思考和学习：解锁大脑运作的秘密

小时候，我一直在思考一个问题：思考和学习究竟是怎么回事？是不是我心里住着个小人，他在帮我吸收知识、做出判断？

当我对于某件事情犹豫不决的时候，我又觉得我心里住着两个小人，一个让我向东，一个让我向西，最终其中一个小人在辩论中胜出，我做出了决定。

然而，事实真的是这样的吗？这些小人又是什么呢？直到我成为一名脑外科医生，一名脑科学工作者，这些问题才得到解答。

“心想事成”正确吗？

“心想事成”“心有灵犀”“专心致志”“问心无愧”这些古人流传下来的成语让我们一直有一种错觉：心脏是产生意识的器官。

然而，作为一名脑外科医生，我发现，当大脑发生变化（受伤或被切除）时，人的性格也会发生改变：有些脑损伤让人抑郁；有些变化让人狂躁或者懦弱；有些能让人改变价值观、宗教信仰和幽默感；有些脑损伤则让人举棋不定，产生妄想或者幻觉。如果脑损伤严重，患者甚至会直接失去意识，转入昏迷。

比如，我有一位脑肿瘤患者，本来是一位教思想政治的严肃古板的大学老教授，最讨厌的就是“低级趣味”，手术以后却成为一个爱讲荤段子，整天抱着手机看综艺节目的“油腻男子”，还经常送老伴玫瑰花，大玩浪漫。我接触到的很多案例都表明：精神世界和大脑不可分割，与心脏似乎毫无关联。

为什么古人觉得思考和情绪是从心脏发出的呢？因为心脏是受神经系统支配最敏感的器官。人类日常生活的经验是，心脏跳动的节律非常符合情绪的变化。比如看到喜欢的人，心脏跳动如小鹿乱撞；兴奋紧张的时候，心脏跳得就特别快；放松的时候，心跳又会变得比较慢；非常愤怒的时候，心脏会特别难受甚至停跳。这些都容易让人误以为心脏就是和情绪以及思考密切相关的器官。

直到19世纪后半叶现代神经科学诞生，才明确了思考的真正器官是大脑，而且心脏也是受神经系统控制的。因为从根本上说，心脏是一个泵血器官，并没有产生意识的物质基础——数以亿万计的神经元。

神经元是一种神经细胞，也是大脑工作的基本单位。人和动物都是由细胞组成的，大脑作为一个器官也不例外。

2019年，《细胞》（CELL）杂志发表论文，科学家详细解剖了果蝇的大脑。虽然只有罂粟种子大小，但其复杂程度令人难以置信——具有10万个神经元。而人的大脑约有3斤重，共有860多亿个神经元——接近于整个银河系恒星的数目，这还不包括大脑中用于支持、提供营养、辅助神经元细胞的神经胶质细胞，其复杂程度和果蝇完全不是一个级别。

回到最初的问题：我心里的小人是什么呢？是灵魂？是神明？都不是，是这群神经元的集体电化学活动。所有的体验、思考、选择、爱、创造都是大脑里的神经元电化学风暴的最终结果。

你是谁？你会做出怎样的选择？这取决于此刻你大脑里的神经元正在干什么。

是的，正如你在上图中看到的，这就是神经元的样子。任何大脑，包括动物的大脑，细分到细胞层面，都是类似的神经细胞。这是一种多角形的细胞，中间圆滚滚的细胞核承载着生命体的遗传物质，细胞体的每个角都伸出长长的“触手”，与其他神经元的触手相连。专业上，这些触手叫树突或者轴突。触手的连接称为突触。

为什么要有这么多的触手和连接呢？因为大脑在本质上是一个信息处理工具。信息处理最重要的就是传递和交流。单个神经元并不会有任何作为。一般来说，连接越多，交流越活跃，大脑的功能就越强。

作为最复杂的信息处理器，人的大脑拥有860多亿个神经元，而平均每个神经元拥有超过1.5万个突触，每时每刻，我们大脑里的数万亿个神经信号就像接力赛运动员一样，在神经元组成的网络上飞奔。

学习的本质

当我们在学习的时候，这些吸收知识的小人又是什么？

学习的本质，并不是增加神经元细胞，而是增加神经细胞之间的连接——突触。

这是人类进化过程中一个非常聪明的设计。因为如果学习本领会增加神经细胞，那么随着知识的积累，大脑就会越来越大，每个人都会成为“大头娃娃”，对生物体是一个非常大的累赘。大脑这种只增加“软件”、不增加“硬件”的方法很好地适应了资源有限的环境。

如果我们对一项技能或知识完全陌生，神经元可能就没有这方面的任何连接。当我们不断重复技能或者知识的训练，一个个神经元就开始手牵着手，慢慢地尝试进行新的连接。训练次数越多，重复得越频繁，神经元的连接就越稳定，我们所掌握的本领就越牢固。

所以说，“勤能补拙是良训，一分辛苦一分才”。外科医生、钢琴家、奥运健儿，各行各业的从业者莫不如是。如果想成为专家，必定要进行艰苦的训练，付出汗水。

可是，这又带来了另一个问题。就像软件可以卸载一样，如果一项已经掌握的技能长期不训练，已经掌握的知识十几年没有再温习或者使用过，那么大脑中稳定的神经连接就会慢慢减弱，直到完全消失。这个过程就叫作“忘记”。很显然，我已经忘记20多年前高中老师教我的圆锥曲线和二次函数，虽然当时我的数学成绩还不错。

来看最后一个问题。

我们的日常生活由成千上万个小决定组成。该不该吃这个奶油蛋糕？今天穿哪件衣服？去哪里？走哪条路？怎样回应？

在我们选择的时候，大脑中正在发生什么？

正如上文所述，神经元并不会单独行动，无数个神经元组成了神经连接，无数的神经连接进一步组合形成了神经网络。

有关人类决策的科学观察发现，大脑是由若干互相抗衡的神经网络组成的。每套网络都有自己的观点和看法。在判断要不要吃奶油蛋糕的时候，有的网络想要摄入糖分和脂肪；另一些网络则从你保持身材的长远角度考虑而投反对票；还有一些网络甚至会建议你，如果明天去健身房，你就可以吃蛋糕。你的大脑就像一个神经元的议会，由互相竞争的政党组成，争夺着对国家的掌控权。

大脑中的冲突持续不断，带来的结果就是我们自己和自己争吵，自己骂自己，自己骗自己。到底是谁在和谁说话呢？心里的小人又是什么呢？其实都是你，只不过是你的不同部分罢了。