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開卷筆記 – 大腦簡史

據說這是少有華文學者在科普面向較有野心的一本書,試圖以大歷史觀由生命起源講到意識的起源,並討論以後進化路的可能,兼連收入幾篇書評討論作者的較爭議性的觀點。有關歷史觀以身體的大腦和神經系統為主角,看其如何由單細胞到多細胞後,使用各種方式令細胞各自合作起來,形成大腦控制身體的局面。當中用了很強烈的擬人手法,又拉幫結派,又結黨營私等,去讓這個過程好懂和易讀。但當然這一些其實仍只是科學機械觀,當中所謂大腦或神經系統並沒有自主意識,但就是妙在後來真的出現了意志(自不自由則未有定論),並在作者口中成為扭轉遊戲規則的關鍵。

大腦的崛起

我自己因為最近讀了幾本大歷史(科學大歷史生命之源),所以反而讀這本沒有甚麼感覺,可能是消化不良;但其實本身是寫得不錯的,取捨亦恰當,剛好足夠描寫生命與細胞的發展,並在此中的資源爭奪戰,其間亦以不同的研究發現來為這些生命發展的推論背書。他的故事由複製子開始,取得脂質分子包裹成為細胞原型,細胞組成組識,組織中心的細胞開始化學訊號和電位訊號,來命令其他細胞工作,正如人類故事般有了分工,也有了階級和控制,成就了複雜生物,和最終大腦結構的誕生。當中講到真核細胞的誕生時,亦有提到《生命之源》裏的古菌細菌共生之說,但就作為眾多說法的其中之一。這一部份作者本身並不持有某種觀點,而是將現有研究和可能說法都寫出來給大家參考。

說到神經系統這些作者的本行時,就更加仔細,例如說只消六個神經細胞就能形成簡單的決策系統,可以開始趨吉避凶的反應。到身體漸形成後,有關各種器官如何演化亦有詳細介紹,例如開始時比較可能是嗅覺和味覺這些可以偵測化學訊號的感覺先發展,因為細胞本身就是如此溝通的;到及後才演化出聽覺和視覺這些能夠得到許多生存優勢的感覺系統。到之後大腦開始形成,有了記憶和溝通能力,於是合作由細胞和身體組織的層次,躍升到生物之間的層次。我們的大腦亦發展出很多社交用的功能,例如我們有特定去認人臉的神經元,這令我們合作關係更完滿,增加了生存的空間。

人類的大腦比起其他的比例上都大多了,也使用很多能量,若以身體為單元來看,大腦也是身體內資源的一大競爭者,很多身體上的發展都得讓給大腦。這影響到例如我們十月懷胎就得生產了,除了因為腦太大與盤骨問題外,還可能是因為太消耗母親資源所以得出生(兩者因果關係未明)。而我們身體比起其他野獸都弱得多,也是資源讓給大腦的結果。小孩生長會在某一程度後變慢,也是這個原因,要在青春期間大腦發展穩定下來,身體才再成長發展。

大腦對抗基因

本書拋出的另一個重點,是即使說到大腦和意識如何取得主導地位,但還是得服膺於生命裏演化的基本單位,也就是基因,或以道金斯語「自私基因」。一切都是以基因的利益為本,演化會直接挑選的不是群體或個體,而是基因。有利基因生存和複製的事,都會保留下來,身體和大腦甚至意識都只是基因的載具。這說法有效解釋了很多生物行為,也因為道金斯的著作而廣為流傳。

自私基因論最常碰到的問題,是例如一些人類才有,看上去亦無助生存的事,例如手淫、自殺、追求愉悅、幫助陌生人等等。作者在此提出,大腦已經足夠複雜,可以用意識來對抗基因的控制,所以可以做出違反基因利益的事。我們的大腦看重的,是訊息的處理,所以會追求刺激、新鮮、美麗、高尚等事物,可以是非關生存,但能夠令我們快樂。

不過對於自私基因論者來說,也已經有一套說法去解套,例如手淫其實整體而然對於個體有益,例如新陳代謝、精神健康等等,總體來說效益大於成本。而例如犠牲性救人甚至自殺,可以是歸於親擇(kin selection),因為救的人多是親人,有相近的基因,或者自殺有助不良基因消滅等等,也有說自殺其實是一種議價行為,正如孔雀尾巴是浪費資源,但卻是重要的訊號。至於人類普遍的互助行為,也可以重覆囚犯困境去理解,這當中最好的策略是一報還一報(tit-for-tat)。

也有不以自私基因論點,以多層選擇或群擇的說法,去說明這些不利基因的行為,簡單來說就是這些行為可能是對個人、家庭、族群等等這些不同層次上,是合理而又符合演化的。

作者對此也有一些反駁,例如我們在從事這些追求感覺的行為例如手淫時,其實並不會想到甚對身體有益的,往往追求快樂感覺才是其核心。而即使我們怎麼說這是基因的陰謀,其實到頭來對基因有益,但個人追求感受這件事仍是自由而不受任何控制的,也就會變成這「陰謀」中最不確定的因素。歷史所見的皇帝兄弟滅門,也是違反親擇的行為,我們大腦在決定要殺兄弟時,對權力的追求遠大於兄弟之親,只是一念之間,基因對此到頭來還是沒有多大控制力。

意識的真正自由

違反基因行為的是我們大腦意識,意志卻未必是自由的,作者引述多個實驗指出,若監視腦部造影,會發現我們在意識到某個決定之先,就可以看到腦部活動,而且也可以憑此成功預測到受試者會做的選擇,簡單來說就是意識未必是自由的,仍是依機械論而運作,因而是有可能受到預測和控制。事實上近年的行為經濟學的流行,也已說明了所謂自由意志,基於生物體的限制,其實並不是那麼自由。在作者大腦對抗基因論中,大腦始終是身體一部份,而未能得到終極自由。

若果大腦不是身體一部份呢?是否就能擺脫基因,得到終極自由?作者在此討論了心靈上載雲端的設想,並在理論上如何以可螞蟻搬家,逐一將神經元換掉,來完成此事。以神經學的觀點,大腦是處理訊號的機器,神經元的工作照理是可以替換掉的。當然經歷如此改變,人類也不再是人類了。大腦本來是要處理大量來自身體的訊息,現在變沒有了,那自我感覺又會變成甚麼?沒有了生存需求的意志,會不會想繼續存在於世?很多諸如此類的難題會出現,相信也很難說得清。但若果科技指數成長真的帶我們來到此地,這些問題並不需要解答,就已經有一漂人走去嘗試,然後很可能這些問題仍然沒解。

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