进化的大脑：3个方面了解记忆、爱情、美梦背后的大脑机制

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【|进化的大脑：3个方面了解记忆、爱情、美梦背后的大脑机制】阅读使人充实，分享使人愉悦。文章结尾附有思维导图，帮你梳理文中脉络精华。欢迎阅读，你离知识又近一步。
今天分享的书籍是《进化的大脑》。
戴维·J·林登(David J.Linden)是美国约翰·霍普金斯大学医学院教授、神经科学家，对小脑突触可塑性有专门的研究。
作者认为人脑是在长期进化过程中自然形成的组织系统而不是刻意设计的产物，因此将脑比作可以叠加新成分的甜筒冰淇淋。以这一思路为主线，作者介绍了大脑的基本构造，还有为什么说大脑是粗糙的。还分别讲了记忆、爱情、美梦和宗教背后的大脑机制。
01、记忆原理作者认为，冰淇淋式的进化方式和设计原始的神经元细胞，会让大脑变得粗糙落后和低效率呢。我们先来看一下大脑的基本结构，这是认识人脑的第一步。
首先，大脑皮层，它是一个近似椭球型的、带点浅灰的粉色物体，重量大约是1.4公斤。覆盖着密集的皱纹，形成了深深的沟回。这些沟回和皱纹看起来很复杂，给人的感觉好像是随机形成的，就像每个人的指纹一样独一无二，但实际情况正好相反，所有人大脑沟回的纹路基本都是一样的。我们知道，人脑的各个部分都有自己的分工。

比如，大脑皮层里就有人最高级的感觉中枢，包括视觉、听觉和触觉中枢，它还有负责人们思考、感情、判断和做出决策的中枢，是人思维意识的真正所在。小脑，主要负责的是人体的协调，它可以根据身体的运动，对肌肉进行细微的校正，让我们能平稳地运动。脑干，它是身体最基本的控制调节中枢，主要负责那些不需要意识控制的生命必需功能，比如心跳、血压、呼吸节奏和体温等，你平时不需要刻意地去呼吸，就是脑干的功劳。

其次，有些结构其实我们已经不太用了。比如说有个结构叫中脑，它控制的是比较低级的视觉中枢，只能给高级视觉中枢打打辅助，但有高级视觉中枢在，有它没它都差不多，可是它还保留在我们的脑子里，没有退化消失。所以科学家们才说，人脑就像一个甜筒冰淇淋，在进化的过程中，高级功能结构不断增加，低级功能结构却还留在原处。所以，这种冰淇淋式的进化过程，让我们大脑里面保留了很多用不着的多余结构，这当然会导致大脑的落后和低效。
最后，神经元也是造成大脑粗糙落后和低效率的元凶。大脑思考的时候会产生电信号，这些信号怎么传导呢？人脑里面有两种细胞，第一种是我们之前提到的神经元，这种细胞的功能就是产生和传导电信号，它是大脑里的基本运算单元；另一种细胞叫做神经胶质细胞，它们是大脑里的管家，功能是为神经元提供良好的工作环境。在我们的大脑里面，一共有大约1000亿个神经元和1万亿个神经胶质细胞。但是神经元并不是生物进化的新产物，科学家们通过对物种进化阶段的推测，认为神经元应该是在6亿年前的寒武纪出现的，它在漫长的进化过程中也没怎么变，所以神经元其实是一种很古老的细胞，性能上也很落后。既然我们大脑的基本运算单元就是神经元，那可以想象，大脑的性能肯定也好不到哪儿去。
那神经元的性能差在哪儿呢？神经元的工作原理其实很简单，在两个不同的神经元细胞之间，电信号通过一种叫做“突触”的结构来传递。这就是神经元的工作原理，也是大脑落后低效的重要原因。因为生理上的制约，一个神经元每秒钟最多只能传递400次电信号，传导的速度还特别慢，比铜导线的效率低得多，而且神经元还经常漏电，会影响到其他神经元的工作。如果我们把铜导线和神经元比作水管的话，铜导线就是直径3米的钢制水管，水流速度快、流量大，还不漏水；而神经元就像是直径2.5厘米有漏洞的橡胶水管，流速慢不说，水还一个劲儿往外漏。这还不算完，实际上电信号在两个神经元之间传递的时候，还很容易出错。平均每次传递的成功率只有可怜的30% ，也就是说，在另外70%的情况下，下一个神经元根本就接收不到上一个神经元传来的信号。
所以，神经元其实是一个特别不靠谱的东西，性能落后、故障频发，再加上大脑冰淇淋式的进化过程，让很多可有可无的低级结构保留在了大脑里，这些都导致了人脑的粗糙原始和低效率。为了弥补神经元的缺陷，大脑只能用数量换质量，进化出特别多的神经元，而且让神经元之间出现大量相互连接的突触，这样才能保证运算的速度。这样的结果是，人体内平均每个神经元都有大约5000个突触，再加上人脑里有1000亿个神经元，所以人脑内的突触总数可以达到惊人的500万亿个。正是凭借着这么多的神经元和突触，大脑才有了足够的运算能力。但代价是，只占我们体重2%的大脑，却可以消耗总能量的20% 。