思考和學習：解鎖大腦運作的秘密

小時候，我一直在思考一個問題：思考和學習究竟是怎么回事？是不是我心里住著個小人，他在幫我吸收知識、做出判斷？

當我對于某件事情猶豫不決的時候，我又覺得我心里住著兩個小人，一個讓我向東，一個讓我向西，最終其中一個小人在辯論中勝出，我做出了決定。

然而，事實真的是這樣的嗎？這些小人又是什么呢？直到我成為一名腦外科醫生，一名腦科學工作者，這些問題才得到解答。

“心想事成”正確嗎？

“心想事成”“心有靈犀”“專心致志”“問心無愧”這些古人流傳下來的成語讓我們一直有一種錯覺：心臟是產生意識的器官。

然而，作為一名腦外科醫生，我發現，當大腦發生變化（受傷或被切除）時，人的性格也會發生改變：有些腦損傷讓人抑郁；有些變化讓人狂躁或者懦弱；有些能讓人改變價值觀、宗教信仰和幽默感；有些腦損傷則讓人舉棋不定，產生妄想或者幻覺。如果腦損傷嚴重，患者甚至會直接失去意識，轉入昏迷。

比如，我有一位腦腫瘤患者，本來是一位教思想政治的嚴肅古板的大學老教授，最討厭的就是“低級趣味”，手術以后卻成為一個愛講葷段子，整天抱著手機看綜藝節目的“油膩男子”，還經常送老伴玫瑰花，大玩浪漫。我接觸到的很多案例都表明：精神世界和大腦不可分割，與心臟似乎毫無關聯。

為什么古人覺得思考和情緒是從心臟發出的呢？因為心臟是受神經系統支配最敏感的器官。人類日常生活的經驗是，心臟跳動的節律非常符合情緒的變化。比如看到喜歡的人，心臟跳動如小鹿亂撞；興奮緊張的時候，心臟跳得就特別快；放松的時候，心跳又會變得比較慢；非常憤怒的時候，心臟會特別難受甚至停跳。這些都容易讓人誤以為心臟就是和情緒以及思考密切相關的器官。

直到19世紀后半葉現代神經科學誕生，才明確了思考的真正器官是大腦，而且心臟也是受神經系統控制的。因為從根本上說，心臟是一個泵血器官，并沒有產生意識的物質基礎——數以億萬計的神經元。

神經元是一種神經細胞，也是大腦工作的基本單位。人和動物都是由細胞組成的，大腦作為一個器官也不例外。

2019年，《細胞》（CELL）雜志發表論文，科學家詳細解剖了果蠅的大腦。雖然只有罌粟種子大小，但其復雜程度令人難以置信——具有10萬個神經元。而人的大腦約有3斤重，共有860多億個神經元——接近于整個銀河系恒星的數目，這還不包括大腦中用于支持、提供營養、輔助神經元細胞的神經膠質細胞，其復雜程度和果蠅完全不是一個級別。

回到最初的問題：我心里的小人是什么呢？是靈魂？是神明？都不是，是這群神經元的集體電化學活動。所有的體驗、思考、選擇、愛、創造都是大腦里的神經元電化學風暴的最終結果。

你是誰？你會做出怎樣的選擇？這取決于此刻你大腦里的神經元正在干什么。

是的，正如你在上圖中看到的，這就是神經元的樣子。任何大腦，包括動物的大腦，細分到細胞層面，都是類似的神經細胞。這是一種多角形的細胞，中間圓滾滾的細胞核承載著生命體的遺傳物質，細胞體的每個角都伸出長長的“觸手”，與其他神經元的觸手相連。專業上，這些觸手叫樹突或者軸突。觸手的連接稱為突觸。

為什么要有這么多的觸手和連接呢？因為大腦在本質上是一個信息處理工具。信息處理最重要的就是傳遞和交流。單個神經元并不會有任何作為。一般來說，連接越多，交流越活躍，大腦的功能就越強。

作為最復雜的信息處理器，人的大腦擁有860多億個神經元，而平均每個神經元擁有超過1.5萬個突觸，每時每刻，我們大腦里的數萬億個神經信號就像接力賽運動員一樣，在神經元組成的網絡上飛奔。

學習的本質

當我們在學習的時候，這些吸收知識的小人又是什么？

學習的本質，并不是增加神經元細胞，而是增加神經細胞之間的連接——突觸。

這是人類進化過程中一個非常聰明的設計。因為如果學習本領會增加神經細胞，那么隨著知識的積累，大腦就會越來越大，每個人都會成為“大頭娃娃”，對生物體是一個非常大的累贅。大腦這種只增加“軟件”、不增加“硬件”的方法很好地適應了資源有限的環境。

如果我們對一項技能或知識完全陌生，神經元可能就沒有這方面的任何連接。當我們不斷重復技能或者知識的訓練，一個個神經元就開始手牽著手，慢慢地嘗試進行新的連接。訓練次數越多，重復得越頻繁，神經元的連接就越穩定，我們所掌握的本領就越牢固。

所以說，“勤能補拙是良訓，一分辛苦一分才”。外科醫生、鋼琴家、奧運健兒，各行各業的從業者莫不如是。如果想成為專家，必定要進行艱苦的訓練，付出汗水。

可是，這又帶來了另一個問題。就像軟件可以卸載一樣，如果一項已經掌握的技能長期不訓練，已經掌握的知識十幾年沒有再溫習或者使用過，那么大腦中穩定的神經連接就會慢慢減弱，直到完全消失。這個過程就叫作“忘記”。很顯然，我已經忘記20多年前高中老師教我的圓錐曲線和二次函數，雖然當時我的數學成績還不錯。

來看最后一個問題。

我們的日常生活由成千上萬個小決定組成。該不該吃這個奶油蛋糕？今天穿哪件衣服？去哪里？走哪條路？怎樣回應？

在我們選擇的時候，大腦中正在發生什么？

正如上文所述，神經元并不會單獨行動，無數個神經元組成了神經連接，無數的神經連接進一步組合形成了神經網絡。

有關人類決策的科學觀察發現，大腦是由若干互相抗衡的神經網絡組成的。每套網絡都有自己的觀點和看法。在判斷要不要吃奶油蛋糕的時候，有的網絡想要攝入糖分和脂肪；另一些網絡則從你保持身材的長遠角度考慮而投反對票；還有一些網絡甚至會建議你，如果明天去健身房，你就可以吃蛋糕。你的大腦就像一個神經元的議會，由互相競爭的政黨組成，爭奪著對國家的掌控權。

大腦中的沖突持續不斷，帶來的結果就是我們自己和自己爭吵，自己罵自己，自己騙自己。到底是誰在和誰說話呢？心里的小人又是什么呢？其實都是你，只不過是你的不同部分罷了。