張今
神經科學碩士、醫藥研發者

我是神經科學碩士、醫藥研發人員張今,關于大腦運作的奧秘,問吧!

近日,頂尖學術期刊《自然》發表了一項研究,首次為大腦繪制出了綜合性的生長曲線圖,展現了人類大腦早期如何快速膨脹,再隨著年齡增長慢慢萎縮。在漫長歷史中,人類對腦的認知始終在曲折中進步,從心智源自心臟的觀點到把腦視作機器的機械觀,從把腦看作一成不變的電路到把腦視作一個具有可塑性的網絡,再到探索十億神經元如何相互連接和作用產生出大腦活動,人類從未停止探索大腦運作的奧秘。
健忘、焦慮、拖延,都和大腦運作有關嗎?為何說腦是一個主動的器官?人腦的信息處理過程與計算機相似嗎?人類距離實現腦機接口還有多遠?我是神經科學碩士、醫藥研發工作者張今,譯著有《大腦傳》,《大腦傳》是首部中文通俗腦科學全史,帶你了解腦科學的過去、現在與未來。關于人類大腦運作的奧秘,問我吧!
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探索 2022-04-14 進行中...
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張今 2022-05-04

這位同學你好~神經科學是一門很高層級的學科,需要有扎實的生物學、化學甚至醫學的基礎知識打底才能有所進益,全球(包括我國)僅有極少數幾個大學在本科開設神經科學專業,絕大部分對神經科學感興趣的人只能在碩士博士階段接觸到這門學科,可見其入門難度很高。雖然我已經離開高中很久了,但我仍舊依稀記得,高中生的生活非常緊湊,閑余時間少之又少,所以我個人的意見是,盡量別花精力去琢磨神經科學的東西了。
關于抑郁,我有2個信息可以傳遞給你。首先,受限于科學發展水平,神經科學和醫學對抑郁癥的發生機制和其對大腦產生的影響,談不上有多深刻的理解,現如今都還不能把它對大腦產生的具體影響給探索明白。人類最早和最廣泛使用的抗抑郁藥,大多數是來自于意外的發現,而并非目標明確的定點研發,可見我們對抑郁癥的機制理解地多么潦草。其次,雖然機制研究成果寥寥,但有一點能夠達成共識:抑郁癥是一個疾病,是需要認真對待的。而且這個疾病并非普通感冒,它的發生和結束并不以一個星期為基本時程。如果你懷疑誰有可能患上了抑郁癥,建議ta盡快就醫獲得明確診斷。如果醫生判定不是抑郁癥或者無法判定,那不要認為此人患有抑郁癥,因為扣帽子似的自我暗示對心理的負面影響也不小。此外,對“抑郁”這個詞的經常性濫用可能會讓這個詞語的強度貶值,反而讓真正患有抑郁癥的人警惕性下降,延誤就醫時間。
戀愛與學習之間的影響,我想你生活中很多人都能發表一些觀點,因為大家都可以戀愛,也正在學習,并且可以有很多觀察他人戀愛+學習的機會,所以人人都可以覺得自己參透了一些道理。如果你綜合匯總所有人的觀點,你會發現很難得到一個統一的結論。在我讀高中的那個年代,高中生之間的戀愛被扣上帶有一定貶義的帽子——“早戀”,后來我才慢慢明白,這是社會、學校和家長為了學生的學業而對戀愛行為的聯合絞殺??墒敲髅饔行┣闆r下,談戀愛的高中生情侶會雙雙成績提高,長輩們為什么對這些積極的案例視而不見呢?問題的關鍵就在于這個“有些情況”。很顯然,戀愛的進程和結果是不可控的,而當事人在戀愛中發生的身心震動又是巨大的,沒有人能保證戀愛一定能夠長時間保持輸出有益的力量。神經科學的研究顯示,人類的大腦前額葉(就是緊挨著額頭的那部分腦區)直到二十五六歲才發育得差不多了,而前額葉主要負責人的理性、自控力、判斷力、邏輯思維等高級認知功能。戀愛是一股強大的力量,如果你們的感情目前是積極穩定的,并且為你努力學習的動機加了buff,那自然是好,每天都干勁兒十足。但是你也許已經感受到了,這股力量不是那么容易駕馭的,它其實超出你前額葉的控制能力之外。一旦這段關系發生一些波動,還是青少年的你不一定能冷靜地隔絕它帶來的負面影響。之所以老師、家長這些成年人對所謂“早戀”如此抵觸,就是因為他們本能地想要降低生活中的不可控事件數量,這也是成年人摸索出來的生存智慧。不管戀愛對大腦產生的影響是有利的多還是不利的多,你也許可以嘗試著問自己另一個問題:你能掌控它嗎?
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張今 2022-05-01

IQ的本質,是用一種測試方式所得的綜合分數來表征大腦某方面智能的一種算法。作為一種測試,IQ測試跟廣大常見的各種標準化測試(比如高考)一樣,其目的雖然是篩選出具備某種高智能者,但經過足夠的專門化針對性訓練,同一個人的分數是可以得到提高的。但值得思考的是,個體經過訓練后分數提高了,這有什么現實意義呢?能表明這個人具有更高智能了嗎?很值得懷疑。
 IQ測試已經出現了100多年了,人們通常認為它測試的關注點是這幾樣:觀察力、記憶力、邏輯推理、抽象概括等。然而當前科學界更傾向于認為,這只能代表人腦智能的一小部分。在這里我姑且引用Howard Gardner于1985年提出的多元智能理論來給大腦智能強行分一下類:語言智能、數學邏輯智能、音樂智能、身體運動智能、視覺空間智能、人際智能、內省智能、自然觀察著智能。很顯然傳統的IQ測試只關注了人腦智能的某些方面而非全部。如果你回頭考察IQ測試誕生和應用的年代和地區,你就會發現IQ測試關注的智能模塊很有時代特色。至于IQ測試所關注的智能類型對我們的現在和未來(更重要的是具體個人的現在和未來)是否仍舊有重大價值,都應該打個問號。
 在訓練這方面我個人的建議是,如果你已經走上社會,不妨功利主義一點,你當前所處的具體環境對你的大腦智能的哪個方面有更高的要求,你就去相應地訓練哪個方面,越具體越好。因為過去的許多年里,人們在提高所謂“通用智能”的方法的探索上,并沒有結出什么果實。

三十歲以后的突然有一天 感覺記憶力很差 是因為年齡到了嗎

張今 2022-05-03

大腦是身體的一個器官,但它不是獨立運行的,它是你整個生命系統的一個部分,會和身體的其他系統相互作用,也不可避免受到外界環境的直接或間接影響。所以對于你的提問,我的答案是:可以說是,但不完全是。
 如果說僅僅是年齡增長到30歲這個單一因素導致記憶力明顯變差,并沒有科學證據支持這一點。但是年齡增長可不僅僅只是人存在了更長時間而已,它往往代表著生活模式的轉變,生活復雜度大大提升,各種兒童和青少年時期不會特別關注的事情,都不可避免地壓在了一個成熟社會人的身上。責任變得更多,要做的事一件接一件,這對一個30+成年人的身體和精神都會帶來改變。當然,目前也還沒有學者對這種改變進行精確的量化研究。不過我舉一個你一定有親身體會的小例子:注意力的渙散。明天要向領導匯報工作、下周要帶家人去醫院看病、早上出門時家里的垃圾似乎還沒倒不知道晚上會不會發臭、中午要參加同事的聚餐但有點心累不想社交、手機上一直有客戶斷斷續續發來的詢問……你的注意力被撲面而來的各種瑣碎攪得支離破碎。而注意力偏偏又是你進行有效學習記憶不可或缺的有限資源。除此之外,良好的記憶形成、鞏固和再提取也需要良好睡眠、平衡營養、多元化信息聯動輸入、有節奏地復習來支持,而這一切幾乎對30+成年人來說都不太容易實現。

<運動改變大腦>這本書是噱頭嗎?

張今 2022-04-28

這位網友,我很佩服你的野心。醫藥研發可是個而龐雜的領域,我在其中耕耘數年,也只敢說自己掌握了整個極長鏈條的某個環節的一小部分知識和技術。你提到的GMP也好,藥品研發技術也好,都只是個大籃子式的范疇詞,里面包含的知識、技術、經驗可以說千頭萬緒。而且醫藥研發還不同于一般的自然科學理論研究,醫藥研發要面對的是真實的世界,所需要的知識可不僅僅是書本知識,更需要拿到實踐環境中去不斷檢驗和迭代。
 所以我的建議是:先入行,拿到第一手的實操經驗,然后在實踐中積累疑問,再到書本中尋找答案,找不到答案的就去問前輩(所以跟有經驗的前輩處好關系也得提上日程)。我之所以有這樣的建議,也正是因為這個行業的特質要求你必須這樣學習。醫藥研發過于復雜,掌握醫藥研發知識的人基本都在工業一線,他們沒多少時間著書立說,所以你能得到的書面材料本來就不多(我是指跟實際的行業知識總量相比)。另外醫藥研發技術積累門檻極高,還復雜,所以基本上沒人能用自己短暫的一生掌握這條長長的產業鏈的所有知識,你想進入這個領域,不如積極求索,然后接受緣分的安排,從哪個點切入進去都可以。
 你在學習的過程中遇到的障礙,大概率不是因為你記憶力不好,而是新東西太多了。學習的最佳狀態是,每次拿到的材料里,最好大部分是已經掌握的內容,新的、不熟悉的內容控制在一個比較小的比例:有研究簡單計算了一下,是15.87%(Robert C. Wilson et al.,?The Eighty Five Percent Rule for Optimal Learning,?doi:?https://doi.org/10.1101/255182)。因為人的記憶過程需要給一個新鮮的東西跟你熟悉的東西建立鏈接,這個鏈接越多、越雜、越牢固,你對這個新鮮東西的記憶程度就越深。如果你打開一本GMP的書,發現里面大多數是自己聽都沒聽過的概念,或者大部分概念都一知半解模模糊糊,那你的學習效率就會非常低,造成極大的挫敗感。大腦的學習原理和節奏,大體上不以人的意志為轉移。如果你仍在學校讀書,不妨先從學習資料下手,找到難度合適的開始。

請問人腦的運作跟計算機有多大異同呢?

張今 2022-04-17

人腦與計算機,你可以認為這是兩個完全不同的東西,只不過它們有些相似功能。從宏觀上看,人腦和計算機是在干同一件事——獲取、處理和輸出信息,但往微觀上走,二者不論從基礎構造還是功能實現方式上看都大相徑庭。人腦和計算機從信息獲取方式、信息傳遞速度、運算形式、儲存能力、輸出路徑等方面,沒有本質上的相同之處。
人們之所以把這兩樣事物聯系在一起進行討論和比較,是源自于人類認知模式里存在一個很常用也很好用的思維方法——隱喻(metaphor),或者叫類比(analogy)也行,雖然這兩個概念在修辭領域不是一個意思。在明明不同的兩個事物之間,找到它們在某個層次上的相似點,這是一種非常高級的思維能力,它能幫助我們迅速地抓住一個事物的內在精髓。
如果你想讓你的聽眾或讀者快速明白你想表達的意思,不妨給一個大家不太熟悉的事物找到一個大家都熟悉的事物作為隱喻,很快就能收獲一波心領神會。而計算機,就是人類在理解大腦究竟是什么的過程中,給大腦找到的一個隱喻之一。早在計算機隱喻之前,研究人腦的先人們還用過其他隱喻,比如液壓動力裝置、發條裝置、電報網絡系統、電話交換機等等,這些都曾經各領風騷幾十年。計算機是現如今最好用也最常用的那個隱喻。然而隱喻畢竟只是一種給思考帶來啟發、給表達帶來輔助效果的東西,我們從中能看到什么取決于我們的視角。

張今 2022-04-18

健忘、焦慮、拖延這些日常生活中常見的問題都與大腦有關,但很遺憾的是,這些問題究竟來自先天遺傳還是后天環境、如何克服甚至到底有沒有必要去克服,以目前腦科學甚至整個生命科學的發展水平,沒辦法給出一個確定的答案,更沒辦法給出一個一定有效的解決方案。
關于這些問題是不是天生的,我的譯作《大腦傳》中有句評論放在這里:“為精神健康問題找到精準的、可識別的主要遺傳因素,在現實中還沒有成功的案例?!边@一點我個人的經歷也可以佐證。我目前在醫藥研發領域工作,過去的幾十年間,中樞神經系統的新藥研發簡直如同制藥界的墳場,雄心勃勃進場的藥企不知凡幾,大部分折戟沉沙,幾十億研發投資打水漂,即便有個別藥物能夠上市,療效也只能算是十分勉強。這足以說明硬核科學目前對人腦的理解還非常粗淺,遺傳因素到底能多大程度上影響人腦的功能,根本沒有定論。
至于健忘、焦慮、拖延這些問題是否是不良生活習慣導致的,目前的科學研究只能給出一些相關性的結論和模糊的解決方案,并不能肯定哪一種生活習慣一定會引發出某個問題。原因同上:科學發展水平還不足以破解大腦運行的全部原理。但我個人根據自己的生活經驗提個小小的建議,嘗試用低成本建立一個很多人親測有效的好習慣,比如發展一個能令人沉浸其中的健康小愛好(學個簡單小樂器、種花種菜等),一點一滴間找回更多對生活的掌控感,也許就是建立心理健康良性循環的起點。

張今 2022-04-21

這種情況其實是常見現象。學習的過程需要調動注意力、啟動感知系統、激發想象力、激活過去的記憶、產生新的記憶等等,這一切都需要消耗身體和大腦的資源,資源不是無限的,更不是能夠不間斷供應的,所以你需要休息,需要補充能量。有效的學習是少量新的知識整合進過去已經存在的知識網絡里,想象一下這個過程,你的大腦需要提取和調用老知識,給新的知識安排一個位置,如果新知識和老知識有沖突,還需要綜合判斷是否需要去偽存真,此后還得經過很多輪重復輸入進行鞏固,你才算是學會了新的知識。這在大腦中可是實實在在的生物學過程,是需要建立新的神經連接的,需要花些時間,最起碼也得是睡上一晚。所以,也無需太擔憂“臨界點”、“無力感”、“一片空白”、“發呆”這些感覺,這正是你的大腦在告訴你,今天就學這些吧,多了就難受了。
  如果你想要提升自己每天學習新東西的容量,有一些前人嘗試過的方法的,不妨借鑒一番。例如從資源供給側進行優化,用更均衡的飲食得到更多能量和原材料,用適當的體育鍛煉提高能量和原材料的輸送效率,用提高睡眠質量來增強記憶鞏固的效果。也不妨試試在學習的過程中更科學地使用大腦,這個方向已經有科學家得到了很不錯的方法,比如芭芭拉·歐克利開展的《Learning How to Learn》課程,簡短易學,且有配套的書出版。
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