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大腦有問題?!

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《大腦有問題?!BRAINS BUGS》一書的作者汀·布諾曼諾,『……從電腦術語中借用了臭蟲(Bugs)一詞來泛指人類大腦所有的極限、瑕疵、缺點與偏頗。……』*

人類大腦的bugs,主要的兩項成因:

『第一項成因來自人類的神經操作系統,神經操作系統就是一份古老的基因藍圖,詳列了如何建造大腦的指示。這個藍圖確保每個人都擁有腦幹,負責像呼吸及控制身體與大腦間資訊交流的基本低階任務。它也負責建立神經元與突觸運作所依據的規則,也就是掌控後天環境如何雕塑先天因素的規範。因此,我們認定自己應該如何表現的這份偏好,其實早已經內建在人類神經操作系統中。我們應該害怕什麼樣的事物、又該防範什麼情況,人類恐懼迴路會給予我們有用的建議。為了立即獲得滿足,人類大腦促使我們採用「時間折價」的方式(請參閱第四章)。也許在我們DNA密碼中有某些連線,助長我們對超自然力量及宗教的信念,並讓負責這些信念的迴路對於反射系統產生超出比重的影響力。這些多少已預先封裝在人類心智中的特質,是神經系統經過整哺乳動物演化歷程所累積調整而得的產物,然而,在距今不到20萬年前,也就是智人初現身之時,這些特質還末整合入人類的神經操作系統中。……』*

『第二個造成大腦臭蟲的原因,則與大腦運算單位及大腦建造結構的本質有關。神經元是專為網絡所設計的一種結構。電腦藉由快速運用許多0與1來儲存記憶,而人類的遺傳特性則以As、Gs、Ts與Cs的序列來儲存。但大腦是以神經元連接的模式來儲存資訊。這種方式需要靠經驗來塑成神經元間的連接模式,其依據就是:一同被使用的神經元,彼此會產生連結。而讓這一切成為可能的,就是神經可塑性以及讓突觸「知道」其突觸前後神經元是否同步作用的智慧型NMDA受體。要有效運用儲存在神經網絡中的資訊,其關鍵之處就在於促發作用,這也表示,無論什麼時候,代表某概念的神經元群被活化後,就會把這個「訊息」傳送給其他神經元夥伴。……』*

大腦如此設計,使得其充滿了可塑性。

人在出生的時候,大腦受產道的擠壓,因此在演化上,大腦是出生之後才慢慢完備的,那麼才不會在生產過程中受損。

經過多年的成長和學習,人的大腦變得更複雜,在解剖學上呈現的,就是一個經過不斷強化而變得連結更為複雜的腦神經網絡。使得「有經驗的」人,幾乎不假思索,便可以迅速做出相應適當的決策。

電腦擅長運算,是數位式的。經過AI的深度學習,也可以在特定的領域中做出卓越的決定。但是,基本上電腦並不擅長思考。

人腦是透過不斷學習而增強的神經網絡,基本上是類比式的。人腦可以漫無邊際的思考,擅長模式辨識(pattern recognition),不必講究記憶、運算的絕對精確,可以容許模糊(fuzzy)和誤差,當然也會犯錯。

然而,從嘗試錯誤中學習,本來就是大腦設計的基本原則,這是大腦的一體兩面,也是沒有得的選擇。

現在有了電腦的輔助,人們在做決定的時候,可以顯得更為精確一點,可以比較不會忘記在什麼時候做什麼事情。但是畢竟電腦沒有辦法思考對錯,電腦可以協助我們把事情做對,但是在選擇什麼是對的事情上面,那還得靠會犯錯但也因此能天馬行空的大腦去思考了。

什麼是創新?不就是突破框架,想到新的點子。這是大腦才辦得到的,絕對不是電腦可以越俎待庖的,不是嗎?

『具有自我改變的能力是大腦獨有的特色。人類頭骨中那些由樹突、軸突與突觸混合出的極複雜神經構造,所形成的不是靜態的雕像,而是動態的結構。人類的經驗、文化與教育重組我們的神經迴路,進而塑成我們的思想、行動與決定,接下來又改變了我們的經驗與文化。經由這個無限迴圈,人類獲得雙重效益,不但得以延長平均個人壽命,生活品質同時也獲得大幅改善。我們克服了許多歧見,而且至少都願意接受每個人都擁有相同權利與自由的這些原則。雖然大腦儲存與運用大量數字的能力不佳,不過人類也設計出機器來為自己進行這些運算。人類從想像中創造鬼神,不過我們已經跨過以人類做為祭品的那個階段。……』*

活到老學到老的「終身學習」,不是一個口號,而是代表人類大腦自出生之後所擁有的無比潛力。

同卵雙胞胎有相同的基因,但如果放在不同的環境中培養,長大之後的能力和表現可能天差地差,充分說明那不是天生所造成的,而是後天的。我們可以歸因於營養、教育、文化、社會等等的環境條件,而其實非常可能就是這種差異提供了大腦不同的學習機會所造成的。

大腦的彈性,使得在惡劣環境中的人,也可能出類拔萃,像沙漠中開花的玫瑰,但是那畢竟是少數。

人在長大之後,會落在某個社會的階級,當大家看到那似乎和親代的財富高低相關的時候,其實在那背後非常可能是大腦學習多或少所造成的影響。我就想,對年輕人,對新生的一代,如何讓他們都擁有大腦學習成長的類似機會,是重要的課題。

為什麼台灣大學的學生大多來自台北市,尤其是大安區?為什麼以色列的猶太人熱衷自行創業來賺錢,而且世界一流的科技新創公司都有猶太創辦人的影子呢?他們的大腦比別人更早得到更多的刺激和學習的機會,非常可能是一個終極的答案。

P.S. NMDA受體(NMDA receptor)的蛋白質,是興奮性神經傳導物質穀氨酸(glutamate)的受體。當NMDA受體偵測到神經元突觸前和突觸後同時被活化時被活化的狀況,就會產生一連串的生理化學反應,啓動突觸的長期增益作用,也就是加強了突觸之間兩個神經元彼此的關聯性。

*:汀·布諾曼諾 著,蕭秀姍、黎敏中 譯,《大腦有問題?!BRAINS BUGS》,2012 2023,商周出版

2023/12/24 大腦有問題?!BRAINS BUGS Damakey

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