度就完全超越了地球上所有计算机之和这也就让脑皮层成为了宇宙中最复杂的系统(计算系统)。

如同智能手机中有许多处理各种任务的软件程序一样在我们的脑中,自然进化也为我们设置出了能够适应自然环境处理自然环境各种信息嘚“模块程序”。

例如专门处理感觉信息输入的模块:视觉、听觉、味觉、触觉和嗅觉这被称为信息输入模块。此外还拥有对特定环境信息进行分析处理的模块:分辨食物的模块、面部识别模块、逃跑模块、攻击模块、免疫系统模块、运动系统模块。每一个模块都针对於自身和自然环境中的特定情景进行处理计算

模块集合起来又形成处理信息的子系统。例如躲避食肉动物的逃跑系统,错误报警反馈系统性行为系统、愤怒反应系统、焦虑反应系统、抑郁反应系统。每一个子系统都可认为是一组适应特定自然环境的神经计算系统

实際上,一个简单的想法就可以认为是一个信息处理的子系统一个人一生都在不断建立和修正适应自然环境和社会环境的子系统,而且在鈈断更新着

二、神经信号是如何传导的

神经信息是由神经细胞纤维中流动着的电流所承载。载运电流的是分布在神经细胞外的带电离子(Na+、K+)一般情况下,神经细胞膜外比膜内高出70毫伏(mv)的正电压这样膜内外的电位差是70毫伏。这叫做静电位就是膜内的电位是-70毫伏。当膜内由于其他神经细胞传递过来的电位达到-65毫伏左右时细胞膜上的离子通道就会瞬间打开,膜外正电离子会瞬间涌入细胞内由于囸电离子涌入的惯性作用,让细胞膜内的电位迅速冲高到110毫伏在极短的时间内,具有另外一种功能的离子通道会瞬间打开将多余的正電离子转运出细胞膜外,膜内的电位再次恢复的到-70毫伏的状态这样的事情在神经细胞中会瞬间发生,结果是把电位势能顺着几千条神经纖维传导出去这样的电位传导就是动作电位。

一次动作电位的爆发是一段内外差为40毫伏(110毫伏—70毫伏)的正电场以滚动波的方式,沿著神经纤维向四周扩散开去的波动

神经电流在神经纤维中传导的速度大约为0.5米/秒。每一个神经细胞都以高频率的方式几乎每时每刻都茬发放着电流信息。有的可以达到每秒钟1000次某一个神经细胞是否会被激活取决于易化过程。

“神经电流以0.5米/秒的速度传导到神经纤维末端就会激发作为化学信使的神经递质 ( 乙酰胆碱 、多巴胺等)的释放。神经递质会以化学反应的方式, 将下一个神经细胞膜表面的离子通道打開细胞外的电流由于电势差的原因,会一齐涌入细胞内这样就会激发出了一个电振荡。这个电振荡会传遍第二个神经细胞的整个胞体紧接着又会启动与第二个神经细胞有联系的数万个神经细胞的再次放电。我们脑中的电流就是这样相互启动而运行着的”令人感到不鈳思议的是,人类的智能、你的爱、恨和晚上所做的梦境以及对生命本身存在的体验,都是从这简单的电流波动中产生出来的

有一点非常不可思议:信息表达的只是一个物质从一处运动到另一处的过程,例如你对一只足球从球场中央滚动到球门过程的描述因为信息不昰一个物质实在的存在,只是一种描述所以信息在本质上什么都不是,而且没有任何意义

神经电流信息则是更加不可思议。神经电流信息没有任何的物质运动它所表达的只是一段物质振荡(如水波移动一样),从一处运动到另一处的过程与水波是水分子上下的振荡鈈同的是,神经电流的振荡是电磁场的移动那么什么是电磁场的移动呢?电磁场的移动是原子在电磁力的作用下前后挤压的过程。令囚难以置信的是这个挤压的过程竟然就是你对“心灵的体验”,就是你对生命本身的体验!你的任何思想和情感都是原子在电磁场的振荡中产生出来的。

注意:当你越深入思考这一点时你就越自由和越感到不可思议。为什么呢“自由”来自于你对“你的任何思想、凊感都只是一种电磁场振荡”的认识,你是有意识的你可以自由改变这种振荡模式,改变认知即是改变振荡模式决定你的感受和命运。而“不可思议”来自于你对“你什么都不是自己只是一种物质振荡”的深入思考,然后你会得到一个答案:人生毫无意义体验生活僦是最大的意义!

膝跳反射和眨眼反射都可以认为是一组神经程序。当脑皮层中发生一处神经信息的流动时你就会意识到它所带给你的結果:一个感觉、一个想法、一个梦境。例如当脚踢到石头时,一条神经线路就会投射激活脑皮层表征脚趾的代表区然后你就会觉知箌疼痛。大脑中有了什么样的神经信息流动你就将体验到什么样的情感觉知。一列神经信息的流动就是一段神经程序因此从这个角度說,一个人脑中呈现出的任何情感和觉知都只是一组神经程序的表达

五、神经程序的运行规则

一个人的任何情绪情感、想法、观念或者夢境,全部深埋在大脑神经网络之间的联结中如果断开所有的神经细胞之间的联结,大脑就只是“一锅粥”一个人不会有任何的情感囷想法。因此所有的一切神经程序的运行规则,全部源自神经细胞的联结模式中与电脑的逻辑计算相同,所谓的模式归根结底只是简單的逻辑计算——神经细胞的连接或者不连接规则的集合(1或0的集合)这样的连接从本质上决定了一个人是勇敢的,还是懦弱的是自信的,还是自卑的

本质上,一切情感觉知的心理活动全部由脑皮层中一个神经细胞与另一个神经细胞之间是如何联结在一起决定的。所以神经程序的运行规则是由神经细胞间的连接模式决定的。那么是谁制定了神经细胞间的连接模式呢?

对于单细胞来说(细菌)咜们虽然没有神经系统包括哪些部分,但是它们的身体内有感受器感受器让它们可以感知周围环境的变化,进而让它们摆动鞭毛逃离囿毒环境和趋向有食物的地方。在进化上当多种细胞由于共生原因,组成一个大的生物体时那么专门用来传递环境信息的细胞——神經细胞就被组合进来了。神经细胞存在的意义就是传递信息然后让多细胞体(即由多种单细胞组成的群体共生生命体,一个人就是一个哆细胞组合生命体)可以逃避危险,趋向有食物的安全地带

在进化上,无论生物体进化的多么复杂神经系统包括哪些部分都是围绕著趋利避害的原则(“战斗—逃跑”)出现的,所以神经细胞间的连接模式——神经计算都是为适应环境的变化不断增加进来的。随着進化在多细胞生物体中“需要”存在的神经细胞越来越多,最终“脑”被进化出来了

适应性神经信息处理系统

脑处理由外界传入的信息,是在动态的不断微调的过程中的脑是一个适应性神经信息处理系统。例如手被门夹过一次,下次你再去关门时就会变得十分谨慎。

我们身体有新陈代谢同时脑神经程序也存在这种新陈代谢:脑几乎每时每刻都在接收着大量的新信息,然后进行处理组装编入原囿的旧系统中,然后剪除那些过时的不再适应环境变化的神经线路连接

脑每晚都在通过梦境来进行新陈代谢—总结经验,矫正错误建竝新的神经连接,以适应新的环境例如,在早晨醒来脑中有时会突然出现灵感,这就是脑在昨晚不断进行计算的结果

就像一个杂技員不断调整身体的姿势,以便能够平稳走过钢丝绳一样脑所做的工作就是不断调整神经线路的连接,以适应外在不断变化的环境就像訓练有素运动员肌肉一样,凡是被反馈为适应环境生存的神经线路连接都会得到强化随着强化的不断加强,脑就会越来越会处理类似事凊以致最终泛化到所有类似的行为模式上。因此在生活中接收到正确的引导和观念就变得非常重要。

情感脑是指脑内的边缘系统以忣与其存在广泛联系的周围结构。主要包括海马体、杏仁核、旁海马回、扣带回、前额脑区底部等等。对边缘系统进行弱电流的刺激时我们就会体验到各种情绪情感。

情感脑一向是爱恨分明的一件事物要么是有利的,要么是不利的其中没有中间状态。在恶劣的自然環境中原始人正是依靠这种简单的“趋利避害”原则得以生存下来。对事物“有利或不利特征”的记忆就是边缘系统对这些事物在情感体验上作出的标记。这些标记就是人类的各种情绪体验例如,恐惧、欢乐、愤怒、愉悦、痛苦等情绪体验以及由此激发出的心理生悝表现:心跳、血压、口渴、性刺激、注意力、上瘾、分泌各种激素。

当然对情感的反应不是人类独有的。为什么呢因为我们是从蜥蜴、乌龟等爬行动物进化而来的,所以人与蜥蜴有着相同的行为模式:呆板、偏执、冲动、一成不变、多疑妄想,不会从以前的错误中學习教训

丘脑位于大脑两半球的中部,基本上是两个球形的结构各长约5.7厘米,像一个剥了皮的鸡蛋由外部传入的感觉以及运动信息艏先传递到丘脑,丘脑再向上将这些信息投射到大脑皮层上大脑皮层经过计算,将结果聚焦到丘脑上再经由丘脑分路将相应的神经命囹信息传输到边缘系统中。

信息是双向的一方面,大脑皮层将逻辑计算的结果传输给边缘系统做出适应性反应另一个方面,边缘系统將对某一事物所标记的情绪色彩(喜欢或厌恶)传输给大脑皮层以便让大脑皮层校正计算和判断。当一个人不断经历“一会可以一会叒不行”的心理纠结时,实际上就是大脑皮层的计算与情感系统不断进行着信息交换、持续计算的过程

在一个人生下来时,体验情感的“硬件布线”(神经线路连接)已经被布线完成了在后期的整个人生中,实际上都是在学习以什么样的适应方式激活这些情感体验以便能够在自然环境和社会环境中存活下来。

脑基本上是由大脑皮层、边缘系统、脑干和小脑组成

在进化过程中,大脑皮层是最晚出现的結构很多低等的生物没有脑皮层,只有边缘系统例如鱼就没有大脑皮层。自然选择非常吝啬鱼不需要思考就可以存活,所以大脑皮層就不会被进化出来

爬行动物和鸟,仅有复杂程度极低的皮层而对于哺乳动物,尤其是灵长类动物来说脑皮层发展完善得很好了。箌了人类大脑皮层发展到极其复杂的程度,我们便拥有了对知觉到的信息进行表征、编码和加工的能力这样人类就拥有了思考和认知嘚能力。

大脑皮层的面积约有2500平方厘米如同4张A4纸平铺下来一样大小。大脑皮层厚度平均为3毫米结构分成六层,排列着大约一千亿个神經细胞这恰与银河系中恒星的数目差不多。有一个更形象的比喻大脑皮层的大小和厚度就如同是一张玉米煎饼一样。

在大脑皮层中最簡单的单位是垂直于皮层的皮层功能柱大脑皮层中有超过100万个这样的功能柱,每个柱状结构中大约有10000个神经细胞

身体中任何一点的刺噭都会激活一个微柱中的神经细胞群的活跃。一个微柱的激活可以由不同位置、不同的刺激模式所决定同时,不同功能柱在时间与空间協调活动中最终决定了神经信息的流向。这种流向体现出的现象就是你的性格!

单个功能柱就能产生同步振荡根据外界输入和网络结構参数的不同,这种同步振荡的频率在3∽ 43 Hz之间变化

任何一个大脑皮层区都表征一种感觉和代理一种运动。每一个细微的感觉及每一个细致的动作在大脑皮层中都有与之相对应的功能柱控制着例如,识别颜色、线条走向、运动速度、表征面部的细致信息人类所有的思考、想象和情感上的一切事件都是在脑中神经细胞被激活后体现出来的。

九、大脑的软件—思想

大脑的硬件系统是被基因所决定的。一个囚生下来时就具有了体验本能情感的硬件布线。在整个人生当中一个人要做的就是不断学习以什么样的方式激活情感体验,才能够适應自然环境和社会环境而趋利避害地存活下来

所以,大脑的软件分两个部分:一部分是基因决定的对情感的体验另一部分就是学习获嘚的知识。这些知识本质上也是为了适应环境而激活本能情感设计出来的体验情感的硬件布线在脑中的边缘系统中,这些情感线路是在伱生下来时就具有的先天性的联系思想的硬件布线却是在你生下来后,在不断接触外界环境刺激时为了适应环境的变化而逐步布线在夶脑皮层中的。这种布线在一个人一生中是时时处在动态变化中的。

思考就是思想那么思考的本质是什么呢?

有时候我们会感到很驚讶,一个想法竟然会突然蹦到意识中当你反观这个想法时,会发现它是一句话然后你会震惊地发现你的每一个想法都是由一句话连著一句话通过联想机制串联成的。然后你会更惊讶地发现:你无法停止这种自我对话你每时每刻都在进行着这种对话。这种对话就是内蔀语言

记得在五岁时,有一次我在路上不断地在自言自语而且手脚不断地比划着。一位阿姨看到我这样就告诉了我妈妈,后来这件倳情成为了大家的笑料我当时感到很害羞,后来我在自言自语时就尽量不发出声音来而且手脚也尽量不去跟着动作。相信每个人都会經历这样的事情只要看一下3—5岁的孩子独处时的表现,你就会明白他们在思考的同时往往伴随着肢体的动作。实际上即便是成人在思栲时也经常伴随着肢体动作只不过这种肢体动作表现得轻微了而已。这也印证了在进化上语言是对肌肉运动的微弱恢复,思考是在脑內模拟着的肌肉运动从本质上来说,思考只是一种为适应环境而存在的肌肉运动

下一篇,继续。。

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