大脑运转的秘密

爱因斯坦是人类历*伟大的科学家之一，他留下了诸多超凡的思想成就。在他离世后，人们曾切开这颗公认zui具智慧的头脑，遍寻那些令爱因斯坦异于常人的蛛丝马迹，以解开更多关于大脑的秘密。

自人类生命产生伊始，大脑便主宰着身体的一举一动、所思所想。我们之所以成为高级动物，拥有其他哺乳动物所没有的能力，正是由于我们拥有一颗非凡的大脑。了解了它是如何运转的，就了解了我们的过去、现在甚至未来。对它的认识越多、越全面，人类的进步才能越快。

大脑是我们人体内*为重要的部分，这个神秘的控制中枢控制着我们的躯体和各个器官的运转。我们的所有行为都由大脑发号施令，是它负责告诉身体的其他器官应该在何时做出何种反应。随着科技的进步，科学家运用各种先进技术在神经科学领域进行了大量突破性研究。本书就基于这些研究成果，展现了大脑的工作机制，揭示了大脑调控我们躯体各项基本功能的方式、大脑如何影响我们的感知、大脑在人格塑造上所发挥的作用，以及它如何影响我们的情绪，*终解开萦绕在我们心中的那些疑问。今天，探索大脑的运转机制依然是当代科学研究*伟大的挑战之一，因为还有诸多关于大脑的秘密正等待我们去破解。或许有一天，随着科学技术的发展，大脑的潜能被进一步发掘，它将无所不能。

凯瑟琳.洛芙迪（Catherine Loveday）凯瑟琳博士是英国威斯敏斯特大学高级讲师，担任神经认知科学专业本科学生及认知重建项目研究生的教学工作。她撰写发表了多篇学术论文，也是是英国心理学学会的活跃会员，同时还是《心理学家》杂志编委会成员。她曾作为心理学教授特邀参加了大量电视节目和广播电台节目的录制。
张远超神经外科学硕士，主要从事癫痫外科的临床和基础研究，知乎、今日头条、悟空问答等平台科普作者。康健捷主治医师，陆军军医大学神经生理学硕士，目前就读于海军军医大学，攻读神经病学专业博士。2003年起在原广州军区广州总医院神经内科从事临床工作。在国内核心期刊发表文章十余篇。

目录

引言：我们独特的大脑
章：探索和了解我们的大脑
第二章：大脑如何工作
第三章：药物如何影响以及为什么能影响大脑
第四章：应激状态下的大脑
第五章：大脑形成记忆的机制
第六章：女性大脑与男性大脑是否存在差异
第七章：为什么我们看电影时会哭泣，听笑话会笑
第八章：大脑如何感知时间
第九章：脑海中的音乐
第十章：幼儿的大脑及大脑的发育
第十一章：大脑的垂暮之年
第十二章：大脑如何形成语言
第十三章：感知我们的世界
第十四章：意识改变状态
第十五章：构建和重塑人类的大脑
词汇表/索引

引言：我们独特的大脑

  你是否曾经思考过这样的问题：当我们听到一个笑话会心一笑时，或者是电影中突然出现的感人一幕让你喜极而泣时，我们的大脑中究竟发生了什么？

你是否曾经思考过这些问题：为什么割草时青草散发的芳香会瞬间将你的思绪带到另一个时空？又或者为什么音乐可以如此强烈地影响我们的情感？你是否希望知道我们在喝下咖啡之后为什么会立即睡意全无？你是否希望知道为什么酒精可以影响人们的行为？这些问题的答案都藏在大脑的运行机制里……

复杂的灰质

大脑是人类身体中构造为复杂的器官，同时它也是控制我们机体绝大多数功能的中枢，它赋予了我们阅读书籍、计算数字、背诵诗词的能力，它使我们拥有了凝记过往、规划未来的能力，它使我们能够品尝巧克力的美味，它使我们能够决解问题，它让我们体验到快乐与忧伤，它让我们坠入爱河，它赋予我们鉴赏艺术和高声歌唱的能力，还有很多我们在日常生活中习以为常的能力，皆是拜它所赐。这个仅有1.5公斤重（3.3磅）、富含脂肪的细胞团块非同寻常——尽管新鲜的大脑无论是外形，还是质感都类似于一块大米布丁，看上去极其普通，但它却是决定我们是谁、我们能感觉到什么和我们将如何行动的关键所在。

当然，人类并非是拥有大脑这种结构的生物。我们喜爱的宠物，比如狗、猫和马，它们都拥有进化程度较高的大脑，这也使它们拥有了完成复杂行为的能力。事实上，即便是常见的蚯蚓体内也有一个专门负责调控神经通路的区域，因此我们可以称这个结构为原始的大脑，如果你愿意，你也可以将它称为大脑的雏形。和脊椎动物相比，蠕虫的神经系统非常简单，因此它们并不需要太高级的神经中枢进行调控。蠕虫的神经系统就像是一个由几个员工组成的办公小组，彼此间相互协调就能胜任相对简单的任务。相反，人类进化的程度要远远复杂于蠕虫，我们具有一个相当复杂的神经系统，人类的神经系统更像是一个巨型公司，所有的员工必须在一名老板的统领下才能有效地完成各种必要的任务，因此人类必须要有一个大脑。

反射与安排

日常生活中，我们的神经系统需要完成各种各样的任务，就像上面比喻中所说的那样——有些任务需要员工及时迅速地处理，并没有太多必要或根本不需要汇报给老板。人类机体的某些活动也确实如此：当我们被针刺到或者皮肤接触到滚烫的物体时，我们的身体会做出躲避的反应，这一过程被称作“反射活动”。反射活动是由位于脊髓的几个简单的神经连接完成，在这个过程中，我们并不需要将信息传入大脑进行处理。但是，我们绝大多数的行为是由许多不同的简单活动按顺序排列组成的，比如我们回忆过去发生的事情和回想过去所学的知识，又或者是我们制订未来的计划。简而言之，体积越大的动物，它们的神经系统则越复杂。也就是说，它们的社会技能越精妙，大脑的作用就越重要。

因此人类的大脑是非常复杂的，但是人类的大脑足够聪明到理解它自己本身吗？数个世纪以来，哲学家一直都在争论这个驳论，有的哲学家声称一个系统只能理解比它更为简单的系统。他们认为人类的大脑永远也无法完全理解它自身，试图去理解人类大脑自身就如同试图闻到自己的鼻子一样。一名药剂师曾经说过这样一句名言：“如果人类的大脑系统简单到我们可以理解它，那么我们的大脑就太过于简单了，那样它就不足以理解它自己。”

脑科学研究计划

尽管人类能否理解自己的大脑尚有争论，但是时任美国总统贝拉克·奥巴马仍然在2013年4月宣布启动雄心勃勃的脑科学研究计划，该计划初始投资就高达1亿美元。在人类基因组计划（一项以探索人类DNA组成为目的的国际间合作研究项目）的鼓励下，人类脑科学研究计划将国际上多个规模的研究中心联合在一起，共同协作，试图探索和理解人类的大脑。这项计划预计终将持续10年以上，还需要无数项技术上的突破，同时可能需要花费数千亿美元的预算。这项计划遭到一些著名科学家的怀疑，他们认为这将会使那些原本计划支持独立研究项目的资金转移到这项计划上，同时这项研究太过于着重科学技术的开发。但是，也有不少科学家觉得只有通过像人类脑计划这样的项目才有可能凝聚和协调全世界的研究力量来攻克人类大脑研究中的各种令人沮丧的困难和难题。

奥巴马总统的计划也许可以使我们对人类大脑的认识向前迈进一大步，也有可能毫无收获，但是无论该计划结果如何，我们都不应该低估我们目前对大脑的认识程度。这是数个世纪以来，无数聪颖的思想者——科学家、哲学家和医学家共同努力奉献给我们的财富，他们揭示了大脑内的大量解剖结构和发生在其中的化学反应：大脑是如何发育和衰老的？大脑如何调节我们的应激反应？当我们情绪调节系统出错之后又会发生什么？我们是如何存放和提取记忆的？当我们睡着之后大脑发生了什么？语言是如何产生和被我们理解的？为什么音乐对我们如此重要？为什么微笑使我们感到美好？也许我们永远也无法完全了解我们的大脑，但是我们现在比一百年前，甚至比十年前都更加了解我们的大脑。希望这本书能够回答您对大脑的一些疑问，当然，每当回答了一个问题，又会激起我们更多的疑惑。这就是我们人类这枚聪颖又迷人的大脑所具备的好奇心与欲望。