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肖晓
复旦大学类脑研究院博导

我是复旦大学类脑智能科学与技术研究院博导肖晓,关于大脑运作的奥妙,问我吧! ?

大脑摆布着生命个体对于自身、外界、空间和时间等各个维度的感知,神经系统损害则可能带来不同类型的困扰。当我们感知五彩缤纷的世界时,当我们沉浸在喜怒哀乐的心绪中或回溯记忆时,当抑郁、焦虑、成瘾、强迫症、自闭症困扰我们时,背后都有大脑运作的机理。
如何明白和应对这些令人感到棘手的脑疾病?心绪和记忆可以掌握和编码吗?脑机接口离我们有多远?心灵感应什么时候会实现?我是复旦大学类脑智能科学与技术研究院博导肖晓,译有《最初的爱,最后的故事》等。关于人类大脑的奥妙,问我吧!
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探索 2021-07-08 进行中...
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23个回复 共47个提问,

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肖晓 2021-07-11

谢谢你的提问,这是一个非常好的问题。
这个问题和我上一个回答也相关。我在上一个问题里讲解过,已经有科研结果证明:没得到充分的睡眠会让人更容易记得负面的东西。
在清醒时大脑接收外部信息和信息产生的心绪,担负编码恐惧心绪的杏仁核脑区(Amygdala)会把心绪编码输入到海马脑区(Hippocampus),进行短期记忆。 同时前侧的皮层(Cortex,包孕前面说过的前额叶皮层PFC)也会接受这些信息,并且也把信息放进海马脑区进行永久储存。
所以在清醒时,大脑分泌大量的单胺类神经递质(aminergic transmitter,比如我们熟悉的五羟色胺、多巴胺等),这些单胺类递质会激活杏仁核、海马脑区等等担负编码心绪的脑区,让心绪得到编码和记忆。
而比拟起正面的东西,更容易记得负面的东西,实际上是大脑在长期进化过程中获得的一种爱护机制。俗话说:一朝被蛇咬,十年怕井绳,也是这个原因,我们能够记得让我们恐惧的、害怕的、会伤害我们的东西,并在将来生活中及时保持警惕,以爱护我们自身,这也是我们能够历史长河中能够存续下来的原因。
虽然在现代社会中,很多负面的东西已无法本色伤害到我们的肉体,但大脑这种对负面心绪长期记忆的机制还在继续发挥作用,所以我们还是会不由自主地,相对于正面的信息,更多地去记得负面的信息。
对于这个问题的解法,可以参照上一条回答,多睡觉、多运动,让大脑在睡眠时多多清除掉一些不必要的心绪记忆,并通过运动多多产生一些有益于存储正面信息的神经递质,以保持健康的生活状态。
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肖晓 2021-07-11

谢谢你的提问。
这个问题的简单回答就是:动物确定也是有感情和认知的。
哺乳类动物,比如我们经常接触的狗狗、小猫咪、宠物猪等等,都是有很强的认知能力,很多认知神经科学实验就是使用这些动物作为实验对象,比如常用的模式生物有大小鼠、兔子等等,科学家们针对大小鼠的行为模式设计出了很完善的实验范式,通过一些常规的实验来探测动物的某一项认知能力:空间记忆、工作记忆、厌恶心绪、焦虑心绪等等。
无脊椎类动物比如章鱼,也有很高的认知能力,我翻译的《最初的爱,最后的故事》里面有一章就是讲这些无脊椎类动物的,还有一本书叫《章鱼的心灵》也是说了章鱼的感知与意识。
还有很大一类生物学家和生态学家,研究果蝇、蜜蜂、蚂蚁等等,都发现他们具有必然程度的认知能力和社会协作能力。
关于狗和猫的认知能力,其实我本来在知乎写过两篇小文章讲解过:《狗是否知道本身是狗》、《猫能听懂人话吗》,感兴致的伴侣可以移步那边仔细看看。
简单的结论是而狗狗能够认识到自身,是具有自我意识的。而猫猫们能够非常好的明白人类的指示信号,并且依靠人类的指示信号对不熟悉的物体做出判断。他们对主人带有感情色彩的指示都能给予正确的回应。有不少科学实验能够证实这一点,并不是人类单方面的臆测。
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肖晓 2021-07-15

谢谢你的提问。
这些都是很好的问题,看得出来你有很多思考。
首先,认知过程包孕很多,有感知觉认知、心绪认知、学习记忆等等,你所说的可能偏重于学习记忆。学习和记忆的机 制比较复杂,以你举的语言文字为例,又分为音频和图像处理。认字主要是由大脑的语言区和高级视觉区同时担负的,目前研究得比较多的还是以英文为基础的,但英文和汉语的体系又有很大的不同。
已有的文献显示,文字的存储大都是图形化为基础,所以简单地说,是整体的形式进行编 码和存储。但由于每个人的学习经历差异,还有语音对语义的影响、口头语与书面语的不同等等。是一个很复杂的系统,也是一个很大的交织学科。
对的,抑郁、焦虑、成 瘾等等都是以大脑神经电信号和神经递质、受 体等 分子功能为基础,所以长源看,都可以进行编码和调 控。大脑受到的刺激基本上都是由外界传入的,大脑与外界的联系主要是由大脑皮层下的一些区域掌握,比如丘脑、下丘脑、脑干等等,这些脑区大部分通过与脊 髓联系,收集躯体和外周神经的传来的各种信号,还有有别的一些信息是通过全身的循环系统通过血脑屏障传递给大脑,所以你所说的“大脑受到刺激”也就是躯体所带来的信息,两者实际上是一体的。而感觉到累,想休息,身体的种种信号,都通过直接或间接的方式,通过外周神经、交感神经、副交感神经,传递给大脑,很多时候身体的工作机能是在你没有意识到的情况下,大脑就已经直接 下 发 指 令 完成了,比如我们不需要思考就直接开始呼 吸、心 跳……这些都是受大脑掌握的,但为了节能的目的,自主就可以完成。

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