第4课 大脑(几乎)可以预测你的每一个行为
几年前,我收到一封电子邮件。写信人20世纪70年代曾在南非罗得西亚军队服役,那时种族隔离制度还没有结束。他被强行征召入伍,在获得一套制服和一支步枪后,他被命令去追捕游击队员。更糟糕的是,在征兵之前,他曾是那些游击队的支持者,而现在他却被要求与游击队为敌。
一天早晨,他正在森林深处和战友进行训练,突然发现前方有动静。他看到一长队身穿迷彩服、手持机枪的游击队员,他紧张得心怦怦直跳,本能地举起来复枪,打开了保险栓,眯眼看着枪管,瞄准了那个带着AK-47突击步枪的领队。
突然一只手搭在他的肩上。“别开枪,”他身后的伙伴低声说,“那只是一个孩子,”他慢慢放下来复枪,认真一看,为眼前的景象感到震惊:一个男孩,十岁左右,牵着一长串牛。那可怕的AK-47突击步枪呢?只不过是一根放牛棒。
多年过去了,这个人对当时发生的那一幕一直困惑不解。他怎么会看错呢?他差点儿害死一个孩子。他的大脑怎么了?
事实证明,他的大脑没有任何问题。它完全按照应有的方式在工作。
科学家过去认为,大脑的视觉系统运作起来有点儿像照相机,探测“外面世界”的视觉信息,然后在大脑中构建一个像照片一样的图像。今天,我们有了更好的理解。你看到的世界不等同于照片。它是一种大脑构建过程,构建过程流畅而令人信服,似乎毫无错误。但有时并非如此。
误把一个拿着放牛棒的十岁男孩看成手持突击步枪的游击队员,是正常的吗?为什么?要想理解这一点,我们需要从大脑的角度思考。
从你出生的那一刻起,直到你咽下最后一口气,你的大脑一直被困在一个黑暗无声的盒子里,这个盒子叫作头骨。日复一日,它不断地通过你的眼睛、耳朵、鼻子和其他感觉器官接收外界的感官数据。但这些数据不是以我们大多数人所经历的有意义的视觉、嗅觉、听觉和其他感觉的形式到达的。它们只不过是一连串的光波、化学物质和气压变化,没有内在意义。
面对这些模棱两可的感官数据,你的大脑必须明确下一步该怎么办。记住,你的大脑最重要的工作是控制你的身体,以便你保持健康和活力。你的大脑必须以某种方式从它接收到的感官数据冲击中找到意义,这样你才不会从楼梯上摔下来,或者成为某个野兽的午餐。
大脑是如何破译感官数据,进而知道如何行事的?如果模棱两可的信息一被接收,你的大脑就直接采用,那么你可能会陷入不确定的海洋,四处游荡,不停地折腾,直到你想出最好的对策。幸运的是,你的大脑还有一个额外的信息来源可供支配:记忆。你的大脑可以利用你过去的所有经历——发生在你身上的事情,以及你从朋友、老师、书籍、录像和其他来源了解到的事情。由于你的神经元在一个不断变化、复杂的网络中来回传递电化学信息,眨眼间,你的大脑就重建了过去经历的点点滴滴。你的大脑将这些片段组合成记忆,从而推断出感官数据的含义,并推测如何处理它。
你过去的经历不仅包括你周围发生的事情,也包括你体内发生的事情。你的心跳得快吗?你的呼吸急促吗?你的大脑每时每刻都在问自己,比如,当我上次遇到类似的情况时,身体也出现了类似的反应,接下来我该做什么?答案不一定和你当前的处境完美匹配,但只要有一些类似,你的大脑就会有一个适当的行动计划,帮助你生存下来,甚至茁壮成长。
这就解释了大脑是如何计划身体的下一步行动的。那么,你的大脑又是如何从外部世界的原始数据碎片中召唤出高保真度的体验的,比如森林里的游击队员?它是如何让一个人的内心产生恐惧感的?再一次,你的大脑根据记忆重现过去,通过问自己,我上次遇到类似的情况,身体也出现类似的状态,在准备这个特定的动作后,接下来我看到了什么?产生了什么感觉?答案会变成你的经历。换句话说,你的大脑将来自外部和内部的信息统合起来,产生了你所看到、听到、闻到、尝到和感觉到的一切。
下面这个演示表明了记忆在我们所看到的东西中的重要作用。

摘自罗杰·普赖斯《终极特路图纲要》
在你的大脑里,在你没有意识的情况下,数十亿的神经元正在试图赋予这些线条和斑点以意义。你的大脑正在搜索你过去的人生经历,同时做出成千上万种猜测,权衡各种可能性,试图回答这个问题:这些波长的光最可能是什么?这一切都发生在弹指之间。
那么,你看到了什么?几条黑线和一堆黑点?让我们看看,当给你的大脑更多信息时会发生什么?翻到本书附录,阅读与线条图相关的条目,然后回来,再看看这些图。
现在,你应该清楚这些线条和黑点代表的含义了吧。你的大脑正在将过去经历的零零碎碎整合成记忆,从而超越你面前的视觉数据,并赋予其意义。在这个过程中,你大脑神经元的放电实际上正在发生改变。你以前没见过的东西现在跃然纸上。这些线条和黑点并未改变——改变的是你。
艺术作品,尤其是抽象艺术,之所以成为可能,是因为人类大脑构建了它所经历的东西。当你观看毕加索的一幅立体画作,能够识别出人物图像时,是因为你对人物有记忆,这能帮助你的大脑理解抽象元素。画家马塞尔·杜尚说过,一个艺术家在艺术创作中只完成了50%的工作。剩下的50%在观众的大脑中。(一些艺术家和哲学家称后半部分为“观看者的本分”。)
你的大脑积极地构建你的经历。每天早上醒来,你从周围世界中获得各种各样的感觉。你可能会感觉床单贴着你的皮肤。也许你会听到吵醒你的声音,比如闹钟的嗡嗡声、鸟儿的啁啾声或你配偶的鼾声。也许你闻到了煮咖啡的味道。你的眼睛、鼻子、嘴巴、耳朵和皮肤就像世界上透明的窗户,这些感觉透过它们直接进入你的大脑,但你不能用你的感觉器官去感知,你要用你的大脑去感知。
你所看到的东西是一个整合体,由外部世界和你大脑构造的东西结合而成。你所听到的一切也是外界和你大脑中的声音的组合,其他感觉也是如此。
同样,你的大脑也会构建你身体内的感觉。你的疼痛、紧张和其他内部感觉都是你的大脑和肺部、心脏、肠道、肌肉等实际发生的事情的结合。你的大脑也会从你过去的经历中获取信息来猜测这些感觉的意思。例如,当人们睡眠不足、疲劳或精力不足时,他们可能会感到饥饿(因为他们以前在精力不足的时候就饿过),并且可能会认为吃快餐可以补充能量。事实上,这只是睡眠不足导致的疲惫。这种构建的饥饿体验可能是人们体重增加的原因之一。
现在我们就可以解释为什么那个士兵看到的是游击队员,而不是放牛的牧童。他的大脑会问:“根据我对这场战争的了解,我和战友们在森林深处,手握步枪,心怦怦直跳,前方有移动的人影,也许还有一些尖锐的东西,那么接下来我可能会看到什么?”结果就出现了游击队员。此时,他大脑里的东西和周围的环境并不匹配,而前者占了上风。
大多数时候,当你看到牛的时候,实际上就是牛。但你很可能和那个士兵有过类似的经历,你大脑中的信息战胜了外部世界的数据。你有没有过这样的经历:感觉自己在人群中看到了相熟的朋友,但当你仔细看时,却发现是另一个人?你是否曾感觉手机在口袋里震动,但实际上它并没有。是否曾有一首歌一直在你的脑海中挥之不去?神经学家喜欢说,你的日常体验是一种被精心控制的幻觉,受世界和身体的制约,但最终是由你的大脑构建的。这种幻觉不会把你送进医院。它是一种日常生活中的幻觉,它创造了你所有的经历,指引着你所有的行动。这是大脑给感官数据赋予意义的正常方式,而你几乎感觉不到它的发生。
我知道这种描述有违常识,但这就是事实,甚至还有更多。整个构建过程都是可预见的。科学家现在相当确定,在那些光波、化学物质和其他感官数据进入你的大脑之前,你的大脑实际上已经开始感知周围世界每时每刻的变化了。你身体的变化也是如此——在你的器官、激素和各种身体系统提供相关数据之前,你的大脑就已经开始感知这些变化了。这并不是你体验感官的方式,但它是你的大脑导航世界和控制你的身体的方式。
但是不要完全相信我所说的。相反,认真思考一下,回想最近一次你口渴喝水的情景。在喝完最后几滴水后的几秒内,你可能会觉得不那么渴了。这看起来很平常,但实际上,水需要20分钟才能进入你的血液。水不可能在几秒内解渴。那么,是什么缓解了你的口渴?预测。当你的大脑计划并执行那些让你喝水和吞咽的动作时,它同时也预测到喝水后你会产生的感官后果,这使水在对你的血液产生任何直接影响之前,你就缓解了干渴。
预测把光波转化成你看到的物体,将气压的变化转化为可识别的声音,将微量的化学物质转化为气味和味道。预测可以让你理解这一页上弯弯曲曲的线条,并将它们理解为字母、单词和想法。这也是为什么当句子没有结尾时,人们会感到不满意。(https://www.daowen.com)
一个多世纪以来,科学家已经发现了很多线索,证明大脑是一个预测器官,尽管我们直到最近才解开这些线索。你可能听说过伊万·巴甫洛夫,这位19世纪的生理学家做的一个著名实验,他训练他的狗一听到声音(通常被描述为铃声,但实际上是一个嘀嗒作响的节拍器)就流口水。每次在狗吃饭前,巴甫洛夫就会给出声音信号,经过长期训练,最终即使没有被喂食,狗听到这个声音也会流口水。这种效应后来被称为巴甫洛夫条件反射或经典条件反射,巴甫洛夫也因此获得诺贝尔奖,但他没有意识到,他发现的是大脑如何做出预测。狗流口水不是对声音产生了反应,而是它们的大脑在预测进食的经历,并提前做好了进食的准备。
你现在就可以做一个类似的实验。在脑海中想象你最喜欢的食物(我最喜欢的是海盐黑巧克力)。想象它的气味、味道,以及它在你嘴里的感觉。你流口水了吗?我仅仅是描述了一下,就流口水了,不需要节拍器。如果神经科学家现在扫描我的大脑,他们可能会发现,在我的大脑中,味觉和嗅觉的重要区域以及控制唾液分泌的区域的活动在增加。
如果这个实验让你闻到或品尝到你最喜欢的食物,或者让你有点儿想流口水,你就成功地改变了自己神经元的放电,达到了与大脑自动预测一样的结果。这个过程与你之前看到的三幅图类似。在这两个案例中,我采用的都是经过深思熟虑的、精心设计的例子,来解释大脑这种天生的、自动的行为。
事实上,预测只是你的大脑与自己的对话。无数神经元会根据大脑召唤的过去的经验,并与现在的情况结合,对未来即将发生什么做出最佳猜测。然后,这些神经元向大脑其他区域的神经元宣布这个猜测,改变它们的放电状态。与此同时,来自外部世界和你身体的感官数据将自己注入对话,确认(或不确认)你经历的预测是否为真实体验。
事实上,你的大脑的预测过程并不完全是线性的。通常,你的大脑有几种方法来处理特定的情况,它会对每种方法做出一系列的预测和估计。森林里的沙沙声,是由风、动物、敌人还是放牛的小男孩引起的?那个棕色长条状的物体是树枝、手杖还是步枪?最终,在每个时刻,总有一些预测会获胜。通常,预测会与感知数据吻合,但并非总是如此。无论如何,成功的预测都会变成你的行动和感官体验。
所以,你的大脑会做出预测,并把它们与来自外界和你身体的感官数据进行比对。即使我是一个神经科学家,接下来发生的事情也令我震惊。如果你的大脑预测得很好,你的神经元就会以一种与传入的感官数据相匹配的模式放电。这意味着,除了证实你大脑的预测,这些感官数据本身并没有其他用途。你在这个世界上看到的、听到的、闻到的、尝到的,以及在那一刻你的身体感受到的,都是你的大脑构造出来的。通过预测,你的大脑有效地让你做好行动的准备。
假设那个士兵的大脑预测前方会出现一排游击队员,敌人真的就出现了。从他大脑的角度来看,出现的敌人证实了这个预测,因为他的大脑已经构建了敌人的样子、声音和气味,调整了他的身体预算,并为他的身体行动做好了准备。因此,他举起了枪,准备射击。
但在真实的故事中,士兵的大脑做出了错误的预测。它预测的是一群拿着机枪的游击队员,而实际上他面对的是一个拿着放牛棒的男孩和一群牛。在这种情况下,他的大脑有两种选择。一种选择是,整合外部世界的感官数据,更新他的预测,构建一个男孩和他的牛的全新的、正确的体验。这个新的预测将在士兵的大脑中播下种子,提高下一次预测的准确性。科学家给这种选择起了个别致的名字,即“学习”。
然而,士兵的大脑做出了另一种选择,尽管有来自外界的感官数据,他的大脑仍然坚持自己的预测。发生这种情况的原因有很多,其中之一是他的大脑预测他的生命危在旦夕。大脑预测追求的并不是准确性,而是为了让我们活下去。
当你的大脑预测正确时,它创造了你的现实。当它出错时,它仍然创造了你的现实,希望它能从错误中吸取教训。幸运的是,那个士兵的战友拍了拍他的肩膀,促使他重新看了一下,让他的大脑启动新的预测。
现在,就常识而言,板上钉钉的是:所有这些预测都是逆向发生的,与我们的体验相反。你和我似乎都是先感知后行动的。你看到一个敌人,然后举起你的步枪。但在你的大脑中,感觉实际上是第二位的。你的大脑会首先为行动做准备,比如将食指放在扳机上,调整身体预算以支持这个动作。大脑还把这些预测传递到你的感觉系统,如你指尖上钢铁般冰凉的触感和心跳加速的感觉。以那个士兵为例,他的大脑听到树叶沙沙作响,这引导他把手放在枪上,并误导他看见了根本不存在的敌人。
没错,在你意识到自己的动作之前,大脑已经启动了你的行动。了解这一点非常重要。毕竟,在日常生活中,你做很多事情都是有选择的,对吧?至少看起来是这样的。例如,你选择打开这本书,阅读里面的文字。但大脑是一个预测器官。它会根据你过去的经历和当前的情况启动你的下一组行动,而且是在你意识不到的情况下进行的。换句话说,你的行为受你的记忆和环境的控制。这是否意味着你没有自由意志?那谁该为你的行为负责呢?
自哲学诞生以来,自由意志是否存在,一直就是哲学家和其他学者争论的焦点。我们不大可能在这里解决这场争论。然而,我们可以强调一个经常被忽略的问题。
回想一下你上次出现不自主行为的时刻。也许你咬了指甲;也许你的大脑未经思考就对一个朋友说了一些令人遗憾的话;也许当你把目光从一部精彩的电影上移开时,你发现自己吞下了一大袋红色扭扭糖。在这些时刻,你的大脑利用它的预测能力来启动你的行动,你完全没有意识到自己所做的这一切。你当时能更好地控制自己,改变自己的行为吗?也许可以,但非常难。你要为你的这些行为负责吗?是的,一切责任都在你。
引发你行动的预测不是凭空出现的。如果小时候没有咬指甲的习惯,你现在可能也不会咬。如果从未对朋友说过令自己后悔的话,你现在也不会说。如果你从未吃过甘草味的糖……你懂的。你的大脑会根据你过去的经历来预测和准备你的行动。如果你能神奇地回到过去,改变你的过去,你今天的大脑就会做出不同的预测,你的行为也会随之改变,你对世界的体验也会不同。
改变你的过去是不可能的,但是现在,通过一些努力,你可以改变你的大脑对未来的预测。你可以投入一点儿时间和精力来学习新的想法。你可以策划新的体验,尝试新的活动。你今天学到的每一件事都会让你的大脑对明天做出不同的预测。
下面来看一个例子。我们每个人在考试前多多少少都会感到紧张,但对一些人来说,这种紧张会造成严重后果。根据他们过去参加考试的经验,他们的大脑会预测到他们会心跳加速、手心出汗,他们无法完成考试。如果这种情况经常发生,他们就会挂科,甚至辍学。但问题是,心跳加速并不一定意味着焦虑。研究表明,学生可以学会体会他们的身体感觉,不要总想着焦虑,而是将其视为一种坚定的决心。当这样做时,他们在考试时就会表现得更好。这种决心让他们的大脑对未来做出不同的预测,同时也可以缓解焦虑。如果充分练习这项技能,他们就能通过考试,完成课程,从学校毕业,这对他们未来的潜在收入会产生巨大的影响。
培养对他人的同理心,也可能改变大脑的预测,并让你在未来采取不同的行动。一个名为“和平种子”的组织试图把来自不同国家、文化冲突严重的年轻人聚在一起,改变他们对未来的预测,比如巴勒斯坦人和以色列人、印度人和巴基斯坦人。这些青少年一起参加足球、皮划艇和领导力培训等活动,他们可以在一个支持性环境中谈论两种文化之间的敌意。通过创造新的体验,这些青少年对未来的预测发生了改变,他们现在希望自己能够在文化之间建起桥梁,最终创造一个更和平的世界。
你可以在小范围内做类似的尝试。今天,我们中的许多人都觉得自己生活在一个高度两极分化的世界里,在那里,持相反意见的人甚至做不到表面的友好。如果你想改变现状,我给你一个挑战。选择一个你强烈关注的有争议的政治话题。在美国,可能是堕胎、枪械法、宗教、警察、气候变化、奴隶制赔偿,或者是对你来说很重要的地方问题。每天花五分钟,站在与你意见不同的人的角度,有意识地思考这个问题,不是在脑子里和他们争论,而是试着去理解为什么一个和你一样聪明的人的想法会和你相反。
我不是要你改变想法,也不是说这个挑战很容易。这个挑战需要消耗你的身体预算,而这可能会让你感到非常不愉快,甚至觉得毫无意义。但当你试着真心地站在他人的角度阐述问题时,未来你可能会改变对那些与你持不同观点的人的预测。如果你能诚实地说,“我绝对不同意这些人的观点,但我能理解他们为什么相信自己所做的事情”,那么你的世界会少一些偏激。这不是神奇的自由主义学术垃圾。这是一种策略,源于与你的预测大脑相关的基础科学。
如果你学过某种技能(无论是开车还是系鞋带),你就会知道,今天需要特意努力的事情,只要有足够的练习,明天就会变得自然而然,最终这些技能会变成自发行为。这是因为,你的大脑已经调整和修剪了自己,做出了不同的预测,启动了不同的行动。而你也会以不同的方式体验自己和周围的世界。这是自由意志的一种形式,或者至少我们可以称其为自由意志。我们可以选择自己要接触的东西。
我想说的是,你可能无法在冲动之下改变自己的行为,但你有机会在冲动之前改变自己的预测。通过练习,你可以让某些行为更容易发生,自动化更强,并且比你想象的更能控制你未来的行为和经历。
我不知道你是怎么想的,但我觉得这条信息带来了希望,尽管,正如你可能怀疑的那样,这一点额外的控制附带了一些条件。更多的控制也意味着更多的责任。如果你的大脑不只是对外界做出反应,还在积极地预测世界,甚至塑造自己的线路,那么当你表现不好时,谁来承担责任?当然是你。
现在,当我说责任时,我并不是说人们生活中所经历的悲剧或苦难都应归咎于他们自己。我们不能选择我们所接触的一切。我也不是说患有抑郁、焦虑或其他严重疾病的人应该为自己的痛苦负责。我想说的是:有时我们要对一些事情负责,不是因为这是我们的错,而是因为我们是唯一能改变它们的人。
当你还是个孩子的时候,看护你的人照顾着连接你大脑的环境。他们创造了你的生态位。不是你选择的那个生态位——因为你还是个婴儿。所以你不必为你早期的大脑连接负责。如果你在非常相似的人们的身边长大,他们穿着相似的衣服,有着相同的信仰,或者肤色相近,体型也差不多,那么这些相似之处会调整和修剪你的大脑,让你预测人是什么样的。你正在发育的大脑被赋予了一条发展轨迹。
当你长大后,情况就不一样了。你可能和各种各样的人交往。你可以向你小时候形成的信念发起挑战,改变你的生态位。你今天的行为成为你大脑对明天的预测的来源,而这些预测会自动引发你未来的行为。因此,在训练打磨自己的预测上,你有选择的自由,相应地,你也要为结果负一定的责任。关于能够打磨什么,并不是每个人都有广泛的选择,但每个人都有一些选择。
大脑具有预测功能,但你作为大脑的主人,对自己的行为和经历所拥有的控制权远超你的想象,当然,你应该承担的责任也比你所能想象的要多。但如果接受了这一责任,你就要考虑各种可能性。你的生活会是什么样子?你会成为什么样的人?