记忆迷宫

　　读书笔记：

　　追寻记忆的痕迹：新心智科学的开创历程

　　埃里克·坎德尔

　　118个笔记

　　◆ 前 言

　　>> 我们渴望理解知觉、学习、记忆、思维、意识的生物学本质，以及自由意志的限度。

　　>> 詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在1953年发现了DNA的结构，掀起了一场生物学革命，它为我们提供了一个理论框架，来理解基因携带的信息如何控制细胞功能。

　　>> 当思想史学家回顾20世纪的最后20年时，他们很可能会对如下令人惊异的事实发表评论：这个时期涌现出来的关于人类心智最有价值的洞见，不是出自哲学、心理学或精神分析等涉及心智的传统学科，而是出自这些学科与脑生物学的融汇，分子生物学领域近年来取得的惊人成就推动了这种新的综合，进而形成了一门新心智科学，它利用分子生物学的威力来研究生命的重大未解之谜。

　　>> 这门新科学基于五个原理。第一，心智与大脑①是不可分离的。

　　>> 第二，大脑的每一项心理功能——从最简单的反射到语言、音乐和艺术领域富有创造性的行为——都是由大脑不同区域特异性的神经环路实现的。

　　>> 第三，这些环路全部是由相同的基本信号传导单元，即神经细胞构成。

　　第四，神经环路通过特异性分子在神经细胞内和细胞之间产生信号。

　　第五，在几十亿年的进化中，这些特异性信号分子被保留了下来，而且保持着原样。

　　◆ 第一部

　　>> 支配我们的那个过去，可能不是生物学意义上保存下来的真实的过去，而是我们对过去的映像。这些映像常常有如神话一般，具有严密的结构并经过了择取。过去的映像及象征性构建几乎如遗传信息一样，刻印在我们的骨子里。每一个新的历史时期都是通过自身过去的图像和鲜活神话来映射本身。

　　——乔治·斯坦纳①，《蓝胡子的城堡》

　　◆ 1 个体记忆与记忆存储的生物学

　　>> 虽然我们一家只在纳粹政权下生活了一年，但我在那一年经历的惊慌、穷困、羞辱和恐惧，决定了我之后的人生。

　　>> 他甚至提出一个大胆的想法，认为进化的驱动力不是出于一个有意识的、智慧的或神圣的目的，而是来自自然选择的“盲目”过程，这是一个随机试错的纯机械分化过程，通过遗传变异来实现。

　　>> 文化的演进是一种非生物性的适应环境的方式，它与生物进化一道把过去的知识和适应性行为代代相传。人类从古至今的所有成就，都是千百年来所积累的共享记忆的产物，无论这种记忆来自书面记录还是口传心授。

　　◆ 2 维也纳的童年时光

　　>> 光

　　我出生的时候，维也纳是德语世界最重要的文化中心，只有魏玛共和国的首都柏林能与之媲美。维也纳以伟大的音乐和艺术著称于世，它是现代医学、精神分析和现代哲学的诞生地。此外，这座城市伟大的学术传统为文学、科学、音乐、建筑、哲学和艺术领域的实验提供了基础，这些实验成为很多现代思想的源头。它是各流派思想家的故乡，包括精神分析创始人西格蒙德·弗洛伊德，罗伯特·穆齐尔和埃利亚斯·卡内蒂等杰出作家，以及现代哲学的两位开路人路德维希·维特根斯坦和卡尔·波普尔。

　　>> 《纽约客》撰稿人安德里亚·李曾写道，过去奥匈帝国中产家庭挑选女佣的一个标准，就是她们得是家里男孩子失去童贞的合适人选，这在一定程度上是为了避免他们成为同性恋。

　　>> 希特勒是奥地利人，曾在维也纳生活过。1908年，19岁的他离开因河畔布劳瑙的家乡来到首都，希望成为一名艺术家。尽管他在绘画上有一定的天赋，却屡次被维也纳美术学院拒之门外。与此同时，他逐渐受到卡尔·吕格尔的影响。正是从吕格尔身上，希特勒发现了煽动性演讲的威力和反犹主义的政治红利。

　　>> 尽管奥地利总统接受了德国的全部要求，希特勒还是在第二天入侵了奥地利。

　　这时，令人诧异的事情发生了。希特勒进入奥地利时，迎接他的是绝大多数民众的欢呼喝彩，而非愤怒的抗议。

　　>> 汉斯·卢基伽曾写道：“起先为皇帝欢呼的是人民，然后咒骂他的也是人民；废黜皇帝后欢迎民主的是人民，（陶尔斐斯领导的）法西斯上台后为之欢呼的还是人民。他们今天为纳粹党欢呼，明天就会为别的什么欢呼。”

　　>> 其中一个让我感到很不安的说法是，一个社会的文化素质并不是衡量它是否尊重人的生命的可靠指标。文化根本无法消除偏见、改变思维。诛灭非我族类的欲望可能与生俱来，因此任何一个凝聚力强的群体都有被激发出这种欲望的潜能。

　　>> 维也纳人在1938年之所以会有这样的举动，一个重要原因显然是纯粹的机会主义。犹太社群在经济、政治、文化和学术领域取得的成功让非犹太人，特别是那些大学里的非犹太人心生嫉妒和报复的欲望。大学教授中纳粹党徒的比例远远大于普通民众中纳粹党徒的比例。

　　◆ 3 美国的求学生涯

　　>> 弗洛伊德进一步指出，心理确定性是指一个人精神生活中的事件几乎不会随机发生，每个心理事件都由在它之前发生的事件决定，这不仅是正常精神生活的核心，而且是导致精神疾病的关键。无论某种神经症状看上去如何怪异，从无意识活动层面来看都是可以理解的。

　　>> 桑代克和巴甫洛夫的发现对心理学产生了巨大影响，导致了行为主义的诞生。行为主义是研究学习的第一个经验主义学派，它主张可以像自然科学那样严格精确地研究行为。

　　>> 与玛丽安结婚并从事精神分析工作之前，恩斯特·克里斯已经是一名艺术史学家并担任维也纳艺术史博物馆应用艺术与建筑部门的策展人。他培养出来的人才包括伟大的艺术史学家恩斯特·贡布里希，后来两人还一起合作，各自对现代艺术心理学的发展做出了重要贡献。

　　>> 在20世纪50年代，要成为一名执业精神分析师，最佳途径通常是进医学院深造，成为一名医师，再到精神科培训。

　　>> 基底节帮助调控运动表现，海马体涉及记忆存储，杏仁核则在情绪状态下协调自主和内分泌反应。

　　◆ 4 每次一个细胞

　　>> 本我是完全无意识的，这个术语是弗洛伊德从弗里德里希·尼采那里借来的。它不受逻辑或现实的支配，而是遵循享乐原则，寻求快乐、避免痛苦。根据弗洛伊德的说法，本我代表了婴儿的原始心智，也是人们唯一在出生时就具有的心理结构。第三个管制者超我，是无意识的道德主体，也是我们理想的化身。

　　>> 神经细胞的生物学建立在三大原理之上，这三大原理在20世纪上半叶已经成型并形成了我们今天理解大脑功能性组织的核心。神经元学说（即应用于大脑的细胞学说）指出，神经细胞，或曰神经元，是大脑的基本构件和基本信号传导单元。离子假说关注神经细胞内的信息传递。它描述了个体神经细胞产生电信号（称作动作电位）的机制，使得信号可以在特定细胞内进行长距离传输。突触传递的化学理论关注神经细胞间的信息传递。它描述了一个神经细胞如何通过释放化学信号（称作神经递质）与另一个神经细胞进行交流，以及第二个细胞如何识别这一信号并依靠它表膜上的特异性分子（称作受体）做出反应。这三大原理关注的都是个体神经细胞。

　　>> 由卡哈尔分类的三种主要神经元。脑和脊髓中的每种神经元都有专门的功能。感觉神经元对来自外部世界的刺激做出反应。运动神经元控制肌肉和腺体细胞的活动。中间神经元在感觉神经元和运动神经元之间起中继作用。

　　◆ 5 神经细胞在说话

　　>> 亥姆霍兹发现神经细胞轴突传导的电流远比金属线圈中的慢，它们是通过一种新的波状活动方式主动传导的，速度各异且最快能达到每秒90英尺！后续研究表明，神经电信号与金属线圈中的电信号不同，它们在传导时强度不会减弱。于是，神经牺牲速度进行主动传导，以确保来自你大脚趾的信号到达脊髓时不会衰减。

　　>> 说到研究信号的形式和编码信息的规则，我们就进入了研究的第二阶段，它始于20世纪20年代埃德加·道格拉斯·阿德里安的工作。阿德里安（图5-1）开发的研究方法能够记录和放大沿着皮肤上的个体感觉神经元轴突传导的动作电位，让我们得以首次理解神经细胞的基本表达方式。

　　>> 一项标志性研究中，他发现强度是由动作电位发放的频率来体现的。一个轻微的刺激，比如轻抚手臂，会激发每秒两到三个动作电位，而一个强烈的刺激，比如拧或者撞一个人的肘部，会激发每秒100个动作电位。类似地，感觉的持续时间由其产生的动作电位的持续时间决定。

　　>> 信号传导研究历程的第三阶段关注的就是动作电位产生的机制，这一阶段始于1902年由朱利叶斯·伯恩斯坦首次提出的膜假说。他是亥姆霍兹的学生，19世纪最具创造力、最有成就的电生理学家之一。伯恩斯坦想知道，全或无法则背后的机制是什么？动作电位的电荷从何而来？

　　◆ 6 神经细胞之间的交流

　　>> 勒维和英国药理学家戴尔的进一步研究表明，迷走神经释放的是简单的化学物质乙酰胆碱。乙酰胆碱作为一种神经递质，通过与特异性受体结合，能够减缓心跳。由加速神经释放的提高心率的物质则与另一种简单的化学物质肾上腺素有关。勒维和戴尔因首次证明了自主神经系统中从一个神经元到另一个神经元的跨突触信号传递是由特异性化学递质主导的，而分享了1936年的诺贝尔生理学或医学奖。

　　>> 突触传递研究的三位先驱第二次世界大战期间一起在澳大利亚工作，后来又各自做出了重要贡献。斯蒂芬·库夫勒（左，1918—1980年）阐明了螯虾树突的特性，约翰·埃克尔斯（中，1903—1997年）发现了脊髓中的突触抑制现象，伯纳德·卡茨（右，1911—2003年）揭示了突触兴奋及化学传递的机制。（承蒙戴米恩·库夫勒惠允）

　　>> 波普尔认为，谁在争执中站到了错误解释一边并不重要。科学方法的最伟大之处就在于它有能力推翻一个假说。科学之所以能够前进，靠的就是这永无休止、精益求精的循环：不断提出假说，并对这些假说做出反驳。一个科学家提出一个关于自然的新想法，然后其他科学家进行研究来找出支持或反对这一想法的观察结果。

　　>> 比如，重症肌无力就是这样一种严重的自体免疫疾病，多发于男性②，这种疾病通过制造抗体摧毁肌肉细胞中的乙酰胆碱受体来降低肌肉的运动能力。

　　>> 脑中主要的兴奋性神经递质是一种名为谷氨酸的氨基酸，而主要的抑制性神经递质则是一种名为GABA（伽马氨基丁酸）的氨基酸。

　　◆ 7 简单与复杂的神经系统

　　>> 服用了LSD的人常常会感觉到他们的心灵扩张并分裂成了两部分：一部分是有序的，体验到被增强的知觉效应；另一半是被动的，以一个不相干的局外人视角观察着周围发生的一切。注意力转向了自身内部，而自我和非自我间的明确界限消失了，这让LSD使用者感到自己成了宇宙的一部分。很多人的知觉扭曲以视幻觉的形式体现，一部分人甚至会产生类似精神分裂症的幻觉反应。

　　>> 在实验室里，科学是一种方法，用来提出有趣的关于自然的研究问题、讨论这些问题的重要性和条理性、进而设计一系列实验来探索特定问题的可能答案。

　　>> 韦德·马歇尔（1907—1972年）是首位在大脑皮层中定位触觉和视觉的精细感觉表征的科学家。

　　>> 马歇尔和他的同事发现，触觉的内部表征呈现空间上的有组织性：身体表面相邻部位的表征在大脑里也挨在一起。

　　>> 大脑皮层的四个脑叶。额叶是支配社会判断、活动的计划和组织、语言的某些方面、运动控制以及被称作工作记忆的一种短时记忆的神经环路的一部分。顶叶接收有关触摸、压力和身体周遭空间的感觉信息并帮助把这些信息整合成连贯一致的知觉。枕叶参与视觉加工。颞叶参与听觉加工和语言与记忆的某些方面。

　　>> 所有的感觉信息在大脑中都有拓扑化的组织，呈现为身体感受器的精确图谱形式。这些感受器包括眼睛的视网膜、耳朵的基底膜和身体表面的皮肤。

　　>> 除了谦逊，我还从马歇尔那里学到，随着时光流逝，一个人可以凭借强大的性格力量从严重的精神疾病中大体恢复正常（当时还没有治疗精神疾病的药物）。我还目睹了一个从这样毁灭性疾病中恢复过来的人能够做出怎样的工作。

　　◆ 8 不同的记忆，不同的脑区

　　>> 加尔对心智科学做出了两大不朽的概念性贡献。第一，他认为所有的心理过程都是生物性的，并且源自大脑。第二，他提出大脑皮层有很多支配不同心理功能的特定区域。

　　>> 。二元论是由数学家、现代哲学之父勒内·笛卡尔在1632年创立的，这一理论认为人类具有二重性：物质性的身体和位于身体之外无形且不灭的灵魂。

　　>> 不同脑区具有不同的专门化功能这一观念是现代脑科学的核心，而韦尼克提出的将这些专门化的区域连接在一起的网络模型则是大脑研究中占主导地位的议题。

　　>> 由于大脑中没有疼痛感受器，手术可以在局部麻醉的条件下实施。

　　>> 潘菲尔德由此认识到，通过电刺激颞叶可以诱发人回忆起个人经验流中的一些记忆片断。

　　>> 库比渐渐确信，颞叶存储的是被称作前意识性无意识的一种特殊类型的无意识信息。

　　>> 通过对H.M.的系统研究，米尔纳提炼出了有关复杂记忆的生物学基础的三个重要原理。第一，记忆是一种独特的心理功能，它与其他知觉、运动和认知能力截然有别。第二，短时记忆和长时记忆能够被分开存储。内侧颞叶结构的丧失，尤其是海马体的丧失，会破坏将新的短时记忆转化为新的长时记忆的能力。第三，米尔纳指出至少有一种记忆能够被定位到大脑特定位置。内侧颞叶结构和海马体的丧失严重破坏了存储新的长时记忆的能力，而其他特定脑区的丧失并不会影响记忆。

　　>> 将感受（如恐惧或高兴）与事件联结起来需要用到一个称作杏仁核的结构。新运动习惯的形成（以及认知习惯的形成也可能）需要纹状体，而学习新运动技能或协调动作则依赖小脑。对于包括无脊椎动物在内的最简单的动物，与习惯化、敏感化和经典条件作用相关的内隐记忆可以存储在反射通路中。

　　>> 很多学习经历既要用到外显记忆也要用到内隐记忆。实际上，经常的重复可以将外显记忆转化为内隐记忆。开始学习骑自行车时我们需要有意识地注意自己的身体和车，而最后骑车会变成一项自动化、无意识的活动。

　　>> 通过展示一个人没有海马体（因而不能存储有意识记忆）却能够记住一个动作，米尔纳证实了弗洛伊德的理论，即我们的大部分行为都是无意识的。

　　◆ 9 寻找一个理想系统来研究记忆

　　>> 在进化过程中，人类可能保留了一些可在更简单动物身上发现的学习和记忆存储的细胞机制

　　>> 从这一经历中我学到，在很多情况下，一个人不能仅仅基于冰冷的事实来做决定——事实往往并不充分。一个人最终还是要相信自己的无意识、自己的直觉、自己的创造力。我就是这样选择了海兔。

　　◆ 11 增强突触间的连接

　　>> 从这个意义上说，习惯化就是学会将反复发生的刺激识别为安全的，可以忽略。

　　>> 敏感化就是习惯化的镜像。与训练一只动物忽略一个刺激不同的是，敏感化是一种习得性恐惧：它训练动物受到一个威胁性刺激后，要对几乎任何刺激都注意并做出比以往更强的反应。因此，对一只动物的足部施加一次电击后，这只动物会对钟声、铃声或轻抚都做出夸张的退缩和逃跑反应。

　　>> 我确实意识到我们都背负着我们自己的历史、我们各自的问题和我们个人的心魔，这些经历以及恐惧深刻地影响着我们的所作所为

　　◆ 13 即便是简单的行为也能被学习修饰

　　>> 海兔要形成长时记忆，也和人一样需要穿插有休息间隔的反复训练。“熟能生巧”即使对于蜗牛也成立。因此，施加连续40次刺激导致的缩鳃的习惯化仅能持续一天，而连续4天每天10次的刺激则会导致持续几个星期的习惯化。训练中间穿插一些休息能增强海兔形成长时记忆的能力。

　　◆ 14 突触随经验而改变

　　>> 在习惯化过程中，感觉神经元的一个动作电位引发了运动神经元更弱的突触电位，导致了交流效能的降低；而在敏感化过程中，前者引发了运动神经元更强的突触电位，导致了交流效能的提高。

　　>> 这一看法表明，有机体许多行为的潜能是先天内置于大脑的，并在很大程度上受到遗传和发育控制；然而，一个生物的环境和学习能够改变这些预先存在的通路的效能，从而导致行为通过新的模式表达出来。我们对海兔的研究支持了下述观点：在最简单形式的学习中，学习从预先存在的众多连接里进行选择，并改变了其选中连接的强度。

　　>> 记忆的根本特征之一是它的形成具有阶段性。短时记忆持续数分钟，而长时记忆持续许多天甚至更久。行为学实验表明，短时记忆会自然地逐渐转化为长时记忆，而且它是通过重复来做到这一点的，所谓“熟能生巧”。

　　◆ 15 个性的生物学基础

　　>> 遗忘至少包含两个阶段：在学完后第一个小时记忆迅速减退，接着在大约一个月的时间里则是缓慢地减退。

　　>> 一段记忆，只有当它能够被唤起时才是有用的。记忆的提取取决于合适的线索，让一只动物能够将线索与它的学习经验联结起来。这个线索可以是外部的，比如在习惯化、敏感化和经典条件作用中的感觉刺激，也可以是内部的，比如一个想法或欲望。

　　◆ 16 分子与短时记忆

　　>> 我们已经知道记忆源自神经环路中突触的变化：短时记忆来自功能性变化而长时记忆来自结构性变化。

　　>> 这种神经递质是谷氨酸，它是哺乳动物脑中的主要兴奋性递质。通过增加感觉细胞发送给运动细胞的谷氨酸数量，敏感化增强了运动细胞中激发的突触电位，这使得运动神经元更容易激发动作电位并导致鳃的收缩

　　>> 脑中的两类环路。介导环路引发行为。调节环路作用于介导环路，调整它们的突触连接的强度。

　　>> 环腺苷酸的增加持续的时间和慢突触电位持续的时间、感觉与运动神经元之间的突触强度的增加持续的时间和动物对电击做出的加剧行为反应持续的时间都是一样长的。

　　>> 正如分子遗传学家弗朗索瓦·雅各布曾指出的，进化并不是一个原创设计师，它不会发明一套全新的方案来解决新问题。进化是一个修补匠。它反复地使用相同的基因，只是每次的用途都略有不同。

　　◆ 17 长时记忆

　　>> 吉米·施瓦茨和我已经发现长时记忆的形成依赖新蛋白质的合成。

　　>> 沃森和克里克由此确立了分子生物学的中心法则：DNA产生RNA，RNA产生蛋白质。

　　>> 事实上，人类基因组中表达的一半基因，在简单得多的无脊椎动物比如秀丽隐杆线虫、果蝇和海兔中都可以找到。老鼠有超过90%、高等猿类有98%的编码序列与人类基因组相同。

　　◆ 19 基因与突触的对话

　　>> 脑中的基因和细菌中的一样，都是环境的仆人，受到外部世界的事件引导。一个环境刺激—对动物尾部的电击—激活调节性中间神经元释放血清素。血清素作用于感觉神经元，增加环腺苷酸并使得蛋白激酶A和MAP激酶移动到细胞核激活CREB。CREB的激活又导致了基因表达，改变了细胞的功能和结构。

　　>> 相反，年龄增长带来的失忆（良性老年性健忘症）的特征则是无法巩固长时记忆。老化带来的这一缺陷，可能不仅反映了激活CREB-1能力的下降，还反映了没有足够的信号来消除记忆巩固时CREB-2所起的抑制作用。

　　>> 和短时记忆的细胞机制一样，作为长时记忆开关的CREB，被证明在若干种动物中都一样，这表明它在进化过程中是保守的。

　　>> CREB阻遏蛋白阻断短时记忆转化为长时记忆。

　　>> 它表明即使一个神经元会与不同靶细胞形成上千个突触连接，单个突触还是能够在长时记忆及短时记忆中独立受到修饰。突触长时作用的独立性赋予了神经元非凡的计算灵活性。

　　>> 一种机制通过运送蛋白激酶A到细胞核中激活CREB，打开效应基因，编码新突触连接生长所需的蛋白质，从而开启长时程突触易化。另一种机制通过维持新生成的突触终端来让记忆永久存储，它需要局部的蛋白质合成。由此我们认识到，开启和维持是两个独立的过程。

　　>> 长时记忆和类似朊病毒的CPEB蛋白。作为之前刺激的结果，感觉神经元的细胞核把休眠的信使RNA（mRNA）运送到所有的轴突终端（1）。血清素的5次脉冲将所有终端中都存在的类似朊病毒的一种蛋白质（CPEB）在受刺激终端转化为不断自行复制的显性构象（2）。显性CPEB能够把隐性CPEB转为显性构象（3）。显性CPEB激活休眠的信使RNA（4）。激活的信使RNA调控新突触终端的蛋白质合成，使新突触稳固，让记忆永存。

　　>> 显然，一个自行复制的分子能够在突触中无限期地持续，调控局部蛋白质的合成以维持新突触终端的生长。

　　>> 朊病毒的两个生物学特征。第一，血清素这一常规的生理信号对CPEB从一种构象转为另一种构象至关重要。第二，CPEB的显性构象是已知的首个服务于一项生理功能的朊病毒，具体来说是维持突触易化和记忆存储。

　　>> 总结起来，关于长时敏感化的研究和类朊病毒机制的发现，让我们得出了三个新原理，它们不只适用于海兔，也适用于包括人类在内的所有动物的记忆存储。第一，激活长时记忆需要基因的打开。第二，什么经验能被存储到记忆中是受到生物学限制的。要想打开激活长时记忆的基因，CREB-1蛋白必须被激活而CREB-2蛋白必须失去活性，因为后者会抑制增强记忆的基因。

　　>> 第三，新突触终端的生长和维持让记忆得以持续

　　◆ 20 回到复杂记忆

　　>> 通过不由意识控制的固有程式来指导我们。

　　>> 回忆是一个创造性过程。我们认为大脑存储的只是一个核心记忆。在回忆中，这个核心记忆得到详尽的描绘和重建，伴随着缝补、删改、细化和扭曲。是什么生物学过程使得我们能够如此情绪化和生动地回顾个人历史？

　　◆ 21 突触保留了我们最美好的记忆

　　>> 记忆的一些关键分子机制是所有动物共享的。

　　◆ 22 外部世界的大脑图景

　　>> 因为视觉系统不是像照相机那样被动地简单记录一幅场景，所以大脑才能够从对一幅视觉场景的有限分析中获取意义

　　>> 知觉具有创造性：视觉系统把视网膜上二维模式的光转换成一个从逻辑上可以连贯稳定理解的三维感官世界。内置于大脑神经通路中的是基于猜测的复杂规则，这些规则允许大脑从传入的神经信号相对贫乏的模式中提取信息，将之转换成一个富有意义的表象。因此，大脑是出类拔萃的解决模糊问题的机器！

　　>> 因为大脑期待将事物辨认成特定的图像（图22-1）。大脑的期待是内置于视觉通路的解剖学和功能性结构中的。这种期待部分源自经验，但更大部分是源自视觉固有的神经环路

　　>> 认知心理学家提出的第二个假定是，大脑中的这些分析性成果是通过建立外部世界的内部表征—一幅认知地图—并使用它整合来自外部的所见所闻，生成一幅有意义的表象而取得的。然后，这幅认知地图与过去发生的事结合到一起，并受到注意的调节。最后，这些感觉表征被用于组织并协调有目的的行为。

　　>> 关注大脑过程的生物科学—神经科学—就开始与关注心智过程的行为主义和认知心理学融合，形成了一个新的学科领域即认知神经科学，这一学科关注内部表征的生物学并倚重两种研究方法：用电生理学方法研究感觉信息在动物脑中如何表征，以及用成像方法研究无损且正常活动的人类的大脑中的感觉和其他复杂的内部表征。

　　>> 这些科学家的研究证实了格式塔心理学的推断，即我们的知觉是精确且直接的这一信念其实只是一种认知错觉。大脑并不是简单地通过感觉接收原始数据并忠实地复制出来，相反，各个感觉系统首先分析并拆解这些原始输入信息，然后根据其内置连接和规则来重建它们—这些都符合伊曼努尔·康德的洞见！

　　>> 对视觉系统的后续研究表明，除了把物体分解成线条片段，视知觉的其他方面—运动、深度、形状和色彩—相互之间都是分离的，由不同的通路传导到大脑，只有在脑中它们才聚到一起整合成统一的知觉。这一分离过程很重要的一部分发生在初级视觉皮层，它在这里形成了两条平行通路。一条是“什么”通路，携带物体的外形信息：这个物体看上去什么样。另一条是“哪里”通路，携带物体的空间运动信息：这个物体位于哪里。这两条神经通路终止于关注更复杂加工的皮层高级区域。

　　◆ 23 必须付出注意力！

　　>> 从蜗牛到人类的所有生物，都是以空间知识作为其行为的核心。

　　>> 在空间记忆方面，多巴胺似乎是随意地参与进来，这是一个自上而下的过程：大脑皮层激活释放多巴胺的那些细胞，接着多巴胺在海马体中调节活动

　　>> 在内隐（无意识）记忆中，一个外部刺激自动触发了动物体内的凸显性信号（血清素）。它激活基因并导致长时记忆存储。在外显（有意识）记忆中，大脑皮层随意招募了凸显性信号（多巴胺），它引起动物投入注意。这调节了海马体中的活动，导致长时记忆存储。

　　◆ 24 红色小药丸

　　>> 在其早期阶段，阿尔茨海默病只表现为轻度的认知障碍，无法与良性老年性健忘相区别。但在其稍后阶段，记忆及其他认知功能的障碍就会出现剧烈的、进行性的发展。到了病入膏肓的最后阶段，其绝大部分症状都源自突触连接的消失和神经细胞的死亡。这种组织退化很大程度上是由一种称作β-淀粉样蛋白的异常物质以不溶性斑块的形式在脑细胞之间的空隙中积累造成的。

　　>> 海马体中释放多巴胺的突触会随着年龄增长消失这一发现则提供了一条额外的线索

　　>> 阿尔茨海默病最有意思的特征之一是先于海马体中β-淀粉样蛋白斑块沉淀出现的轻度记忆缺陷。

　　>> 我们如何把科学进展与对科学伦理意义的合理讨论关联起来？这里存在两个相互交叉的议题。第一个是关于科学研究。做研究的自由就像言论自由，在一个民主社会里，我们应该在一个相当宽泛的限度内保护科学家选择自己研究课题的自由。如果我们在美国禁止某个特定科学领域的研究，那么它必定会在别的地方开展，甚至很可能是在一个人的生命并不像在美国一样受到珍视或被慎重考虑的地方开展。第二个议题是对如何应用一项科学发现做出评估。这个评估不应该只由科学家自己来做，因为它影响的是整个社会。科学家能够在关于如何应用科学成果的讨论中提出看法，但最终的决定需要伦理学家、律师、病人权利团体和神职人员的共同参与。

　　◆ 25 小鼠、人类与精神疾病

　　>> 我们已经不再认为只有特定疾病是通过脑中的生物性变化来影响心理状态的。事实上，新心智科学的根本信条就是所有的心理过程都是生物性的—它们都依赖发生于“我们脑袋里”（按字面意义）的有机分子和细胞过程。因此，这些过程的任何障碍或变化都必定有着生物学基础。

　　>> 精神疾病是高级心理功能的紊乱。焦虑状态和多种形式的抑郁症都属于情绪紊乱，而精神分裂症则是思维紊乱。情绪和思维是由复杂神经环路介导的复杂心理过程。直到最近，我们对于参与正常思维和情绪的神经环路还所知甚少。

　　>> 大多数精神障碍是由这些遗传易感性与一些额外的环境因素的结合所致。

　　>> 正常的焦虑有两种主要形式：本能性焦虑（本能的或天生的恐惧），它内置于有机体并受到更严格的遗传控制；习得性焦虑（习得性恐惧），它对有机体而言可能具有遗传易感性，但主要是通过经验获得。

　　>> 对詹姆斯–兰格理论的一个重要修正来自神经学家安东尼奥·达马西奥，他认为情绪体验本质上是身体反应的高级表征，这一表征稳定且持续。达马西奥的工作使得学界对于情绪如何产生这个问题达成了共识：首先是对刺激的无意识内隐评估，接着是生理反应，最后出现有意识体验，它可能会持续，也可能不会持续。

　　>> 恐惧的一个突出特征是它很容易通过学习与中性刺激形成联结。一旦联结发生，这一中性刺激就能够强有力地触发人的长时情绪性记忆。

　　>> 对恐惧性刺激的无意识评估先于对恐惧的有意识皮层评估

　　>> 纹状体，它是大脑中通常涉及正强化和良好感受的区域。（纹状体也可被可卡因和其他成瘾性药物激活，这些药物劫持了正强化神经系统从而诱使人更频繁地吸食。）

　　◆ 26 治疗精神疾病的新路子

　　>> 精神分裂症是一种相当常见的障碍。全世界约有1%的人口罹患此病，男性患病的可能性似乎比女性略高且病情更严重。此外一般人群中还有2%~3%患有分裂型人格障碍，通常被看作这种疾病的温和形式，因为患者不表现出精神病行为。

　　>> 精神分裂症的特征是具有三类症状：阳性、阴性和认知性。阳性症状至少持续6个月，表现为行为怪异和心理功能受到干扰。它们在精神病发作期间尤为明显，这期间患者无法正确地理解现实。接下来，患者无法确定他们的信念和知觉是否真实，也无法把这些信念和知觉与他们周遭发生的真实情况进行比较。失去理解现实的能力的标志性表现是妄想（完全与事实不符的异常信念，而且这些信念在被证明为不合理时也不会改变）、幻觉（并没有外来刺激却产生了知觉，比如听到有声音在评价自己的行为）和不合逻辑的思维（无法在想法间建立关联，思维散漫脱节，严重时会导致胡思乱想和胡言乱语）。

　　>> 精神分裂症的阴性症状表现为缺乏特定的正常社会和人际交往行为，伴随社交回避、言语贫乏，以及丧失感受和表达情绪的能力，即情感冷漠。其认知性症状包括很难集中注意力，以及一种称作工作记忆的外显短时记忆存在缺陷，而工作记忆对于安排自己的日程、计划并实施一系列活动等执行功能至关重要。认知性症状是慢性的，在精神病没有发作的时候也依然持续存在，是这种疾病最棘手的部分。

　　>> 组胺是人体在应对压力时释放的一种类似激素的物质，它引起血管扩张和血压降低。

　　>> 在卡尔森看来，产生多巴胺的神经元的过度活动，是精神分裂症所有症状（阳性、阴性和认知性）的原因。

　　>> 在未经治疗的情况下，抑郁症的一次发作通常会持续四个月到一年。它的特征是在大部分时间里持续地感到心情低落、强烈的心理痛苦、无法体验到快乐，以及对世间万物普遍失去兴趣。抑郁症常常伴有睡眠紊乱、食欲减少、体重下降、没精打采、性欲减退和思维迟缓等表现。

　　>> 有过一次重度抑郁发作的患者，大约70%会至少再发作一次。开始发病的平均年龄是28岁，但第一次发作在几乎任何年龄都有可能发生。

　　>> 能有效对抗抑郁症的药物主要作用于脑中两个调节性递质系统，一个是血清素系统，另一个是去甲肾上腺素系统。关于血清素的证据非常清晰，它与人类情绪状态强相关：高浓度的血清素与幸福感相关，低浓度则与抑郁症症状相关。实际上，自杀者的血清素浓度往往极低。

　　◆ 27 生物学与精神分析思想的复兴

　　>> 抑郁症患者的脑成像研究通常揭示出前额叶皮层背侧的活动降低而腹侧的活动增加。

　　◆ 28 意 识

　　>> 塞尔和内格尔认为意识状态具有两个特征：统一性和主观性。意识的统一性是指我们感受到的经验是一个统一的整体。各种感觉模块都被融为了一个单一、连贯、有意识的经验。

　　>> 克里克对生物学的巨大贡献（DNA的双螺旋结构、遗传密码的本质、信使RNA的发现、信使RNA翻译成蛋白质的氨基酸序列的机制，以及意识生物学的建立）让他跻身哥白尼、牛顿、达尔文和爱因斯坦之列。

　　◆ 30 从记忆中学习：展望

　　>> 现在我们明白，每种心理状态都是一种大脑状态，每种心理障碍都是一种脑功能障碍。心理治疗是通过改变大脑的结构和功能来起作用的。