Neuralink 與大腦的神奇未來·第二部分：大腦

Contents 目錄

Part 1: The Human Colossus 人類的巨像
Part 2: The Brain 大腦
Part 3: Brain-Machine Interfaces 腦機(jī)接口
Part 4: Neuralink’s Challenge Neuralink 的挑戰(zhàn)
Part 5: The Wizard Era
Part 6: The Great Merger

第二部分：大腦

在寫這篇文章時，我想起了自己為什么喜歡下面這種長得好看又可愛的大腦：

因為真正的大腦長得很丑柑肴，一點都不可愛特漩。人類真惡心枢贿。

但是在過去一個月里冯挎，我一直在谷歌圖片中看著一張張黏糊糊遂庄、布滿血絲的腦部圖片油讯，那簡直就是地獄≈壬。現(xiàn)在你也要經(jīng)歷同樣的體驗，所以請做好心理準(zhǔn)備饮睬。

現(xiàn)在我們先從最外層開始租谈。我覺得生物學(xué)有一個優(yōu)點是它有時也挺有條理的，而大腦也有一些條理分明的地方捆愁，首先是人類的頭部構(gòu)造就像是一個俄羅斯套娃割去。

你的頭部最外層是頭發(fā)，頭發(fā)下面是頭皮昼丑，然后你以為接下來就到顱骨了——但其實中間還有大概 19 層?xùn)|西才到顱骨呻逆。

在你的顱骨和大腦之間^[1]，又有這樣一堆的東西：

在顱骨下面菩帝，大腦被三層薄膜包裹著页慷。

最外層的是硬腦膜（dura mater），一層結(jié)實胁附、凹凸不平的防水膜酒繁。硬腦膜會緊貼著顱骨。我聽說大腦是沒有疼痛感知區(qū)域的控妻，但硬腦膜上就有——它的敏感程度與臉部肌膚相當(dāng)——硬腦膜受到壓力或撞擊往往會引起劇烈的頭痛州袒。

下面一層叫做蛛網(wǎng)膜（arachnoid mater），大家可以看到這層薄膜下面的空間布滿了一些看上去富有彈性的纖維弓候。我一直認(rèn)為郎哭，我的大腦只是被浸在某種液體里他匪，然后就這樣在腦殼里面漂浮著。但其實大腦外部和顱骨內(nèi)壁之間的唯一間隙就是這層蛛網(wǎng)膜夸研。這些纖維物質(zhì)可以固定住大腦的位置邦蜜，讓它不會四處移動。當(dāng)頭部受到碰撞的時候亥至，它們還可以起到緩沖的作用悼沈。這塊區(qū)域充滿了密度接近水的脊髓液，能讓大腦保持著一定的浮力姐扮。

最后一層是軟腦膜（pia mater）絮供，這層薄膜是跟大腦外層緊緊貼合在一起的。你知道為什么你每次看到的大腦照片總是覆蓋著一層黏糊糊的血管嗎茶敏？這些血管其實并不是在大腦表面上壤靶，而是嵌在軟腦膜里面的。（如果你不怕惡心的話惊搏，這個視頻可以看到一位教授從人腦剝掉軟腦膜的過程贮乳。）

下面大腦的全貌，這里用的應(yīng)該是一個豬腦：

從左到右恬惯，你會看到皮膚（粉色的那層）塘揣，然后是兩層頭皮，接下來是顱骨宿崭、硬腦膜、蛛網(wǎng)膜才写，最右邊就是包裹在軟腦膜下面的大腦葡兑。

如果我們把外層的東西都剝干凈，就會看到這個粉嫩的東西：

這個看起來很好笑的東西赞草，可是宇宙中已知的最復(fù)雜的物體——雖然它只有三磅重讹堤，但是神經(jīng)工程師蒂姆·漢森（Tim Hanson）卻稱之為「目前已知信息密度最大、結(jié)構(gòu)化程度最高而且自我組織最完整的東西」厨疙。強(qiáng)大如此的大腦洲守，它在運行時的功率僅為 20 瓦（一臺性能同樣強(qiáng)大的計算機(jī)將需要 2400 萬瓦的功率才能啟動）。

麻省理工學(xué)院的教授波麗娜·安妮基娃（Polina Anikeeva）則將大腦形容成「可以用勺子舀的軟布丁」沾凄。腦外科醫(yī)生本·拉波波爾（Ben Rapoport）給出的描述感覺更為科學(xué)：「介于布丁和果凍之間的形態(tài)」梗醇。他說如果你把一個大腦放在桌面上，它會在重力的作用下變得更扁撒蟀，有點像水母的感覺叙谨。我們通常不會想到大腦會是這么軟綿綿的，因為它一般都處于懸浮在液體中的狀態(tài)保屯。

但這就是我們的樣子手负。你在鏡子里看到自己的身體和臉龐涤垫，你以為這就是你——但那其實只是一副皮囊。你真正的樣子是一個奇形怪狀的果凍球竟终。希望你不會介意這個說法蝠猬。

雖然這聽起來很詭異，但你也不能責(zé)怪亞里士多德或者是古埃及人统捶，盡管他們曾經(jīng)斷定大腦只是毫無意義的「頭骨填充物」（亞里士多德認(rèn)為心臟才是智力的來源）榆芦。^[2]

后來，人類逐漸了解到了更多關(guān)于大腦的真相瘾境，但只是片面地了解歧杏。

克里希納·謝諾伊（Krishna Shenoy）教授打了個比方，他說我們對大腦的理解迷守，就如同在 16 世紀(jì)初人類對整個世界地圖的了解一樣犬绒。

另一位教授，杰夫·李奇曼（Jeff Lichtman）的說法就更為苛刻了兑凿。他在自己課程的第一節(jié)課都會問學(xué)生一個問題：「如果大腦總共包含的知識是一英里凯力，我們已經(jīng)在這個路程上走了多遠(yuǎn)？」他說學(xué)生們有回答三分之一的礼华，有一半的咐鹤，有四分之一的——但是這位教授給出的答案是「大約 3 英寸」。

第三位教授是神經(jīng)科學(xué)家莫蘭·瑟夫（Moran Cerf）圣絮，他向我分享了在神經(jīng)科學(xué)界的一句老話祈惶，其中指出了為什么試圖完全理解大腦是一個無法達(dá)成的悖論：「如果人類大腦真的有那么容易理解，那么擁有這種簡單大腦的我們也是不能理解大腦的扮匠∨跚耄」

在人類正在建造的偉大知識庫的幫助下，我們也許在未來某天可以做到這點“羲眩現(xiàn)在疹蛉，我們先來看看人類目前對大腦已知的東西——先從宏觀的角度開始。

縮小后的大腦

我們先通過下面的半球截面圖來看看大腦的主要結(jié)構(gòu)：

現(xiàn)在我們把大腦取出來力麸，然后去掉左半球可款，這樣我們就可以清晰地看到里面的結(jié)構(gòu)了。

神經(jīng)學(xué)家保羅·麥克萊恩(Paul MacLean)做過一張簡單的示意圖克蚂，其中闡釋了我們之前討論過的一個基礎(chǔ)概念：在進(jìn)化過程中闺鲸，最先出現(xiàn)的是爬行腦，后來的哺乳動物以此為基礎(chǔ)發(fā)展出了第二重腦部結(jié)構(gòu)埃叭，最后人類的出現(xiàn)完善了第三重腦部結(jié)構(gòu)翠拣。

下面是這些結(jié)構(gòu)在真正的大腦上對應(yīng)的位置：

接下來我們來看看這里的每個部分：

爬行腦：腦干（和小腦）

這是我們大腦中最古老的一部分：

這是上面的大腦截面圖中青蛙老大所在的部分。事實上游盲，青蛙的完整腦部的形狀就跟我們大腦的這個部分很相似：

在了解過這些部位的功能之后误墓，你就會明白它們?yōu)槭裁词枪爬系牧恕@些部位能做的事情蛮粮，青蛙和蜥蜴都能做。下面是其中主要的部分（點擊動圖可以查看高清版本）：

延髓

延髓（medulla oblongata）唯一想的事情就是讓你不要死谜慌。它負(fù)責(zé)控制一些非自主的活動然想，比如心跳、呼吸和血壓欣范，另外如果它認(rèn)為你中毒了变泄，它就會讓你嘔吐，干的都是些吃力不討好的活恼琼。

腦橋

腦橋(pons)的工作非常零碎论寨。它負(fù)責(zé)吞咽集币、膀胱控制发皿、面部表情种呐、咀嚼、唾液分泌噩死、眼淚分泌和姿勢保持等工作——基本上就是看心情什么都做點颤难。

中腦

中腦(midbrain)的工作甚至要比腦橋更零碎。如果一個大腦部位所做的事情都已經(jīng)有其他部位負(fù)責(zé)了已维，那它肯定不會好受行嗤。這里所說的就是中腦，它負(fù)責(zé)的工作包括視覺垛耳、聽覺栅屏、運動控制、警覺堂鲜、體溫控制等各種其他大腦部位也在做的事情栈雳。大腦的其他部位似乎也不太喜歡中腦，因為你可以看到「前腦泡嘴、中腦、后腦」的比例差距有多么懸殊逆济，所以看來中腦是被其他部位排斥了酌予。

不過腦橋和中腦也有一項值得肯定的工作，它們還負(fù)責(zé)控制眼球自主運動奖慌，這可是件正經(jīng)事抛虫。所以如果你正在轉(zhuǎn)動眼球的話，說明你的腦橋和中腦正在進(jìn)行它們的一項專職工作简僧。

小腦

這個看起來有點怪建椰，像是大腦陰囊一樣的東西就是你的小腦(cerebellum)。小腦負(fù)責(zé)讓你保持平衡岛马、手腳協(xié)調(diào)和正常行走棉姐。這里是之前那位淡定的教授展示小腦解剖結(jié)構(gòu)的視頻屠列。

古哺乳動物腦：邊緣系統(tǒng)

在腦干的上方就是邊緣系統(tǒng)（limbic system）——讓人類變得如此瘋狂的大腦部位。

邊緣系統(tǒng)是一個生存系統(tǒng)伞矩。一個籠統(tǒng)的說法是笛洛，當(dāng)你在做一些你的狗也會做的事情時——進(jìn)食、飲水乃坤、交配苛让、戰(zhàn)斗、躲避或者逃離可怕的東西——這就是邊緣系統(tǒng)在幕后操控湿诊。無論你是否愿意承認(rèn)狱杰，只要你在做上述的任何一件事時，你就處于原始人的生存模式厅须。

邊緣系統(tǒng)還控制著你的情緒仿畸，而情緒歸根到底也是生存的需要——它們是更高級的生存機(jī)制，對于生活在復(fù)雜社會結(jié)構(gòu)中的動物來說必不可少九杂。

我在之前的文章中提到了即時獎勵猴子颁湖，社會生存猛犸象，還有其他一些動物——它們所指都是邊緣系統(tǒng)例隆。每當(dāng)你的大腦發(fā)生內(nèi)部斗爭時甥捺，邊緣系統(tǒng)的工作可能就是慫恿你去做一些你以后會后悔的事情。

我確信學(xué)會控制邊緣系統(tǒng)是人類成熟的象征镀层，同時也是人類最核心的斗爭镰禾。這并不是說如果沒有邊緣系統(tǒng)我們會活得更好——邊緣系統(tǒng)是我們之所以為人類的一半原因，我們生命中的大部分樂趣都與情緒或者動物本能欲望的滿足有關(guān)——只是邊緣系統(tǒng)并不知道你生活在一個文明社會唱逢，如果你過于放任它的話吴侦，它很快就會毀掉你的生活。

好吧坞古，讓我們再拉近一點看看备韧。邊緣系統(tǒng)由許多小部分構(gòu)成，不過我們只介紹其中最重要的一些部分：

杏仁體

杏仁體（amygdala）可以說是大腦中負(fù)面情緒的集中地痪枫。它負(fù)責(zé)焦慮织堂、悲傷、還有我們對恐懼的反應(yīng)奶陈。大腦有兩個杏仁體易阳，奇怪的是左邊的杏仁體表現(xiàn)更加樂觀一些，除了通常的負(fù)面情緒之外吃粒，它有時也會產(chǎn)生愉悅的情緒潦俺，而右邊的那個就一直處于心情不好的狀態(tài)。

海馬體

海馬體（hippocampus，顧名思義事示，因為它看起來像一只海馬）就像是記憶的速寫板早像。如果將老鼠放進(jìn)一個迷宮里面，它會慢慢記得迷宮的路很魂，因為迷宮路徑的記憶會被編碼到老鼠的海馬體里面——確實是這樣扎酷。當(dāng)老鼠走到迷宮的不同位置時，它的兩個海馬體的不同部位會被喚醒遏匆，因為迷宮的每一個部分都對應(yīng)著海馬體的某一部位法挨。但如果在記住了一個迷宮之后，這只老鼠又做了其他任務(wù)幅聘，在一年后再被放回原來的迷宮中凡纳，它就很難回想起這個迷宮要怎么走了。因為這時海馬體速寫板上的大部分內(nèi)容都被清除了帝蒿，這樣才能騰出地方記憶新的東西荐糜。

電影《記憶碎片》（Memento）所描述的疾病是真實存在的——順行性遺忘癥（anterograde amnesia）是由海馬體受損所導(dǎo)致的。阿茲海默癥的病發(fā)就從海馬體開始葛超，然后才慢慢擴(kuò)散到大腦的其他部分暴氏，這也是為什么阿茲海默癥患者會先開始變得健忘，隨后才出現(xiàn)其他一系列的嚴(yán)重癥狀绣张。

丘腦

丘腦（thalamus）位于大腦的中心答渔，它就像是感官系統(tǒng)的中間人，它負(fù)責(zé)接收來自感覺器官的信息侥涵，然后再將其傳輸?shù)酱竽X皮層進(jìn)行處理沼撕。當(dāng)你在睡覺的時候，丘腦也跟和你一同入睡芜飘，也就是說負(fù)責(zé)傳輸感官的中間人下班了务豺。所以在深度睡眠時，你通常不會因為輕微的聲音嗦明、光亮或觸碰而醒來笼沥。如果你想喚醒處于深度睡眠的人，你的動靜一定要足夠大才能喚醒丘腦娶牌。

唯一的例外是嗅覺奔浅，它是唯一可以繞過丘腦的感官。這就是為什么可以用嗅鹽來喚醒昏迷者的原因裙戏。既然說到這兒了乘凸，下面就給大家補(bǔ)充一個冷知識：嗅覺是嗅球（olfactory bulb）的功能厕诡，而且這是最古老的一種感官累榜。跟其他感官不一樣，嗅覺位于邊緣系統(tǒng)的深處，它與杏仁體和海馬體都有緊密的聯(lián)系——這也就是嗅覺可以喚起特定記憶和情緒的原因壹罚。

新哺乳動物腦：皮質(zhì)

我們終于聊到皮質(zhì)（cortex）了葛作，它又名「cerebral cortex」、「neocortex」猖凛、「cerebrum」和「pallium」赂蠢。

作為整個大腦最重要的部位，它竟然連自己的名字都搞不清楚辨泳。所以這是怎么回事虱岂？

補(bǔ)充說明：它究竟叫什么名字？

cerebrum 是指人腦的整個頂部及外部菠红，但從嚴(yán)格意義上講第岖，它也包含人腦的一部分內(nèi)部部位。

cortex（皮質(zhì)）在拉丁語中是「樹皮」的意思试溯，除了大腦之外蔑滓，這個詞還可以指許多器官的最外層。比如小腦（cerebellum）的外層就叫做 cerebellar cortex遇绞，而大腦（cerebrum）的最外層是 cerebral cortex键袱。cerebral cortex 是哺乳動物的專屬名稱，爬行動物相應(yīng)的腦部結(jié)構(gòu)則叫做 pallium摹闽。

neocortex（新皮質(zhì)）常被用作「cerebral cortex」的同義詞蹄咖，但嚴(yán)格來說，neocortex 是指高等哺乳動物特有的位于 cerebral cortex 外部的一層钩骇，而其他部位則被統(tǒng)稱為 allocortex（舊皮質(zhì)）比藻。

本文接下來的部分將主要探討 neocortex，但是為了方便起見倘屹，我們會把它簡稱為「皮質(zhì)」（cortex）银亲。

皮質(zhì)幾乎無所不能——它負(fù)責(zé)處理聽覺、視覺及感覺信息纽匙，同時還掌管著語言务蝠、運動、思考烛缔、計劃馏段、性格等諸多方面。

皮質(zhì)可以分為四葉：

這幾個部位的職責(zé)要描述起來確實沒有什么條理可言践瓷，因為每個部位所做的東西都很多院喜，而且彼此之間存在大量重疊的功能，不過我們可以簡單概括一下：

額葉（frontal lobe晕翠，點擊查看動圖）負(fù)責(zé)你的性格喷舀，以及一系列我們認(rèn)為跟「思考」有關(guān)的東西砍濒，包括推理、規(guī)劃和執(zhí)行等功能硫麻。其中爸邢，你的大部分思考行為都發(fā)生在額葉前端叫做前額皮質(zhì)（prefrontal cortex）的部位——這是在你大腦中的智者。在之前提到的大腦內(nèi)部斗爭中拿愧，前額皮質(zhì)是與邊緣系統(tǒng)對立的一方杠河。它是敦促你完成工作的理性決策者；叫你不要擔(dān)心其他人看法的內(nèi)部聲音浇辜；希望你不要對小事斤斤計較的高級存在券敌。

如果你覺得這些工作還不夠麻煩，額葉還負(fù)責(zé)你身體的運動柳洋。額葉頂部的前回是你的「主要運動皮質(zhì)」（primary motor cortex）陪白。

頂葉（parietal lobe）負(fù)責(zé)的一項功能是觸覺控制，其中最主要是「主要體覺皮質(zhì)」（primary somatosensory cortex）的作用膳灶，它就在主要運動皮質(zhì)的后面咱士。

互相緊挨著的主要運動皮質(zhì)和主要體覺皮質(zhì)是特別有趣的兩個部位，因為神經(jīng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它們的每個位置都與某個身體部位一一對應(yīng)轧钓。這就引出了本文最驚悚的一張配圖——「小矮人圖」（homuculus）序厉。

小矮人圖由神經(jīng)外科先驅(qū)懷爾德·彭菲爾德（Wilder Penfield）提出，它形象地展示了主要運動皮質(zhì)和主要體覺皮質(zhì)所對應(yīng)的身體部位毕箍。圖中比例越大的身體部位弛房，它們在相應(yīng)皮質(zhì)中所占的區(qū)域也越大。這里可以得出一些有趣的發(fā)現(xiàn)：

首先而柑，大腦負(fù)責(zé)面部和手部運動和觸覺的區(qū)域比其他身體部位的全部加起來還要多文捶，雖然這聽起來有點難以置信，但其實還是可以理解的媒咳，因為我們需要做出差別非常細(xì)微的面部表情粹排，而且我們的雙手需要無比靈巧，但是身體的其他部分涩澡，比如肩膀顽耳、膝蓋、后背妙同，它們的動作和感覺就不需要那么細(xì)致了射富。這就是為什么人類可以用手指彈鋼琴，用腳趾就不行粥帚。

其次胰耗，這兩種皮質(zhì)所對應(yīng)的身體部位比例也高度近似。我也可以理解這點芒涡，但我從來沒有想過柴灯，身體最需要運動控制的部位恰恰也是最敏感的部位掂恕。

最后，我偶然找到了下面這張圖片弛槐，然后它就一直在我的腦海中揮之不去，所以現(xiàn)在我也讓你們體會一下這種感覺——一個 3D 版的小矮人依啰。

我們繼續(xù)——

顳葉（temporal lobe）負(fù)責(zé)儲存你的大部分記憶乎串。另外因為它就在你的的耳朵旁邊，所以它也是聽覺皮質(zhì)（auditory cortex）所在的位置速警。

最后叹誉，位于你的后腦勺的是枕葉（occipital lobe），它幾乎被完全用于處理視覺信息闷旧。

一直以來长豁，我都以為這些大片的腦葉就是組成大腦的一塊塊部位——就像我們在 3D 模型中看到的分區(qū)一樣。但實際上忙灼，皮質(zhì)只占大腦最外層的 2 毫米——也就相當(dāng)于一個硬幣的厚度——表層下面的空間基本上是各種神經(jīng)組織的復(fù)雜連結(jié)匠襟。

補(bǔ)充說明：為什么大腦會有這么多皺褶？

正如我們之前討論過的该园，人類大腦的進(jìn)化一個由內(nèi)向外擴(kuò)展的過程酸舍，我們不斷在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)上添加更多高級的新功能。但是這種進(jìn)化方式也有一定的限制里初，因為人類的出生還是需要經(jīng)過母親的陰道啃勉，而這就限制了我們的頭部可以發(fā)育的大小^[3]。

于是我們在進(jìn)化過程中找到了一個取巧的辦法。因為皮質(zhì)非常薄，所以它的生長是通過增加表面積來實現(xiàn)的——它會形成很多皺褶（包括向下延伸到左右半球之間空隙里面）侮东，這樣你就能在不增加太多大腦容量的前提下得到超過三倍的大腦表面積掖棉。當(dāng)大腦開始在子宮內(nèi)發(fā)育時，它的表面還是光滑的——這些褶皺大多在孕期的最后兩個月才會出現(xiàn)柿菩。

這里可以看到更詳細(xì)的皺褶形成過程：

如果將皮質(zhì)從大腦上剝下來，你可以得到一個 2 毫米厚，面積為 2000 至 2400 平方厘米的區(qū)域群扶，^[4] 相當(dāng)于一塊 48 厘米 x 48 厘米（19 x 19 英寸）正方形餐巾。

這塊餐巾是你的大部分大腦行為發(fā)生的地方——它是你能夠思考镀裤、運動竞阐、感覺、看見暑劝、聽到骆莹、記憶、說話和理解語言的原因担猛。這簡直是史上最棒的餐巾幕垦。

還記得之前我說過「你只是個果凍球」嗎丢氢？好吧，其實你所認(rèn)為的自己其實主要是你的皮質(zhì)先改。換句話說疚察，你其實是一塊餐巾。

當(dāng)把完整的大腦和扒下來的皮質(zhì)放在一起時仇奶，我們就能清楚地看到這些褶皺所增加的餐巾面積了：

盡管還不完美貌嫡，但是現(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)基本掌握了大腦的全貌。此外该溯，我們對大腦的細(xì)節(jié)也有了一定的認(rèn)識岛抄。接下來是對大腦細(xì)節(jié)的介紹：

放大后的大腦

盡管我們早就明白了大腦是人類智力的源泉，但是科學(xué)界是在不久前才弄清楚大腦的構(gòu)造狈茉》蛲郑科學(xué)家已經(jīng)知道人體是由細(xì)胞構(gòu)成的，但是直到 19 世紀(jì)末氯庆，意大利外科醫(yī)生卡米洛·高爾基（Camillo Golgi）才發(fā)現(xiàn)一種染色法可以揭開大腦細(xì)胞的真面目蹭秋。他最后發(fā)現(xiàn)的結(jié)果令人意外：

這看上去不是細(xì)胞應(yīng)該有的樣子。高爾基當(dāng)時沒有意識到自己發(fā)現(xiàn)的其實是「神經(jīng)元」（neuron）堤撵。

科學(xué)家后來認(rèn)識到感凤，幾乎對于所有動物來說，神經(jīng)元都是構(gòu)成大腦和神經(jīng)系統(tǒng)粒督，以及它們內(nèi)部的巨大溝通網(wǎng)絡(luò)的核心單位陪竿。

但直到 1950 年代，科學(xué)家才進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元之間進(jìn)行交流的方法屠橄。

軸突（axon）族跛，即神經(jīng)元上負(fù)責(zé)承載信息的細(xì)長突起，它的直徑通常非常小——因為它實在太小了锐墙，所以科學(xué)家直到最近才能用它來做實驗礁哄。在 1930 年代，英國動物學(xué)家 J·Z·揚（J. Z. Young）在偶然之下得到了一個顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知的發(fā)現(xiàn)——烏賊擁有異常巨大的神經(jīng)軸突溪北，可用于實驗桐绒。幾十年之后，科學(xué)家艾倫·霍奇金（Alan Hodgkin）和安德魯·赫胥黎（Andrew Huxley）利用烏賊的巨大軸突之拨，終于找出了神經(jīng)元傳遞信息的方式——動作電位（action potential）茉继。它的原理是這樣的：

首先，神經(jīng)元的種類有很多：

為了簡單起見蚀乔，我們在此只討論一種簡單常見的神經(jīng)元——椎體細(xì)胞（pyramidal cell）烁竭，你可以在運動皮質(zhì)中找到它們。如果要畫出一個神經(jīng)元圖示吉挣，我們可以先畫一個小人：

然后給他多加幾條腿和一些頭發(fā)派撕，把胳膊卸掉婉弹，最后再把他拉長——這樣我們就畫出了一個神經(jīng)元。

然后我們再加幾個神經(jīng)元進(jìn)來终吼。

這里我就不打算解釋動作電位的詳細(xì)原理了镀赌，因為其中會涉及許多不必要又沒意思的專業(yè)內(nèi)容，這些東西你應(yīng)該已經(jīng)在初中生物課上了解過了际跪。如果你想完整了解相關(guān)的只是商佛，我建議你閱讀可汗學(xué)院的這篇優(yōu)質(zhì)科普文。接下來垫卤，我們只會了解跟本文主題相關(guān)的一些基本概念。

現(xiàn)在出牧，我們的神經(jīng)元小人的尾巴——軸突——帶有負(fù)極性的「靜息電位」穴肘，也就是說當(dāng)它靜止時會稍微帶負(fù)電荷。我們的神經(jīng)元小人的頭發(fā)（樹突舔痕，dendrites）總是會被其他小人的腳碰到^[5]评抚，盡管他可能不太情愿。其他人的腳會將一種叫做神經(jīng)遞質(zhì)（neurotransmitter）^[6]的化學(xué)物質(zhì)掉在他的頭發(fā)上伯复，這種化學(xué)物質(zhì)會穿過他的頭部（細(xì)胞體慨代，或稱「soma」），根據(jù)化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)啸如，他會稍微改變自己身體所帶的電荷侍匙。雖然這會讓我們的神經(jīng)元小人有點不舒服，但這也不是什么大問題——除此之外什么都不會發(fā)生叮雳。

但是如果有足夠多的化學(xué)物質(zhì)碰到了他的頭發(fā)想暗，使他的電荷上升到某個值——即神經(jīng)元的「閾電位]（threshold potential），這時小人就會處于動作電位帘不，也就是說他被電擊了说莫。

這是一種非此即彼的狀態(tài)：我們的小人不是處于完全沒有變化的狀態(tài)，就是處于被完全電擊的狀態(tài)寞焙。他不會存在被部分電擊或者過度電擊的狀態(tài)——要么完全沒有受到電擊储狭，要么受到每次程度都一樣的電擊。

當(dāng)出現(xiàn)這種情況的時候捣郊，一股電流會從他的身體（軸突）流向他的腳（軸突末梢辽狈，axon terminal），后者會因此碰到其他小人的頭發(fā)（這個接觸點叫做突觸呛牲，synapse）稻艰，在這個過程中，小人身體的電荷會從負(fù)電短暫轉(zhuǎn)變?yōu)檎姵蘧唬缓笱杆倩氐剿５呢?fù)電位狀態(tài)尊勿。當(dāng)這個動作電位到達(dá)小人的腳時僧凤，軸突末梢會釋放化學(xué)物質(zhì)到它正在觸碰的頭發(fā)上，這樣有可能會導(dǎo)致被觸碰的小人受到電擊元扔，正如他之前所遭遇的情況躯保。

這就是信息在神經(jīng)系統(tǒng)中傳遞的方式——化學(xué)信息通過神經(jīng)元間的細(xì)小間隙傳導(dǎo)，并觸發(fā)穿過神經(jīng)元的電流信息——不過當(dāng)身體需要快速傳遞某個信號時澎语，神經(jīng)元之間也可以通過電流來傳遞信息途事。

動作電位的傳遞速度為每秒 1 到 100 米之間。之所以會有這么大的變動范圍擅羞，部分原因是神經(jīng)系統(tǒng)中的另一種細(xì)胞——施旺細(xì)胞（Schwann cell）——它像是一位總覺得孫子穿不夠的老奶奶尸变，一直往軸突身上蓋一層層厚厚的毯子——髓鞘（myelin sheath）。整個過程就像這樣：

除了起到保護(hù)和絕緣的作用以外减俏，髓鞘還是影響神經(jīng)元信息傳遞速度的主要原因——當(dāng)軸突被髓鞘包裹時召烂，動作電位的傳導(dǎo)速度會快很多：^[7]

下面舉個例子來說明髓鞘對信息傳遞速度的影響：比如當(dāng)你的腳趾踢到什么的東西的時候，你會馬上意識到自己剛才的動作娃承，但是你可能要過一兩秒的時間才會開始感受到腳趾隱隱作痛奏夫。你立刻可以感到自己踢到東西和一陣劇痛，因為劇痛信息是通過經(jīng)過髓鞘包裹的軸突傳到大腦的历筝，而你后來才開始感到隱隱作痛是因為這種痛感是通過沒有髓鞘保護(hù)的「C類神經(jīng)纖維」傳遞的酗昼，它的傳遞速度為每秒 1 米左右。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

在某種意義上梳猪，神經(jīng)元跟電腦的晶體管很相似——它們都是用「1」（動作電位激活）和「0」（沒有動作電位激活）的二進(jìn)制語言傳遞信息麻削。但是跟電腦晶體管不同的是，大腦的神經(jīng)元會一直處于變化之中春弥。

你肯定有過這樣的經(jīng)歷碟婆，你學(xué)會了一種新技能，掌握得還不錯惕稻，但是到了第二天你發(fā)現(xiàn)自己又不會了竖共。你第一天之所以能學(xué)會這項技能，是因為在神經(jīng)元之間傳遞信號的化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量或濃度發(fā)生了變化俺祠。不斷重復(fù)的行為會導(dǎo)致這些化學(xué)物質(zhì)的改變公给，讓你可以取得進(jìn)步，但是到了第二天蜘渣，之前調(diào)整過化學(xué)物質(zhì)會回歸到正常水平淌铐，你之前取得的進(jìn)步也會隨之消失。

但如果你接下來繼續(xù)堅持練習(xí)蔫缸，你最終會長久地掌握這項技能腿准。在這個過程中，你其實在告訴大腦，「這不是一次性的工作」吐葱，然后大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)便會做出可以長期持續(xù)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整街望。神經(jīng)元會改變自己的形狀和位置，強(qiáng)化或弱化不同的連接弟跑，根據(jù)需要學(xué)習(xí)的技能搭建一套固定的路徑灾前。

神經(jīng)元能夠在化學(xué)上、結(jié)構(gòu)上孟辑、甚至是功能上改變自己哎甲，根據(jù)外部世界不斷優(yōu)化大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這種現(xiàn)象就啊哦做神經(jīng)可塑性（neuroplasticity）饲嗽。嬰兒的大腦擁有最高的神經(jīng)可塑性炭玫。嬰兒出生后，他的大腦完全不知道自己以后會有什么樣的人生：擁有一流劍術(shù)的中世紀(jì)勇士貌虾？擅長彈奏大鍵琴的十七世紀(jì)音樂家吞加？還是既要記住并整理海量信息，又要管理復(fù)雜人際關(guān)系的現(xiàn)代學(xué)者酝惧？不管怎樣榴鼎，嬰兒的大腦都已經(jīng)準(zhǔn)備好不斷調(diào)整自己伯诬，可以應(yīng)對未來任何形態(tài)的人生晚唇。

雖說嬰兒擁有最強(qiáng)大的神經(jīng)可塑性，不過這種能力將會伴隨我們的一生盗似，所以人類才能不斷成長哩陕、改變和學(xué)習(xí)新知識，同時這也是我們可以養(yǎng)成新習(xí)慣赫舒、改變舊習(xí)慣的原因——習(xí)慣其實是大腦現(xiàn)有神經(jīng)結(jié)構(gòu)的反映悍及。如果你想改變自己的習(xí)慣，你就需要付出巨大的意志力來推翻大腦之前建立的神經(jīng)路徑接癌，但如果你可以堅持足夠長的時間心赶，你的大腦最終會得到指示，改變之前的路徑缺猛，新的行為習(xí)慣將不再需要意志力的支撐缨叫。大腦已經(jīng)為新的習(xí)慣做出了相應(yīng)的生理變化。

這個難以想象的巨大神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大腦內(nèi)部的大約 1000 億個神經(jīng)元構(gòu)成的——這個數(shù)量與銀河系的恒星數(shù)量相仿荔燎，或者說是全球人口的十幾倍耻姥。其中有 150 到 200 億的神經(jīng)元位于皮質(zhì)，剩下的神經(jīng)元都在大腦的低級部位（令人意外的是有咨，小腦的神經(jīng)元數(shù)量是皮質(zhì)的三倍有余）琐簇。

現(xiàn)在我們再縮小一點，看看另一張大腦的截面圖——不過這次不把大腦切成兩個半球座享，而是從中間切開：

大腦的內(nèi)部物質(zhì)可以分為灰質(zhì)（gray matter）和白質(zhì)（white matter）兩種婉商∷朴牵灰質(zhì)看起來的顏色要更深一些，由大腦神經(jīng)元的細(xì)胞體据某、樹突和軸突等東西組成橡娄。白質(zhì)的主要成分是負(fù)責(zé)在神經(jīng)細(xì)胞體之間或身體其他部位傳遞信息的軸突。白質(zhì)是白色的原因是這些軸突通常都會被髓鞘包裹癣籽，后者是一些白色的脂肪組織挽唉。

灰質(zhì)主要存在于大腦的兩個區(qū)域——我們上面提到的邊緣系統(tǒng)和腦干部位的內(nèi)部，以及跟硬幣一樣厚的大腦皮質(zhì)筷狼。而在這兩者之間的大塊白質(zhì)主要由皮質(zhì)神經(jīng)元（cortical neuron）的軸突組成瓶籽。皮質(zhì)就像是大腦的總指揮中心，它會通過存在于下方白質(zhì)的大量軸突傳達(dá)自己的指令埂材。

下面是我見過最漂亮的關(guān)于灰質(zhì)和白質(zhì)的概念圖解塑顺，由格雷格·A·鄧恩（Greg. A. Dunn）博士和布萊恩·愛德華茲（Brian Edwards）博士制作。大家可以清晰看到外層的灰質(zhì)和底下的白質(zhì)之間的結(jié)構(gòu)區(qū)別（點擊圖片查看高清版本）：

這些皮質(zhì)軸突可能會將信息傳遞到皮質(zhì)的其他部位俏险、皮質(zhì)下方的大腦部位严拒，或者通過脊髓（神經(jīng)系統(tǒng)的告訴功能）傳遞到身體的其他部位。^[8]

下面我們來看看完整的神經(jīng)系統(tǒng)是長什么樣的：

神經(jīng)系統(tǒng)分為兩個部分：中樞神經(jīng)系統(tǒng)（你的大腦和脊髓）和周圍神經(jīng)系統(tǒng)（由從脊髓向身體其他部位發(fā)散的神經(jīng)元組成）竖独。

大多數(shù)的神經(jīng)元都屬于中間神經(jīng)元（interneuron）——負(fù)責(zé)與其他神經(jīng)元交流的神經(jīng)元裤唠。你在思考的時候其實就是一大堆中間神經(jīng)元在互相傳話。中間神經(jīng)元主要存在于大腦莹痢。

除此之外還有另外兩種神經(jīng)元：感覺神經(jīng)元（sensory neuron）和運動神經(jīng)元(motor neuron)——它們是通向脊髓和組成周圍神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元种蘸。這些神經(jīng)元的長度可以達(dá)到 1 米。下面是各種神經(jīng)元的典型形態(tài)竞膳。

大家還記得之前提到的兩個條狀結(jié)構(gòu)嗎航瞭？

這兩個部位就是周圍神經(jīng)系統(tǒng)的源頭。感覺神經(jīng)元的軸突會從體覺皮質(zhì)出發(fā)坦辟，經(jīng)過大腦的白質(zhì)刊侯，然后進(jìn)入脊髓（它其實只是一大束軸突）。這些軸突會從脊髓延伸到身體的各個部位锉走。你皮膚上的每一寸下面都布滿了源自體覺皮質(zhì)的神經(jīng)滨彻。順便一提，我們所說的一條神經(jīng)其實是一束束的軸突被捆在一起挠日。下面是一條神經(jīng)放大后的樣子：

圖中被紫色圈出來的部分就是一條神經(jīng)的截面疮绷，里面的四個圓形就是無數(shù)被捆在一起的軸突（這里有一個更為生動的圖示）。

所以當(dāng)有一只蒼蠅停在你的手臂上時嚣潜，你的身體會發(fā)生如下的情況：

蒼蠅會碰到你的皮膚冬骚，并刺激了那里的感覺神經(jīng)。這些神經(jīng)里面的軸突末梢會受到激發(fā)，開始發(fā)出動作電位只冻，將發(fā)現(xiàn)蒼蠅的信號向大腦傳遞庇麦。這些信號會經(jīng)過脊髓，一直到達(dá)體覺皮質(zhì)的神經(jīng)細(xì)胞體喜德。^[9] 然后體覺皮質(zhì)會拍拍運動皮質(zhì)的肩膀山橄，告訴它：「我們手臂上有一只蒼蠅，你得想辦法搞定它舍悯『嚼猓」這時運動皮質(zhì)上專門負(fù)責(zé)手臂肌肉的神經(jīng)細(xì)胞體就會開始發(fā)出動作電位，這個信號會重新經(jīng)過脊髓傳遞到手臂的肌肉萌衬。接下來饮醇，相關(guān)神經(jīng)元的軸突末梢會刺激你的手臂肌肉昧廷，讓它們產(chǎn)生收縮姜胖，這樣你的手臂就會擺動，那只煩人的蒼蠅也被趕走了址愿。

隨后你的杏仁體意識到剛剛有只蟲子在自己身上混移，它就會叫你的運動皮質(zhì)讓你尷尬地跳起來祠墅，而如果剛才在你身上的是一只蜘蛛，它還會叫你的聲帶發(fā)出一聲尖叫歌径，讓周圍的人一臉驚愕的看著你毁嗦。

所以現(xiàn)在看來我們其實已經(jīng)比較了解大腦了，不是嗎沮脖？但為什么之前那位教授的問題：「如果大腦總共包含的知識是一英里金矛，我們已經(jīng)在這個路程上走了多遠(yuǎn)芯急？」勺届，他給出的答案是「三英寸」呢？

好吧娶耍，其實是這樣子的：

我們都知道電腦是怎么發(fā)郵件的免姿，也明白互聯(lián)網(wǎng)的大致概念，比如互聯(lián)網(wǎng)有多少用戶榕酒，主流的網(wǎng)站有哪些胚膊，還有未來的主要發(fā)展趨勢等，但是那些中間的過程——也就是互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)部工作原理想鹰，就不是那么好懂了紊婉。

經(jīng)濟(jì)學(xué)家可以告訴你個體消費者的行為原理，也可以告訴你宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的主要概念辑舷，還有各種看不見的手是如何推動市場的——但是沒有人能透徹地向你闡釋一個經(jīng)濟(jì)體詳細(xì)運作方式喻犁，或者準(zhǔn)確預(yù)測下個月或明年的經(jīng)濟(jì)會怎樣。

大腦有點類似這些東西。我們掌握了微觀的細(xì)節(jié)——我們完全了解了神經(jīng)傳遞信息的方法肢础；我們也掌握了宏觀的概念——我們知道大腦里面有多少個神經(jīng)元还栓，知道主要的腦葉和結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)控制什么，也知道這個整體系統(tǒng)會消耗多少能量传轰。但是在微觀和宏觀中間的東西——大腦各個部分究竟是怎么做到這些的剩盒？

是的，我們對此一無所知慨蛙。

想知道我們到底有多么無知辽聊，你只要聽聽神經(jīng)科學(xué)家是如何談?wù)摯竽X中我們最熟知的部分的。

以視覺皮質(zhì)為例期贫，我們已經(jīng)很了解視覺皮質(zhì)身隐，因為我們很容易找到它與現(xiàn)實世界的聯(lián)系。

研究科學(xué)家保羅·梅洛拉（Paul Merolla）向我這樣描述道：

從解剖學(xué)的角度來看唯灵，視覺皮質(zhì)擁有精美的功能和結(jié)構(gòu)贾铝。它確實就是一張對應(yīng)周圍環(huán)境的地圖，當(dāng)某物體出現(xiàn)在你的視野中某個空間位置時埠帕，視覺皮質(zhì)上代表這一空間位置的一小塊區(qū)域就會被點亮垢揩。當(dāng)物體移動時，這個亮點也會隨著物體的軌跡產(chǎn)生相應(yīng)的移動敛瓷，這幾乎就像是把現(xiàn)實世界的直角坐標(biāo)系套進(jìn)了視覺皮質(zhì)的極坐標(biāo)系里面叁巨。如果你看到了現(xiàn)實世界中的某一個點，你可以從視網(wǎng)膜呐籽、丘腦锋勺，一路追蹤到視覺皮質(zhì)上這個點對應(yīng)的位置。

到這里為止好像沒什么問題狡蝶，不過他還繼續(xù)說道：

所以如果你想研究視覺皮質(zhì)的某個部位庶橱，這種一一對應(yīng)的特性確實會很方便，但是視覺對應(yīng)的區(qū)域有很多贪惹，而且當(dāng)你更進(jìn)一步了解視覺皮質(zhì)時苏章，你會發(fā)現(xiàn)一些模糊不清的地方，之前對應(yīng)關(guān)系也不管用了……大腦中有很多類似的情況奏瞬，視覺感知就是一個很好的例子枫绅。我們在觀看周圍環(huán)境的時候只會看到一個三維的實體世界——比如你看著一個杯子，你就能看見一個杯子——但是你的眼睛所接收到的其實只是一堆像素硼端，這時你的視覺皮質(zhì)上可能有 20 到 40 處不同的映射并淋。比如「V1」是第一個映射區(qū)域，它負(fù)責(zé)追蹤物體邊緣和顏色之類的信息珍昨，還有其他區(qū)域負(fù)責(zé)處理更復(fù)雜的細(xì)節(jié)县耽，所以你的大腦表面上會有各種各樣類似的視覺呈現(xiàn)订咸，這就是你能看見東西的原因。這些信息會以某種方式整合成一條信息流酬诀，在經(jīng)過某種方式的處理之后脏嚷，你只會認(rèn)為自己看到的是一個簡單的物體。

運動皮質(zhì)是我們熟知的另一個大腦區(qū)域瞒御，但是它在細(xì)節(jié)上的理解難度可能要比視覺皮質(zhì)更高父叙。因為雖然我們知道各個身體部位所對應(yīng)的大致運動皮質(zhì)區(qū)域，但是在這些區(qū)域上的單獨神經(jīng)元并沒有像地圖一樣的對應(yīng)關(guān)系肴裙，而且它們協(xié)同產(chǎn)生身體動作的特定機(jī)制也完全未知趾唱。保羅·梅洛拉還說：

同樣是命令手臂做出動作，每個人的大腦和手臂之間都有一套不盡相同的神經(jīng)溝通機(jī)制——神經(jīng)不會說話蜻懦，不會對著手臂說「動一下」——這是一種特定的電流活動模式甜癞，而且每個人的模式都不太一樣……我們需要身體可以順暢地理解「這樣移動手臂」，或者「將手臂伸向目標(biāo)」宛乃，或者「往左移動手臂悠咱、往上提、抓住征炼、以某種力度抓住析既、以某種速度伸出去」這樣的指令。我們做動作的時候不會想這些東西——而是行云流水地把動作做出來了谆奥。所以每個人的大腦都有一套跟身體交流的獨特暗號眼坏。

雖然大腦的神經(jīng)可塑性讓我們?nèi)绱藦?qiáng)大，但這也導(dǎo)致我們的大腦變得如此難以理解——因為每個大腦的工作方式都取決于它之前塑造自己的方式酸些，取決于它所在的特定環(huán)境和人生經(jīng)歷宰译。

再說，這些已經(jīng)是我們最了解的大腦區(qū)域了魄懂⊙爻蓿「如果是一些更復(fù)雜的運算，比如語言逢渔、記憶和算術(shù)肋坚，」一位專家惆悵地告訴我乡括，「我們真的不知道大腦是如何運作的肃廓。」例如诲泌，每個人對母親的概念都會以不同的方式編碼盲赊，并儲存在大腦的不同部位，每個人都不一樣敷扫。而且大腦額葉的內(nèi)部——「你」真正存在的大腦部位——「根本找不到任何的對應(yīng)關(guān)系」哀蘑。

但是上面這些都不是讓建造腦機(jī)接口如此困難诚卸，或者說如此令人望而卻步的原因。腦機(jī)接口的難點在于它背后的工程難度是非常浩大的绘迁。正是需要實打?qū)嵉嘏c大腦打交道合溺，才讓腦機(jī)接口成為世界上最艱巨的工程難題之一。

現(xiàn)在我們已經(jīng)掌握了大腦背景知識的樹樁缀台，接下來我們應(yīng)該向上爬到第一個樹枝棠赛。

這是 ONES Piece 翻譯計劃的第 131 篇譯文。本文原載于 WaitButWhy.com膛腐，作者 Tim Urban 由 ONES Piece 塔娜睛约、徐雪兒、王沫涵哲身、任寧辩涝、何聰聰翻譯，關(guān)嘉偉校對勘天。ONES Piece 是一個由 ONES Ventures 發(fā)起的非營利翻譯計劃怔揩，聚焦科技創(chuàng)新、生活方式和未來商業(yè)脯丝。如果您希望得到更「濕」的信息沧踏，我們也有播客節(jié)目「遲早更新」供您收聽。

Contents 目錄

Part 1: The Human Colossus 人類的巨像
Part 2: The Brain 大腦
Part 3: Brain-Machine Interfaces 腦機(jī)接口
Part 4: Neuralink’s Challenge
Part 5: The Wizard Era
Part 6: The Great Merger

第二部分：大腦

在寫這篇文章時巾钉，我想起了自己為什么喜歡下面這種長得好看又可愛的大腦：

因為真正的大腦長得很丑翘狱，一點都不可愛。人類真惡心砰苍。

但是在過去一個月里潦匈，我一直在谷歌圖片中看著一張張黏糊糊、布滿血絲的腦部圖片赚导，那簡直就是地獄〔缢酰現(xiàn)在你也要經(jīng)歷同樣的體驗，所以請做好心理準(zhǔn)備吼旧。

現(xiàn)在我們先從最外層開始凰锡。我覺得生物學(xué)有一個優(yōu)點是它有時也挺有條理的，而大腦也有一些條理分明的地方圈暗，首先是人類的頭部構(gòu)造就像是一個俄羅斯套娃掂为。

你的頭部最外層是頭發(fā)，頭發(fā)下面是頭皮员串，然后你以為接下來就到顱骨了——但其實中間還有大概 19 層?xùn)|西才到顱骨勇哗。

在你的顱骨和大腦之間^[1]，又有這樣一堆的東西：

在顱骨下面寸齐，大腦被三層薄膜包裹著欲诺。

最外層的是硬腦膜（dura mater）抄谐，一層結(jié)實、凹凸不平的防水膜扰法。硬腦膜會緊貼著顱骨蛹含。我聽說大腦是沒有疼痛感知區(qū)域的，但硬腦膜上就有——它的敏感程度與臉部肌膚相當(dāng)——硬腦膜受到壓力或撞擊往往會引起劇烈的頭痛塞颁。

下面一層叫做蛛網(wǎng)膜（arachnoid mater）挣惰，大家可以看到這層薄膜下面的空間布滿了一些看上去富有彈性的纖維。我一直認(rèn)為殴边，我的大腦只是被浸在某種液體里憎茂，然后就這樣在腦殼里面漂浮著。但其實大腦外部和顱骨內(nèi)壁之間的唯一間隙就是這層蛛網(wǎng)膜锤岸。這些纖維物質(zhì)可以固定住大腦的位置竖幔，讓它不會四處移動。當(dāng)頭部受到碰撞的時候是偷，它們還可以起到緩沖的作用拳氢。這塊區(qū)域充滿了密度接近水的脊髓液，能讓大腦保持著一定的浮力蛋铆。

最后一層是軟腦膜（pia mater）馋评，這層薄膜是跟大腦外層緊緊貼合在一起的。你知道為什么你每次看到的大腦照片總是覆蓋著一層黏糊糊的血管嗎刺啦？這些血管其實并不是在大腦表面上留特，而是嵌在軟腦膜里面的。（如果你不怕惡心的話玛瘸，這個視頻可以看到一位教授從人腦剝掉軟腦膜的過程蜕青。）

下面大腦的全貌，這里用的應(yīng)該是一個豬腦：

從左到右糊渊，你會看到皮膚（粉色的那層）右核，然后是兩層頭皮，接下來是顱骨渺绒、硬腦膜贺喝、蛛網(wǎng)膜，最右邊就是包裹在軟腦膜下面的大腦宗兼。

如果我們把外層的東西都剝干凈躏鱼，就會看到這個粉嫩的東西：

這個看起來很好笑的東西，可是宇宙中已知的最復(fù)雜的物體——雖然它只有三磅重针炉，但是神經(jīng)工程師蒂姆·漢森（Tim Hanson）卻稱之為「目前已知信息密度最大挠他、結(jié)構(gòu)化程度最高而且自我組織最完整的東西」。強(qiáng)大如此的大腦篡帕，它在運行時的功率僅為 20 瓦（一臺性能同樣強(qiáng)大的計算機(jī)將需要 2400 萬瓦的功率才能啟動）殖侵。

麻省理工學(xué)院的教授波麗娜·安妮基娃（Polina Anikeeva）則將大腦形容成「可以用勺子舀的軟布丁」。腦外科醫(yī)生本·拉波波爾（Ben Rapoport）給出的描述感覺更為科學(xué)：「介于布丁和果凍之間的形態(tài)」镰烧。他說如果你把一個大腦放在桌面上拢军，它會在重力的作用下變得更扁，有點像水母的感覺怔鳖。我們通常不會想到大腦會是這么軟綿綿的茉唉，因為它一般都處于懸浮在液體中的狀態(tài)。

但這就是我們的樣子结执。你在鏡子里看到自己的身體和臉龐度陆，你以為這就是你——但那其實只是一副皮囊。你真正的樣子是一個奇形怪狀的果凍球献幔。希望你不會介意這個說法懂傀。

雖然這聽起來很詭異，但你也不能責(zé)怪亞里士多德或者是古埃及人蜡感，盡管他們曾經(jīng)斷定大腦只是毫無意義的「頭骨填充物」（亞里士多德認(rèn)為心臟才是智力的來源）蹬蚁。^[2]

后來，人類逐漸了解到了更多關(guān)于大腦的真相郑兴，但只是片面地了解犀斋。

克里希納·謝諾伊（Krishna Shenoy）教授打了個比方，他說我們對大腦的理解情连，就如同在 16 世紀(jì)初人類對整個世界地圖的了解一樣叽粹。

另一位教授，杰夫·李奇曼（Jeff Lichtman）的說法就更為苛刻了却舀。他在自己課程的第一節(jié)課都會問學(xué)生一個問題：「如果大腦總共包含的知識是一英里球榆，我們已經(jīng)在這個路程上走了多遠(yuǎn)？」他說學(xué)生們有回答三分之一的禁筏，有一半的持钉，有四分之一的——但是這位教授給出的答案是「大約 3 英寸」。

第三位教授是神經(jīng)科學(xué)家莫蘭·瑟夫（Moran Cerf）篱昔，他向我分享了在神經(jīng)科學(xué)界的一句老話每强，其中指出了為什么試圖完全理解大腦是一個無法達(dá)成的悖論：「如果人類大腦真的有那么容易理解，那么擁有這種簡單大腦的我們也是不能理解大腦的州刽】罩矗」

在人類正在建造的偉大知識庫的幫助下，我們也許在未來某天可以做到這點∷胍危現(xiàn)在辨绊，我們先來看看人類目前對大腦已知的東西——先從宏觀的角度開始。