大脑使用指南：其实你活在大脑创造的虚拟世界里
作 者：赵思家
自序 Preface
引言 Foreword
ONE 大脑是个什么玩意儿 先来一口医学科学！
神经科学是什么鬼？
关于大脑的十大流言
装×必备：透视大脑的技术
没存在感的小脑
最短和最长的神经细胞
Sheldon送给Amy的生日礼物——Cajal的神经细胞插图
神经细胞的好伴侣——胶质细胞
TWO 其实我们活在大脑创造的虚拟世界里 视觉：眼见不一定为实
听觉：听不听得到，就这个旋律
嗅觉：别动，这是什么味道？
味觉：舌尖上的神经科学
触觉：来试试触摸的新姿势
THREE 我们应该科学地找对象 什么是美？
为什么国民男神一换再换？
相亲时的“看对眼”到底是怎么回事？
亲亲时为什么要歪头？
心痛是矫情还是真痛？失恋真的和被热咖啡泼到差不多疼吗？
劈腿还是不劈，是个问题
大脑是最大的性器官
“你这个色坯！”
想做爱？男人和女人打开方式大不同！
为什么怀孕时会犯恶心？
一孕傻三年？为什么肚子大了会影响脑子？
FOUR “我是谁”“从哪里来”“到哪里去” 意识从哪里来？
思考时，脑海里的那个声音是怎么产生的？
H.M.是谁？
你脑海里能浮现出初恋的模样吗？
睡着时，大脑在做什么？
为什么会做梦？
真的可以睡觉时学习吗？
贫穷，可能会影响孩子的大脑发育
大脑里的GPS：2014年诺贝尔医学奖
时间都去哪儿了？
上瘾，到底是怎么一回事？
“恐惧”从何而来？
FIVE 加上神经科学的光环，是科幻，还是未来？ 读心术真的可以实现吗？
人真的能有预知未来的能力吗？为什么有时感觉“似曾相识”？
行尸走肉？僵尸的神经科学
换头术——永生的钥匙：身体过奈何桥，大脑留下来
后记 Postscript
专业词汇检索 index
我的大脑
大脑被分成四个区域，每个区域叫“叶”或说“脑叶”。因为大脑左右半球，所以每个大脑有四对脑叶。也因为大脑分为左右半球对称，这里仅展现左脑侧面的脑叶分布。
额叶Frontal lobe
性格、管理和计划、自我意识、奖励（做某事而得到愉悦感）、评判（一幅画是美还是丑）等等重要的认知功能都和额叶密不可分。
在人类大脑中，额叶是最大的脑叶，但有些动物基本没有额叶，这显示了额叶与进化可能有很大的关系。
颞叶Temporal lobe
主要负责处理听觉信息。颞叶内侧有一个叫海马体的结构，它在形成长久的记忆中有重要的功能。颞叶还会帮助视觉系统“看脸”——物体和人脸识别。
脑干Brainstem
控制呼吸、心跳、吞咽等等不需要意识就能做出的日常行为。
顶叶Parietal lobe
这里有负责处理各种感知信息（包括痛觉、触觉、空间感等）的综合中心。同时，人类特别强大的语言和记忆能力也和这里密不可分。
小脑Cerebellum
在应激反应中有重要作用。由于小脑不会主动产生行为，所以常常被忽视。其实，大脑的主要作用就是分析外界带来的感知信息，并且做出合适的动作反应。而小脑恰恰是调节两者之间关系的不可缺少的重要器官。它能够同时处理大脑和脊髓两边发送过来的信号，调节我们的姿势在时间和空间上的准确度。小脑帮助我们更好地控制自己的身体，成为自己身体的主人。从开瓶盖，到打高尔夫球，再到复杂快速的讲话、乐器演奏，都是小脑帮我们学会的。
枕叶Occipital lobe
主要负责处理视觉信息，梦境中的视觉效果也是这里产生的哟。
另类大脑
你哪儿来那么多问题？
·彷徨的榴：为什么有人觉得臭、有人觉得香？
·不同颜色的杯子会影响咖啡的味道
·上瘾，到底是怎么一回事儿？
·一系列色色的问题（章节四）
·什么是听觉的“鸡尾酒效应”？
·每天听音乐超过一小时，真的会导致听力减退吗？
·听莫扎特的音乐，小孩更聪明？
·为什么下雨天里的睡眠质量特别好？
·“咔嚓”声让脆皮冰淇淋变得更好吃？
·你的脑海里能浮现出初恋的模样吗？
·大脑里的GPS：2014年诺贝尔医学奖
·“恐惧”从何而来？
·凭什么狗鼻子那么灵？人类的嗅觉是退化了吗？
·嗅觉是怎么工作的呢？
·老师教你的舌头味觉地图是错的！
·味觉是怎么产生的呢？
·没存在感的小脑
·为什么要长两只眼睛？
·闭上眼，在视野里漂浮的那些奇怪的东西是什么？
·来一口花椒，体验50赫兹的震颤感
·冷暖自知：为什么薄荷尝起来凉飕飕？
·我痒，我挠，故我在
·心痛是矫情还是真痛？失恋真的和被热咖啡泼到差不多疼吗？
·大脑是如何“看”到的？
·为什么《还珠格格Ⅱ》里的紫薇撞上石块后失明了？
·大脑骗局的泄密——裙子到底是蓝黑色还是白金色？
·多一点颜色：艺术家最想得的精神病四色视觉
·那天生盲人的视觉皮层怎么办呢？
推荐序 与世上最聪明的大脑做伴
“大脑”这个词，足以牵动每一个人的神经。
每一个活人都有一颗不断运行的智慧大脑，也是人区别于其他物种的标志性器官，我们会好奇大脑是如何运作的，以及人是怎么超越动物的（最好也能超越邻居家的孩子）。
2016年3月AlphaGo（阿尔法围棋，一款围棋人工智能程序）战胜世界顶尖的围棋选手李世石这一事件，必将载入史册，电脑开始对人脑发起终极挑战，“人工智能”被推到了聚光灯下，计算机领域的工程师们在夜以继日地研究如何从大脑构建中吸取灵感，制造更智能的机器。思想家们一直在思考“我是谁”，试图厘清精神与物质的关系。而这一切的底层，都是建立在对人脑运作机制的破解的基础之上。我们对人脑每多一分了解，上述问题就离最终答案接近一分。
这门学科，我们称为“神经科学”。
赵思家便是从事神经科学研究的一位优秀博士生，就读于UCL（伦敦大学学院）神经科学系，UCL的神经科学系在该领域的研究是全球数一数二的。她本科和硕士也是在UCL分别学习神经科学和计算机。我很看好这样的跨界，特别是对计算机原理的掌握，能让她在理解神经运行机制上有所借鉴。
思家的第二个身份是知乎的高产科普大V，在神经科学和心理学的问答中获得了无数的赞誉（知乎第三届“盐Club”荣誉会员等等）。我作为颁奖嘉宾第一次与她亲密接触。
思家的第三个身份是成都人，曾在号称“史上最牛班”的四川省成都市石室中学剑桥国际高中课程实验班就读，他们全班27人全部被英美等国的名校录取。这一点让我很困惑，曾经被报道的史上最牛班可是我的母校成都七中，数十人被清华北大等名校录取，怎么就成了隔壁的学校了呢？这让我格外关注这位隔壁学校的小同学。
今年6月，我去伦敦出差，特地约赵思家相聚，讨教人脑与人工智能方面的问题。众所周知，随着深度学习的展开，机器语音识别获得了突飞猛进的发展，但在特定的场景下，比如有随机的噪声干扰，机器的性能迅速降低到不可用。我本人是学习计算机的，很困惑人脑是怎么解决这个问题的。赵思家给我介绍了一个她设计的实验方法，通俗易懂地讲解了人脑在这方面的工作机制，迅速让我理解了人脑与计算机在这方面的区别。这次的会谈让我清晰且坚定地看到了计算机与人脑之间的巨大差距，得益于她的专业性以及讲解能力，我受益匪浅。一位有良好表达能力的专业人士是多么宝贵！
今年9月，思家把她的新作《大脑使用指南：其实你活在大脑创造的虚拟的世界里》交我阅读并请作序，我有幸能先睹为快，大为过瘾。这本书把科普作品带到了一个新的高度。一方面，作为顶尖高校的在校一线研究人员，在专业性方面与时俱进字字考究，并且附上了相关的论文和书籍作为参考；另一方面，在通俗性上做足了功课，各种打比方画图举例子，甚至别出心裁地把每一个自问自答都附上了难度星级，在思考怎样让读者受益方面非常用心。该书也充满了趣味性，我们日常生活中的“脑残”“脑补”“吃货”等概念，也得到了理论上的权威解读，这样的风趣，让此书的可读性大增，读完了之后更是忘不了。我相信即便是一位文科生，也能够在此书中找到自己的兴趣点。
有别于老外的畅销著作，通常就把一个观点包装成一本书，洋洋洒洒数十万字。读完了可能就只记住了“少吃糖”“把要解决的问题列成清单”这么一些简单概念。这本《大脑使用指南》里是满满的干货，而且对我们打小接受的一些错误观念“左脑情绪右脑理智”等进行了严肃地纠正。我相信这本书，能让每一个有好奇心的人受益，也能帮助我们了解自己。
读完这本书，我特别希望中国以后能多出一些思家这样的科普作家，不仅活跃在科研第一线去探索人类知识的边界，更能够把这些知识转化成普通人能够学习和吸收的养分，让整个世界更加丰富多彩。
王小川
于2016年9月19日
自序 Preface
我叫赵思家，家庭的家，不是佳人的佳。
我现在还在读书，是一名脑科学博士生。准确说来，是神经科学博士生，但这个名字听起来拒人千里之外，常有人问我：“是研究神经病的吗？”“要做开颅手术吗？”“是学心理学的吗？”“我好像有病，你帮我看看？”呵呵，其实都不是。
神经科学是一门研究大脑的科学。这门科学有很多分支，而我所在的分支叫认知神经科学（Cognitive Neuroscience）。“认知”是指人类大脑认识理解客观事物，并与之互动的一种能力，包括且不仅限于感知、记忆、语言、情感和分析推理。与心理学类似，认知神经科学家研究的主题非常广泛，日常生活中的一举一动都是值得观察分析的研究对象。但与心理学不同的是，我们使用的方法是神经科学的生物实验。
需要强调的是，现在很多神经科学研究还并不能用来直接解释心理现象。这里我必须要承认，在这一点上本书中不少文章“标题党”了，有一定的误导性。但要是用真实的题目，又没人愿意翻开这本书了。
我一直很自豪，在最轻狂的年纪，学了世上最酷的专业。
我从来不认为自己是个做科研的料，我性格洒脱，缺乏耐心。但我一直认为，人之所以成为人，就是因为我们的好奇心。我们对火的好奇，让人类吃上熟食，与其他动物区别开来；我们对天空的好奇，驱动人类从莱特兄弟到登上月球仅仅用了60多年；然而，有趣的是，我们似乎对自己的了解少之又少，而了解最少的恰好是让我们对一切感到好奇的大脑。
这让我对大脑充满了好奇，所以选择了神经科学作为本科专业。本科毕业后，我想换个角度来看看大脑——人工智能，所以跨专业读了一个计算机科学硕士。读硕士的一年里，我从另一个角度看到了人类大脑的神奇之处，同时也对神经科学非常怀念，便利用闲时，在知乎上回答各种脑洞大开的问题，那些答案，就是本书的雏形。
我从未想过会在二十出头时出一本与自己专业相关的书，想想实在是太幸运。据我所知，著有大脑相关书籍的作者至少也是大学讲师，而我连博士都未毕业。这也让我异常紧张：我的文字会不会太“逗B”？内容会不会不够有趣？专业性有没有打折扣？会不会让读者对神经科学产生误解？
转念又想，打开这本书的人，对这本书的期待是什么呢？定然不是内容全面、措辞严谨的教科书，也不是深入权威的最新学术综述。我希望任何人，只要是个大脑拥有者，都能随时随地把这本书拿起来看：等人时，坐地铁回家时，甚至蹲厕所时（“痔疮之友”友情提示：请勿占茅坑超过5分钟）……当然也不可能做到完全地“轻轻松松”，有些部分无法避免地枯燥生涩，这里表示万分抱歉，我一定会继续精进。
“科普”是什么？科学普及，普及应该不仅仅是对已经深爱科学的人，而是让原本不理解科学怪人们之疯狂的人，也能够理解科学的可爱之处。
知识，绝对不会无趣；无趣的，只有错误的传递方式。
在此还要特别感谢来自美国卡内基梅隆大学（CMU）的Tina Liu学姐。在本文的视觉神经科学方面，她帮我找到了数个专业性漏洞，并提出了详细的修改意见，十分感谢。因我个人有限的知识和理解，本书无可避免地有这样或那样的错误，还请在知乎或微信公众号（neuroscienceme）上给我留言。如有需要，我会通过知乎专栏和微信公众号推送与书相关的补充和修正。
衷心希望，阅读愉快。
赵思家
2016年5月8日
难得有些初夏模样的伦敦
引言 Foreword
亲爱的读者，是什么原因让你打开这本书的呢？可能是好奇心，可能是觉得封面好看，也有可能只是坐在咖啡馆里消磨时间。无论是怎样的原因，这条指令都来自你的大脑。
无论你是谁，从哪里来，又往哪里去，无论你在不在乎大脑的存在，你与你的大脑都密不可分。你的所有决定、所有情感、所有记忆，都在大脑中生成又在大脑中消失。它至始至终地与你在一起，一起成长，一起老去，无法分离。
你与你的大脑之间的关系也是个细细想来会觉得很恐怖的问题。到底是你在控制大脑，还是大脑在控制你呢？当然，这里我并非想提出阴谋论，但不可否认的是，你的所有感知都由大脑经手，你的所有认知都在大脑中生成，你的所有行为都由大脑执行。
日常生活中充满了各种各样的信息，光线、声音、气味、触觉等等。这些信息都必须通过大脑的分析，才能为你我所用。正是因为大脑，我们才能够感受、理解身边的世界，并对环境产生合理的反应。换句话说，我们所知道的世界，都是由大脑“告诉”我们的。
既然大脑对于我们的生活如此重要，为什么在日常生活中它的存在感如此之低呢？这大概是因为，极简之后必是极繁——最优秀的设计便是让你无法意识到设计的本身。
本书由五十六篇独立文章组成。虽然各自独立成篇，但因为有些内容主题相关，我便将它们划分成了五个章节。为了方便阅读，我还在每篇标题旁边都标识了阅读难度：一颗脑是指“这篇又短又简单”，两颗脑是指“还行”，三颗脑是指“可能有点费脑”。
虽然这是一本面向国内读者的书，但因为当下几乎所有的神经科学研究都是用英文交流，所以本书中所有的专业名词和涉及的人名都有英文备注，所有的引用文献也都是用英文原文，在页脚标出，方便读者自行搜索。
ONE大脑是个什么玩意儿
这章主要是用来帮助完全没有生物或医学背景的读者来个“头盘”，初步了解什么是神经科学，大脑是什么，小脑是什么，脑的基本单位——神经细胞——又是什么。看了这一章，求别再说“人类大脑只开发了10%”，我已经忍了很久了！真的要逼我展开完全体吗？！
TWO其实我们活在大脑创造的虚拟世界里
先来看看你最熟悉的五种感知吧：视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉。这些你熟悉到不能再熟悉的感知联手为你创造了一个全方位的高清虚拟现实，展示着外界传递给你的信息。你不信？看了这章就知道了。
为什么《还珠格格Ⅱ》里的紫薇撞上石块后失明了？每天听音乐超过一小时，真的会导致听力减退吗？花椒所带来“麻”的感觉，到底是味觉还是触觉？失恋真的和被热咖啡泼到差不多疼吗？痒和痛，到底哪个最让你欲罢不能？
THREE我们应该科学地找对象
“饮食男女，人之大欲存焉。”《礼记》里的这句话，用今天的话说就是，吃吃喝喝和找对象，是人最基本的欲望。上一个章节里有几篇讲了吃吃喝喝。这里专门用一章来说说“男女”之事吧。
我在成都长大，成都有条很有名的街叫春熙路，很多外地男同胞来了成都都要空出半天，来春熙路看美女。爱美之心人皆有之，那什么是美？但男女之事，若只是美不美的问题，为什么女人们换国民老公比换包包还勤？
FOUR“我是谁”“从哪里来”“到哪里去”
保安的三大问题：“你是谁”“从哪里来”“到哪里去”。
面对这三个问题，物理学家、哲学家和文学家可能都有自己的看法。咱别说虚的，不如来看看神经科学的解释：
你的个人意识从何而来？大脑是如何感知时间的？你又是如何知道自己“从哪里来”“到哪里去”的？
FIVE加上神经科学的光环，是科幻，还是未来？
有人跟我说，21世纪是神经科学的世纪。
我倒不知如何判定这句话的真假。不过，可以肯定的是，神经科学将会在我们的未来生活中占有一席之地。今天很多常见的科技，像是电灯、无线通信、飞机……在两百年前，如同魔法，是物理学将这些魔法变成了日常。得益于科技的进步，神经科学在过去不到一百年里已有了不少发展。
当今大众认为如同科幻的技术，读心术、预知未来，甚至近两年被媒体炒得很热的换头术。这些类似于科幻的技术，到底离我们多远，媒体的报道又有哪些真真假假？
由于所有问题都独立成篇，并不需要按顺序阅读。我排的这个顺序也并非最科学的，但个人认为按顺序阅读较为方便：从前到后阅读会从直观变得更抽象、所涉及的认知功能也更需要多方面合作，而且在读过第二章后，再阅读第三、四章会更为轻松，也会联想到前文提过的例子，甚至能够通过比较而产生新的疑问。有了前面四章的铺垫，读到最后一章时，可能你还未读，就已经有了些想法了。
亲爱的读者，你对这本书有怎样的期待呢？如果是想学习知识，可能买本百科全书或者教材更合适。如果想打发时间，可能买本漫画书更为合适。而我希望能通过这本书，让国内的读者对神经科学有一些概念，未来看到相关的报道时，有一定的能力可以思辨性地判断它的真假，无须等待专家的一家之言。
日常生活中的很多问题，是等不到专家来解答的；你拥有的这颗大脑有很多趣味，也无须专家来为你发现。
ONE 大脑是个什么玩意儿
大脑是什么，小脑是什么，
脑的基本单位——神经细胞——又是什么？
看了这一章，求别再说“人类大脑只开发了10%”，我已经忍了很久了！
真的要逼我展开完全体吗？！
先来一口医学科学！
难易程度
不管是说医学，还是神经科学这个更专业一点的医学科学领域，无论临床、药物研发还是科研，我们都是在围绕两个基本学科——解剖学和生理学。首先，你知道解剖学和生理学到底是什么吗？
解剖学（Anatomy）——关于身体部位的结构和它们之间的关系的学科（The study of the structure and relationships between body parts）。
生理学（Physiology）——这些身体部位是如何一起工作并让身体正常运转的学科（The science of how those parts come together to function, and keep that body alive）。
换句话说，若×指身上的某器官，解剖学就是关于你的×是什么、长什么样、搁在哪儿的，而生理学是关于×是做什么的、怎么做的学科。
你为什么活着？你是怎么活着的？当你生病时，为什么会感到“不舒服”？身体又是如何从疾病或手术之后恢复的？死亡、做爱（做爱做的事儿）、吃饭、睡觉……不管你是否有意识地去观察思考，还是完全不想去想，反正身体的各个器官都照样按部就班地工作。当然，只会比你想象中的复杂，也比你想象中的更奇妙。
学习解剖学，对于医生必然重要：要是医生都不知道正常的心脏长什么样、长哪儿，还谈什么诊断和治疗？但为什么研究医学科学的人也要学呢？直接研究它们的作用和机理不就够了吗？最主要的一个原因是：一个细胞或器官或整个身体的形态总是反映出它的功能。换句话说是Function follows form（即形态决定功能。很巧的是，建筑学里也有句非常像的但却恰好相反的话，叫Form follows function）。这一点在你身体里到处都能看到：你的心脏中血液走的是“单行道”，确保了血液在心脏里“交通顺畅”，而这全靠心脏里的瓣膜独特的设计阻止了血液倒流；骨头非常坚硬，因为这样才能保护和支撑起你身体的其他软软的肉肉和皮皮。
总而言之，无论从整体或是单个器官，还是组织以及一个小小孤单的细胞，都围绕一个主题——结构和功能的互补（the complementarity of structure and function）。这一点如同一条基本规则：在我们的身体里，从大（如整个人体）到小（如细胞）都是有效的。
细胞（cell）是生物体结构和功能的基本单位，也被称为生命的积木。你的身体中最小的细胞是红细胞（red blood cell），就是在血管里横冲直撞跑来跑去的那个圆圆的、中间凹进去的细胞。长得很可爱，以至于我每次看到它都会脑补成柿饼。话说每次上高速公路时我都无法控制地认为自己是一个红细胞，而公路就是血管。看到撞坏了的车还上路，我都会觉得，哎呀，会不会贫血了呢？红细胞有多小呢？最宽的地方也只有5微米（µm）。而最长的细胞是一个从你的大脚趾沿着腿一直到你尾椎骨的运动神经细胞，大概有1米长（不过关于这个说法嘛，若求准确请看最短和最长的神经细胞）。
冷知识：人的身体里最小的细胞是红细胞，最长的则是神经细胞。
细胞与细胞组织起来就形成了“组织”（tissue），如肌肉。当多种不同的组织联合在一起有了某种特别的功能，就会形成“器官”。譬如说，心、肝、肾、肺、皮肤（是的，皮肤是器官哦）等，当然还有大脑啦。多个器官又联合起来形成“系统”（system），譬如说消化系统由口、胃、肝、肠等器官一起形成。这个系统能够在一夜之间，把草莓蛋糕变成臭烘烘的“米田共”（糞，即粪），并把有用的营养提取走，变成“货币”给其他器官使用。这个系统想必你已经非常熟悉了吧，相信没人会在早上大便后抱着马桶大哭：“香蕉君啊，一夜之间你怎么成这幅模样了！时间把你怎么了？！”然而，各个系统又共同，不分你我他她，从形式到功能都复杂且有序地在一起形成一个完整的个体，而这个个体就是你。
所有的所有，无论是在细胞的层面，还是器官、组织的层面，所有单位都只有一个目标，那就是，体内平衡（homeostasis，或说稳态）。用人话说就是，当面对生存环境的变化时，器官与器官之间经调整和监管保持平衡状态，以保持内部不变的状态，使整个身体正常运作。
体内平衡这个词，简直就如同“生命的主题”一般。可以说，活着，就是为了保持平衡——保持资源和能量的平衡。也是因平衡而活着。平衡体温、平衡血压、平衡血糖……是不是太夸张了？完全没有。死亡是什么？对于学习文学、哲学、或是××学，你会有各类的答案。对医学生来说，只有一个答案，死亡就是完全地、无法逆转地失去体内平衡（extreme and irreversable loss ofhomeostasis）。器官衰竭、体温过低、极度饥饿、过度脱水……最后都导致平衡被打破。
举个例子，下一刻，你的胳膊突然掉下来了（背景音：啊啊啊啊啊啊——），血奔涌而出（啊啊啊啊啊啊啊——），然后你光顾着喊，什么也不做，过一会儿就Bye bye了。但为什么掉个胳膊就会死翘翘呢？简单地说是失血过多。那为什么失血过多会死呢，好孩子，就是要这么问，因为失血过多会使血压“嗖嗖嗖”地降低，血压低后就会导致氧气在全身中的供给减少，啊，我的意思是缺氧。（啊啊啊啊啊啊啊——）缺氧了，脑袋就不转了……脑子不转了本来也没啥（啊——），但脑子是保持体内平衡的最重要大Boss，它一倒下，其他器官来不及反应就越变越糟，血继续流啊流，器官一个两个慢慢坏掉……然后你也静音了（……）。
总而言之，关于医学的任何问题，或者关于健康的任何问题，无论是身（Physical）还是心（Mental）上的，都是围绕着这个平衡。
我个人认为，无论是否学过医学，当你对某个生理现象产生疑问时，尝试围绕这个平衡问题去观察和寻找，总能找到蛛丝马迹。当然，完全理解一个生理现象，一定是需要全面的医学知识的，因为学习绝无捷径。
大学毕业时，我们在毕业典礼上开玩笑，寒窗苦读几年，学的全是假想和猜测，说不定没过几年，发现我们学的都是错的。不错，在我眼里，我们在神经科学里就是类似于“盲人摸象”。那为什么还要学呢？这本小书也面临同样一个问题：既然我这里写的可能现在是有理有据，但没过多久就可能被证明是错的，或者我本身就写错了，那你为什么还要看呢？
我认为对于这两个问题，答案是一样的：
虽然真相只有一个，了解它的路径却有多条，但时间是条单行道，我们只有带着错误和问题不断前进，不断前进。
神经科学是什么鬼？
难易程度
“你学什么专业的？”“神经科学。”“喔——好厉害！”
这人心中多半在嘀咕：“神经科学是什么鬼？研究神经病的？开颅的？”。稍微了解一点的，可能会问，是心理学吗？是哲学吗？
通俗一点说，神经科学（Neuroscience）是一门研究大脑功能的科学，是个跨专业范畴很广的生物医学领域。
在临床方面，比较令人熟知的研究话题有，帕金森病、阿尔茨海默病、渐冻症、精神分裂症，或是更加稀有、更少见的神经疾病如失语症；也有更加基础的以“大脑功能是如何运转、为什么这么运转”为中心的理论性研究，譬如说：为什么睡觉时会做梦？你怎么知道我看到的花儿和你看到的是一样红？为什么听到一些音乐、闻到一些气味，会让我们产生很复杂的情绪？基本上，这群神经科学家最喜欢干的事儿，就是让一切文艺和浪漫的事儿，变得不文艺不浪漫。
换句话说，前者全力想解决大脑功能出岔子后“怎么办”，后者想回答正常大脑“为什么”会这样做。
这么说，临床研究岂不是比基础研究更为重要？这一点估计很多人都有自己的想法，但我觉得完全相反。治疗疾病好比是修一个仪器，只有先知道了正常的仪器是怎么样的，你才知道哪里出了问题，才知道该怎么修、如何修才能减少对仪器的伤害。虽然很多人都觉得基础科学很深奥很酷炫，但很可惜的是，大多数人并不理解它的重要性。我们的研究绝对不仅仅是为了满足好奇心而已（虽然对大多数的科学家来说，这个原因就足够了）。
那到底什么是“神经”呢？
神经系统相当于整个身体的联络和控制系统，它收集感知信息（对外和对内，对外指看到、听到、闻到什么，皮肤的感知等等，对内指身体内的血压、血糖等等的变化）、对收集到的信息实时分析整理，给出决策，并由运动神经再将决定好的反应（譬如说迅速逃跑）执行下去。
神经系统又分为中枢神经和周围神经。而负责思考、学习、记忆、情感等认知功能的大脑，仅仅只是中枢神经的一个部分。中枢神经是指脑（包括大脑、小脑、脑干）和脊髓，而周围神经就是除此以外的神经组织。简单地讲，中枢神经就是负责分析信息做决策的中央政府，而周围神经就是分布在各地收集信息、并且执行中央政府下达的指令的地方单位。整个神经系统在成人体重中仅占3%，但它毫无疑问是人体中最复杂，也是我们现在了解得最为有限的系统。
既然神经系统是一个联络和控制系统，那它是通过什么来传递信息的呢？答案是电。神经系统最重要的基本单位叫神经细胞。虽然有各种各样的神经细胞，形状也各异，不过它们大致长得很像长了很多条腿的章鱼，然后它们“腿牵着腿”形成一张可以传递信息的网络。当神经系统一头的一个神经细胞被“激活”之后，它的腿里就会形成电流，电流沿着腿传递到牵着的下一个神经细胞的腿里。就这样一个传一个（或多个），电信号就会传递到大脑里，并通过相似的传递机制，完成各式各样的认知功能。神经细胞这条大长腿叫作轴突（axon），为了让电流能够沿着腿传得更快，轴突一般都会被一种叫“髓鞘”的东西裹住。髓鞘的主要功能是电绝缘，就像是在腿上裹上厚厚的口香糖一样，一方面这样相邻的腿就不会相互干扰，而且电流就只能在髓鞘与髓鞘之间跳跃式前进，加速了传递速度，同时髓鞘还起着保护大长腿的作用。废话这么多，就是想说这“轴突”就是神经细胞的命根子，这要是断了的话，真的会很麻烦。
其实，神经细胞只占神经系统的10%，大多数实际上是胶质细胞（glial cells）。胶质细胞是神经细胞的好伴侣，已知功能主要是为其他神经细胞提供支持、营养供给、维持稳定的环境以及绝缘（髓鞘实际上就是一种胶质细胞的小手）。
那么，大脑到底有多大？这一点很多人都没有直观感受。下次家里做小鸡炖蘑菇时你可以去瞅瞅，你的大脑大概和一只光溜溜的小母鸡一样重、差不多大。在英国，超市里卖的鸡都是收拾好的，去毛、去头、去爪、清空内脏，重量大概差不多是1.5千克。当然，每个人的大脑的重量和体积略有差异，但区别并不是太大。
要注意的是，神经科学和心理学是两个不同的学科。心理学是以研究人的行为（为什么我会这么想、这么做）和发展（对同一个事物，小时候这么做，长大后那么做）为主的，简而言之，心理学研究的是“mind”。虽然神经科学也要研究人的行为，但研究的角度是不一样的，神经科学家更关心的是，是什么导致了这个行为，并从基因、细胞、组织、系统、认知各个层面来研究它。
但是这里也必须要强调一点，至少在现阶段，神经科学上的种种发现，并不等同于对心理现象的解释。不能盲目地用神经层面来取代心理层面，这样的举动就像是试图用一个治疗方法来治疗所有的癌症一般。
非常肤浅也不太准确地打一个比方。若有一朵红花，心理学家感兴趣的是人在看这朵红花时的想法和行为，是撕碎它呢，还是将它赠予喜欢的人呢？这样的行为又与花、与此人本身、与社会有什么关系呢？而神经科学家就会逮着你问，你怎么看到这个东西的？眼睛是怎么运作的？大脑又是怎么分析这个图片的？整个过程花了多长时间？用了哪些细胞？你怎么知道是“红色”的呢？又怎么知道它是“花”呢？
来来来，坐下来，不要怕，让我们来看看你大脑里哪些细胞在处理这些信号，再和小白鼠和猴子的大脑做一下比较……欸欸欸，别跑啊……伙计们，快抓住那个实验志愿者！
关于大脑的十大流言
难易程度
流言一：正常人的大脑只开发了10%
在爱因斯坦死后，科学家研究发现，他的大脑有20%被开发，远远超过了正常人被开发的大脑比例（10%）。
不好意思，只要你是个正常人，即使你睁着眼睛，什么都不想，整个大脑仍然都在使用中。如果是做一些稍微复杂的工作，如起身走路、说话，那你的大脑包括小脑、脑干，每一个部位都在运行。
这个流言只要做一个简单的功能性核磁共振成像就不攻自破了。可能有人会问，那很多脑成像实验中说当人做某件事情时，某某大脑区域被激活是怎么回事呢？实际上，你所看到的脑成像图是经过分析之后的结果，通过对比多组实验所得的脑成像扫描，它会发现你在做某一件事情时，某个大脑区域相比其他情况、其他区域更为活跃。
2014年女神斯嘉丽·约翰逊的《超体》（Lucy）上映的时候，我连预告片都没看就激动地花了60元人民币去了电影院。到了那个伪科学家开始讲正常人的大脑只被开发了10%时，我心中就想，“药丸药丸（要完要完）”。整个故事讲的就是女主机缘巧合下大脑被急速开发，一路开外挂，当大脑被开发了28%时，成了万磁王；到了100%时，呃，变成了一个U盘。我爱女神，也很喜欢此电影的各种酷炫的镜头。但是，导演你怎么能用这个20世纪最傻的大脑流言来做科幻电影的梗呢？会误导多少小朋友啊！
流言二：我们只有“看听闻尝触”五种感知
欸欸欸，难道不是吗？实际上，除了这五种，我们还有其他的感知，譬如，由耳朵里的前庭系统负责的平衡感知（equilibrioception）。这个感知时刻负责我们的平衡状态（譬如说是站直了还是弯着腰，还是在倒立），以及运动情况（譬如是静止的，还是突然快速地被撞飞）。当我们在做任何动作，从简单的走路到困难的瑜伽动作，平衡感知能够帮助大脑去精准地调节动作的角度，从而顺利完成这些运动。当平衡感知出现问题的时候，最严重的情况是连走路都会觉得很困难，每走一步都觉得非常眩晕，或是容易摔倒。这些信息都能够帮助大脑了解身边的环境，并掌握自己的身体状况，并能够迅速地对环境的改变（有辆车迅速向你靠近）做出合适的反应（快跑）。
流言三：人类的大脑有1000亿个神经细胞
别说大众了，估计问一些神经科学家，不少人还是会回答是“1000亿”。实际上，2009年，已经有科学家更加精确地计算出，人的大脑有860亿个神经细胞。你说四舍五入就差不多了？140亿个神经细胞可等于一个狒狒的大脑！我们人类的大脑可不是“买一赠一狒狒脑”，这又不是在烫火锅！
流言四：左脑人更严谨，右脑人更有创意
现在已经挡不住“快来测试你到底是左脑人还是右脑人”这类以偏概全的解读了。的确，在很多情况下，大脑的使用情况并非一成不变永远对称的。最经典的例子是，在大脑的语言系统中，负责组织和产生语句的布若卡氏区（Broca's area）在大多数人的大脑中位于左半脑，而负责理解语言（譬如说听到别人说话或阅读）的语言中枢，韦尼克区（Wernicke's area）则位于右半脑。但这是因为大多数人都是右撇子，在左撇子的大脑中，布若卡氏区在右边，韦尼克区在左边。不过，这个被公认的结论也开始受到争论，感兴趣的可以参考第五章的《读心术真的可以实现吗？》。即使如此，不管怎样，到现在也没有任何研究发现，这种偏向对人的性格和创造力有什么影响。所以别再说什么“左脑人”“右脑人”啦。
流言五：随着年龄增长，大脑的所有功能都会因老化而越变越差
Aging is horrible（衰老是可怕的）。因为很多器官都会随着年龄的增长有无法避免的功能性衰退，譬如说耳朵、眼睛等等，很多神经性疾病也与年龄有无法忽视的关系，但这些并不代表随着年龄增长，大脑的所有功能都会变差。
流言六：听西方古典音乐，会让宝宝更聪明
也就是“莫扎特效应”，这在育儿话题中最为火爆。但令人失望的是，这个概念只是大众科普的误读。第二章节的《听觉：听不听得到，就这个旋律》中的《听莫扎特的音乐，小孩更聪明？》将会专门来解析这个问题。
流言七：玩智力游戏能够让你的记忆力和思辨能力提高
常常听到说每天做些智力游戏，会帮助我们避免失忆症或阿尔茨海默病。实际上，至今为止我们并没有找到任何令人信服的证据。至少我们还没有发现我们常玩的这些智力游戏能给我们带来任何长久的认知帮助。
流言八：你的IQ从生下来就不会再改变
不，IQ是会变的——至少在目前的IQ测试检测中，跨度从60年到3～5年的各个大型实验中，都发现了IQ明显改变的证据。
最近由伦敦大学学院（University College London，简称UCL）做的一个实验1，组织了33名健康的青少年志愿者（12～16岁）。在2004年，科学家检测了这些青少年的智商并用核磁共振扫描了他们的大脑。在不告诉他们还会被测试的情况下，4年后，又联系到这33名受试者，邀请他们再来测试，结果发现33%的志愿者的IQ测试结果都有明显变化，其中有一名在4年之间增长了21分，而另一位减少了18分。这一方面说明了现有的IQ测试有很多不稳定性，另一方面也说明了IQ可能不是一直不变的。
虽然我们现在并不确定是什么在后天影响了IQ，即使有些人可能天生因为大脑与别人的不同，从而得到一些我们所谓的才能。但正常的情况下，正如日本教育家福泽谕吉的名言：“天不造人上人，亦不造人下人。”虽然这句话本意和这里的内容并不相符，但我想说的是，不要盲目地认为人的才智是不能改变的。
流言九：大脑在压力下发挥会更好
Deadline（死线）的确是第一生产力。但实际上外界压力只是让你集中注意力，而集中注意力肯定会让你避免愚蠢的失误，或是被网络信息分散注意力。但实际上，在做任何工作时，本就应该集中注意力。当注意力集中时，压力往往并不会让你更快更准确地解决难题。
流言十：大脑损伤是永久性的
