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開卷筆記—打敗基因決定論

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先天後天的爭論是仿佛是件永遠沒有結論的事,我們似怎樣都掌握不了兩者彼此的分量如何,而神經科學家則相信,隨著科技的進步,我們能將大腦越來越看得清楚,也就越能了解當中的比例。本書作者是做這方面研究的學者,繼人類基因圖譜之後,我們想要真的搞清楚大腦是如何接線的,有了神經連結體計劃,著實研究每個神經元、突觸接線、激發與抑制的基制等等。作者立定的假設是:我們就是我們的神經連結體。

神經連結不是一成不變的,在我們經歷不同的經驗時,會有不同的連結產生,作者形容這個過程有四個R:重新加權、重新連結、重新接線與再生。小孩在頭幾年的神經會積極地接線,然後會有修剪過程,相信就是由經驗所成,使神經連接更有效。而一般認為大人是不會再生神經元的說法,也已被推翻,發現在腦裏有些部份還是會有新的神經元,雖然很大部份的神經元還是保持,較多改變的是接線與加權。作者形容,我們的神經連結體就像河床,神經訊號就如河水,河床決定河水走向,但河水也決定河床形狀。

雖然我們知道大腦有那些基制,但其實我們連一些很基本的原理還是沒有弄清,例如記憶如何形成?學習如何發生?人格在哪裏?有很多理論,但全都是推測,只有或多或少的間接証據,例如哪個區域被觸發了,但神經元間如何彼此連結形成我們的行為想法等等,我們還是只知皮毛。

要通盤研究大腦,先遇上機器的解析度不足的問題,fMRI的技術只能看到很粗略的反應,但對於神經元的仔細連接如何觸發,則未能看到。不過對於已死去的大腦,則我們有足夠的精細技術去掃描,使用的方法是先硬化腦袋,再切成極薄的切片,逐張拍照,掃描入電腦,再逐條神經辨別出來,建立3D模型。這是非常之勞累的工作,切片的數量是天文數字,單憑人力是不能完成的,必需借助電腦並人工智能的機器學習之力,來幫我們處理海量的資料。科幻小說常說,我們腦裏便是一個宇宙,因為估算腦裏的神經元數量,正是宇宙星星數量的級數,可達一百億。

作者希望在研究神經連結體,可以令我們找到例如記憶是如何運作的,這必需將糾結如意大利麵的神經攤出來,找到假設中的連續連結神經,再以此預測激發的訊號,而這實驗可以先在例如雀鳥身上先做。另外也希望找到神經病變如精神分裂症的原因。

談到神經科學一路而來的歷史,由顱相學到事實上我們找到模組化的大腦,都離不開分區概念,但作者認為若用連結體的角度,其實現在的分區仍是太過粗略,更進一步是找到連結狀態、神經元分類、位置等等,作仔細的劃分。這也就得靠科技來幫手分析這浩瀚的神經海。

作者提到超人類,我們現在有些人在死後會將身體冷凍,期待日後可以在科技進之後醒來,再續生命。作者討論到這當中的哲學問題,例如我們如何可以知道你就是你?圖靈測試只是用來証實人工智慧的水準而已。而「我們就是神經連結體」這假設,將可以理清這些討論,若果通過實驗証實我們的記憶、人格、意識的確就在連結體的話,我們就能對如何為之再生有好好定義。這假設可以是錯的,例如發現網絡外的物質才是意識所在。如果連結體的假設被證實,下一步就是我們是否可以用電腦模擬如此網絡?是否能一如科幻故事,意識上傳?這是超人類主義的終極考驗。

本書中文名或可能令人以為這是本實用講鍛鍊大腦的書,但其實是很前沿的神經科學著作,講作者的研究,反而是沒有實用貼士之類的。

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