推荐序 认识我们的大脑
理性是并且也应该是情感的奴隶，除了服务和服从情感之外，再不能有任何其他的职务。
——大卫·休谟
美国威斯康星大学麦迪逊分校著名的心理学家和神经学家理查德·戴维森（Richard J.Davidson）与他的合作者沙伦·贝格利（Sharon Begley）合著的《大脑的情绪生活》是一本生动、有趣的书。它所讨论的主题虽然专业而且艰深，但作者显然并不打算把它写成一本严肃的科学著作。本书依循了德裔美籍生物物理学家、分子遗传学先驱、1969年诺贝尔生理学或医学奖获奖者马克斯·德尔布吕克（Max Delbrück）所倡导的神经科学家应有的著述风格：“想象你的听众毫无专业背景，但又无限睿智。”确实，与其他学科相比，这个世界上能够读懂专业脑科学或神经科学文献的读者真是少而又少。我想，这也一定是戴维森和贝格利撰写此书时的信条。
关于情感与理性，对人类来说似乎是一个永恒、亘古的话题。从古希腊、古罗马的哲人到中世纪的宗教神学，直至近现代的神经科学家和认知科学家，都将其视为人类存在的基本命题。但就这个命题所涉及的自然属性而言，它的历史可能比我们想象的还要漫长。如果不说它和生命本身一样悠远（40亿年），起码也可以追溯至6亿年前的寒武纪。因为无论情感还是理性，都产生于我们的大脑。而构成大脑最基本的要件——神经元，却并非灵长类（大约出现于6000万年以前）和人类（大约出现于700万年以前）的专属。神经元非常“娇嫩”，它不可能被保存在化石中供后人研究。因此，古生物学家无从知晓最早拥有神经元的生命出现在什么时候。但生物学家却可以确切地告诉我们，那些诞生于寒武纪，而且今天仍然生活在这个星球上的某些生命，如海蜇以及它的近亲，一类被称为“刺细胞动物”（cnidaria）的生物，是目前世界上已知的最早拥有神经元的生物。令人难以置信的是，这些远古的低等生物所拥有的神经元以及神经胶质细胞（neurogliocyte），与我们人类所拥有的并没有本质的差别。指出这一点，对于理解戴维森和贝格利的这本著作非常重要。
以上事实可以使我们对人类的大脑——正是它蕴含着我们引以为傲的人类理性与情感——有一个更全面、更深刻的认识。对大部分人来说，这种认识也许仅仅限于对“造物主”的敬畏：成年人的大脑由大约1000亿个神经元和1万亿个神经胶质细胞组成，每个神经元平均有5000个突触（synapse），这就意味着，一个人脑中包含的突触总数量将达到不可思议的5×1014个，而据天文学家的估算，整个银河系中恒星的总数量也不过5×1012颗。人脑中的神经元通过突触以复杂的方式相互联接成一个整体，而这个神奇的整体不仅赋予了我们理性，也赋予了我们爱情、亲情和梦想。惊叹之余，我们也许会情不自禁地认为：人脑的结构设计一定是如此精致和完美，足以让世界上任何一台人工制造的电脑相形见绌、黯然失色。但是，这恰恰是一个完全错误的认识！
事实上，在演化神经学（evolutionary neurology）看来，单就人脑的结构而言，其“设计”不仅低效，而且还非常蹩脚，甚至比不上一台20世纪80年代初期流行的IBM个人台式电脑。其中的道理十分简单：因为人脑并非“设计”而来，而是进化而来的。用法国分子生物学家、1965年诺贝尔生理学或医学奖获奖者弗朗索瓦·雅各布（Fran?ois Jacob）的话说，“进化是一个修补匠，而不是工程师”。美国约翰·霍普金斯大学医学院神经科学系著名的演化神经学家戴维·林登（David J.Linden）教授在《进化的大脑：赋予我们爱情、记忆和美梦》（The Accidental Mind：How Brain Evolution Has Given Us Love, Memory, Dreams, and God）一书中，则形象地把人类的大脑比喻成一杯哈根达斯的“甜筒冰淇淋”，人脑区别于其他生物大脑的地方，只在于它最上面所加的那一勺巧克力酱而已，而其下面的冰淇淋还留在原处，基本没有改变（见该书中译本，沈颖等译，上海科技出版社2012年版，第14页）。
我们不妨把大脑的进化看做这样一个过程：一位聪明的工匠碰见一位专制的国王，国王命令他去完成一项任务——把一辆20世纪初生产的T型福特车改装成一台现代轿车，但前提是不能破坏原车的任何部件和功能，只能通过在原有的零部件及其功能上增加新的装置来实现这一目的。这个故事中的国王就是“大自然”，工匠的名字叫“自然选择”，工匠要完成的任务就是人脑的进化，而那台老旧的T型福特车则是人脑进化的前提和基础——哺乳动物脑。事实上，在大脑开始进化为人脑（大约距今700万年左右）之前的每一个节点上，自然选择所面对的，都是上一个阶段更为老旧的古董“老爷车”。顺着“进化树”（evolutionary trees）往前追溯，它们分别是：哺乳动物脑（大约距今2亿年左右）—爬行动物或两栖动物脑（大约距今2.5亿至4亿年左右）—低等脊椎动物或节肢动物的神经系统（大约距今4亿至5亿年左右）—无脊椎动物或软体动物的神经元组织（大约距今6亿年左右）。
按林登教授“甜筒冰淇淋”的隐喻，人脑最底层的结构是距今大约4亿至5亿年左右形成的脊椎动物的神经中枢。其实它只是一个前端略为粗壮的杆状物，被称为脑干（brain stem），它负责我们生命中那些无须意识控制的基本功能，如心跳、血压、呼吸、体温、睡眠和消化。和脑干紧密相连的则是小脑（cerebellum），它的雏形距今2.5亿至4亿年前开始出现在两栖动物身上，因此也有人称之为“两栖动物脑”。它主要负责人类身体的空间平衡感，使我们能够平稳、流畅和协调地进行各种运动。从小脑往上（严格说应该是上前方），依次是一个包含着中脑（midbrain）、下丘脑（hypothalamus）和丘脑（thalamus）的区域，它是距今2亿年左右开始出现在哺乳动物身上的，因此也被人称为“哺乳动物脑”，它的主要功能是处理一些社会性行为，如性行为、攻击行为和合作行为等。这一区域事实上还包含着由杏仁核（amygdala）和海马回（hippocampus）组成的所谓“边缘系统”（limbic system），它的主要功能则是处理各种基本的情感或情绪，如恐惧、愤怒、嫉妒、同情、感恩等（杏仁核），以及对特定信息的储存和记忆（海马回）。人脑的最表层是一块形如厚棉毯、布满皱褶的大脑皮质（cerebral cortex），从前往后分别由前额皮质（prefrontal cortex）、顶皮质（parietal cortex）、枕皮质（occipital cortex）和颞皮质（temporal cortex）组成并包裹着整个大脑。大脑皮质的内侧，即更接近中脑的部分，被称为“旧皮质”（archicortex）；而大脑皮质的外侧，则被称为“新皮质”（neocortex）。大脑新皮质是高级哺乳动物在进化过程中发展出来的，它们分别掌管着诸如分析、计算、推理和决策等高级的神经活动。而人的大脑新皮质的面积在所有哺乳动物中是最大的，它具有包括一般灵长类在内的哺乳动物所不具备的高级认知功能，如语言、阅读、学习、抽象思维等。从某种意义上讲，这就是林登教授所谓的“最后一勺巧克力酱”。
人类的大脑事实上就是一块“活化石”，忠实地记录了生物神经系统进化的全部过程。但要正确地解读这块“化石”，还需要演化神经学家、演化生物学家、演化心理学家的科学洞见与科学实证。而戴维森和贝格利的这本著作则为此提供了丰富的思想。这些创造性的思想主要包括以下内容。
虽然主管人类情绪的脑组织已经有了上亿年的进化史，而主管人类理智的脑组织只有区区不足1000万年的发展史，但这并不能证明，像传统理论所阐述的那样，我们的理性比我们的情绪更重要。正如戴维森在该书序言中所说的：“……‘天地之间的事物超出了’主流心理学和主流神经科学标准理论的‘想象’。怀着这样的想法，我闯出了这两门学科的疆域。尽管有时曾被击倒，但我希望，最终我至少部分实现了自己最初的目标：通过科学和严谨的研究证明，情绪对大脑功能以及精神生活都处于中心地位，而绝不像如主流科学一度认为的那样，情绪仅仅是神经科学中的一个琐屑现象。”事实上，包括恐惧、愤怒、同理心、信任、感激等许多哺乳动物所具有的基本情绪要素，都是它们在严酷的生存竞争中积累下来并通过自然选择内化为神经机制的禀赋。这些禀赋对于我们人类来说，仍然具有不可或缺的重要意义，它代表着“自文明曙光出现以来人类看重的那些心灵品质……慈悲、幸福、宽厚、无私、善良、关爱等，它们代表着我们人类高尚的一面”。
其次，人类虽然从哺乳动物脑中继承了决定情绪的基本功能，但这并不意味着人类的大脑新皮质对这一功能的无所作为。其实，回忆一下此前我们所讲的那个“故事”你就可以明白：作为“工匠”的自然选择并非只是被动地接受已有的进化成果；相反，它恰恰是要在原有的基础上，增加新的功能。因此，人类的大脑新皮质必然会全面地介入和参与情绪的决定过程。这正是戴维森在神经心理学领域做出的一个重大贡献。如他在该书序言中所说：
挑战通行的研究范式，会遭遇重重困难。20世纪80年代初的我对此深有体会……按照当时的观点，控制情绪是大脑边缘系统的专属职责。我对此的看法则完全不同：由高度进化的前额皮质等区域掌管的高级皮质功能对情绪有决定性的影响。
当我提出了情绪与前额皮质相关的观点之后，反对之声不绝于耳。批评者坚称前额皮质是理性的所在地，而理性正是情绪的对立面。因此，前额皮质绝无可能对情绪产生影响。如果科学界盛行的风向与你前进的方向相左，你要想闯出一片自己的天地，那就只能踽踽独行。我希望在理性的所在地找到情绪的决定因素，这在同行眼里简直（客气点说）是堂·吉诃德式的空想，对于一个神经科学家来说就跟试图在阿拉斯加找到大象一样不切实际。经典心理学将思想（位于高度进化的新皮质）与情感（位于皮质下的边缘系统）截然分开。而我对这种划分的怀疑，似乎可以轻易地葬送而不是推动一个年轻人的科学生涯。
当然，历史最终证明了戴维森所做的探索是正确而且也是值得的。今天，神经科学家已经就这一观点达成了共识。
第三，如果人类的大脑是人类千百万年演化的结果，那么，面对这一结果，我们是否可能对它的改变施加任何影响？这是摆在戴维森和所有演化神经学家以及我们每一个人面前的一个尖锐而且重大的问题。戴维森通过其对禅修的实践和研究，对此作出了肯定的回答。戴维森的研究表明，人类可以改变大脑的活动模式，增强人们的同理心、慈悲心、乐观心态和幸福感。而戴维森对主流情绪神经科学的研究则证明，改变大脑活动模式的关键正是那些支配高级推理活动的区域。如今，每年都有数千篇关于禅修心理机制和神经机制的文章在一流的科学期刊上发表。而戴维森与其同事合作发表在负有盛名的《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上的文章，则是这类研究论文中的第一篇。
1998年，美国和瑞典的神经科学家发现，成年人的大脑中每天都会产生出数千个新生的神经元。而此前生物学家一直认为，只有在人的发育期，大脑才会生长出新的神经元。进一步的研究表明，这些新生的神经元往往是受到外界环境和信息的刺激才生长出来的。但奇怪的是，如果这些刺激不再持续下去，经过一段时间以后，这些神经元就会慢慢地凋零、死亡。而不断加以适当的刺激，则会让这些新生的神经元始终保持其生化活力，并最终成为我们大脑的新成员。更多的神经元虽然不会改变人类大脑的基本属性，但却会在微观层次上对我们的行为产生许多有益的帮助。例如，可以提高我们的记忆力，提高我们的学习效率，使我们的心境变得更加平和与幸福，甚至可以在很大程度上改善阿尔茨海默病患者的生活质量。目前，戴维森和他在威斯康星大学麦迪逊分校的研究团队正在研究的课题，就是试图探寻禅修与人脑中新生神经元稳定生长的关系及其背后的机制。可以预期，这一研究的突破，将使人类对大脑以及自身的认识进入一个全新的境界，并在很多方面造福于人类。
《大脑的情绪生活》是一本生动、有趣的书，也是一本深刻的书。
我始终相信，真、善、美是科学的真谛。充分的论证是一种科学之“真”；严谨的逻辑是一种科学之“美”；而让理论与人性中美好的东西相契合则是一种科学之“善”。这就是本书带给我的信念与信心，希望它也带给读者这样的信念和信心。
是为序。
叶航
浙江大学经济学院教授
浙江大学跨学科社会科学研究中心主任
2014年11月于浙大西溪
