大脑使用指南：其实你活在大脑创造的虚拟世界里

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9 [7 t1 U; F) F! p　　★知乎神经科学领域近123600个赞同，神经科学领域优秀回答者，伦敦大学神经科学博士神经科学专家赵思家作品，《大脑使用指南：其实你活在大脑创造的虚拟世界里》：到底是你在控制大脑，还是大脑在控制你？
' r& t: ?+ u$ l, a) i　　★王小川，人工智能领航者；搜狗CEO王小川写序。
　　采铜，畅销书《精进》作者；傅渥成，知乎物理学大V。
1 o+ ~! e2 h% ~5 M8 x8 b　　慧航，知乎经济学大V；徐尧，古典音乐神级评论人。
9 d2 v/ K8 X# F& j7 J　　知乎各领域V神推荐。
1 a* |8 `0 [; R8 E　　★从视觉到听觉，从嗅觉到味觉，从触觉到大脑，从睡着到醒来……剖析迷宫般的大脑，撬动思维奇点，精准定位自我提高的有效方式。
　　★无论你是谁，从哪里来，又往哪里去，无论你在不在乎大脑的存在，你与你的大脑都密不可分。你的所有决定、所有情感、所有记忆，都在大脑中生成又从大脑中消失。它至始至终地与你在你一起，一起成长，一起老去，无法分离。
2 Y$ @( L- ~' g8 c( }. q　　★这是一本各个领域大神都推荐且欲罢不能的书，这是一本能打开思维新世界大门的书。
/ ^' f+ _$ ^$ q: Q( q　　★随书附赠《大脑使用效率手册》、【发个神经啦】书签。
　　内容简介
  I4 l& D& [- V　　人为什么会做梦？为什么眼见的不一定为实？为什么国民男神一换再换？大脑为什么是性器官？为什么一孕傻三年？
4 F5 _0 t& f2 \, T, s$ e& `　　你与你的大脑之间的关系也是个细思极恐的问题。
% `: _. `# f9 E) h6 _5 a0 Z/ {　　到底是你在控制大脑，还是大脑在控制你呢？
; M/ @/ M9 t1 r0 \1 G　　无论你是谁，从哪里来，又往哪里去，无论你在不在乎大脑的存在，你与你的大脑都密不可分。你的所有决定、所有情感、所有记忆，都在大脑中生成又在大脑中消失。它至始至终地与你在一起，一起成长，一起老去，无法分离。
　　日常生活中充满了各种各样的信息，光线、声音、气味、触摸等等。这些信息都必须通过大脑的分析，才变得为你我所用。正是因为大脑，我们才能够感受、理解身边的世界，并对环境产生合理的反应。换句话说，我们所知道的世界，都是由大脑“告诉”我们的。
) q' ^# \: l8 {4 l　　本书由五十六篇独立文章组成。从视觉到听觉，从嗅觉到味觉，从触觉到大脑，从睡着到醒来。剖析迷宫般的大脑，撬动思维奇点，精准定位自我提高的有效方式。
3 k+ m! P: e7 @9 ]' b$ Z& o2 E　　作者简介
7 H8 Q) E" Q& G0 s# ~: O& o　　科普作家，知乎作者，知乎神经科学领域优秀回答者。
　　伦敦大学学院神经科学本科，计算机科学硕士，现于同校攻读神经科学博士。
: q! R9 M' n9 c+ B; [/ ~( ^　　知乎神经科学话题优秀答题者，因此获得2015年知乎“盐”Club荣誉会员。
' v( D! i' l; H# _% U. D" a　　2015年出版电子书《日常神经科学》和《换头术 2017？》。
' y% l  \- A9 x　　精彩书评
3 O: s+ ?% q; e  T　　人工智能领航者、搜狗CEO王小川
4 h. G* G1 L0 c5 N7 }& H　　亲自写序——《与世上聪明的大脑做伴》
8 k8 _7 v1 }5 u5 ?4 U% V' ~. e+ a4 a　　知乎众领域大神推荐
　　感谢脑科学界段子手思家老师为我们奉上的这顿360度无死角、色香味俱全、地道纯正、有烟火气、提神醒智的脑科学饕餮大餐。
& ^3 ^) P5 I4 |) `& }. K) C- x/ e) h# g　　采铜
- T6 Q# F$ \, D$ C: _　　畅销书《精进》作者，心理学大师
　　随着时代的演进，神经科学的发展日新月异，
　　困难的问题伴随着有意或无意的误读也在不断增加。
# D: j1 y  ?/ Y' j$ U7 |8 Q  t　　独一能带你看透真相的是一本外表轻松有趣，内容却深刻严谨的《大脑使用指南》。
　　傅渥成
& ]1 L  Q# E! I0 v* M( H7 l　　知乎经物理学领域优秀回答者，知乎“盐”系列畅销作者人类对于自身的了解是解决诸多科学问题的金钥匙。
　　慧航
　　知乎经济学领域优秀回答者、数量经济学博士
　　这本书对于任何阅读到它的人来说都会是具有启发性的，因为不论科学还是艺术，政治还是商业，归根结底都是人类运用大脑的智慧所作的创造性工作，所以我们对大脑了解得越多，就越可以更好地利用上天赐予我们好的工具。
　　徐尧
+ ~: V: A+ k* P) o2 D　　知乎音乐领域优秀回答者、古典音乐评论人
　　目录
* f7 k; F. O; i+ B1 J( K" P　　ONE 大脑是个什么玩意儿
　　先来一口医学科学！
　　神经科学是什么鬼？
　　关于大脑的十大流言
+ _8 t8 W. X# z) S- ]1 E　　装×必备：透视大脑的技术们
　　没存在感的小脑
# G1 T8 t/ n, r* A　　最短和最长的神经细胞
　　谢耳朵送给Amy的生日礼物——Cajal 的神经细胞插图神经细胞的好伴侣——胶质细胞
　　TWO 其实我们活在大脑创造的虚拟世界里
! c. T4 H1 W$ a+ K　　视觉：眼见不一定为实
# w- m+ e& g4 i: M7 X9 }　　听觉：听不听得到就这个旋律
% D6 U; n/ b7 S　　嗅觉：别动，这是什么味道？
　　味觉：舌尖上的神经科学
' v4 t7 w" k6 X/ T$ X9 W　　触觉：来试试触摸的新姿势
　　THREE 我们应该科学地找对象
1 z5 H" m: Q% F1 X2 T: I　　什么是美？
　　为什么国民老公一换再换？
. Q  b0 ], v3 B) l/ _  q　　相亲时的“看对眼”到底是怎么回事？
) B0 T; P1 E& L( J6 T　　亲亲时为什么要歪头？
　　心痛是矫情还是真痛？失恋真的和被热咖啡泼到差不多疼吗？
2 L& q  E6 R. q2 @1 b3 q& y: R　　劈腿还是不劈，是个问题
　　大脑是最大的性器官
: c6 ~& B2 G- O/ B, _3 D　　“你这个色胚！”
4 p% j5 I; L* S2 A　　想啪啪啪？男人和女人打开方式大不同！
　　为什么怀孕时会犯恶心？
, {$ D. G" O( W& S$ G+ C6 F- Y! g　　一孕傻三年？为什么肚子大了会影响脑子？
　　FOUR “你是谁”“从哪里来”“到哪里去”
" B/ L' [# R, y; k! J　　意识从哪里来？
　　思考时，脑海里的那个声音是怎么产生的？
　　H.M.是谁？
. d2 R1 m1 a2 L0 P3 X　　你脑海里能浮现出初恋的模样吗？
　　睡着时，大脑在做什么？
: U. R) l1 g$ k/ i　　为什么会做梦？
　　真的可以睡觉时学习吗？
　　贫穷，可能会影响孩子的大脑发育
4 ?/ E! q* {8 }9 W# Y, A　　大脑里的GPS：2014年诺贝尔医学奖
　　时间都去哪儿了？
: n4 e: S- H9 S9 o7 e3 a　　上瘾，到底是怎么一回事儿？
　　“恐惧”从何而来？
　　FIVE 加上神经科学的光环，是科幻，还是未来？
　　读心术真的可以实现吗？
: G9 h# x$ I  O; m) |/ m　　人真的能有预知未来的能力吗？为什么有时感觉“似曾相识”？
/ o* c+ B5 i# m8 ~" S　　行尸走肉？僵尸的神经科学
/ ^) C3 E6 b+ `! {: |6 n/ m　　换头术——永生的钥匙：身体过奈何桥，大脑留下来后记
　　专业词汇检索
; S+ z! ]7 C3 P* K+ P　　精彩书摘
$ Q! u! d' T# N$ ^) C7 a　　为什么国民男神一换再换？
; p8 \' X# ~1 P; z; \* ~( l　　现在到处都在讲颜值，女人们的男神也按季度更换。但仔细想想，实际上这不仅仅只是看脸的问题。瞅瞅2016年第一季度的国民男神宋仲基，他的长相从高中就没变过，连发型都没怎么变。估计不少人在看《太阳的后裔》之前都看过宋仲基的照片吧，怎么当时没有立马要让他给你留个孩子呢？什么影响了女人那骚动的芳（chūn）心呢？性冷淡点讲，到底是什么影响了求偶标准？
' G3 E9 G0 x" J1 l! M) J) W8 _　　最近我从台湾一本非常有意思的心理学科普书籍《都是大脑搞的鬼》（作者谢伯让）[1]上看到几个非常有趣的研究，提到了卫生环境对人类对异性颜值的喜好的影响（《都是大脑搞的鬼》第三章第4节）[1]。
　　第一个实验[2]中，研究人员调查了来自29个国家的近两千名异性恋男士，让他们去评价两张女性的照片。结果显示，来自卫生环境好的国家的男士认为脸部线条柔和的女性更美，而来自卫生条件差的国家的人更趋向于选择更man的女性。
　　随后，在2014年，有人又花血本做了针对女性的规模更大的实验[3]：近5000名来自30个不同国家的异性恋白人女性对白人男性颜值的评价。不出意外地，这个研究也得到了一模一样的结果：来自卫生情况越差的国家的女性越喜欢脸部线条刚毅的男性。换句话说，国民男神/女神被这个国家的卫生环境影响着。
　　实际上，这也不难理解。卫生环境越好，因卫生所导致的健康问题越少，往往医疗条件也更好，配偶的身体素质对于生存和繁衍并不是一个特别必要的条件。无论男女，脸看起来越有阳刚之气，往往代表着越强悍的体格和性格（当然，《十万个冷笑话》里面的哪吒不算），这样的人在卫生环境恶劣的国家反而更容易打拼。很自然的，人们更愿意选择“在当下环境下更容易成功”的异性作为配偶。
- V% _4 D# t4 `3 F/ Q+ P) T, u! i　　谢伯让博士在那本书中提到，另一个可能导致来自卫生条件差的国家的男人更喜欢选择man一点的女性的原因在于睾酮（testosterone）。睾酮是一种让人变得更man的雄性荷尔蒙。男女身体中都有睾酮，但男性更多。睾酮诱发并维持男性的第二性征，是引起男性性欲的重要荷尔蒙。但是，过高的睾酮会导致免疫力下降[1]。这一点从太监的寿命就能够看到蛛丝马迹：通过分析朝鲜王朝时的宫廷记录《养世系谱》可以确认当时的太监寿命，平均值高达70岁。然而同期拥有类似的物质生活的正常男性，平均寿命只有50到55岁[2]。但是当然咯，这并不是说切掉小鸡鸡就可以延年益寿啦。
　　而较差的生活卫生条件，会导致男性体能的睾酮降低，以免过高的睾酮影响免疫力。这时，拥有低睾酮的男性自然而然地就被高睾酮的女性所吸引了。
　　欸？想想最近几年，中日韩的女人们普遍喜欢走阴柔风的男性，难道是因为睾酮偏高？！
# D. n: A% W" _9 B4 R# g5 F2 s　　相亲时的“看对眼”到底是怎么回事？
1 F9 Z5 `1 w3 z5 Y　　最近我身边的朋友们也逐渐进入适婚的年龄了，每次聚会的时候都会嘀咕相亲时遇到的奇葩，我就奇怪了，我这些女友各个都是才貌双全、家世闪亮，难道三姑六婆找的相亲对象质量不行吗？她们一摆手，不是条件的问题，只是总是没法“看对眼”。
　　我估摸着，这相亲时的“看对眼”基本上和“一见钟情”差不多，或者至少说，要一看就有好感。那大脑里有没有区域是负责决定对这个人有没有好感的呢？有的。
　　2013年，来自爱尔兰都柏林圣三一学院（Trinity College Dublin）的研究人员做了个快速看脸配对的实验。参与者包括78名女性和73名男性，全部都是单身的异性恋。与那种标准的大型相亲大会一样，参与者会很快速地轮流与不同异性面谈5分钟，然后在活动结束后，每人填表反馈对谁有好感并想继续保持联系。
　　但与普通的相亲大会不同的是，在大会开始之前，研究人员给其中39名参与者看了所有他们将会在相亲大会上遇见的异性的照片，并用功能性核磁共振（fMRI）记录下他们的大脑活动。参与者每看到一张照片，都会有几秒钟让ta给这名异性打分，1到4分，代表着有多想与照片里的这名异性一起约会。科学家也记录了这些参与者对每名异性的第一印象的描述，譬如说评价这名异性长相如何、应该是个怎样的人等等。
　　接下来的几天他们依次见了在照片里看到的异性，有63%的“通过看照片就想约会”在面对面聊了5分钟后，还想保持联系。有趣的是，整个实验结束后，真的有近20%的参与者与当时选择的人开始谈恋爱，换句话来说，大概有七八对成功了。研究人员戏说以后可以举行一次联合婚礼。
+ T  ^& C+ `2 J* e! H4 ?　　通过分析参与者的脑成像，发现前额皮层的旁扣带回皮层（paracingulate cortex，缩写PCC）似乎与决定是否有好感有关。另外，无论你喜欢哪个类型的妹子/帅锅，当看到一张普遍都觉得很“性感”的脸，你的腹内侧前额皮层（ventromedial prefrontal cortex ）会变得活跃。
　　这个发现倒也不令人意外，一直以来我们都知道前额皮层在性格和决策上起着重要作用，而PCC也和人类社交功能有很大的关系，譬如说，让志愿者在以下三种实验情况下坐在电脑面前玩“石头剪刀布”：
　　 第一种情况，告诉志愿者，电脑的另一头是一个真人，电脑只是传递信息的媒介；? 第二种情况，告诉志愿者，他们是和电脑玩儿，电脑已经提前制定好了原则和策略，换句话说，出剪刀石头布时就像是人一样是有一定规律的。
　　 第三种情况，告诉志愿者，他们是和电脑玩儿，而且电脑所出的是完全随机的。
) h2 E- k  }+ z7 h& n, L& f　　实际上，这三组情况中，志愿者一直都是在和电脑玩儿，那头没有真人的。
　　在这样的决策游戏中，PCC只有在第一种情况下会有明显的激活。换句话说，PCC在与人交流互动时起着重要作用。
% j* E5 g: E  ?- t5 ?　　但请不要夸张这个发现。这并不是说刺激PCC就会让一个人无缘无故地对另个人产生好感。在《哈利?波特》的魔法世界里，技艺高超的药剂师可以创造出迷情剂，诱发强烈的爱慕情感，但是即使是强大的魔法或知识，都无法创造出那种真正牢不可破的、无条件的、可以称为“爱情”的情感。
　　心痛是矫情还是
　　真痛？
　　失恋真的和被热咖啡泼到差不多疼吗？
3 Z+ M3 Z$ ~6 j' \　　哀莫大于心死。
+ Q, ?' p9 S+ w, C, U3 d　　小一些的时候，大人老是说，小孩子家家懂什么叫心痛。说实话，我觉得事实正相反，长大以后，人更坚强、更能够控制好自己的情绪，反而不会觉得那么痛。
0 r& T( [: N, K3 ]' p: l- y/ `% t　　一直以来，大家都对心理的疼痛（emotional pain）重视太少了。即使岁月流逝，不经意间还是能够将深埋在记忆中的疼痛唤起；有人甚至会用物理疼痛来转移心痛；更为普遍却讽刺的是，人们对有物理疼痛的病人更加同情。心痛，比身体的物理疼痛更加糟糕。
4 K* N6 z' [5 P$ O! ^　　2003年：“排斥”和物理疼痛相似
　　早在2003年， 加州大学洛杉矶分校做了非常有名的一个关于“拒绝”的功能性核磁共振实验[1]，并在《科学》上发表，截止2015年4月，这篇论文已经被引用了2150次。“排挤他人”真的会让人受到伤害吗？这类社会排斥所导致的心理疼痛在大脑产生中是于物理疼痛是相似的吗？研究人员让受试者在被MRI扫描时，做虚拟的多人抛接球游戏 （就是多个人围成一个圈，然后相互抛球并接住），玩了一会儿后，逐渐不再给受试者递球，换言之，其他的虚拟玩家将受试者排斥在圈子之外。与物理疼痛的多个研究结果相比较，这个实验发现：
　　1. 与“一直没有被排斥”的状态相比，被排斥的时候，大脑的前扣带回皮层(ACC) （下图蓝色区域）更加活跃，强度与自我评价的心理不适感成正相关；2. 同样在被排斥的状态下，大脑的右脑前额下腹 （下图蓝色箭头）更加活跃， 并且强度与自我评价的心理不适感成负相关。
2 |$ f1 X0 H: p/ l0 k　　这篇论文给研究“社会心理疼痛”奠基了理论基础，被拒绝、被孤立或是失去珍惜之物都会导致与物理疼痛相似又有不同的“社会心理疼痛”。
　　2011年：失恋和被热咖啡泼到差不多疼
% a# G- [; U1 x% y/ M8 ^) ^　　密歇根大学的研究团队发现，在受试者被热咖啡烫到或看见刚刚分手的前女/男友的照片时，核磁共振显示在受到物理疼痛时的大脑激活区域和受到精神疼痛是一样的 （上图粉红色两个区域）。而且在经历精神疼痛时，大脑负责欲望和成瘾的奖赏系统的相关区域也会被激活 （上图棕红色两个区域）。
, H* _! u6 V, h- U　　2014年：不是一回事儿！
( a: g# i- u2 Q0 }/ U　　以上的这些发现都似乎指向一个结论，那就是无论是精神原因还是物理创伤，疼痛对于大脑而言是一样。对于研究精神创伤的科学家来说，这个认识给治愈有精神创伤的病患打开了新思路：可以直接给正在经历精神疼痛的病人吃传统的止痛剂，如在英国药妆店能买到的扑热息痛 （paracetamol），感冒发烧，痛经都可以吃的“万能药”。
4 {' c, x( c* g& H2 S; I8 [# K　　但2014年最新的研究却推翻了这个结论[1]。虽然从大范围来看，物理和精神疼痛会激活相似的大脑区域，但通过使用新的分析工具，就可以看到，两者大不同。
　　研究人员认为，精神疼痛可能和悲伤或抑郁更加相似，而非物理疼痛。那么这项发现，不仅推翻了之前十年的认识，也将心理疼痛的治疗指向新方向——停止给失恋的人吃普通的止痛药。
. @1 m$ J; C3 W　　前言/序言
　　推荐序
7 @( }7 j) {8 E, S, ?( x　　与世上最聪明的大脑做伴
　　“大脑”这个词，足以牵动每一个人的神经。
　　每一个活人都有一颗不断运行的智慧大脑，也是人区别于其他物种的标志性器官，我们会好奇大脑是如何运作的，以及人是怎么超越动物的（最好也能超越邻居家的孩子）。
　　2016年3月AlphaGo（阿尔法围棋，一款围棋人工智能程序）战胜世界顶尖的围棋选手李世石这一事件，必将载入史册，电脑开始对人脑发起终极挑战，“人工智能”被推到了聚光灯下，计算机领域的工程师们在夜以继日地研究如何从大脑构建中吸取灵感，制造更智能的机器。思想家们一直在思考“我是谁”，试图厘清精神与物质的关系。而这一切的底层，都是建立在对人脑运作机制的破解的基础之上。我们对人脑每多一分了解，上述问题就离最终答案接近一分。
: o- _4 N9 \2 u) y　　这门学科，我们称为“神经科学”。
　　赵思家便是从事神经科学研究的一位优秀博士生，就读于UCL（伦敦大学学院）神经科学系，UCL的神经科学系在该领域的研究是全球数一数二的。她本科和硕士也是在UCL分别学习神经科学和计算机。我很看好这样的跨界，特别是对计算机原理的掌握，能让她在理解神经运行机制上有所借鉴。
　　思家的第二个身份是知乎的高产科普大V，在神经科学和心理学的问答中获得了无数的赞誉（知乎第三届“盐Club”荣誉会员等等）。我作为颁奖嘉宾第一次与她亲密接触。
　　思家的第三个身份是成都人，曾在号称“史上最牛班”的四川省成都市石室中学剑桥国际高中课程实验班就读，他们全班27人全部被英美等国的名校录取。这一点让我很困惑，曾经被报道的史上最牛班可是我的母校成都七中，数十人被清华北大等名校录取，怎么就成了隔壁的学校了呢？这让我格外关注这位隔壁学校的小同学。
　　今年6月，我去伦敦出差，特地约赵思家相聚，讨教人脑与人工智能方面的问题。众所周知，随着深度学习的展开，机器语音识别获得了突飞猛进的发展，但在特定的场景下，比如有随机的噪声干扰，机器的性能迅速降低到不可用。我本人是学习计算机的，很困惑人脑是怎么解决这个问题的。赵思家给我介绍了一个她设计的实验方法，通俗易懂地讲解了人脑在这方面的工作机制，迅速让我理解了人脑与计算机在这方面的区别。这次的会谈让我清晰且坚定地看到了计算机与人脑之间的巨大差距，得益于她的专业性以及讲解能力，我受益匪浅。一位有良好表达能力的专业人士是多么宝贵！
' o* E. l1 U7 a' e8 o　　今年9月，思家把她的新作《大脑使用指南：其实你活在大脑创造的虚拟的世界里》交我阅读并请作序，我有幸能先睹为快，大为过瘾。这本书把科普作品带到了一个新的高度。一方面，作为顶尖高校的在校一线研究人员，在专业性方面与时俱进字字考究，并且附上了相关的论文和书籍作为参考；另一方面，在通俗性上做足了功课，各种打比方画图举例子，甚至别出心裁地把每一个自问自答都附上了难度星级，在思考怎样让读者受益方面非常用心。该书也充满了趣味性，我们日常生活中的“脑残”“脑补”“吃货”等概念，也得到了理论上的权威解读，这样的风趣，让此书的可读性大增，读完了之后更是忘不了。我相信即便是一位文科生，也能够在此书中找到自己的兴趣点。
　　有别于老外的畅销著作，通常就把一个观点包装成一本书，洋洋洒洒数十万字。读完了可能就只记住了“少吃糖”“把要解决的问题列成清单”这么一些简单概念。这本《大脑使用指南》里是满满的干货，而且对我们打小接受的一些错误观念“左脑情绪右脑理智”等进行了严肃地纠正。我相信这本书，能让每一个有好奇心的人受益，也能帮助我们了解自己。
　　读完这本书，我特别希望中国以后能多出一些思家这样的科普作家，不仅活跃在科研第一线去探索人类知识的边界，更能够把这些知识转化成普通人能够学习和吸收的养分，让整个世界更加丰富多彩。
　　王小川
　　于2016年9月19日
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大脑使用指南：其实你活在大脑创造的虚拟世界里
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