通过向复杂系统用户隐藏信息的方式来解决问题,这便是层级化结构的美学。在你的手机里,最高层级被称为“应用层级”,我们不需要知道或理解其他层级的工作原理。如果你想发一条群聊信息或拍张照片,你不用搞清楚手机的存储调配协议。类似地,我们也应当庆幸自己在开动脑筋的时候不用理解背后的原理。我们不需要知道午餐如何被转化为能量,只管饭来张口就好了。认知活动也是一样。现在,用手指指一下你的鼻子。你知道你是怎么做到的吗?控制肌肉的神经信号是如何产生的?你意识不到这个过程,这也不在你的知识体系之内。
The Consciousness Instinct
我们通过大脑的应用层级——意识来控制我们的行为,就像波音777的飞行员通过电脑程序来驾驶飞机。
但是,大脑真的有层级化结构吗?还是说层级化只是一种流于形式的概念,在生物界并不存在?
当你产生一个新想法,常常会发现其他科学家和你想得一样,甚至比你早很多年。无数个事实告诉我们,人类的思想终究来自人类——回顾整个历史长河,已经有许多人提出了类似的思想。在这里,我们选择追寻谢菲尔德大学的三位前辈:托尼·普雷斯科特(Tony Prescott)、彼得·雷德格雷夫(Peter Redgrave)和凯文·格尼(Kevin Gurney)。他们都精通神经科学、机器人技术以及计算机科学,展现出来的才华似乎永不枯竭。他们大约在20年前写下一篇关于层级化的会议论文15,为我们指明了方向。故事还得从伟大的19世纪英国神经病学家约翰·休林斯·杰克逊(John Hughlings Jackson)说起。杰克逊是一位毋庸置疑的杰出医师,一位引领世界的一流骑手。可惜的是,一旦拿起笔,这位一流骑手就像换了匹三流的马——他的字迹几乎无法辨认,好在几位优秀的同仁帮助世人理解了他的工作。
达尔文启发了科学界和医学界,杰克逊也紧随其后。在自然选择的塑造下,大脑成为一台感觉运动机器,每个物种都拥有自己的独特能力。对人类来说,大脑的高级层级最擅长调控行为,但高级层级和低级层级都默认保有一些基本功能。例如,猫或老鼠在切除大脑皮层之后依旧能做出有目的的行为,例如行走、理毛、进食以及喝水。但是,高级层级缺失后,一些更复杂的行为就无法完成。普雷斯科特和他在谢菲尔德的同事如此写道:
(杰克逊)将神经系统分为低级、中级和高级中枢,并认为各层级从低到高依次展现了从“高组织性”(最固定)到“低组织性”(最可变)、“最自动”到“最不自动”、最“完美反射”到最不“完美反射”的转变,这一转变伴随着行为分解能力的提升——高级中枢和更低层的中枢执行着同样的感觉运动调控工作,但前者的实现形式更为间接16。
杰克逊很快从自己的层级化理论中看到了更多,并提出系统中必须包含“分离”(dissociations)机制,他将这一术语引入了神经病学,根据他的观点,特定大脑区域损伤会产生特定的行为缺陷。因此,将高层层级剥离,只有底层层级能做出响应,且该响应受限于底层层级的能力,就像大脑皮层被切除的猫那样。