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《計算機與人腦》

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《計算機與人腦》(北京商務,1965初版,2005五刷)是J.V.Neumann紐曼1957死後58年由耶魯大學出版,開拓了爾後「電腦和人腦」的種種比較:

「他認為,人腦的“邏輯深度”和“算術深度”都比電腦小得多,但有許多現代電腦所不能比擬的優越性。比如,同樣容積的神經元比人造元件能完成更多的運算,能同時處理更多的資訊,記憶容量也大得多,每個神經元件的準確度較低而其綜合的可靠性較高等等;人腦和電腦,無論在控制或邏輯結構上,都有巨大區別。」

紐曼當時的認識顯然不足,隨著人造元件的進步,電腦處理資訊和記憶容量早已超過人腦,但二者却有本質之別。前評《語言本能》說:「卅五年來,AI人工智慧研究最大的心得是『難的問題很容易解決(如各種複雜的計算),容易的問題很難解決(如四歲小孩都會的辨識面孔情緒)』(p.230)」。作者以人腦的演化是以「廣度優先的搜索」(在神經結的樹狀分枝點上,把不可能的丟棄,把可能的帶到意識界來)來溝通充滿歧義的人際溝通,而電腦則是「深度優先的搜索」(解釋所有,直到走不動為止)來解釋。(p.249)

太抽象了!還是貼篇大陸太原科技大學李麗華的:

電腦不可能替代人腦寫作(2005.07.12)

隨著電腦技術的發展,各種文字處理系統功能越來越強大,不僅為人們提供了現成的文本樣式和頁面格式,而且提供了可供選擇的句式和聯想豐富的同義詞庫,有的甚至還能提供情景、情節、理念等思維模組。電腦是否可以代替人腦進行寫作?寫作行為是否具有不可被電腦替代的特性?弄清這個基本的理論問題,不僅對文字處理軟體的開發有參考意義,對寫作教育的前景也有提示作用。
人的寫作行為起始於認知,最基本的認知活動是感覺和知覺。人腦憑藉感官接受外部世界傳來的有關資訊,再將它們綜合起來對事物的類別、性質、變化形態等方面作出判斷,形成知覺,再經過人腦的初級加工變換成感覺表像。人腦的這一初級的資訊處理功能是人類在漫長的進(演)化過程中形成的,對個體來說是生來就有的。人腦進一步的資訊處理是將這種感覺表像進行記憶,或用語言符號形式表達出來,進行交流。
僅就寫作行為的第一步來看,現有的電腦對資訊的初步處理能力與人腦相比就顯露了較大局限。當前電腦程式可以將外部傳來的資訊進行記憶、存儲,但當認知進一步展開進入選擇階段時,它的處理能力與人腦相比就顯得十分幼稚了。
人腦認知的重要特點是綜合性,它並不是細緻地加工收到的全部資訊,而是從那些有特徵的資訊入手,去尋找有用的資訊,在許多神經通道上對資訊進行分類加工,能夠靈活多變地按需要收集有關的資訊,擯棄無關的資訊,而當前最先進的電腦也做不到這一點。
智慧機面對複雜的自然、社會現象雖能“看得見”、“聽得清”、“摸得出”許多資訊,但不能按照人的實際需要進行有效取捨,也不能在各種資訊間確定優劣、真偽、輕重。
人腦對客觀物件的識別是一種瞬間識別,能對資訊進行模糊操作和有效取捨,這是基於人腦皮層中積累的各種複雜觀念和經驗材料。人腦對事物的認知判定是模糊操作的結果,所利用的是模糊類比,類比的標準可能是非語言性的,也可能是相當不清晰的,據以作出判斷的材料也絕不會是呈現於面前的全部細節資訊。
假如計算機要模擬這一特點,就必須由人預先給它輸入人腦中原有的全部概念和經驗轉換成的資料,還要因人而異,這是不可想像的浩繁工作,必然會出現“組合爆炸”。
人腦根據實際需要進行取捨的機能,是複雜的神經生理過程,對它的機理,人類本身尚認識甚少,電腦靠“純粹”的物質結構是難以做到的。至於文學創作過程中的體驗、感受活動,不僅不是“刺激——反應”的簡單生理過程,還呈現出想像、移情、審美等微妙、複雜的精神現象,而電腦只能在被人控制的條件下進行模糊識別,當物件、條件發生微小變化時就無法保證結果。
從20世紀中期起步的電腦研究,雖然做出了一些令人鼓舞的成績,如證明了一些高深的數學題目、擊敗了具有相當水準的國際象棋棋手、可以替代各行各業的資訊管理事務等,但在試圖“對小孩子所講的故事進行理解”這一常人看起來很容易的問題上,卻遭到了始料未及的巨大困難。
這是因為電腦在理解問題時使用的是語言程式和邏輯規則程式這樣的工具,如果要理解某個意義,這個“意義”必須是能用語言表達的,或是用邏輯規則可以推導的。在解決數學問題、博弈問題時,電腦以人腦無法相比的語言運算速度、廣大的資料庫、飛快的搜索使人腦的思維相形見絀,但理解小孩子講的故事,涉及到的是大量形象思維範圍內的事,利用程式語言和邏輯規則就無法進行了,這就顯示了電腦與人腦相比的幼稚與能力低下。
思維科學的研究已經揭示,寫作過程主要是形象思維的過程,邏輯思維的推理處於次要的地位,即便是學術文章、程式化公文、法律文 書等邏輯思維較強的應用寫作,形象思維也是不可缺少的,否則就不會有思想的創造性。文學寫作中對源于自然和社會生活的豐富表像所蘊含意義的理解,更依賴於形象思維,這一點電腦無法匹敵和類比。正如愛因斯坦所說:“用符號標記認識結果,而不是用符號認識事物。”至於情感和美感更是與形象思維有關,而遠離邏輯規則。試圖用電腦來進行美學意義上的文學創作是不可想像的。
寫作創作活動的展開,是將獲得的思想成果從心理深層的精神形態向表達層面的語言符號形態轉換。如果認為擅長符號處理的電腦一定能勝任這項工作,那就大錯特錯了,這可以用研製電腦語言翻譯機所遇到的巨大困難作類比說明。
這項研究始於20世紀50年代,最初人們認為機器翻譯只是詞語上的對等、語法上的對等,後來發現還有語義理解的問題。20世紀70年代有專家提出了語義網路理論,在某些語言間實現了相互的語義解釋,但這樣翻譯的文章仍不能為人們接受。其原因在於深層語義是與形象思維密切相關的。
人腦在翻譯時是把一種語言轉化成形象源形態的深層語義,再由這一深層語義轉化成另一種語言,其中形象思維起著主要作用。寫作行為中將心理深層的思想向表達層面的轉換過程,可以說與此是一回事,也充滿著形象思維。可見,設想利用電腦替代人腦進行由心理深層的意念向表達表層的語言轉換也是不可能的。
從“生物機器”這層意義上來講,“人”是已知科學中最複雜的系統。電腦的開關和元件是數以千計的,而僅有一千多克重的人腦卻擁有上百億個神經細胞,何況這些細胞又各有著自己複雜的構造,細胞之間又具有各種不同的排列方式。這是一個龐大無比的“網路”。人的寫作能力的形成和發展,只能通過教育,通過開發大腦的潛能,通過在一定社會環境中的長期實踐來實現。
http://www.51qe.cn/pic/20/14/1381.htm
 
人腦與電腦:類似與差異
 
兩者都運用電子訊號。
 人腦用化學物質傳遞資訊,而電腦則用電力。即使在神經系統中電子訊號以高速輸送,但在電腦線路上速度更快。 
兩者均傳遞訊息。
 電腦用開關(二元體)來控制。同理,人腦中的神經元指揮某行動潛能或停止某活化電位,也就等同於開關兩種狀態。不過由於神經元並非僅僅進行開關而已,因為一個神經元的「可激發性」是持續變化的。這是因為神經元會不斷透過突觸的接觸,由其他細胞接受訊息。
兩者都可累積記憶。
 電腦加裝晶片便能擴大記憶。人腦則靠強烈的突觸接觸而使記憶增長。 
兩者均可適應與學習。
 人腦學習新事務會更快更容易。不過電腦能在同時處理許多複雜的工作,這是人腦做不到的(例如同時倒數數字並做乘法計算)。不過人腦也能力用自主神經系統,進行多元化的事務。例如腦部在執行某項思考任務時,同時也控制了呼吸,心跳與血壓。 
兩者都歷經時間的演化。
 過去十萬年的演進中人腦成長至大約三磅重量。電腦的演進則比人腦快。在問世數十年間,快速的科技進步已經使電腦更快、更小且更具功能。 
兩者都需要能量。
 人腦需要氧氣與醣等營養作為能量,而電腦則需要電力維持運作。 
兩者皆會損壞。
 修理電腦較容易,只要新零件即可。人腦則無所謂新或舊零件。不過藉由神經細胞的移植已經可以改善一些神經性疾病了,帕今森病症即是一例。電腦與人腦也都會生病,電腦會染上病毒,而人腦也會遭到許多疾病的侵害。
 某些狀況下人腦具有「內構式支援系統」。如果腦內某條道路不通,會由另一通道取代受損通道的功能。 
兩者都能改變與調整。
 人腦本身便會不停的變化與調適,腦部是不會打烊的,即使動物在睡眠當中,腦部也仍然活躍的運作著。電腦則只有在加裝了新的軟硬體,或存入記憶體時才會有變化。電腦則可關機。當電源切斷時,訊號便無法傳遞了。 
兩者都有算術或執行其他的邏輯事務的能力。
 執行邏輯性事務與計算上電腦較快。不過在闡釋外在世界以及新理念的發想上,則人腦較佳。人腦是有想像力的。
科學家則對兩者進行了研究。
 科學家了解電腦如何運作。也有成千上萬的神經科學家研究人腦。不過需要學習的事還很多。「比起我們已經理解的腦部知識,還有更多事務是我們不了解的。」
http://www.dls.ym.edu.tw/neuroscience/bvc_c.html
 
科學家利用憶阻器模擬人腦學習模式
人腦的位元細胞(bit-cells)是突觸(synapses),美國密西根大學(University of Michigan)的研究人員指出,憶阻器(memristor)的功能特性是所有的電子元件中與突觸最相近的;他們最近展示單一憶阻器如何以與人腦相同的方式來學習同樣的技術。
人類的神經網路的學習模式,能達到像是特殊演算法那樣、對工程師來說都很難的程度,主要是依賴一種稱為突觸的類比記憶體元素;該元素目前正被科學家用做今日超級電腦中的一種數值來進行模擬。
學習行為的發生,是由於來自人體各感官的功能探測器──像是眼睛內的邊緣感測器(edge detectors)──會產生一種同步電壓突波(simultaneous voltage spikes)。當同步突波發生時,負責接收的大腦突觸會透過提高其數值(也就是一種超級電腦模擬中使用的數字)來回應,而憶阻器則是以改變其電阻值的方式來回應。

研究人員示範以憶阻器來模擬人腦神經網路的學習功能
該研究團隊領導人、密西根大學教授Wei Lu表示,憶阻器是以幾乎與大腦突觸相同的「STDP (spike timing dependent plasticity)」模式,來回應同步電壓脈衝,因此使其能夠成為超級電腦模擬的替代方案。由惠普實驗室(HP Labs)研究人員所發表的大規模憶阻器縱橫閂網路(crossbar networks),可望建立一個比超級電腦更精確、快速的人腦功能模擬。
去年,美國國防部高等研究計劃局(Darpa)指派三個分別由HP、IBM與HRL Labs所率領的研究團隊,在其SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics)計畫下,去研究出一種開發人腦學習要素的最佳方法;而研究成果將在明年發表原型。
HP已經在上述計畫下,研究採用憶阻器來做為突觸,其成果將在今年稍晚發表。IBM去年也宣佈,已成功利用精確的超級電腦模擬貓腦;該獲獎的超級電腦演算法名為「Blue Matter」最終將轉到硬體端,利用諸如密西根大學所研發的電子突觸來運行。
「貓腦的模擬是一個較現實可行的目標,因為其功能比人腦要簡單許多;但要仿製其複雜性與效益,仍然是非常困難的工作。」Lu表示;其研究團隊的目標是製作出某一天能在性能上媲美超級電腦的憶阻器設備,但機器的外型尺寸僅有兩公升的汽水寶特瓶那麼大。
(參考原文: Memristor emulates neural learning,by R. Colin Johnson)

人腦何時成熟? 2004/8/2 作者:王道還 中央研究院歷史語言研究所人類學組
 
人屬於哺乳綱靈長目,靈長類在哺乳綱中,是腦量較大、皮質較多的一群。而人類的腦子,無論尺寸、重量,都在靈長類中出類拔萃。 
二○○四年五月十日出刊的美國《時代》周刊,以「人腦何時成熟?」做為封面故事,引起了國內新聞媒體與學者的注意,可惜新聞與介紹文字都有語焉不詳的地方。
《時代》的這篇報導,主要是介紹一個人腦研究計畫的初步發現。那個計畫仍在進行,還沒有完成,但是研究人員已獲得一些初步結論,與過去的看法不同,或是過去完全不清楚,記者才會認為值得介紹給一般讀者。因此,我們還是從頭講起罷。
人腦的特徵
人屬於哺乳綱靈長目,哺乳綱動物的大腦,都有發達的皮質,又叫灰質,是高級中樞的所在地。即使實驗室小鼠,大腦皮質上都有明確的視覺、聽覺、觸覺等中樞。靈長類在哺乳綱中,是腦量較大、皮質較多的一群。而人類的腦子,無論尺寸、重量,都在靈長類中出類拔萃。請看下列數字:
人類(成人):1,300 ~ 1,400 公克
人類(新生兒):350 ~ 400 公克
成年黑猩猩:420 公克
大猩猩:465 ~ 540 公克
紅毛猩猩:370 公克
恆河猴:90 ~ 97 公克
狒狒:137 公克
人腦的發育歷程,還有一個特色,就是:人腦主要是在出生以後才發育的。事實上,人與黑猩猩的新生兒,腦量差不多。可是人類的新生兒,腦量不過是成人的四分之一,而黑猩猩出生時,腦量已達成年的八成。換言之,人類的大腦主要是在人文環境中發育的,這個事實使我們對於人類的認知發展,難以利用「先天/後天」之類的概念討論。
人腦的早期發育
科學家對於人腦的早期發育,在一九七○年代已有共識。原來脊椎動物神經系統的組織,是由兩個機制「雕塑」成形的:一、神經元增生,然後大量死亡;二、每個神經元都儘可能地與其他神經元建立聯繫,也就是形成「突觸」,然後大量突觸消失。
以人腦來說,在神經元大量滋生的階段,每一分鐘最多可達二十五萬個,胎兒發育滿五個月,這個階段才告一段落。接著就是神經元大量死亡。把這個機制比擬為雕刻家的創作過程,我們比較容易理解它的功能——米開蘭基羅將一塊大理石「不必要的部分」除去,雕成著名的「大衛」像。
神經元之間先任意建立聯繫,再消除「不必要的」突觸,也是形成最終神經網路的有效機制。
青春期的人腦
人類出生後,腦子迅速增大,主要是神經元不斷發育——每個神經元都努力滋生神經纖維,與其他神經元建立聯繫。滿六歲的孩子,腦子尺寸已長到成人的 95%。同時,經驗、學習等因素,開始刪刈「沒有用的」突觸;這個過程叫做「修剪」(pruning),修剪的原則是「用進廢退」。
可是,由於過去的科學家觀察健康人腦標本的機會不多,對於人腦發育過程的細節一直不清楚。而且,每個人的大腦都不同,比較研究的結論也不可靠。
現在,各種組織造影技術使科學家可以觀察活人的大腦,好幾個研究團隊開始研究大腦發育的細節。例如美國國家衛生院心理健康研究所正在進行一項長程研究計畫,以磁共振造影技術(MRI)追蹤人腦的發育。結果,研究人員發現,人腦會一直發育到青春期。過了青春期之後,大腦皮質的組織還會繼續變化,直到 20 歲以後,甚至可能到 25 歲才會告一段落。過去大家都相信,大腦到了青春期,就定型了,因此這個發現引起了廣泛的矚目。
《時代》周刊記者訪問的季德(Jay Giedd)醫師,就是心理健康研究所這項研究計畫的主持人。他指出,人腦在青春期之前,大腦皮質還會經歷一波擴張,然後再修剪掉。而且大腦皮質各主要區域的變化時程不同,例如頂葉(觸覺中樞所在地)最早攀上擴張高峰,其次是額葉,顳葉(聽覺中樞)晚一些,枕葉(視覺中樞)最晚。最值得注意的是額葉皮質,男生在 12 歲,女生在 11 歲擴張到極至,變得很厚,然後就進入修剪期,逐漸變薄。許多精神分裂症患者在青春期之後發病,季德醫師推測那與前額葉皮質神經網絡正在進行精細的「雕琢」工程有關。因為前額葉皮質接收所有中樞處理過的內外訊息,進行綜合研判,因此有人稱它為大腦執行長(CEO)。
哈佛大學的研究人員也得到了青少年大腦還沒定型的結論。他們以功能性磁共振造影技術(fMRI)測驗青少年與成人,發現青少年大腦的認知活動,與成人有明顯的差異。
總之,我們現在有堅實的科學證據,顯示青少年的大腦,特別是額葉皮質,還沒有完成發育。
青春狂飆
另一方面,青春期的生物定義,是生殖系統開始成熟的時候。那時青少年的身體受到性荷爾蒙的洗禮,逐漸發育成成人。性荷爾蒙刺激的大腦部位,主要是與情緒有關的系統。於是青少年的大腦,一方面控制中心(大腦執行長)還沒有發育完成,另一方面,情緒中樞受到荷爾蒙風暴的衝激,難怪他們會有易衝動、走極端、強說愁的傾向,許多時候不但大人無法勸之以理,他們自己也說不出所以然。
這些科學發現可以解釋青少年的叛逆傾向,更重要的是,新發現還指出了重要的研究問題:人在年輕時的成長環境與成長經驗對於大腦的影響。季德醫師認為大腦會一直發育到 20 歲以後,因此他勸青少年千萬不要吸毒與酗酒,因為毒品與酒精對發育中的腦子,影響可不是一時的。
至於新發現的人文教訓,就茲事體大了。例如「成人」的概念,以及相關的政治權利、法律責任,就不容易討論。現在美國人年滿 18 歲就有投票權,我國是 20 歲。要是人腦要發育到 20 歲以上才告一段落,腦子還沒成熟的人憑什麼選賢與能呢?關鍵在如何定義「理性」,以及理性與大腦生物特徵的關連;這種問題沒有簡單的答案。
大人該做什麼?
科學從來沒有改變過人文世界的大是大非,愛與耐心這帖祖傳方子仍然有效。青少年的前額葉還沒成熟,大人必須積極介入他們的生活,才能有效地幫助他們。缺乏愛與耐心,就不可能成功地介入與引導。  
相關附件:《科學發展》2004年8月,380期,80~82頁
http://web1.nsc.gov.tw/ct.aspx?xItem=8088&ctNode=40&mp=1
 
大腦全面進化 【讀者文摘 2010/04/21 撰文/MicJerome Burne】 
 
 我十四歲的女兒凱蒂和時下青少年一樣,經常坐在沙發上,腿上擺着筆記型電腦,搜尋寫報告的資料,但同時間卻開着電視,偶爾還要瀏覽一下臉書(Facebook)。她一面打字,一面聽iPod,不時將耳機拿開又戴上,好講行動電話。  

現代生活效率至上,要求人人分身有術。但這究竟是福還是禍?

我十四歲的女兒凱蒂和時下青少年一樣,經常坐在沙發上,腿上擺着筆記型電腦,搜尋寫報告的資料,但同時間卻開着電視,偶爾還要瀏覽一下臉書(Facebook)。她一面打字,一面聽iPod,不時將耳機拿開又戴上,好講行動電話。
我和大多數父母都認為,這種做功課的方法完全錯誤。我們不禁要問:「耳邊這麼多聲音,怎麼思考?」做作業向來需要安靜的環境,不容絲毫令人分心的干擾。不過,凱蒂和她的同儕認為,她們的行徑再正常不過。
今天許多專家都有個疑問:這種工作方式對腦部會有什麼影響?每天需要面對大量資訊的不只有凱蒂這一代的年輕人。研究發現,在辦公室工作的人每三分鐘就會受到電話、電腦或同事的干擾。還有一些自詡為「馬路英雄」的駕駛人,隨時都可以接聽行動電話。他們一邊開車、一邊講電話(違法),同時還收聽廣播。有些人覺得安靜和專注已成了世界上最稀有的珍寶。
這種看法並不是老頑固看不慣新玩意,而是有科學根據的。過去幾年,對於腦部的功能,和適應環境變化的能力有多大,科學界的理解起了革命性的轉變。

大腦真的可以改變嗎?

十多年前的教科書會說,人死時的腦部和剛出生的沒兩樣,而且無法產生新的腦細胞。現在這種觀念已有所修正。
認知訓練網站「銳腦」(SharpBrains)創辦人兼執行長阿法羅‧佛南迪斯說:「高科技掃描顯示腦部不停在變化,舊細胞死了,新細胞隨時生成,並可隨腦部的工作連結出不同的新功能。」人賦予腦部的工作,確實可以改變其生理形態 。
專家對於腦部的了解,前年出現更大幅度的突破。研究發現,運用適當的軟體來訓練大腦,可擴充工作記憶。工作記憶相當於電腦的隨機存取記憶體,功能是儲存短期記憶和處理資訊,例如做心算或回想是否見過某個人。加強工作記憶,可顯著提高智商達十分之多。
倫敦黑色計程車司機是著名的例子,證明經常使用某種技巧可以改變大腦。腦部掃描發現他們的海馬迴(腦部專司記憶和空間定位的部分)比常人大,因為他們必須記憶數萬條街道。當然,大量應用衞星導航後,海馬迴可能會縮回原來的大小。

多工有什麼影響?
 
專家對於多工的看法涇渭分明,自是意料中事。身兼記者與作家的瑪姬‧傑克遜相信,我們周遭的媒體訊息、推特(Twitter)和全年無休的數位資訊,正逐漸把我們推向新的黑暗時期。她說:「多工號稱可以增進效率,其實非常沒效率,因為我們必須在多項工作之間來回往返,壓根兒無法集中注意力於單一事物上。」更糟的是,這種工作方式使得創造力毫無用武之地。
因為多工無法專注於一件事,會不會導致注意力下降?托科爾‧柯寧堡醫師是斯德哥爾摩卡羅林斯卡醫學院發展認知神經科學實驗室的主持人,他主張多工絕不會導致注意力下降。一位研究人員發現,工作記憶無法擴充,但他相信腦部能在必要時擴充容量以解決這個問題。「增加的資訊處理量不僅可能無害,還可能因高度使用工作記憶而提升認知能力。」
凱蒂做功課的模式(馬路英雄的行為也一樣)其實是非常高明的腦部運動方式。正因為她們必須學習同時應付不同來源的資訊,大腦處理知識之際好比變身為數位化的倫敦計程車司機。
目前沒有人能正確預知多工的長期效應為何,但腦力訓練產業已然蓬勃興起。英國大部分的市場還限於電腦程式,例如「大腦時代」(Brain Age)和「腦力訓練」(Brain Training)等遊戲。由於有妮可基嫚(Nicole Kidman)等名流的加持,已售出一千五百多萬套。
在美國,頭腦和胸肌、腹肌一樣,可以上健身房鍛鍊的觀念,逐漸蔚為龐大商機。現在有數十個健腦網站成立,以致社區大腦健身房如雨後春筍般林立,短短數年內創造了約二億五千萬美元的市場,還有多達七百個社區提供電腦認知訓練課程。
http://mag.udn.com/mag/newsstand/storypage.jsp?f_ART_ID=241787

腦>維基百科
 
腦. Andreas Vesalius是由稱為神經元的神經細胞所組成的神經系統控制中心。它控制和協調行動、體內穩態(身體功能,例如心跳、血壓、體溫等)以及精神活動(例如認知、情感、記憶和學習)。
在很多動物中,腦是位於頭部。在脊椎動物中,腦由顱骨保護。腦與脊髓構成中樞神經系統。中樞神經系統的細胞依靠複雜的聯繫來處理傳遞信息。腦是感情、思考、生命得以維持的中樞。
管狀神經系統以外的神經系統
按生物學系統樹分析,比腔腸動物更為高等的生物原口動物、後口動物都擁有集中神經系統,也就是存在神經集中的部位(通常位於頭部)。扁形動物的筐狀神經系統以及節肢動物的梯狀神經系統,它們頭部的神經節都還不能稱為腦。其機能的分化水平低,不是能夠支配全身的中樞。
管狀神經系統
擁有管狀神經系統的脊索動物(脊椎動物,頭索動物,尾索動物的總稱),從神經管分化出的中樞神經與神經索完全分離,但還是不能稱之為腦。所以可以認為擁有腦的動物只有脊椎動物。比較系統樹就可以發現、相對腦全體大腦所佔比例越是高等的生物呈現越大的傾向。尤其是人的腦中的大腦不但體積大,而且大腦皮層存在的大小溝壑(腦溝)使其還具有非常大的面積。腦溝與腦溝之間的部位稱作腦回,擁有腦溝與腦回的大腦(有回腦),僅僅在哺乳類中靈長目等極少數一部分生物才有。此常用以來說明之所以越是高等的生物呈現出的活動越複雜是在於大腦皮層是思考的中樞。

人腦的構造: 額葉(紅色)、頂葉(橙色)、顳葉(綠色)、枕葉(黃色)、小腦(藍色)、腦幹(灰色)

大腦四個葉的內外視圖大腦
 
人腦解剖
腦佔頭蓋內腔的大部分。約佔成年人體重的2%即1.2~1.6公斤。腦的重量男性比女性稍大,並與體重無關。腦含有約140億個神經細胞約佔腦細胞十分之一,剩餘的九成稱為膠質細胞。膠質細胞有為神經細胞提供營養,形成髓鞘增進傳導速度,等多種功能。人們常傳的「人腦有效使用的部分僅僅佔十分之一左右」的說法,即有可能是來自對膠質細胞機能沒有完全理解的時代的誤解,認為在腦中僅有神經細胞在起作用。
腦可大體分為大腦、小腦和腦幹。大腦又分為端腦與間腦,腦幹又分為中腦、橋腦和延腦。這種區分法基於肉眼所見形態。實際上按照胚發生來講小腦是由腦幹分化而來,另外還有人建議,將關係生命維持的間腦劃歸腦幹。
腦由三層結締組織膜,即軟膜、蛛網膜、硬膜覆蓋。軟膜與腦實體表面緊密附著,並與蛛網膜隔開較大的腔隙,稱為蛛網膜下隙(subarachnoid space)。蛛網膜下隙被腦脊液(cerebrospinal fluid, CSF)填充。硬膜與蛛網膜之間存在少許間隙,稱為硬膜下隙(subdural space),內含少量液體。
大腦

大腦表面的溝回
大腦嚴密意義上指端腦與間腦,但是在神經解剖學以外的領域,通常多用大腦一詞指代端腦。故在此若無特別註明,也將大腦指代端腦。 
端腦有左右兩個大腦半球(端腦半球)。將兩個半球隔開的是稱為大腦縱隔的溝壑,兩個半球除了腦梁與透明中隔相連以外完全左右分開。半球表面布滿腦溝,溝與溝之間所夾細長的部分稱為腦回。腦溝並非是在腦的成長過程中隨意形成,什麼形態出現在何處都完全有規律(其深度和彎曲度因人稍有差異)。每一條腦溝在解剖學上都有專有名稱(nomina anatomica)。腦溝與腦回的形態基本左右半球對稱,是對腦進行分葉和定位的重要標誌。比較重要的腦溝有外側溝 (lateral sulcus)起於半球下面,行向後上方,至上外側面;中央溝 (central sulcus)起於半球上綠中點稍後方,斜向前下方,下端與外側溝隔一腦回,上端延伸至半球內側面;頂枕溝(parietooccipital sulcus)位於半球內側面後部,自下向上。在外側溝上方和中央溝以前的部分為額葉;外側溝以下的部分為顳葉;枕葉位於半球後部,其前界在內側面為頂枕溝,在上外側面的界限是自頂枕溝至枕前切跡(在枕葉後端前方約4cm處)的連線;頂葉為外側溝上方、中央溝後方、枕葉以前的部分;島葉呈三角形島狀,位於外側溝深面,被額、頂、顳葉所掩蓋,與其他部分不同布滿細小的淺溝(非腦溝)。
左右大腦半球有各自的稱為側腦室的腔隙。側腦室與間腦的第三腦室,以及小腦和延腦及橋腦之間的第四腦室之間有孔道連通。腦室中的脈絡叢產生腦的液體稱為腦脊液。腦脊液在各腦室與蛛網膜下腔之間循環,如果腦室的通道阻塞,腦室中的腦脊液積多,將形成腦積水。
廣義的大腦的腦神經有,端腦出發的嗅神經,間腦出發的視神經。
大腦的斷面分為白質與灰白質。端腦的灰白質是指表層的數厘米厚的稱為大腦皮質的一層,大腦皮質是神經細胞聚集的部分,具有六層的構造,含有複雜的迴路是思考等活動的中樞。相對大腦皮質白質又稱為大腦髓質。
間腦由丘腦與下丘腦構成。丘腦與大腦皮質,腦幹,小腦,脊髓等聯絡,負責感覺的中繼,控制運動等。下丘腦與保持身體恆常性,控制自律神經系統,感情等相關。
海馬結構
海馬結構包括海馬和齒狀回。在大腦半球的底面中腦兩側,可見海馬回。海馬回的內側為海馬溝。而溝的上方即為鋸齒狀的齒狀回。從中腦往顳外側看,可見側腦室下角底壁有一弓形結構,則為海馬。
海馬目前被認為是學習記憶和遺忘的重要結構。本達·米勒有一位病人,被稱為H.M.。其海馬結構受損,導致病人出現前向健忘。即是病人能回憶受傷前的往事,卻記不住新學到的知識,而且這種遺忘的本身,也被病人所不知。
小腦
 
腦的矢狀軸切面,從中可以看到各個結構的相對位置
小腦位於腦幹的背側。通過上小腦腳・中小腦腳・下小腦腳等粗纖維束與腦幹相連。這三個部位緊密結合要將各自的纖維完全分開十分困難。小腦可分為的正中小腦蟲部、左右的小腦半球、尾側的小腦扁桃。小腦半球的表面同大腦半球存在腦溝和腦回一樣擁有小腦溝和小腦回,不過這較腦溝・腦回纖細,變異也很多。小腦半球的截面和大腦半球同樣,皮質是灰白質,髄質是白質。因為皮質較厚、髄質看似樹枝、所以小腦半球截面被稱作Aobor vitae(生命之樹、小腦活樹)。
腦幹
腦幹(brain stem)上接大腦、背靠小腦、尾側與脊髓相連、前側依次分為中腦、橋腦、延腦。小腦和腦幹所夾空間稱為第四腦室。
中腦分布著上丘(參與視覚處理)、下丘(參與聽覺處理)、血清胺、多巴胺、正腎上腺素等神經核。中腦存在參與眼球運動以及視覺相關的各種神經核、發出視神經、動眼神經、滑車神經等腦神經。另外背側有貫通第三腦室和第四腦室的中央管。
橋腦呈鼓起的帶狀,與小腦連接。發出三叉神經、外旋神經、顔面神經、聽神經等腦神經。
延腦在橋腦和脊髓之間,是司控呼吸等和生命維持相関的植物機能的中樞。傳出舌咽神經、迷走神經、副神經、舌下神經。和呼吸、心臟的運動相關。
循環
腦質量僅占體重2%左右,但血液循環量占心拍出量的20%,氧氣消費量佔全身的20%,葡萄糖的消耗量佔全身的25%。這是由於腦中發生的複雜而活躍的電信號的往來而引起的。這些需求由內頸動脈和椎骨動脈的血流提供。
腦的形成
胚胎發育時大腦的示意圖腦來源於胚胎的外胚層(ectoderm)。
性別差
男性腦比女性更大更重。出生時由性別引發的有意差幾乎沒有,男女皆為370~400克。成人男性約為1350~1500克、女性1200~1250克、約為體重的2%。另外,腦的大小不能成為智能指標,與智能高低沒有關係。有學者稱男性身體大故而腦也較大。
女性存在如月經這樣的身體周期性變動。也有人指出與此同時存在精神的周期性変動。支配這樣的周期的是從下垂體分泌出的卵胞刺激荷爾蒙和黃體形成荷爾蒙。
男性的腦不存在這樣的周期性。這被認為是胎生期從睾丸分泌的睾酮影響所造成的。
腦的研究
現在由神經學、信息工程學、控制論、醫學影像學和精神病學來研究腦部的功能,我們已經得知腦部是一個產生意識、思想和情感的器官。
對在事故中受損的大腦的研究可以為不同區域的不同功能進行定義,例如視覺和聽覺的產生和加工處理。而腦部成像技術的出現使得科學家可以在不損害腦部的情況下對腦部進行研究。
http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%84%91
喬瑟夫.哈里南Joseph T. Hallinan我們為什麼老犯錯Why We Make Mistakes(時報出版,2009)
 
  作者原為《華爾街日報》作家,有蒐集犯錯故事的癖好,這讓他相信人類絕不是完美的設計。為了知道如何才能做得更好,作者參透心理學、腦神經科學以及經濟學等自然與社會科學,並搭配讓人拍案叫絕的案例與新聞事件,完成關於人為什麼犯錯的獨家深入報導。
犯錯是與生俱來的
  哈里南透過引用經濟學、心理學、腦神經科學等專業中,很貼近一般人日常生活的科學實驗,讓讀者以輕鬆有趣的心情正視自己的錯誤,瞭解犯錯背後的問題邏輯,而不是在又犯錯的時候,只能吐吐舌頭說自己實在太粗心了。
  哈里南告訴讀者「犯錯乃人之常情」,此話不虛,不僅僅是句諺語而已。是造物主把人類設計成會犯錯的瑕疵品,換句話說,我們會犯錯是與生俱來的缺陷,眼睛、耳朵、大腦不斷害我們出紕漏,我們卻毫不知情。因為候選人的長相幹練就投票給他了;因為聽到德文歌曲,就不知不覺購買了德國紅酒,即便明明比較喜歡法國紅酒;因為顧著用電話吐苦水,就沒看到高速公路旁鮮黃色警告看板,載著一車校外教學的學生撞向拱橋限高處。
別再糊里糊塗犯錯
  因為我們對自己的缺陷毫無頭緒,所以一直沒搞清楚是什麼讓我們犯錯了,永遠無法逃離犯錯的輪迴。我們不知道快速瀏覽不完全是件好事,華爾街日報就曾鬧了笑話,不慎把小丑騎的「單輪車」(unicycle)寫成「獨角獸(unicorn)」;不知道一心多用或稱多工作業,其實是電腦世代產生的迷思,電腦的「多功(multitasking)」並非同時處理多項作業的技術,電腦只是用了每秒上千次的高頻率在各項作業間做轉換罷了,人腦東施效顰的結果是工作效率不升反降;不知道大腦的思考框架害我們買了多餘的水蜜桃罐頭,因為標籤寫著「八罐水蜜桃罐頭,兩美元」,我們就不假思索拿了八罐,但你真的需要那麼多嗎?
科學態度認清局限
  哈里南建議我們向過去曾惡名昭彰的麻醉醫師學習。麻醉醫師在外界猛烈抨擊他們高得不像話的醫療疏失後,採取了正視錯誤的態度。不管是統一機器的旋轉紐、模仿飛行員的「檢查表」來確保沒有重要事項被遺漏、調適一昧相信專業權威的陋習,其實麻醉醫師們所做的可以統稱為認清自己的局限。認清局限是我們避免犯錯的前提,書中的十三個章節,正點出了每個人的十三種局限。
目錄
前言 我們為什麼會犯錯?因為……
第一章 看≠看到,視而不見的時候
第二章 有意義就不怕忘記
第三章 人腦愛玩連連看
第四章 我們都戴著柔焦鏡片
第五章 最多只能邊走路邊嚼口香糖
第六章 讓人犯錯的認知框架
第七章 背景脈絡的美麗與哀愁
第八章 大腦背叛了事實
第九章 錯誤的性別培養
第十章 你就是泛泛之輩
第十一章 多練、多想
第十二章 你需要錯誤守門員
第十三章 不是太天真就是想太多
 
內文

前言 我們為什麼會犯錯?因為……
錯誤可說什麼都有:當初沒買的房子、不該結婚的對象、套牢的股票、一無所成的工作,或是為省區區幾塊小錢,竟異想天開地替自己理頭髮。
當然還有一些是別人的過失。身為報業記者二十多年,我有個小嗜好(你要說是怪癖也成),就是蒐集這些故事,把當中令人印象深刻的撕下來,塞進一個我標記「錯誤全書」(Mistakes)的分類文件夾中。
其中我最喜歡的,是從我家當地報紙--《芝加哥太陽時報》(Chicago Sun Times)第三十四頁撕下來的。這是一起幾年前發生在南威爾斯聖博來茲鎮(St. Brides)的事件,根據美聯社報導,一群巡守隊員像暴民一樣,跑去砸一位當地小兒科名醫的辦公室。
幹麼沒事攻擊一位名醫的辦公室?
因為,根據警方的說法,這些巡守隊員把「pediatrician」(小兒科醫師)當成「pedophile」(戀童癖)這個字了。
當事人艾薇特.克羅悌(Yvette Cloete)醫師被迫逃出家門,房子還被亂噴上「paedo」這個字,正是戀童癖(paedophile)英式拼法的縮寫。事後,她接受了當地報紙的專訪。
克羅悌醫師在專訪中說:「我想,我真是人類無知的受害者。」

九成是人為過失

她當然是這樣,但我們何嘗不是如此。「犯錯乃人之常情」(to err is human)是人人皆知的陳腔濫調,但也是至理名言。所以每當事情出狀況,往往一面倒地把原因歸咎到人身上:空難(七○%)、車禍(九○%)、工安事故(也是九○%)……怎麼說,經常怪的還是「人」。所以一旦找到那個「罪魁禍首」,基本上就不會再追究下去了;但事情不該是這樣,如果我們真的想要不再讓過失出現的話。
在很多案例中,我們的過失未必是我們的錯,至少不全然是。不論是如何觀看、記憶以及認知生活的周遭環境,我們都無法避免在這當中受到系統性偏見(systemic biases)的影響*,導致我們容易犯下一些特定過錯。舉例而言,右撇子傾向在進入建築物後先往右邊轉,即使右邊不是最佳路徑;我們大多數人,不論左撇子還是右撇子,對於數字「七」跟「藍色」,都帶有某種不尋常的偏好;我們也受事物的第一印象所支配,所以不太願意在測驗中修改初次選定的答案,然而卻有很多研究指出,修改答案會獲得更好的成績。
預期心理形塑著我們看待世界的方式,以及我們在其中的行為模式。舉個例子,先讓人們遇到一位陌生人,之後再告知他們陌生人的職業。當被告知陌生人是卡車司機時,他們會說這個人看起來比較重;當被告知這個人是舞者時,他們會說這個人比較輕。再舉另一個例子,如果告訴餐廳一半的客人晚上招待的紅酒產自加州,並告訴另一半招待紅酒來自北達科達的話,北達科達那群客人不但會吃得比較少,還會比較早結束宴席打道回府。就連農夫這種實實在在、不像是會捕風捉影的人,也會表現相同的情緒反應。好比那些相信「全球暖化」的農夫,記得的溫度就比統計數據來得高;而那些不相信全球暖化的農夫呢?他們記憶中的溫度比紀錄表低一些。
上述例子的重點,並不是人們普遍認為卡車司機比舞者重,或是認為氣溫較過去上升不少(除非你喜歡用這些話題打賭)。重要的是,我們對預期心理造成的影響往往毫無意識;我們有偏見──只是自己不知道。有些影響強烈到即便意識到了也無法修正,第一印象就是很實際的例子。長達將近八十年、有關變更答案的研究發現,多數的變更是從錯誤答案變成正確答案,所以變更答案的人,成績往往有所提升。有一項整合性研究評論,一共檢視了三十三份變更答案的研究,其中沒有一份顯示考生會因為變更答案而付出代價,但是就算學生們知道這個結果,他們還是習慣守著最初的選擇。無獨有偶,股市也存在類似的情況。就算知道當初挑選某個股的理由可能是錯的,投資人還是有七○%的機率傾向繼續持有該個股。
照單全收
類似的偏見似乎根植在所有人的腦海中。幫助我們順利完成事情的許多習慣,也有讓我們容易犯錯的一面。舉例而言,我們很擅長快速的狀況評估,能在瞥過某個畫面後約莫十分之一秒內,擷取出該情境的重點。只不過,這種看到黑影就開槍的分析有個代價,就是會錯過很多細節,不過這個問題的癥結在於我們並不認為錯過了什麼:我們以為自己看到了全貌,但實際上卻不然。好萊塢提供一個淺顯的例子,電影基本上是由一張張底片,以每秒二十四張的速率製成的。但是電影播放時,我們看到的不是一格一格的靜態畫面,而是動畫。當然啦,這是一個「好」的、我們不在乎犯下的錯誤;事實上,我們樂在其中。但是如果透過X光檢查癌症病徵的醫師,或是在行李中搜尋炸彈的機場安全人員,犯下相同的視覺錯誤,可是會鬧出人命的。稍後的章節中,我們將看到這些人錯過了多少該找出來的東西。
 
世界沒有幫幫忙
 
這麼說吧,多數人不是自己想像中的那個完美電路盤,但是周遭環境卻被設計得彷彿我們就是一樣。好比說,我們被迫記住數也數不清的密碼、個人代號以及使用者名稱,但是記憶力卻拿這類資訊沒輒。根據一項測驗,三○%的人會在一星期後忘記密碼。另一項測驗則顯示,三個月後,有六五%的密碼都被忘記了。
還有,就算同時間能處理的事情很有限,但現代生活仍逼著我們將一心多用的能力發揮到極限。事情的種類,部分決定著同一時間能完成多少事情。不過人類短期記憶是如此的有限,所以我們無法一次記得多於五樣沒關聯的東西。你開車的時候,需要記住多少事情?車內導航裝置?定速器?防撞警示器?視覺死角警示器?後照監視器?給小孩們的娛樂配備?MP3播放機?行動電話?現代汽車裝載了這麼多配備,行車系統本身就是意外發生的原因,因為它增加駕駛人分心的機會。可是,出了車禍人們會怪誰呢--你還是汽車?
不正確的責任歸屬,是我們老犯下相同錯誤的原因之一;因為找錯該負責任的對象,所以就很難從經驗中記取教訓。當事情,特別是舉足輕重的事情出了差錯,自然的反應就是找出究責的對象,只不過找出問題的癥結經常是個棘手的工作。如果事情夠大條的話,被假定是公正無私的人士會介入調查,但是這些人本身也有盲點(bias):他們知道發生了什麼事。知道什麼事情發生了,往往會改變我們對事情為什麼會發生的認知--通常還是相當戲劇性的改變,研究人員把這種現象稱作「後見之明」的偏頗(hindsight bias)。有了後見之明,我們可以在事後清楚瞭解事前並不理解的狀況,這也是為什麼很多錯誤在後見之明中,顯得愚昧可笑(「說說看,你是怎麼又把自己再次鎖在房門外?」)。也難怪解決這類錯誤的「處方」,看起來也很蠢。假設咱們一心多用的駕駛人,在操作儀表板上的衛星定位系統時發生車禍,雖然駕駛人是所謂的肇事者,但是若想減少類似的意外狀況,需要重新修正的可不是駕駛人,而是汽車本身。

看≠看到,視而不見的時候
 
有個人走進了酒吧,他的名字叫伯特.雷諾茲(Burt Reynolds)。對,就是那個伯特.雷諾茲,只不過他當時才剛出道,沒什麼人認得他,包括坐在最裡頭一個肩膀寬大的男子。
雷諾茲坐在離該名男子兩張凳子的距離外,享用著啤酒跟蕃茄汁。突然間,那個傢伙開始用言語騷擾坐在附近桌的一對男女,於是雷諾茲警告他講話禮貌點,寬肩膀的男子就是在這個時候槓上雷諾茲的。與其告訴你接下來發生了什麼事,不如來聽聽看幾年前雷諾茲接受《花花公子》雜誌專訪時,如何回顧當時的情況:
我還記得我先低頭往下看,在黃銅色橫桿上幫右腳找了個施力點,然後轉過身來,朝他腦袋邊來上重重一記右鉤拳,那一拳發出了巨大的聲響,對方從凳子上跌落、背部著地摔在大約十五呎外的入口處。是在他騰空飛起的時候,我才看清楚……他居然沒有腳。
雷諾茲直到後來離開酒吧時,才注意到對方的折疊式輪椅,其實就塞在入口旁邊。
就犯錯的角度來看,打飛一位失去雙腳的人可真是經典中的經典。但是我們剖析這個故事的重點並不在於那雙腿,而是那雙眼睛。雖然雷諾茲就看著他要打的這位老兄,卻還是沒有看見應該注意到的東西。在人為過失的領域中,這種錯誤就像家常便飯,研究人員稱之為:「視而不見」(looked but didnt see)的錯誤。當我們看著某個東西或是某個人的時候,自認為把該看的都看完了,實際上並沒有,重要的細節常被忽略,像故事中的雙腿跟輪椅,或者是其他體積更大的物品,像是門板跟橋梁。
 
我們是什麼(Who)人
 
想要瞭解為什麼會有這種現象,就要從眼睛本身以及它們如何運作談起。眼睛跟相機不同,既不會替事情留下「畫面」,也不會在同一瞬間看到所有物品。任何時候都能清楚看見的視線範圍,只有全景中的一小部分。比方說,在正常視線內,清晰的影像區域只有二十五美分銅板那麼大,為了克服這樣的限制,眼睛不斷地四處掃描,以每秒鐘約三次的頻率,改變移動或是靜止的狀態。
移動中的眼睛到底能看到什麼,部分取決於看東西的人是誰,像男人跟女人注意的東西就不一樣。觀看男竊賊偷錢包的整人短片時,女人傾向注意那位被偷錢包女性的外貌跟反應;男人則對小偷的特徵細節有較為精確的觀察。另外,研究也顯示右撇子對事物方位的記憶比左撇子精確。幾年前海爾—波普彗星(Hale-Bopp comet)橫越夜空後,位處英格蘭的調查人員分別詢問左撇子跟右撇子的「追星族」們,是否記得彗星朝哪個方向劃過天際,結果右撇子明顯比左撇子清楚記得彗星是朝向左手邊飛去的。慣用手也是預測人們對方向偏好的最佳指標,當人們必須在交叉路口轉彎時,右撇子(至少美國的右撇子)傾向往右轉;左撇子則偏好往左。因此,某項研究的主持人建議:「想要在商店、銀行或類似地方少排一點隊的話,最好往左邊走。」

我們是什麼樣(What)的人
 
事實上,我們會看到什麼,取決的不只是「我們是誰」,還有「我們是什麼樣的人」。研究人員已經證實,不同的人可能會用不同的方式觀看同一個場景。假設你是一位高爾夫球愛好者,或者更厲害,你是一位球技高超的低差點(low handicap)球手。想像你和技術水準比你差一些的好兄弟正在同場較勁。開球後,你們順著球道前進,現在來到了果嶺,這時候,你跟你的好兄弟會以相同的方式注視著球嗎?
很可能不會。
為什麼?因為專家看待物品的方式跟初學者大異其趣,諸多差異之中,有個被稱之為「靜眼時刻」(quiet-eye period)的東西。它代表準確啟動動態反應所需的時間:從瞥見目標物的最後一眼算起,到神經系統抽動的剎那為止。研究人員記錄專家與初學者在很多運動中靜眼時刻的差別,從籃球的罰球過程到奧運的射擊競賽,不變的結論就是─專家們能維持較久的靜眼時刻。
在進行推桿前的倒數幾秒鐘,高爾夫高手習慣盯住球看久一點,而且鮮少把視線移到球桿或其他地方;另一方面,技術較不純熟的人,不但不會盯著球很久,視線也常飄到球桿上。對高爾夫球而言,優秀的視力是如此重要,所以世界頂尖高手像是老虎伍茲,以及至少其他七位PGA巡迴賽的優勝選手都曾接受雷射手術,將視力矯正到20-15的水準以上。這代表視力20-20的人,站在十五呎遠能看清的物品,他們退到二十呎遠的距離也看得見。運動用品界的巨人Nike,甚至還推出一款名叫「IC」的新推桿,就是為避免視覺分心而設計的。這款一百四十美元的推桿,桿身與握柄都是綠色的(融入草地的顏色,避免分心),只有擊球區前緣跟T型瞄準線是耀眼的白色,讓選手能將注意力集中在擊球區的範圍。
 
躲不掉的短暫失明
 
不論是專業人士或業餘愛好者,就連擁有絕對完美視力的那些人,都可能會有短暫但驚人的失明現象,其中最著名的一種失明模式,被稱作「改變視盲」(change blindness)。改變視盲是指人們受短暫的視覺干擾(甚至是一眨眼那麼短),而忽略眼前場景重大改變的情況。
「改變視盲」的作用不容小覤,十多年前,當時同在康乃爾大學的丹尼爾.西蒙斯(Daniel Simons)跟丹尼爾.勒文(Daniel Levin)就進行過一個調皮的實驗加以證實。實驗設計很簡單:讓「陌生人們」在校園裡向路人問路,或許你已經猜到了,這個實驗有個轉折,當「陌生人甲」跟路人交談時,實驗者會安排另外兩個人扛著門板,粗魯地從他們中間走過去。這個間斷相當短暫大約一秒鐘,但實驗的重大變化就發生在那一刻:扛著門板的其中一人(陌生人乙)跟陌生人甲交換了位置,當門板經過後,問路的對話會繼續下去,但是路人面對的已是完全不同的問路人了。路人們會注意到他們在跟不同的人交談嗎?
多數的結果顯示:「不會」。
十五位路人中,只有七位回應他們注意到這樣的改變。

找電影的碴
 
看了這個實驗或許你會想:「我一定能夠注意到那樣的變化。」的確,你有可能會注意到,不過請想一想:你眼前早就有無數類似的改變,只是從來就沒注意過,至於在哪裡呢?就在電影裡面。大多數人都曉得電影拍攝不是一鏡到底的,而且實際拍攝順序跟放映的順序並不一致,每次拍攝時間可能相隔好幾個月,甚至數年。這個過程經常造成令人尷尬的錯誤,電影界稱之為「不連戲」(continuity error)。
動畫產業長久以來飽受不連戲之苦,好萊塢史詩鉅作《賓漢》(Ben-Hur)就是很好的例子。這部一九五九年的老電影,由已故的卻爾登希斯頓(Charlton Heston)主演賓漢一角,在當時贏得史無前例的十一座奧斯卡金像獎,包括一座最佳影片獎。儘管如此,《賓漢》仍舊淌了不連戲的渾水,特別是那場花了三個月才拍攝完成,但只有十一分鐘的著名馬車競賽。在競賽中,梅薩拉(Messala)用鋸齒狀的車輪軸心,破壞了賓漢的馬車,如果你仔細看清楚的話,會發現賓漢的馬車在賽後居然─完好無缺!此外,馬車的數目也搞錯了,總共有九輛馬車參賽,六輛在競賽中損毀,因此賽後應該剩下三輛馬車,可是最後卻還有四輛。
好萊塢雇用專業人士處理這類瑕疵,這些專家的正式職稱叫做連戲編輯(continuity editor)或是場記(script supervisor),由於從事這行的人一向以女性為主,因此更常被稱作場記女孩(script girl)。但是就連這些人也無法挑出所有的瑕疵。
擔任過多部影片場記工作,經驗涵蓋紀錄片、短片、正規長片甚至是功夫片的克萊爾.休威特(Claire Hewitt)說:「這簡直是不可能的任務。」她表示,最多只能試著注意每個場景中最重要的環節,但就連這點都是說的比唱的好聽。
休威特最難忘的疏漏之一,就在她擔任場記的第二部電影裡。那是一部短片,關於公寓內對門而住的一對男女,然而男女主角沒有在不同的房裡拍片。這部電影耍了個把戲:用一個房間分開拍攝,這需要藉由不斷調整房間的格局及擺設,來區分房間的主人,不過也省下一筆場地費用。
錯誤出現在電影最重要的場景:當女主角終於見到男主角的時候,休威特說:「你可以看見女主角斜靠在門上偷聽,確認男主角是否已來到走廊,然後才開門出來。問題是,門開錯方向了。」
休威特從來沒注意到這個疏失,反而是她媽媽的男友發現了這件事。休威特說:「人們很喜歡這樣做,找你的碴。」一點不錯,網路上不乏專門用來揪出不連戲的網站(其中最有名氣的,是英國人瓊.山帝斯〔Jon Sandys〕所經營的moviemistakes.com。打從十七歲起,山帝斯就開始將電影瑕疵編目收錄在此)。休威特跟她媽媽男友的故事有個重要的啟示:不論我們多麼努力要找出它們,別人眼中顯而易見的瑕疵,自己可能渾然不覺。
或許你會說:「OK,一些微小細節像是門該往哪邊開之類的改變,可能真的很容易疏忽掉,但是誰會在乎這些瑣事?如果改變是再大一點、更重要一點的事,我們還會忽略掉嗎?」
這就是勒文跟西蒙斯想要一探究竟的問題,為此他們拍了短片。這次他們改變的,不是微不足道的場景,而是演員。在每個不同的鏡頭中更換演員。舉例來說,某個鏡頭有位演員走過空蕩蕩的教室,找張椅子坐了下來,接著畫面切換成較近的鏡頭,由另一位演員完成後續動作。共有四十位學生觀看這部短片,只有三分之一的學生注意到這個變化。

建築工人沒有臉!?
 
當注視著某件物品時,我們直觀地認為自己連細節都看得一清二楚,而且有信心觀察到任何改變,西蒙斯認為,這讓改變視盲成為一個值得研究的課題,他說:「人們固執地相信,如果有變化無預警發生了,自然會抓住他們的注意力,讓他們看到它。」就如同向五十位學生說明「門板實驗」的設計後,他們當場舉行調查,請有信心注意到改變的學生舉手,結果五十個全舉手了。
西蒙斯表示,眼睛的高解析度影像範圍其實只有兩度,這範圍還真是不大,當你平舉手臂、豎起拇指時,眼前所看到的拇指寬度,大約就是兩度。在電影院的螢幕前豎起拇指,你就會知道我們真的是「目光如豆」,超過這個範圍,物品就會逐漸模糊。當然啦,你還是能透過眼角餘光或多或少看到一些東西,這就是為什麼《企鵝寶貝》(March of the Penguins)在IMAX寬螢幕戲院廣受歡迎的原因。不過,眼角餘光收集來的,都是些粗略、模糊的資訊,根據西蒙斯的說法:「你是不可能看到企鵝局部細節的。」
就某種程度而言,會注意到哪些細節跟我們對自己身分的界定有關。以門板實驗為例,西蒙斯跟勒文發現七位注意到變化的路人有個共通點:他們都是跟「陌生人」年紀相仿的學生。從某些角度看來,這個發現並不讓人意外,社會心理學家早就指出人們對待「我群」成員的方式,跟對待「其他社群」成員的方式大不相同。黑人遇見白人(反之亦然)的行為模式,跟對自己族群的人不太一樣,當富人碰上窮人、老年人碰上年輕人、男人碰上女人時也是相同道理。即便如此,西蒙斯跟勒文想知道:在行為上對待他人的差別,能不能延伸到對他人的看待上?
為了查個水落石出,兩人又做了一次「門板實驗」,採用先前「陌生人們」的實驗設計,不過這次陌生人不像學生們一樣穿著便服,而是換上建築工人的打扮,並戴上硬殼安全帽,而且只會接觸同年紀的路人。總計「建築工人們」遇上十二位路人,只有四位注意到門板經過時的替身把戲。讓實驗者換穿建築工人的衣服,似乎足以改變學生看待他們的角度。先前穿著學生便服時,實驗者看起來就是一個個體(individual) ;但現在,實驗者可是被當作另一個群體的成員。
一位沒有看穿門板把戲的路人,在事後接受訪問並被告知實驗內容時,給了一針見血的回應。她說,她只看到「建築工人」而沒有真正注意那個「人」,也就是說,她很快將陌生人歸納為建築工人,沒有注意其他細節,像是髮型、眼神、微笑,這些可以將陌生人視為單一個體的特徵。她反其道而行,採用「類別表徵」(category representation):就是所謂刻板印象的分類方式,在這個過程中,她用自己所理解的抽象意義,取代畫面中的細部影像;換句話說,她只是在打馬虎眼。
稍後的章節會提到,我們打的馬虎眼實在不少。對多數人而言,這並無什麼大礙,至少在大部分情況下是如此。如果在街上看到一位建築工人,可能不需要細看他的長相,畢竟我們不需要知道他到底是誰,只需要知道他是做什麼的就行了。如果每次執行這些分類原則時,我們都有清楚地意識到的話,倒還無傷大雅,問題是我們自以為有意識到,實際上卻不然。人類在打馬虎眼的時候,自己都不會發現。

真相趕不走幻覺
 
即便知道我們容易犯下「改變視盲」之類的視覺謬誤,也無法因此少犯一點,我們實在太容易自曝其短。我沒辦法扛塊門板走過你眼前來證明這點,不過還是有其他方法,看看下圖中的兩張桌面,哪一張桌面比較大?
正確答案:兩張一樣大。左邊的桌面形狀大小都跟右邊的一模一樣,很難以置信吧?不信的話,你可以照著其中一張桌面剪下一張紙片,然後把紙片放到另一張桌面上看看*。
* 你也可以到邁可.巴哈(Michael Bach)的網站觀看動畫解說,網址是:
有趣的是,就算知道這是個幻覺,我們也無力糾正自己不受幻覺干擾。不管看了多少遍,兩張桌子的外觀就是讓人感覺不一樣。
這個實驗叫做「旋轉桌面」(Turning the Tables),是史丹佛大學知名教授羅傑.薛帕德(Roger N. Shepard)的傑作。從小就愛惡作劇的薛帕德教授(他曾經悄悄地搬光姊姊房間的所有傢俱),長久以來樂於透過類似的視覺把戲,傳達一些重要的觀點。他用旋轉桌面說明,認知機制是多麼根深柢固地嵌在神經系統內,而且它的運作是全自動的。因此,我們無法純粹看見圖像的實質─在平面紙上的線條格式,反而讓這些線條在沒有異常的狀況下,自動開啟了大腦的運作機制,做出一個三度空間的詮釋。更重要的是,這是個神不知鬼不覺的過程,除非被告知看起來不一樣的兩張桌面其實是一樣的,我們毫無理由懷疑有什麼不對勁的地方。換句話說,我們犯了錯誤,卻對此毫不知情。
 
找啤酒的學問
 
最後這點其實比較沒什麼:能看到什麼,有一部分取決於我們在搜尋什麼。總而言之,我們會看到想要看到的物品,常見的物品比較容易被找到,較少見的物品則較不容易。
「如果你沒有經常找到它,那你就會經常找不到它。 」此語出自哈佛醫學院眼科學教授傑瑞米.沃夫(Jeremy M. Wolfe)。沃夫博士的專業領域是視覺搜尋,該領域的研究人員都試圖解釋「冰箱裡的啤酒」(beer in the refrigerator)的問題─我們如何發現正在搜尋的物品?
答案並不如實際行為看起來的那麼理所當然。找啤酒時,你翻找冰箱內特定的置物架,是因為你知道啤酒通常放在那個位置,假如為了挪出空間,而把啤酒移動過的話,會怎樣呢?遇到這種情況,你可能會以啤酒罐和瓶的形狀來尋找,但是冰箱裡有很多瓶瓶罐罐的東西,比方說一罐可樂就跟一罐百威啤酒相當接近,因此可能要花上好一段時間費力尋找,才能順利找到標的物。

眼睛真是沒毅力
 
事實上「看見」是個非常困難的工作,只是多數人都不太能體會其困難程度。對生來就看得見的人而言,沒有什麼比「看見」還要自然:只要睜開眼瞼,馬上,世界就在眼前。然而對那些曾經失明的人而言,學會「看見」可是個痛苦的經歷。第二次世界大戰爆發前,德國研究人員馬力厄斯.馮.瑟登(Marius von Senden)在西方社會蒐集並發表將近一百篇,因白內障而失明,然後透過手術治療恢復視覺的案例。
多數病患認為學習「看見」是個痛苦的經驗。有個病人想到倫敦的街上逛逛,結果根據馮.瑟登的報告:「他對自己舉目所及困惑到一種再也看不見任何東西的程度」 ;另一位病人無法判斷距離遠近,「所以他脫下靴子,隨手往前一扔,試圖衡量靴子被丟得有多遠,然後朝著靴子的方向走過去。當發現彎腰撿不到靴子時,他就會再向前走一、兩步,繼續摸索靴子的所在,直到抓到靴子為止」 ;有位男孩認為學習「看見」實在太難了,威脅著要把自己的眼珠給挖出來。因為失去勇氣、意志消沉,還有很多病人乾脆直接放棄了。
相似的情況也發生在一般人找尋不常見的物品時。沃夫博士跟他的同僚,最近在波士頓布萊漢婦科醫院(Brigham and Womens Hospital)的視覺注意力實驗室(Visual Attention Lab)徵求自願者觀看數千張圖片,每張圖片都有五花八門的背景(就像冰箱一樣)。實驗對象被要求在圖片中找出指定的工具,像是扳手或是榔頭之類的物品(相當於啤酒的角色)。
當指定工具經常出現的時候(超過半數以上的機率),實驗對象都有不錯的搜尋能力,只有七%的機率發生失誤;但是若指定工具不常出現的時候(假定每一百張圖出現一次好了),實驗對象的表現就開始走下坡,失誤率飆高到三○%。
為什麼?因為他們放棄了。沃夫證明實驗對象們都有一個放棄的門檻:也就是他們會找了一段時間才放棄。原則上,這些人維持著犯錯時放慢速度、答對時加快速度的步調。被要求搜尋少見物品時,既然絕大多數的「沒看到」會是正確答案,他們便試著加快速度、縮短了決定放棄的時間。要不了多久,他們看完一張圖的速度,就會像摩登原始人(Fred Flintstone)下班時哼著「Yabba-dabba-doo」離開採石場一樣迅速。
沃夫博士還發現,實驗對象們決定放棄搜尋的時間門檻,低於尋獲標的物所需的平均時間,就像馮.瑟登研究中曾經失明的病人,沃夫博士的實驗對象同樣放棄了試著去看。
總而言之,沃夫博士認為這個故事告訴我們,眼睛很容易(或者說是被強力制約)在發現標的物不易尋獲的時候,早早選擇放棄,他還說這種反應在多數時候都還挺管用的,沃夫博士說:「我的意思是,花很多時間去找一個不存在的東西,真的滿蠢的。」

大可把槍枝放在登機箱裡
 
除非你的工作就是要找出不常會出現的東西,比方說是一支槍或是一顆腫瘤,這時人們可不希望你輕輕鬆鬆就放棄,反而希望你看愈久愈好!
機場X光機的安檢人員以及醫院放射科醫師,都花很多時間在找平常不容易看見的物品。放射科醫師只有○.三%的機率,會在例行X光片中找到腫瘤;換句話說,他們有九九. 七%的機率找不到想要搜尋的東西。槍枝就更少見了,根據美國運輸安全局的統計資料顯示,二○○四年美國境內搭乘飛機的旅客共有六億五千萬人次,而X光機安檢人員只找出五百九十八支槍械,大約每一百萬人次旅客會發現一支槍;講白話一點,只有百萬分之一的查獲率。
毫無意外地,這兩種職業均存在相當高的犯錯率。有些研究指出,放射科醫師「失誤」的機率徘徊在百分之三十幾的範圍;某些類別的癌症,失誤率更高。另一份讓人瞠目結舌的研究報告指出,當梅約醫學中心(Mayo Clinic)的醫師重新檢視原先認定「正常」、但病患之後卻罹患肺癌的胸腔X光片時,發現一個可怕的事實:將近九○%的腫瘤在早期X光片中皆清晰可見。不僅如此,研究者還發現這些癌細胞:「接連出現好幾個月,甚至是好幾年。」但是放射科醫師們就是沒看到。
至於分布在全國機場的五萬名X光安檢人員,聯邦政府則並未透露他們犯錯的機率有多高,但是在二○○二年某次測試中發現,大概每四把槍會漏看一把。兩年後在紐華克(Newark)機場進行類似測試時,失誤率也相當接近:二五%。當二○○六年運輸安全局隱藏身分的特派員,在芝加哥的歐海爾(OHare)國際機場,嘗試用登機行李把炸彈材質或爆裂物帶上飛機時,躲過安檢的機率有六○%;洛杉磯國際機場的安檢人員表現更糟,七五%的炸彈材質都被帶上飛機了*。
* 一位運輸安全局的發言人表示,安檢人員的績效在二○○六年後有長足進步,部分理由是因為運輸安全局採用了更多樣性的測試方法,不過她拒絕透露新的失誤率,因為「這些測試的結果,並不適合在公眾間傳播。」(引自二○○七年十月十九日《芝加哥太陽時報》)
請記住,這些都是受過嚴格訓練,專門處理死生交關問題的專業人士,如果是你跟我呢?我們擷取生活周遭重要事項的能力會有多高?能清楚記住襲擊我們的那張臉孔嗎?
http://www.books.com.tw/books/series/series9789571350714-9.php
 
 另詳參本館:《人是機器》 《記憶的秘密》 《決斷2秒間》 《模糊邏輯》
 
 

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jsoujsou
由於輸入中文的繁瑣程度高於西方文字,所以中國人也比西方人更有動力使用語音識別服務,從而為企業貢獻了更多語音片段來改進語音服務。
 真正讓中國與眾不同的在於它數量龐大的網民:總數約為7.3億。幾乎所有中國網民都使用智能手機上網,而這種工具產生的數據比電腦更有價值,主要因為這類設備中包含了傳感器,而且會隨用戶四處移動。
 例如,在沿海大城市,現金已經在小額消費中漸漸消失:人們會使用支付寶和微信支付等工具來完成交易。
 中國人似乎也不太擔心隱私問題,這也大大簡化了數據收集過程。例如,該國的共享單車服務已經席捲了各大城市,它不僅提供了廉價的出行方式,而且成為了一場「數據大戰」。當用戶租用一輛單車時,一些公司就會藉助單車上安裝的GPS設備不斷追蹤它的運動軌跡。
 中國人工智能的另外一大發展支柱就是政府。這項技術已經被中國政府列入了「十三五規劃」。科技公司紛紛與政府展開了密切合作:例如,百度就受聘領導一個深度學習國家實驗室。
 政府不太可能給人工智能公司施加過於嚴苛的監管。該國有40多部法律包含了與個人數據保護有關的條款,但卻很少實施。
 創業者充分利用了中國的人才和數據優勢。很多人工智能公司雖然成立只有一兩年時間,但很多都比西方公司取得了更快的進步。「中國人工智能創業公司的迭代和執行速度通常更快。」李開復解釋道,他曾在2000年代負責谷歌(微博)中國,目前則領導創新工場。
 正因如此,中國已經匯聚了大批人工智能獨角獸(估值超過10億美元的創業公司)。今日頭條就藉助讀者的興趣和所在的位置,利用機器學習算法向其推薦文章。該公司還藉助人工智能過濾虛假信息(在中國,這主要包括各種可疑的養生保健內容。)
 另外一家人工智能創業公司科大訊飛則開發了一種語音助手,可以將普通話翻譯成包括英語和德語在內的多種語言,甚至可以識別俚語,而且不受背景噪音的影響。
 曠視科技的面部識別軟件Face++可以則能在瞬間識別一個人的身份。
看到這些創業公司取得成功后,中國科技巨頭也開始大舉投資人工智能。BAT都在開發很多類似的服務,包括語音和面部識別。但他們也試圖藉助現有優勢主導某些人工智能細分領域。
2018-06-21 09:22:29
jsoujsou
騰訊目前為止最為低調,他們直到最近幾個月才建立了自己的人工智能實驗室。但該公司的數據量卻超過阿里巴巴和百度。微信聊天服務大約擁有10億帳號,而且已經成為一個能夠提供成千上萬服務的平台,其中包括支付、新聞、城市導遊和法律援助。騰訊還是憑藉《英雄聯盟》和《部落衝突》等熱門遊戲成為全球頂尖遊戲公司,這兩款遊戲的全球用戶都超過1億人。
 阿里巴巴已經是一家電子商務巨鱷,他們還在投資數十億美元,希望搶奪雲計算市場的頭把交椅。該公司今年6月在上海的一場會議上展示了一項名為「ET城市大腦」的人工智能服務,可以藉助視頻識別實時優化交通:它使用路邊攝像頭拍攝的畫面來預測汽車的行為,從而調整特定地點的交通信號燈。
 在阿里巴巴總部所在地杭州,該公司聲稱這套系統已經將平均交通速度提升了11%。阿里巴巴還計劃擴大「ET醫療大腦」項目,它可以利用人工智能技術發現藥物和診斷醫學影像。該公司已經與數十家醫院簽約使用相關數據。
 不過,真正把命運與人工智能繫於一身的還是百度,部分原因在於這項技術或許是它追趕騰訊和阿里的主要機會。該公司把多數資源都投向無人駕駛:他們希望在2018年將無人駕駛汽車推向市場,並在2020年為全自動駕駛汽車提供技術。7月5日,該公司在北京舉行的開發者大會上宣布了無人駕駛汽車軟件Apollo的第一版。
 Apollo項目的順利實施不僅能提供道路安全性,還可以管理對外開放的項目。谷歌旗下的Waymo和電動汽車公司特斯拉都很注意保護自己的軟件和數據。百度不僅要對軟件進行開源,而且計劃分享數據。他們希望,使用百度技術的汽車廠商也可以採取同樣的做法,從而創造一個無人駕駛汽車的開放數據平台——用陸奇的話說,就是「無人駕駛汽車的Android」。
 中國在人工智能產品出口方面究竟能取得多大成功,還有待進一步觀察——目前為止,只有少數的技術應用於海外市場。但從理論上講,效果應該不錯:在中國混亂的街道上接受訓練的無人駕駛汽車,應該可以輕鬆適應歐洲更加文明的交通狀況。相反,在德國的道路上接受訓練的無人駕駛汽車,到了北京恐怕連一個十字路口都過不去。
2018-06-21 09:23:28
jsoujsou
但西方消費者在使用這種無人駕駛汽車時可能有所遲疑,因為這些在安全度較低的環境中訓練出來的產品,對事故的容忍度可能較高。據稱,中國的市民都很熱衷充當無人駕駛汽車的測試場。

中國擁抱人工智慧之際,美國日漸沉默2018年2月13日

中國於7月公布了一項計劃,希望成為人工智慧領域的全球領軍者,到2030年時創造一個價值1500億美元(約合9500億元人民幣)的產業。
 對於美國從事人工智慧的技術專家來說,這份英文版長達28頁的文件,是對美國未來數十年中可能是最重要的技術研究領域內領導地位的直接挑戰。它概述了中國政府一項積極進取、不遺餘力的計劃,把發展人工智慧當作中國的阿波羅11號登月任務——這項計劃同樣會激發民族自豪感,並引發決定大局的技術突破。
 這份宣言和歐巴馬政府在2016年年底發布的幾份有關人工智慧未來的報告極為相似。
當時中國似乎在模仿歐巴馬時代的路線圖,但六個月之後,美國業內和學術界的人工智慧專家說,川普領導的白宮幾乎沒有採取任何行動,以堅持上屆政府保衛經濟的呼籲,川普政府2018年的預算將在政府各部門內削減15%的科技研究資金。
 中國擁抱人工智慧之際,正值科技發展的關鍵時刻,美國長期佔據的領先地位已開始縮小。
在數十年時間裡,人工智慧與其說是科學,不如說是幻想。然而,過去幾年,巨大的進步促使矽谷、底特律以及中國的一些巨頭都豪擲數十億美元,投資能夠與人對話的一切產品,從自動駕駛汽車到家用電器。
2018-06-21 09:23:57
jsoujsou
獼猴學會嵌套性語法結構 動物也能掌握複雜規則!2018-06-21新浪科技綜

  人類的語言和動物的發聲到底有沒有本質的差異?這並不是個容易回答的問題。20世紀早期,有一批研究者嘗試教小猩猩學習用嘴“說話”,結果發現即使把猩猩從小當作孩子養在家裡,它們也學不會說話,只能發出模糊不清的聲音,比如把“媽媽”叫做“毛毛“。當時科學家們覺得這並不能說明猩猩沒有語言能力,可能只是它們的口腔和聲帶等發聲器官不適合說話,才限制了表達能力。
  於是,20世紀中期的另一批研究者嘗試教會猩猩用手語和人交流。他們發現,猩猩可以表達簡單的短語,如”蘋果-我-吃“、”撓-我-玩“,最長的短語是”給-橘子-我-給-吃-橘子-我-吃-橘子-給-我-吃-橘子-給-我-你“。雖然手語比發聲進步了很多,但這仍然不符合人類語言的定義:猩猩能用手勢指代某些事物,但卻不能把這些手勢按一定的規則組合起來——即它們知道手勢的語義,卻不明白手勢之間的關係(即語法)。
  序列學習(sequence learning)是人類習得語言的重要基礎。早在上世紀50年代,Karl Lashley便提出應當從行為學及神經科學的角度對序列編碼的機制進行深入研究。人們想知道大腦是如何編碼事物之間的時間順序,比如怎樣利用這些時間資訊從記憶表中提取和分辨事件,怎樣預測即將出現的下一個事件,以及怎樣將這種提取、分辨及預測能力泛化到其他具有相似結構的新序列中。Lashley指出,人類語言的感知及創造,包括鳥的鳴叫、大鼠的定位導向行為,都包含對系列事物的相互串聯。人類和其他動物不僅能夠對有著固定時間間隔的前後兩個事物之間進行聯繫,也能提取出存在於多個事物之間的抽象的序列結構。
  六十年來的語言學研究已經證實,語言的表徵需要以嵌套樹狀結構的方式來完成。相似的,一些利用更簡單的實驗範式開展的行為學及神經生理學的研究表明,在對聲音序列和動作序列編碼時,不僅採用了簡單的串聯模式,而是存在很多不同的表徵形式。Dehaene等人的研究綜述中指出,序列中包含抽象程度逐漸增加的五種資訊:轉換及時間資訊、組塊、次序資訊、代數規則及嵌套樹狀結構(圖1)。之前的研究已經明確的表明動物可以利用前四種資訊進行序列編碼。
2018-06-23 09:07:36
jsoujsou
人類的語言包含複雜的嵌套樹狀結構。比如句子 The cars [that pass this truck] are red ,儘管中間插入的句子中存在一個名詞 (truck),但系動詞 (are) 卻是用來連接複數主語 (cars) 和表語 (red) 的。這種長距離的相關性正是語言的重要特徵,只有以樹形結構表徵語言時,才能忽略“cars”和“are”在時間距離上的差距,進而連接在一起(圖2)。
  之前的研究認為,人類與動物在高級認知功能上的重要區別在於,人類能夠理解並產生諸如語言、音樂等具有嵌套結構的序列,而非人類動物不能理解嵌套結構。那麼,理解嵌套結構的能力是否是人類所特有的呢?早期的實驗表明,絹毛猴不能理解中央對稱嵌套樹結構(center-embedded nested tree structure,如A[A[AB]B]B,表示為AnBn),但是能夠理解非嵌套的配對結構(non-nested pairwise structure,如[AB][AB][AB],表示為(AB)n)。此外,序列學習、工具使用、音樂和數學知識的理解等行為表明,獲取並操作嵌套樹狀結構的能力可能是人類所特有的。
  最近一些研究者的結果表明,鳴禽和狒狒能夠編碼中央對稱嵌套結構。Gentner等人通過設計go/nogo任務範式,測試歐洲椋鳥(一種已經被證明能組合多種不同叫聲的鳴禽)對嵌套結構的分辨能力。實驗結果表明,通過訓練,一部分歐洲椋鳥能夠快速掌握分辨兩種不同類型((AB)n和AnBn)的序列結構的能力,並且能將這種分辨能力泛化到新異刺激及不同長度的序列中。Abe和Watanabe[17]在另一項研究中發現,孟加拉雀對於違背中央對稱嵌套規則的新異序列的回應比對符合規則的熟悉序列的回應顯著降低。
  但是,這些結果尚存在較大爭議:一方面,這些研究沒有引入足夠充分的抽象泛化刺激來證明動物的規則泛化能力;另一方面,這些行為學結果也能用轉換概率和配對關係等簡單的非遞迴編碼方式來解釋。
2018-06-23 09:08:53
jsoujsou
2018年6月14日,中國科學院神經科學研究所/中科院腦科學與智慧技術卓越創新中心王立平研究員課題組在Current Biology雜誌線上發表了題為Production of Supra-regular Spatial Sequences by Macaque Monkeys 的研究論文,首次證明獼猴具有處理中央對稱嵌套結構的能力。這項研究填補了之前研究的空白,並對“嵌套結構是人類獨有”的假說提出了挑戰。雜誌還同期配發了來自維也納大學的進化生物學家 W。 Tecumseh Fitch 的評論文章Bio-Linguistics: Monkeys Break Through the Syntax Barrier。
  王立平博士近些年一直從事序列學習的相關研究,2015年發表在Current Biology上的研究論文通過fMRI手段探究了獼猴在聽覺模態下對於代數規則的理解。結果表明,非人靈長類動物即使未經訓練,也能編碼抽象的數位概念以及代數規則。但是,人和動物的大腦對於這種抽象規則的編碼是不同的:獼猴對於序列長度的啟動腦區與呈現模式的啟動腦區是分開的;而在人的大腦啟動腦區來看,對於序列兩種變化的編碼存在很大的重疊,主要集中在IFG (inferior frontal gyrus) 和pSTS (posterior superior temporal sulcus),而這些腦區在人類語言的句子處理中同樣會被啟動。基於這些結果,研究人員推測,人類大腦的語言相關腦區擁有一種更高級的能力,能夠將抽象的序列資訊組合成統一格式的語言表達方式,而獼猴可能分別理解序列中的數位與屬性。
  雖然,非人靈長類動物能夠學會在聽覺序列中檢測結構[6],並能夠編碼序列中的數位(或長度)資訊和代數規則。但是,這些實驗範式都沒有涉及到更高等級的序列編碼,無法檢測動物對嵌套結構的理解能力。為此,王立平課題組設計了一個新的實驗範式——延時序列產生任務(delayed sequence production task)。在這種任務條件下,被試需要根據指定的規則完成序列操作(圖3,圖4)。研究者比較了兩種規則:鏡像(mirror)規則,序列具有中央對稱嵌套結構,如ABC|CBA(圖5);重複(repeat)規則,序列刺激間具有交叉依賴(cross-dependency)特徵,如ABC|ABC。形式語言理論認為,完成這兩種規則的操作,需要使用到超常規語法(supra-regular grammar)。迄今為止還沒有證據表明非人類動物能夠理解超常規語法。
2018-06-23 09:09:49
jsoujsou
採用延時序列產生任務,王立平課題組首次證明獼猴可以產生超常規語法(重複或鏡像規則)構成的序列。並且,獼猴可以將習得的語法泛化到不同的形狀(如金字塔型或直線型等)以及不同長度的序列中(從長度為2或3泛化到長度為4或5)(圖6)。此外,獼猴還可以將兩種不同的規則組合在一起,處理具有兩層等級結構的複雜序列。
  儘管大鼠,鳥類和少數非人靈長類動物可以識別模式聲音串中的統計關係和代數規則,但它們的自發產生能力(例如發聲或身體運動)並沒有表現出這樣的抽象規律。該研究採用的新穎的空間序列產生範式,第一次證明獼猴擁有產生複雜語法結構的能力。
  此項研究結果質疑了喬姆斯基層級結構中人類和非人類動物對於regular和supra-regular(上下文無關或少關聯)語法之間理解能力不同的觀點(圖7)。人類與非人類動物之間在規則學習能力上的界限需要重新考慮,並不像目前假設的那樣清晰。
  作為參照,研究人員還測試了學齡前兒童的複雜規則學習能力。與獼猴相比,學齡前兒童習得相同語法的速度要快得多。這一發現與最近的神經網路類比實驗相似:傳統神經網路雖然在序列學習中最終可以習得遞迴語法,但這個過程需要大而複雜的訓練集;而採用嵌套樹狀結構的神經網路卻能很快的習得複雜的語法。即使在經過大量的強化訓練後,獼猴在操作長度為4的序列時仍然依賴於簡單的有序記憶進行編碼,而學齡前兒童則會自發的使用組塊和幾何結構來壓縮資訊。這樣的結果提示我們,人類大腦中可能擁有動物不具有的計算系統,該系統能讓研究人員在歸納學習中通過資訊壓縮高效的進行序列表徵。
  綜上所述,研究人員的研究結果表明,獼猴對超常規結構的學習沒有根本的障礙。人類的獨特性可能並不是獨自擁有習得超常規結構的能力,而是在於學習這種結構的快速性,以及在結構操作過程中使用到的某些人類特有的結構敏感演算法。前人大量的研究表明,人類大腦左側的Broca區和pSTS腦區與人工語法中等級結構的編碼相關,這些大腦啟動網路是否可以推廣到獼猴上還沒有定論。通過建立研究嵌套結構的行為學範式和動物模型,王立平課題組正在結合前沿的神經科學方式(功能磁共振成像及單細胞記錄等)探究其神經層面上的機制。
  參考文獻
...
https://tech.sina.com.cn/d/f/2018-06-21/doc-ihefphqk7389810.shtml
2018-06-23 09:10:40
jsoujsou
美國國防部提出演算法戰概念 或將改寫現代戰爭規則2018-06-28新浪軍事

  隨著現代科學技術的迅猛發展,戰爭已轉變為一門科學,戰爭的智能化趨勢愈發凸顯,而“戰爭演算法”就是其中重要的技術支撐。演算法是指解題一類問題的準確而完整的描述,代表著用系統的方法解決問題的清晰指令和策略機制,常用於計算、資料處理和自動推理。2017年,隨著美軍正式提出“演算法戰”概念並組建機構開展相關研究,“演算法戰”正式由概念轉變為實踐。從當前的發展趨勢來看,戰爭演算法蘊含著改寫現代戰爭遊戲規則的巨大潛力,這雙“無形之手”將塑造未來戰爭的新圖景。
  2017年4月26日,美國防部正式提出“演算法戰”概念,並將從更多資訊源中獲取大量資訊的軟體或可以代替人工資料處理、為人提供資料回應建議的演算法稱為“戰爭演算法”,同時美國防部決定組建演算法戰跨功能小組,以推動人工智慧、大資料及機器學習等“戰爭演算法”關鍵技術的研究。美軍這一看似突然的舉措實際上由來已久,適應了現代戰爭的迫切需求。
  美國正在大力推進“演算法戰”研究
  實戰需求 “戰爭演算法”源自資訊化作戰過程中出現的複雜難題。隨著現代戰場在空間上的拓展,複雜多樣的戰場資訊感測器遍佈陸、海、空、外太空和電磁網路空間,各類情報偵察與監視預警資訊呈爆炸式增長,由此產生的海量資訊資料超出了情報分析員們的能力範圍,令人難以招架,導致戰場資訊收集不及時、有效資訊產出時效性低、回饋失誤等嚴重問題。與此同時,無人機蜂群、群化武器等新式智慧化武器裝備與新型作戰樣式的提出,對指揮員決策的時效性、準確性、靈敏性提出了更高要求。運用不同資料類型和資料運用要求所需的標準化分析演算法從而建立起資料自主分析系統,能夠縮短觀察、判斷、決策、行動環(OODA)的反應時間,節省資料頻寬,有效提升資料處理和挖掘效率,從而減少戰場態勢感知的不確定性,在智慧決策、指揮協同、情報分析、戰法驗證以及電磁網路攻防等關鍵作戰領域發揮作用。隨著戰爭從體能較量、技能較量發展為智慧較量,戰爭演算法與人工智慧和指揮控制系統相關聯並在其中佔據關鍵地位,是實現智慧化作戰和建設智慧軍隊的技術基礎。
2018-06-29 08:26:51
jsoujsou
概念基礎 “戰爭演算法”的概念深植於戰爭歷史之中。從我國古代的各類兵法、陣法與戰法到一戰前德軍的數學公式推演和圖上作業,從1914年提出的蘭徹斯特方程到美軍在海灣戰爭前的兵棋推演,戰爭始終既需要計算也需要“算計”,只是在各個歷史時期的形式與載體不同。而隨著現代科技的發展,軍用軟體成為了“戰爭演算法”的載體,利用電腦對戰場問題進行準確完整的描述並產生清晰的作戰指令和策略機制,是資訊化戰爭演算法的新形式。20世紀90年代以來,美軍借助“戰術地面報告系統”地圖規劃軟體、ScenGen無人機人工智慧系統和LGC等任務規劃軟體計算任務中所有的可能結果,並致力於探索利用獨有演算法從多類型多來源資料中自主獲取和處理資訊的能力。因此,此次美軍“演算法戰”的提出並非無本之木,而是建立在深厚的演算法探究基礎之上。
  人工智慧技術的發展給“戰爭演算法”的研究注入了新的活力
  體系支撐 2015年12月,美國提出第三次“抵消戰略”,圍繞智慧化和自主化重點發展五大關鍵技術領域,當時就已包含了推進人工智慧領域演算法的措施。2017年4月,美國防部副部長鮑勃•沃克正式發佈名為“ProjectMaven”的備忘錄,對“戰爭演算法”進行了描述。聯繫美軍此前在演算法領域的部署不難看出,沃克此次提出的“演算法戰”概念本質上是第三次“抵消戰略”的貫徹執行。美軍于2016年就已成立了系列機構用以發展顛覆性作戰能力,包括戰略能力辦公室與快速能力辦公室新設立的相關服務功能、國防創新實驗單元等,而“演算法戰跨功能小組”實則是這一系列機構中的組成部分,在人工智慧研發領域扮演“探路者”角色,其實驗結果將為後續戰爭演算法的大規模研發和應用奠定基礎。據悉,為適應“演算法戰”的需求,除已成立的機構外,美國國防部還將設立“機器學習中心”,負責將智慧演算法引入國家安全領域。在致力於開發戰爭演算法的體系建設支撐下,美軍的“演算法戰”正在不斷加速推進。
2018-06-29 08:27:33
jsoujsou
“演算法戰”的內涵
  戰爭離不開演算法。隨著人工智慧的進步,尤其是隨著類腦設備的發展,戰爭演算法將在處理資料、計算能力等方面有巨大提升,並與兵棋推演、人工智慧和指揮控制系統相融合,成為未來戰前預演、戰時感知與智慧決策的關鍵核心。
  無人機蜂群作戰靠演算法輔助決策
  戰爭預演 任務規劃軟體一直是美軍進行戰爭預演的重要工具。自20世紀90年代開始,美國陸軍就已開始研發“戰術地面報告系統”地圖規劃軟體,並由此發展出已納入美陸軍作戰指揮系統的戰術地面報告系統,通過運用演算法實現巡邏隊級別單位直接的促進協作和資訊共用,成為了美軍在非洲與中東戰場行動中不可或缺的工具。在“沙漠風暴”行動之前,美軍通過電腦兵棋推演系統尋找作戰計畫中的漏洞,經過完善和修正之後的實際作戰結果與推演高度相似,體現出了美軍推演系統的先進性。目前,美軍已將演算法與兵棋推演系統深度融合,系統能夠基於一系列演算法公式測試作戰計畫,預見戰爭走向與結局,比如美軍拓展防空兵棋系統(EADSIM)的視線演算法公式。EADSIM系統由美國TeledyneBrown Engineering公司開發研製,是一個集分析、訓練、作戰規劃於一體的專業多功能防空兵棋系統,其強項在於能夠對導彈預警、攔截、打擊進行較為精細的模擬。該系統的描述能夠達到武器平臺層次,比如單架戰機,同時還具有較詳細的指揮自動化功能模型以及靈活的想定管理,能夠實施雙邊或多邊的對抗推演。目前,EADSIM系統在國防分析與訓練領域己得到廣泛應用,在全球的用戶己超過390個。美國EADSIM系統的成功應用體現出,在演算法支撐下的兵棋推演和作戰實驗,通過驗證已有戰法和實驗作戰計畫,能夠為最終的作戰方略提供切實的經驗支撐。而在實戰對抗之中,具有高品質演算法支撐的一方在戰前就能夠通過實驗獲取最優戰法並準確預測戰場局勢,從而實現未戰先勝。
2018-06-29 08:28:19
jsoujsou
戰場感知 在實際運用過程中,戰爭演算法並不是孤立而行,而是作為人工智慧的“大腦”,成為智慧感知戰場並由此用於決策、指揮和協同的關鍵。比如,機器學習、遷移學習等智慧演算法可以解決戰場對抗條件下態勢目標的自主認知問題,幫助指揮員快速定位、識別目標並判斷其威脅程度;無人機蜂群作戰中的演算法運用可管理並説明無人僚機感知戰場態勢,自主生成作戰建議。當前,美軍致力於利用演算法提升無人機戰場態勢自主化處理能力。以往,無人機感測器獲取的全動態高清態勢視頻由資料分析師通過人工模式進行解析,這種解析方式由於更高解析度和更快幀傳輸效率的高品質全動態視頻資料而受到了挑戰,資料分析師難以及時處理爆炸式增長的戰場態勢資料。解決該難題的出路在於利用自主化感測器處理和智慧化資訊生成,從而減少通信頻寬和人工負擔。2016年8月,美國防科學委員會向國防部建議設立專門的機載自主傳感系統專案,以解決無人機全動態高解析度視頻資料的搜集和處理需求。為了賦予無人機動態視頻態勢處理的自主性,美軍利用先進演算法推進人機結合的作戰方式,建立起自主性態勢模型的認知啟發型構架,從簡單的計算邏輯演化到能夠進行自主推理的系統,從而降低全動態視頻資料人力分析負擔,提升決策速度。這一全動態視頻資料的演算法包含一套具有人工智慧特徵的深度學習模型,包括了目標確認模型、情景確認模型與威脅確認模型,推動了人工智慧演算法發展成為未來戰爭的核心力量。
  決策輔助 借助人工智慧演算法,美軍演算法戰跨職能小組的任務在於研製快速處理資料的軟體,實現對目標的高效探測、分類和預警計算,收集提供高質高量高時效性的國防情報,並推進與情報領域相關的機器學習、深度學習和視覺演算法等先進演算法的研究,用以輔助軍事決策。當前,人類情報分析師在面對海量視頻資料時將大量時間花費在觀察視頻、尋找異常點等低效活動上,難以應付即時傳輸、多方來源、體量龐大的資料資訊,與之形成鮮明對比的是,運用演算法收集情報高速高效且結果精確,能夠為戰場決策提供及時且優質的參考,並且通過即時戰場的回饋演算法能夠不斷得到修正更新。
2018-06-29 08:29:11
jsoujsou
當前,美軍通過發展類比人腦神經元資訊處理機制的深度神經網路技術,不斷增強融合了深度神經網路技術與電腦的“類腦計算”能力,即類似於人腦的新型計算系統。從20世紀80年代開始,美國國家航空航天局、美國國防高級研究計畫局、美國國防部相繼資助與神經網路計算相關的專案,其中包括電腦晶片真北的研製專案,該晶片採用了類腦神經網路設計,能夠實現快速地運算、通信、存儲,在圖像識別與綜合感官處理等複雜功能方面的效率遠高於傳統電腦晶片,具有巨大的國防應用潛力。運用了演算法的“類腦”計算系統在未來戰爭中有望成為增強現有作戰系統對抗能力的關鍵,在人機協同作戰中促進機器學習人類成功經驗,為指揮員選擇戰爭時機、計算戰爭規模、預測戰爭持續時間、謀劃戰爭佈局等方面發揮重要作用。
  F-35非常依賴軟體的演算法
  如何打贏“演算法戰”
  可以說,智慧化戰爭時代是演算法和資料的較量。“演算法戰”概念的提出進一步改變了未來戰爭的形態,一個資訊網路也許就能控制未來戰場的一切,而戰爭中一方硬體上的劣勢也許能夠通過演算法的優勢得到彌補甚至逆轉。“演算法戰”預示著未來戰爭的變革、機遇與挑戰,誰能搶佔智慧演算法制高點,誰就能搶佔先機,未戰先勝。
  推進智慧演算法研究 由於戰爭演算法是智慧化建設的關鍵領域,美軍對此的研究不遺餘力。2017年,美國財年國防預算中約有120億~150億美元用於人工智慧和自動武器的研發。目前在負責人工智慧研發的5家美國聯邦機構中,3家帶有軍方背景。同時,美軍加快深度學習技術向應用的轉變,自2017財年開始增加三軍的深度學習科研專案,其中包括研發可用於低功耗平臺的嵌入式深度學習演算法與稀疏資料分析的深度學習技術,以及通過深度學習方法和人工神經網路實現目標分類等內容。直到2017年底,剛成立半年的美軍演算法戰跨職能小組就已開發出首批4套智慧演算法,體現出了美軍加快進行智慧化建設的良好效果。因此為了搶佔戰爭演算法先機,我們需要加快推進智慧演算法的研究,並結合人工智慧、兵棋推演與作戰實踐,在不斷探索研發中完善創新戰爭演算法。值得注意的是,戰爭演算法並非完美無缺,也存在漏洞與安全隱患。
2018-06-29 08:31:16
jsoujsou
比如,美軍F-35戰機擁有幾千萬條代碼,嚴重依賴控制系統的軟體,戰機在試驗過程中曾暴露出的兩百余項問題幾乎都與軟體的演算法高度關聯。一旦演算法由於過於陳舊無法適應裝備發展,或是遇到髒資料的影響出現差錯,抑或是其本身存在漏洞,都極有可能導致武器裝備無法正常運轉。由此可見,推進智慧演算法研究與創新迫在眉睫。
  大力培養優秀算手 人才是智慧演算法領域的第一資源,先進智慧演算法的研發與應用離不開優秀的算手。首先,需要培養吸納多學科、多方向的算手人才。演算法從概念到計算到公式的研發,包含多專業多學科的知識結構,需要軍事與技術的深度融合,也要求軍事與數學的緊密結合。美軍演算法戰跨職能小組內部人才隊伍龐大,呈現跨學科融合的態勢,不同專業、學科和職能的算手之間通力合作,共同創新演算法。另外,應在軍隊各部門各軍種培養優秀算手。無論是戰場指揮員、情報分析人員還是機關參謀,通過運用由演算法支撐的人工智慧處理、分析、統計和輔助決策,有利於推動戰場感知、戰爭決策、後勤保障、情報偵察等多領域的智慧化,是提高軍隊決策與運行效率、提升戰鬥力的有效途徑,因此能夠利用演算法收集情報、分析資料、判斷局勢的優秀算手需要走向前臺。只有大力培養優秀的算手以適應智慧化戰爭的新需求,才能贏得未來戰爭的勝利。
  拓展演算法應用空間 戰爭演算法具有巨大的應用潛力,需要與各個領域相結合從而不斷探索其效用。當前,美軍正不斷擴展戰爭演算法的應用範圍,演算法在兵棋推演、自動武器、裝備保障、物流運輸等多個領域中的作用已受到關注與研究,而這些努力都為其智慧化體系建設提供了重要支撐。此外,隨著人工智慧的發展應用,演算法需要與人工智慧相結合,為實現武器裝備自主搜索目標、處理資料和自主決策提供技術支援。尤其是在人工智慧逐步介入戰爭指揮的情況下,演算法使得機器能夠在人機協同作戰中扮演不可或缺的“參謀”角色,演算法先進與安全與否直接決定了人工智慧的應用效果與戰爭決策的效率和準確性。由此可見,戰爭演算法貫徹于智慧化體系建設的多領域,應當通過持續的研發與創新實現其在各個軍事領域的應用價值,以適應智慧化戰爭的技術需求。(作者署名:軍事文摘)
http://mil.news.sina.com.cn/world/2018-06-28/doc-iheqpwqy3059635.shtml
2018-06-29 08:31:52
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全球首場神經影像診斷“人機大戰”落幕 AI勝名醫

  人腦,電腦,誰更瞭解大腦?2018-06-30,備受關注的首場神經影像領域的“人機大戰”在國家會議中心落下帷幕,在腦腫瘤和腦血管影像判讀比賽中,醫療AI最終以高出20%的準確率戰勝了醫學界的“最強大腦”。據悉,如果這款AI産品投入使用,核磁檢查的出片速度將從現在的幾天縮短至幾分鐘。
  醫療AI將給腦科醫學帶來哪些改變?
  核磁檢查結果將縮短至幾分鐘
  北京天壇醫院院長王擁軍介紹説,目前已經向國家藥監局提交申請,希望在臨床中應用這款AI産品,提高基層醫院影像診斷準確率,同時也提高影像判讀速度,為患者節約時間。
2018-07-10 10:36:21
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為何總是忘記夢境?原來是海馬體“慢半拍” 2018-9-1 新浪科技

  如果海馬體是最後一個進入睡眠的大腦區域,那麼海馬體可能是最後蘇醒的。因此你擁有一個時間視窗,蘇醒時保留著夢境的短期記憶,但是由於海馬體未完全蘇醒,你的大腦不能保持記憶。
  在某些睡眠階段,海馬體向大腦皮層發送資訊,這種單向性交流可實現從海馬體發送記憶資訊至大腦皮層長期性存儲,但是最新資訊不會被海馬體記錄。
  當人們醒來時,大腦可能需要至少兩分鐘啟動記憶編碼能力。2017年,發表在《人類神經科學前沿》雜誌的一篇研究報告發現,與“少夢記憶者”相比,“多夢記憶者”夜晚醒來的次數較頻繁。對於“多夢記憶者”而言,半夜醒來清醒持續時間平均為2分鐘;對於“少夢記憶者”而言,半夜醒來清醒持續時間平均為1分鐘。
  與睡眠有關的神經遞質
  我們在睡眠時編碼新記憶的能力差,與體內兩種神經傳導物質指數變化密切相關,乙醯膽鹼(acetylcholine)和去甲腎上腺素(noradrenaline)指數顯著下降。
  當我們進入快速眼動(REM)階段,會出現一些生動的夢境,乙醯膽鹼指數恢復到了清醒狀態,但是甲腎上腺素指數仍持續在較低等級。
  為什麼做夢醒來後一會就會忘記夢的內容?
做夢發生在REM睡眠和NREM睡眠,其中絕大部分發生在REM睡眠。
丘腦(thalamus)和皮質層(cortex)之間的神經結構產生有節奏的、同步的緩慢波形。在REM睡眠期,腦橋(pons)的膽鹼能神經元(cholinergic neurons)被啟動,並把信號傳遞到丘腦中的外側膝狀體(lateral geniculate body),再傳遞到視覺皮質。在非眼動期睡眠時,蛋白合成物被啟動,在樹突摺狀物中形成蛋白鍵,從而幫助鞏固記憶;而在眼動期睡眠時蛋白合成物密度低,造成樹突摺狀物分解較快,從而使夢中的記憶稍縱即逝。這就是為什麼我們醒來後不久夢中記憶就會被忘光了。
相反,如果一個人在REM睡眠時醒來,那麼可能大腦執行系統會馬上被啟動並開始時蛋白鍵開始工作,產生結實的樹突摺狀物並鞏固了記憶,所以這些夢中的記憶我們就會保留較長時間。

日有所思夜有所夢?Cell子刊揭示:做夢的關鍵基因 2018-9-5 新浪科技

  近日,來自日本理化學研究所的科學家發現,做夢這件事歸功於乙醯膽鹼受體基因Chrm1和 Chrm3。當敲除這兩個基因時,人在快速眼動(REM)睡眠期的睡眠水準會下降,且不再做夢、記憶減退。
2018-09-06 10:42:39
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子宮不止是生殖器官!科學家發現子宮或與記憶有關 2018-12-13 新浪科技

  一直以來,人們都認為女性獨有的器官子宮除了是月經的來源,孕育胎兒之處,並沒有其它用途。但最近,美國研究人員發現,子宮可能還有其它原本不為人知的功能,它可能對女性的記憶能力和認知產生意想不到的作用。
  2018年12月6日,這一研究結果線上發表在學術期刊《內分泌學》(Endocrinology)上。當研究人員在大鼠模型上進行第一次試驗後,結果令研究者非常驚訝,他們迅速進行了第二次重複試驗,得到了同樣的結果,切除子宮後,大鼠的記憶能力確實受到了影響。即使保留了產生荷爾蒙的卵巢,只切除了子宮的大鼠體內還是發生了荷爾蒙水準的變化。
  分泌雌激素和孕激素的卵巢已經被認為與大腦與認知、記憶有關,現在,可能要考慮子宮-卵巢-大腦這一新的系統。研究人員同時指出目前60歲以下女性有近三分之一切除了子宮,保留了卵巢,這對於女性的大腦來說意味著什麼?這在未來將是一個重要的研究方向。
  目前,在60歲以下女性人群中,約有三分之一切除了子宮,保留了卵巢,“這項發現引發的一系列問題,值得進一步探討。
  回應
看來一孕傻三年,原來也是有科學依據的
科學家把腦袋放在子宮裡

世界首個已故捐獻者子宮移植孕育的嬰兒誕生 2018-12-15 新浪科技

  12月4日,《柳葉刀》(The Lancet):世界首個已故捐獻者子宮移植孕育的嬰兒誕生,並健康成長。
  在此之前,全球共有 11 名婦女在接受活體捐獻者子宮移植後擁有了自己的孩子。但 12 月 4 日刊登的這一突破,對於那些想要懷孕但子宮功能不健全的女性提供了新的解決途徑。
2018-12-18 11:00:35
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兒童長期玩手機大腦似有變化:大腦皮層有變薄跡象 2018-12-10 新浪科技

  日前,美國國家衛生研究院(NIH)的初步研究資料顯示,每天用這類電子產品超過7小時的9至10歲兒童,大腦皮層有過早變薄的跡象。
  研究報告還顯示,每天盯著螢幕超過兩小時的孩子,語言和推理考試表現較差。
  據悉,NIH研究掃描了4500名兒童的大腦,其最終目的是找出螢幕時間是否具有成癮性,但研究人員稱需要數年時間才能瞭解長期後果。
  然而,美國小兒科學會(AAP)最新版“螢幕時間指引”作者克裡斯塔•基斯表示:“像我這樣的調查人員擔心的是,在許多方面,我們有點像在對下一代兒童進行一種非人為且無對照組的實驗。”
  據悉,研究初步資料將於2019年初開始公佈。
  美國小兒科學會目前建議家長,除了視頻聊天,避免讓18至24個月以下的兒童使用手機等電子產品。
2018-12-18 11:02:08
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英媒發佈全球最聰明國家排行榜:中國第三日本第一 2019-01-14 環球網

  英國Vouchercloud門戶網站編制了一份“全球最聰明國家與地區”榜單,排名基於三大因素——諾貝爾獎獲得者人數、人口平均智商以及小學生學習成績,認為分別代表一個國家國民過去、現在、未來一代的智力,前五位的分別是日本、瑞士、中國、美國和荷蘭,俄羅斯排第六。日本以諾貝爾獎獲得者人數第六位、人均智商第六位和小學生學習成績第五位的指數,綜合排名第一;中國排名第三,主要由於民眾的智力水準很高,人均智商105.8位列世界第二,僅次於排名第一的新加坡(107.1)。美國排在了中國後面,且能排到第四主要得益于諾貝爾獎獲得者人數全球第一,達368人,是第二名英國獲諾貝爾獎人數的近3倍。但是美國人均智商僅排第28位、小學生學習成績排名也只有中等的第13名。
  回應
日本,韓國充其量也就是耍小聰明,要論大智慧中華民族絕對第一。
可惜我們的高智商都用在了騙自己人身上了
這也信,信了你就輸了
讓那些無聊的人排去,中國人務實,沒時間考慮這些,掙錢重要
我們應該好好的學習人家的生活方式
你應該學學豬的生活方式
中國人普遍比較勤奮,感覺偷懶都像是在犯罪。
美國人的智商不夠但是科技成就高,恰恰說明美國的國家體質好
你是要飯的?美國的體質(制)好,你去美國要去吧,中國人的習慣都是把剩飯喂豬喂狗的。

受訪重申黑人智商遜白人 DNA之父Watso遭褫奪榮銜

發現DNA雙螺旋結構的諾貝爾獎得主、人稱「DNA之父」的沃森早年曾稱黑人普遍智商遜於白人,觸發種族歧視非議,日前重申其立場沒有改變,其服務半生的國際著名生命科學研究機構美國冷泉港實驗室與之割席,批評其觀點「沒有依據又鹵莽」,宣佈褫奪給予沃森的全部名譽銜頭。
  沃森(James Watson)晚年開始發表冒犯言論,包括指稱赤道地帶人種暴露於陽光下而性慾較強、胖人比其他體型人士少野心等。惟2007年貶抑黑人言論最受非議——他表示對非洲的前景「悲觀」,指「我們的社會政策全基於他們(非洲人)的智商跟我們一樣,但是測試全皆顯示不是真的」。他還說儘管希望人人平等,但是「不得不讓黑人僱員知道,這不是真的」。
2019-01-15 09:39:34
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言論惹議致財窘 曾賣諾獎獎牌
他事後受抨擊時曾自稱言論「愚蠢」,強調自己「不是傳統意義上的種族主義者」。惟他仍被多間機構董事局除名,受科學界排擠,再無接到講學邀請。2014年他更以財窘為由,拍賣諾貝爾獎牌,最後由俄羅斯富豪烏斯曼諾夫以480萬美元拍下,並物歸原主。
  現年90歲的沃森在2019-01-14:美國公共電視台(PBS)播放的紀錄片《美國大師:解碼沃森》中,再次強調自己的看法一如從前:「我還沒看到任何改變,智商測試中反映黑人和白人之間存在平均差異,我認為這些差異是遺傳的。」
  英國移民後代沃森1928年4月生於美國芝加哥,15歲便以資優生獲得獎學金升讀芝加哥大學,專攻動物學。33歲時他就當上哈佛大學教授,翌年以他25歲在《自然》發表的DNA雙螺旋結構論文,與克裡克(Francis Crick)和威爾金斯(Maurice Wilkins)同獲1953年的諾貝爾生理學或醫學獎。他40歲開始兼任冷泉港實驗室主管。
  家屬透露,PBS的訪問是去年6月做的,沃森現未能回應最新言論,因他在去年10月遇車禍後尚住在療養院。其子魯弗斯(Rufus)上週五接受電話訪問,稱其父對周圍的認知「非常少」,其言論「可能會使他成為一個具偏見和歧視的人」,但事實並非如此。他說﹕「這些(言論)只代表他對遺傳學的狹隘解釋……我父親視整個實驗室為生命,但現在實驗室認為他是個麻煩。」
  回應
 在這個社會說實話也不行
 冷泉港實驗室說完全沒有科學依據的數據是啥?這世界所謂的"政治正確"真是令人作噁! 根據英國教授林恩發表引的「全球智商地圖」,根據620份智力測驗結果分析各地區的平均智力。東亞人平均智力(105)最高,歐洲人以99居第二。其後依次為愛斯基摩人(91)、東南亞和美國印第安人(87)太平洋島國民族(85)南亞及北非人(84)。非洲人(67-54)澳洲原住民(62)。  黑人特性是低智商和高體力(包括性能力),這跟黃種人正好相反,而白種人中間。可談論黑人擅長多項田徑運動是種禁忌。
 本人主張,不該歧視黑人....人類生而平等 某些人批評我.黑人犯罪率和智商是鐵生生的真實數據.不是你一句種族歧視就可抹滅....迄今為止,主流輿論始終認為:富國和窮國之間的差距僅僅是暫時的,這個差距是由可以改變的種種外部環境條件造成的。
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基因人種智商論 禁不起科學檢視
2019-01-15 09:50:25
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“腦容量大的人種就智商高”有根據? - 知乎

就算假設腦容量的資料是正確的,但物種種族的智商不單是腦容量多少決定的,應該是腦重量占到動物自身體重的比例,而且還要考慮腦細胞的多少,且腦細胞之間的神經元的緊密複雜性等因素(如果腦容量大就代表一個物種、一個民族聰明的話,哪長頸鹿和鯨魚的智商不都比人都高了嗎?)如說日爾曼人的腦容量比東亞人大,但歐洲人體格比東方人大,腦容量上的比例就抵消掉了!當年納粹就說猶太人腦容量比較小,是劣等的。但猶太人獲得諾貝爾獎的數量與猶太人在世界的人口比例看,用腦容量來衡量一個人、一個民族的智商是不準確的。

人種、腦容量與智商

英國阿爾斯特大學教授林恩(Richard Lynn),研究全球各民族智商發現,東亞國家包括中韓日是全球智商最高的人種,平均達到105。美國心理學協會最新調查顯示,主要人種的智商的確存在差異,最大相差50%,東亞人比美國白人和黑人都要高。
  經過核磁共振研究發現,腦容量跟智商的確有關係,容量大的大腦擁有更多的神經細胞和神經連線,處理信息的速度更快,其中,東亞人大腦容量比白種人平均多1立方英寸,白種人又比黑種人多5立方英寸。
  不過,專家說,外在客觀環境也可能影響智商發展。例如研究發現,柯林頓的智商,是小布希的兩倍,但是結果兩個人都當上美國總統。
  據英國《泰晤士報》報導,德國人以平均107分的智商領先全歐洲,超過英國人和法國人的水準。智商排名前15名的歐洲國家依序為德國、荷蘭、波蘭、瑞典、義大利、奧地利、瑞士、英國、挪威、比利時、丹麥、芬蘭、捷克、匈牙利、西班牙。法國是七大工業國中國民平均智商最低的國家,只有94分。
  氣候較為寒冷的北歐和中歐地區國家民眾的腦容量約為1320cc,大於溫暖的南歐地區的1312cc,這可能是因為北方的環境較惡劣,居民必須食肉以抗寒,進而使腦力增強,且他們也必須動腦才能與大自然對抗,所以腦容量也變得較大。
  每個國家不同地區的智商也會有差異,例如倫敦是英國平均智商最高的地方,約為102分,主要可能與數百多來社會精英都遷移到倫敦有關,至於英格蘭與威爾斯地區民眾的平均智商為100.5分,而蘇格蘭地區則是平均只有97分。
2019-01-16 06:36:02
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為何東亞人大腦容量勝歐非?中科院研究:基因突變方向不同 2017-01-30 崔德興

據《南華早報》報道,30多年前,美國科學家對全球2萬俱現代人頭骨調查發現,東亞人的顱腔容積平均為1415立方厘米,而歐洲人為1362,非洲人為1268。去年的一個核磁共振成像研究中,科學家發現東亞人的顱頂更高,這讓他們的頭部能夠容納體積更大的大腦。
  研究人員提出了一系列假設來解釋這樣的差異,其中包括氣候因素,長居於寒冷地方,可能有助於促進腦部發育。體積較大的大腦更容易在其核心部位維持恆定溫度,而絕大部分的思考活動是在這個部位進行的。然而,這難以解釋在同一緯度生活的人,例如中國人和歐洲人擁有不同腦容量的現象。
  中國科學院昆明動物研究所研究員宿兵教授的帶領下,對不同人種的CASC5突變位點進行對比發現,腦容量調控基因CASC5在現代人的起源過程中積累了8個氨基酸突變,這些突變在非人靈長類和古人類(尼安德特人和丹尼索瓦人)中均不存在,是現代人特有的變異位點。其中,2個突變位點在現代人中已經固定下來,而其他6個位點在人群中仍然是多態的。而且,這一基因中有4個多態位點在東亞人群中呈現高頻率,這和包括中國、日本、蒙古人在內的東亞人腦容量的增大有著密切聯繫,而在歐洲和非洲人群中,這4個多態位點頻率很低。
  宿兵表示,這一調查並不能表明東亞人比其他人種更聰明。他表示,人類為獲取更大的大腦而作出了巨大犧牲。大腦需要消耗大量的能量,而更大的大腦使得生育更為艱難,並消耗身體其他部位的資源,這就產生了很多例如體力下降等問題。

黃種人的智商很高,那科學家為何總是白種人? 2018-08-23

文化上的差異,西方人們崇尚的是個人主義,可以擁有張揚的個性,東方是更喜歡集體主義的,人們都是很謙虛的,西方人喜歡鑽研問題,更執著於一個事物,東方的則是分散的思維模式,更注重於整體。日本已經有很多的獲得過諾貝爾獎的科學家了,將來中國科學家也會獲得諾貝爾獎的。
2019-01-16 06:42:31
阿楨
「天眼」快狠準!4次抓拍、98%相似 10分鐘逮弒母北大生 2019-05-01 世界日報

潛逃1380天後,北京大學弒母案嫌疑人吳謝宇近日在重慶江北機場被民警抓獲,這次從安檢識別到抓捕,僅僅用了十分鐘。中國「天網工程」,已在16個省、市、自治區部署了超過2000萬個無處不在的攝像頭,最快三秒就能精準識別,能識別雙胞胎,精準率能達到99%。
這些攝像頭不僅能夠識別面部系統,還能識別車牌,將人臉和車牌號碼對號入座,而且還能查到一個人過去一周的行蹤,甚至能匹配到每個人的親屬和與其經常接觸的人。
曾經有BBC記者試圖挑戰天眼系統,結果才剛走進火車站,警務人員就立馬識破,「逮」住了他。從他出門到「被捕」,全過程只用了七分鐘。
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  回應
上回抓P2P網貸的受害者維權就已經展示過威力了,維權者只是上訪,找了個旅社過夜啥都還沒做,員警就上門抓人了。
西方與穆斯林關係惡劣由來已久,最近發生的紐西蘭和斯里蘭卡恐怖屠殺就是白人與穆斯林冤冤相報的悲劇,秘書咋裝聾作啞?中國處理穆斯林與主體民族的關係比西方好太多了,可以說是一個是典範,無法苟同西方輿論經常性的顛倒是非。 )
2019-05-02 09:26:56
阿楨
童年記憶可能是假的?科學家揭示人類記憶有多不可靠 2019-06-24 新浪科技

  在這篇名為《你能確信你最早的兒時記憶是真的嗎?》的文章中,薩拉根據科學家的研究成果揭示了人類的記憶,尤其是我們自認為記得的兒時的記憶有多不可靠。
  研究人員稱,大約每10人中就有4個人會編造自己的第一段記憶。這是因為我們至少要到兩歲時,大腦才會發育出儲存自傳體記憶的能力。
  英國威斯敏斯特大學的自傳體記憶專家洛芙迪表示,“雖然嬰兒能形成記憶,但那些記憶不持久”。人們認為,幼兒大腦中形成的大量新細胞會破壞長期存儲資訊所需的連接。這就是為什麼大多數人到成年後,對童年的記憶很少。另一些研究表明,一旦我們到了七歲,就會出現一種“童年記憶缺失症”。
  倫敦大學城市學院記憶規律中心主任康韋他的團隊認為,這些記憶不太可能是真實發生過的事情,原因在於它們被捕捉到時的年齡。
  其中原因可能與人性中更深層的東西有關——我們渴望擁有一個連貫的關於自身存在的敘述,甚至會通過編故事來讓這種敘述變得更加完整。
  康韋解釋說:“每個人都有自己的人生故事,尤其是隨著年齡的增長,對有些人來說,需要追溯到人生最早的階段。”
  BBC的文章稱,不僅兒時的記憶不可靠,成年人也可能被植入虛假的記憶,從而使得自身的歷史被改寫。
  倫敦大學學院的心理學家肖(Julia Shaw)甚至證明,讓人們相信自己實施過事實上子虛烏有的暴力犯罪也是可能的。利用記憶檢索技術,讓參與者在三次訪談中都被問及暴力犯罪的問題。其中70%的人會產生自己年輕時犯過罪的虛假記憶,有些人甚至相信自己曾用武器攻擊過他人。在這些虛假記憶中,近四分之三的人甚至能夠生動地描述出員警的長相。
  但是,童年虛假記憶對人產生的影響可能比意識到的更大。早年記憶中的事件、情感和經歷有助於塑造成年後的我們,決定我們的好惡、恐懼甚至行為。
  研究人員表示,很少吃的食物,甚至像霜淇淋這樣的甜食,“似乎更容易受生病的虛假記憶的影響”,而對於像餅乾這樣的常見零食,人們則不太相信它們曾害得自己生病。
2019-06-30 13:30:55
阿楨
很多科學家認為,“虛假記憶飲食”可用於解決肥胖問題,鼓勵人們選擇更健康的食物,比如蘆筍,甚至有助於減少人們的酒精消費。有趣的是,科學家們還發現,積極的暗示,如“你第一次吃蘆筍就愛上了它”,往往比“你因為喝伏特加而生病”這樣的消極暗示更有效。
  錯誤的記憶與“撒旦恐慌”
  虛假記憶當然會有其負面作用,尤其是在法庭上,可能會使人含冤莫白。
  涉及虛假記憶的法律案件存在的主要問題之一是,目前無法區分真實的和虛構的記憶。
  有些記憶雖不真實亦值得珍藏
  對那些想知道珍貴的童年記憶是否屬實的人來說,最好的辦法是尋找證明它確實發生過的證據——照片、童年錄影或日記。
  三歲以前的記憶很可能是假的。一切看似非常流暢和詳細的記憶,仿佛是在重播一段家庭錄影,並經歷一段按時間順序發生的事情,這很可能就是虛構出來的記憶。
  無論是不是虛構出來的,對深愛的祖輩或失去很久的寵物的回憶都能給我們帶來快樂。
  肖回憶說:“我有一段記憶是,我遇到了祖母,她抱起我,搖來搖去。事實證明這是不可能的,但對我來說,這是一段美好的回憶。”

輕輕一電,恢復記憶!就這樣提高記單詞成績 2019-06-24 新浪科技

  加州大學洛杉磯分校(UCLA)的認知神經科學家找到一種用電擊幫助恢復記憶的方法。他們確認了大腦中一個特定區域對回憶有著重要作用,並通過精巧的實驗首次證明,該腦區接受合適的電刺激後,可以幫助人們想起已經忘記的事情——比如,前一天背過的單詞。這項研究發表在近期的《認知神經科學期刊》(Journal of Cognitive Neuroscience)。
2019-06-30 13:31:56
阿楨
你為什麼越來越不相信“幻想”? 2019-06-18 新浪科技

  想像是對頭腦中已有表像進行加工改造,形成新形象的過程。其中包括與個人願望相聯繫且不一定以客觀規律為依據的幻想。有學者認為人們之所以能夠從幻想中獲得快樂,一方面是因為幻想激發了人們的想像,另一方面因為幻想也可以成為人們在無力時的一種精神寄託。但是由於兒童的學習能力很強,同時對世界的理解和認知水準很低,他們會模仿動畫片中幻想出的行為,從而做出錯誤甚至危險的行為。
  幻想的內容來自個體對人腦中記憶表像的再加工,其基礎是已經有的記憶。因此幻想並非憑空而來,而是隨著大腦的成熟發育而產生。一般認為,兒童在2-3歲時產生記憶,隨之產生幻想。由於知識儲備和經驗不足、認知資源有限,兒童早期的幻想往往是沒有目的、沒有連貫主題的自由聯想,到了4、5歲以後,兒童的幻想才開始有了一定的目的和意義。
  兒童也更容易相信那些帶有積極感情色彩的幻想事件。他們更容易相信“好的”幻想會真實發生,而“壞的”幻想則在現實中不存在。這可能是因為兒童天生的一種調節情緒的方式:通過相信好事情的存在和壞事情不存在,來減少負面情緒、增加積極情緒。不過負面情緒的幻想也不盡相同,對4-5歲的兒童來說,他們認為傷心的事情會發生,但讓人害怕或者生氣的事情則不會發生。容易感到害怕的孩子更不會認為讓人害怕的幻想事件會在生活中發生。這可能是因為害怕或讓人生氣的事情會讓孩子感到更大的恐懼和威脅,從而會出現“主觀否認”的現象。
  實際上不止是兒童,成年人也會用“積極幻想”作為一種調節情緒、自我保護的方式。積極幻想是個體在生活中或在面臨威脅性情境、壓力性事件時所做出的一種對自我、現實生活和未來消極方面的認知過濾,而這種過濾是以歪曲表徵方式投射到個體的自我意識中。積極幻想主要有三種表現形式:對自我不切實際的積極看法、對未來的盲目樂觀、誇大個人對現實的控制能力。
  動畫片雖然是假,暫時當它是真,體驗無所不能的力量和無比美好的純善,也是一種小幸福。
2019-06-30 13:32:33
阿楨
為什麼有些聲音會讓你抓狂? 2019-06-14 新浪科技

  恐聲症又稱為選擇性聲音敏感綜合症,其特徵是對其他人發出的一些日常聲音——比如哼歌、咀嚼、打字甚至呼吸等——做出強烈的負面情緒反應,通常是憤怒和焦慮。聽起來這似乎是一個不幸但微不足道的煩惱,但迄今為止的研究卻提醒我們,這一問題需要更加嚴肅地對待。
  通過使用不同的大腦成像技術,研究人員發現,恐聲症患者這些大腦區域之間的聯繫與健康人不同,有時在結構上甚至比普通人更加牢固。這種功能連接的增強,很可能導致恐聲症患者在聽到觸發聲音時會自動回憶起相關的場景,使這些聲音充滿情緒色彩,進而影響前腦島皮層的活動,扭曲大腦對聲音意義的判斷。以往的研究表明,前腦島皮層與人的主觀情緒體驗有關,會引導我們去探索周圍環境中更有意義的刺激。

帕金森病源於腸胃?研究證實致病蛋白從腸子爬進腦子 2019-06-29 新浪科技

  約翰•霍普金斯大學醫學院的一支研究團隊最近通過實驗證明,帕金森病源於腸道,殺傷神經的蛋白會從腸道傳到大腦。論文線上發表于權威學術期刊Neuron。這項工作也為治療帕金森病提供了一個全新模型,可以用來檢驗預防疾病和阻止惡化的療法。
  200年前,一位名叫詹姆斯•帕金森(James Parkinson)的外科醫生報告了一種“令人煩躁和十分痛苦的疾病”,根據病人最突出的症狀將其命名為“震顫性麻痹”。
  與此同時,帕金森醫生注意到,這些病人有便秘之苦。此外,在他描述的六個病例中,有一位服用治療胃腸道的藥物後似乎減輕了運動相關的問題。腸道在帕金森病中所起的作用或許在人們剛認識這種疾病時就埋下了伏筆。
2019-06-30 13:34:57
阿楨
為什麼有些聲音會讓你抓狂? 2019-06-14 新浪科技

  恐聲症又稱為選擇性聲音敏感綜合症,其特徵是對其他人發出的一些日常聲音——比如哼歌、咀嚼、打字甚至呼吸等——做出強烈的負面情緒反應,通常是憤怒和焦慮。聽起來這似乎是一個不幸但微不足道的煩惱,但迄今為止的研究卻提醒我們,這一問題需要更加嚴肅地對待。
  通過使用不同的大腦成像技術,研究人員發現,恐聲症患者這些大腦區域之間的聯繫與健康人不同,有時在結構上甚至比普通人更加牢固。這種功能連接的增強,很可能導致恐聲症患者在聽到觸發聲音時會自動回憶起相關的場景,使這些聲音充滿情緒色彩,進而影響前腦島皮層的活動,扭曲大腦對聲音意義的判斷。以往的研究表明,前腦島皮層與人的主觀情緒體驗有關,會引導我們去探索周圍環境中更有意義的刺激。

帕金森病源於腸胃?研究證實致病蛋白從腸子爬進腦子 2019-06-29 新浪科技

  約翰•霍普金斯大學醫學院的一支研究團隊最近通過實驗證明,帕金森病源於腸道,殺傷神經的蛋白會從腸道傳到大腦。論文線上發表于權威學術期刊Neuron。這項工作也為治療帕金森病提供了一個全新模型,可以用來檢驗預防疾病和阻止惡化的療法。
  200年前,一位名叫詹姆斯•帕金森(James Parkinson)的外科醫生報告了一種“令人煩躁和十分痛苦的疾病”,根據病人最突出的症狀將其命名為“震顫性麻痹”。
  與此同時,帕金森醫生注意到,這些病人有便秘之苦。此外,在他描述的六個病例中,有一位服用治療胃腸道的藥物後似乎減輕了運動相關的問題。腸道在帕金森病中所起的作用或許在人們剛認識這種疾病時就埋下了伏筆。
2019-06-30 13:36:43
阿楨
然而,過去對帕金森病的研究和治療一直集中於大腦。
  2003年,德國神經解剖學家Heiko Braak教授在檢查帕金森病患者的屍檢結果時,意外地發現,除了大腦,在控制胃腸道的神經系統也有α-syn蛋白的堆積,並且出現時間對應於疾病發展的早期。因此,Braak教授曾大膽猜測,或許帕金森病起源於腸道?當時並沒有證據。
  在此次的新研究中,神經科學家Ted Dawson教授帶領研究團隊建立了一個新穎的動物模型回答了上述問題,終於在Braak教授提出假說十幾年後,為“帕金森病源於腸胃”的設想提供了實驗證據。
  回應
這些學者的研究思路值得我國的研究人員學習啊!
其實張仲景的《傷寒論》早就發現這個疾病規律:“陽明之為病,胃家實也。”使用大小承氣湯之類方劑,即可治好。

細思極恐!腦外腫瘤竟會“吸走”大腦中的神經幹細 2019-06-18 新浪科技

  2017年的一天,法國科學家Claire Magnon和她的學生被一組資料嚇壞了。
  她們發現,移植到模式小鼠身上的前列腺腫瘤生長一段時間之後,小鼠大腦腦室下區的神經幹細胞(或者神經祖細胞)數量突然減少了。Magnon經過多番嚴謹的驗證之後發表在《自然》雜誌上:那些消失的神經幹細胞走了,而且是順著血管遷移到前列腺腫瘤裡面去了……
  神經是人體極其重要的組成部分,個體的發育,組織的修復和再生都離不開神經。對於腫瘤而言也是如此,腫瘤的形成和發展,也離不開血管、淋巴管和神經。
2019-06-30 13:38:06
阿楨
很多研究都發現,在包括前列腺癌、胃癌、乳腺癌、胰腺癌、結腸癌和皮膚癌的腫瘤中,都能觀察到神經纖維的滲透和擴展。這個過程有點兒類似腫瘤組織旁的血管,往腫瘤裡面長毛細血管。而這些長進來的神經纖維,會釋放一些神經信號,促進腫瘤的生長和轉移。
  而切斷這些神經纖維,或者用藥物阻斷神經信號的傳遞,可以有效抑制腫瘤的生長,減少癌細胞的擴散轉移。
  回應
也就是說或許大腦就是癌症的策源地?禪定和氣功等,也就是這種思路延年益壽!

促進大腦血管修復,新療法有望挑戰“頭號死因” 2019-06-27 新浪科技

  根據頂級醫學期刊《柳葉刀》研究報告,腦卒中(俗稱中風)是中國近30年來的最大疾病負擔和主要死因。而在全世界範圍內,中風也是。
  由於中風引起大腦受損,三分之二的中風患者死亡或是留下殘疾需要終身護理。然而目前可以減少中風嚴重後果的療法還十分有限。
  本周在《美國科學院院刊》來自瑞士蘇黎世大學的研究人員利用一種抗體,可以促進受影響腦區血管再生。小鼠模型顯示,這種抗體療法可幫助中風後的動物恢復運動功能。
  Martin Schwab和同事們發現一種重要的信號分子Nogo-A,在中樞神經系統中抑制神經突的生長。阻止這種抑制信號,有助於刺激受損神經生長,也就為治療脊髓神經受傷帶來希望。
2019-06-30 13:39:42
阿楨
植物也有“生存策略”:水稻具有對乾旱環境的"記憶" 2019-06-21 新浪科技

  在我們的認識中,動物的記憶是後天習得的本領,不論是聽到鈴聲集中進食,還是對襲擊和疼痛的記憶,都是為了更好地生存。而植物作為無法移動的生命體,在人類的生活中,一直是作為精心培育的對象,精控大田、人工溫室都是為他們而建。
  最近,中國科學院昆明植物研究所的專家們在國際期刊《遺傳學前言》上發表了相關的研究成果,發現水稻具有對乾旱環境的“記憶”,並找到了水稻的乾旱“記憶”調控網路。
  植物也有“生存策略”
  植物在自然界的生長過程中,會經歷多次相同的環境脅迫,為了能夠更好地生長,它們也會從先前經歷的脅迫環境中吸取經驗,以應對後面反復發生的環境脅迫。
  早在1996年,Baldwin和Schmelz在對煙草進行人為添加茉莉酸甲酯處理後,發現煙草尼古丁高峰的形成時間比未經處理的煙草形成時間提前了2小時。而對自然生長中的山樺進行觀察,研究者發現經歷多年秋蛾侵襲的山樺會產生濃度很高的酚醛類物質抑制蛾蛹的生長。
  水稻為何會有“乾旱記憶”?
  水稻中存在的抗旱“記憶”調控網路:植物生長關鍵激素之一的脫落酸對於激發水稻的抗旱性及引發水稻內的抗旱代謝反應具有重要的作用;同時核糖核酸與DNA表觀水準的變化(甲基化)影響了抗旱“記憶”轉錄本的表達;而植物的光合作用、脯氨酸合成等代謝路徑的“記憶”轉錄本都參與到了水稻的抗旱“記憶”當中。
  水稻的抗旱“記憶”是繼含羞草對外界脅迫抵抗“記憶”,以及燕麥草短期乾旱“記憶”之後的又一重要的植物“記憶”發現,隨著越來越多植物中“記憶”的發現,“記憶”已經不再是動物們的專屬本領,越來越多的植物將會被發現具有這一特性,從而提升自身的生存適應能力。
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植物有生命也有感覺會痛還知道自己正在被啃食,吃素也算殺生
2019-06-30 13:57:13
阿楨
你的良心為什麼會痛?——良心的神經生物學基礎 2019-06-24 新浪科技

  作者Patricia Churchland在她的新書《良心:道德直覺的起源》(Conscience: The Origins of Moral Intuition)中提出“人若非具有社會性,就不會對凡事都有道德立場。”
  我們之所以有良心,與我們為了適應社會生活而演化出的神經生物學能力有關。
  演化生物學領域有一種理論(比如理論生物學家Bret Weinstein所拓展的理論),即道德爭論就其能力本身而言具有社會功能,它能凝聚不同的群體——無論他們爭論的內容或他們各自對道德“正確”的抽象認識為何。此外,我們的許多道德規範——如我們不應背叛朋友或拋棄子女——顯然受到了自然選擇的影響,以便我們可以更好地在集體中生存下去。其他規範(如互惠的正確性)也頗為類似:我們的內心有一種與生俱來的強烈衝動——如果他人施予我們恩惠,假以時日,我們也當以回報。
  Churchland在書中略微提及了曾有研究觀察到其他靈長類(如黑猩猩)表現出類似有良心的行為,並列舉了靈長類動物學家Frans de Waal曾分析過的行為,比如為了共同目標而合作、分享食物、收養孤兒、悼念死者。Churchland認為這些例子指出了人類良心的演化起源。
  回應
神經生物學基礎?全文沒有提到良心的神經生物學基礎,到底良心與哪個神經核團或神經回路相關聯?
2019-06-30 14:10:15
阿楨
一位患者因為大腦左半球運動皮層損傷,導致了右臉癱瘓。當他試圖假裝微笑時,他只能牽動左邊的臉。但是當他自然發笑的時候,兩邊的臉都能正常做出笑容。
  另外一個人大腦左半球的邊緣系統受損。當他假裝微笑的時候,兩邊臉正常運動並恢復了對稱。但在真正表達情緒的時候,他的臉卻是不對稱的——右側臉比左側明顯移動得更少。
  這說明真正的微笑其實是由邊緣系統(大腦的情感部分)控制,而假笑是由大腦運動皮層控制的。
  那麼假笑能不能反過來讓我們變快樂呢?還真可以。德國科學家在2009年進行了一項研究,結果顯示,面部回饋(例如模仿的微笑)實際上改變了大腦中情緒內容的神經處理,並得出結論:當我們微笑時,我們大腦內部的情緒和幸福電路被啟動了。

夢中的場景助他贏得諾獎:玩耍、做夢竟能激發創造力 2019-06-15 新浪科技

  玩耍、做夢、走神,這些聽起來都像是不認真學習工作的代名詞。但正是這些行為,得以讓大腦思維放飛,不經意間就能提供許多問題的答案。神經學家和心理學家正將玩耍和創造力聯繫到一起,認為玩耍能激發人類的創造力。而許多著名作曲家和科學家的例子,也印證了這一觀點。
  玩耍對於生命個體來說很重要,它的存在要遠遠早於人類出現的時間。玩耍或許是幼年動物練習交配的手段,幾乎所有的幼年哺乳動物都會玩耍,鳥類中的鸚鵡和烏鴉、一些爬行類動物、魚類,甚至蜘蛛中都曾有過玩耍的記錄。
  但是玩耍是要付出代價的。年輕的動物會把一天20%的能量預算花在玩耍上,這就意味著這些能量不能用於捕食。此外,玩耍還會帶來一些生存相關的問題:因為互相追逐或跟在母親身後玩耍,獵豹幼崽會嚇跑獵物;因為貪玩而陷入泥潭的大象;被仙人掌刺釘住的大角羊等。有的動物甚至還會因為玩耍誤殺了自己或者同伴。
2019-06-30 14:16:45
阿楨
既然玩耍的代價如此之高,那肯定也會帶來很多好處。甚至有時,玩耍可以決定生與死。舉例來說,新西蘭的野馬越貪玩,它們在第一年就存活得越好。阿拉斯加棕熊的幼崽一歲時候的遊戲行為,能讓它們安穩地度過冬天。
  另外,某些玩耍行為也不是單純地為了放鬆精神。馬會在玩耍過程中讓肌肉變得更強;獅子幼崽們玩打鬥的遊戲,實則是為日後爭奪部落首領的鬥爭打下基礎;海豚吹空氣泡泡,是在訓練迷惑和捕捉獵物的技巧;雄性蜘蛛練習怎樣在交配後快速遠離雌性,以防被其他雄性攻擊。
  至少在哺乳動物中,玩耍的作用不只是單純地練習某項行為,當它們跟蹤、捕獵和逃跑時,它們能夠發現自己處在前所未有的新環境中。
  玩耍與創造力
  玩耍能夠讓人從一些思想上的死胡同中走出來,當你卡在某個點想不通的時候,還會讓你茅塞頓開,並產生新的想法。
  James Watson和Francis Crick發現了DNA雙螺旋,但是他們卻是從彩色小球中獲得了啟示,這些彩色小球可以像積木一樣粘在一起,就這樣他們建立了雙螺旋模型。用Watson的話說,他們要做的不過是“開始玩耍吧”。
  夢也是同樣強大的。心理學家Jean Piaget將做夢比作玩耍,他的開創性研究幫助我們理解了兒童的成長過程。正是在夢中,我們的大腦才會自由地將最奇異的思想和圖像片段組合成小說中的人物和情節。
  即使在半睡眠狀態下,我們的大腦也足夠開啟想像。在這種狀態下,August Kekule發現了苯的結構;Mary Shelley構思了《弗蘭肯斯坦》;Dmitri Mendeleev發現了化學元素週期表。
  玩耍和做夢都是我們放飛思維的方式。據報告,96%的美國成年人每天都會放飛思維,也就是走神,而另外4%的人可能只是因為心不在焉而沒注意到而已。心理學家發現人類走神的頻率高得驚人,大部分人的大腦在三分之一到一半的時間裡是都在走神。
2019-06-30 14:17:38
阿楨
走神通常被認為是無害的,但不代表這沒後果。心不在焉的人很難集中注意力,比如他們會在閱讀理解測試中表現得很差。更令人擔憂的是,他們在考試中的表現也更差,其中包括許多大學入學要求的學業能力測試。
  但是走神也有有利的一面——至少對於訓練有素的頭腦來說是這樣。事實上,像愛因斯坦、牛頓和著名數學家亨利•龐加萊這樣的人,他們解決了許多重要的問題。但是,很多時候他們並沒有刻意鑽研這些問題,比如阿基米德在進入浴缸時發現了應該如何測量物體的體積。阿基米德這一最重要的發現,是由他進入浴缸時不斷上升的水中獲得的。龐加萊曾描述了他有一段時間在數學問題上沒有取得成功的心態:我對自己的失敗感到厭惡,於是去海邊玩了幾天,想了些別的事情。一天早晨,當我走在懸崖上時,我突然產生了一個想法,簡單地、突然地,而且我立刻確定了:不定三元二次型的算術變換和非歐幾何的變換方法完全一樣
  控制玩耍,獲得無限創造力
  這個所謂的思維孕育過程是無意識的,但實驗卻發現能增強創造力。

為什麼玩耍很重要? 2019-06-28 新浪科技

  思維不同於演化的有機體和自組裝的分子,我們不能指望它用同樣的方式——諸如基因漂變和熱振動這樣的機制——來克服探索過程中遇到的深谷,但思維肯定有一些方法來達到同樣的目的。事實證明,方法不止一個,而是有很多,但其中最重要的方法之一便是玩耍。
  這裡指的不是基於規則的棋盤遊戲或足球比賽,而是像孩子們玩一堆樂高積木,或者沙箱裡的玩具鏟子和水桶時那種隨心所欲、無組織的遊戲。
  這種玩耍行為沒有直接目標和利益,甚至沒有失敗的可能性。
  貪玩的動物
  做夢和走神
  很明顯,正如生物演化需要在自然選擇和基因漂變之間保持平衡,創造力也需要平衡,在專注尋找各種有用的想法卻苦無所得時,你還可以選擇玩耍、做夢和走神,讓思維漫遊起來。
2019-06-30 14:20:42
阿楨
達芬奇的創造力源泉,竟然是多動症? 2019-06-15 新浪科技

  萊昂納多•達芬奇為世人帶來了大量精湛的藝術和科學作,然而歷史記載卻顯示,達芬奇總是花費過多時間來做計畫,卻在行動時缺乏毅力,往往充滿掙扎,需要自我克服才能夠完成作品。
  在這位天才和全才逝世500年後,來自倫敦國王學院的研究團隊近日發表於Brain《柳葉刀》提出,對達芬奇這種拖延的最佳解釋是,他患有注意缺陷多動障礙(ADHD),而這一病症也可能是他的非凡創造力的一個來源因素。

你為什麼越來越不相信“幻想”? 2019-06-18 新浪科技

  想像是對頭腦中已有表像進行加工改造,形成新形象的過程。其中包括與個人願望相聯繫且不一定以客觀規律為依據的幻想。有學者認為人們之所以能夠從幻想中獲得快樂,一方面是因為幻想激發了人們的想像,另一方面因為幻想也可以成為人們在無力時的一種精神寄託。但是由於兒童的學習能力很強,同時對世界的理解和認知水準很低,他們會模仿動畫片中幻想出的行為,從而做出錯誤甚至危險的行為。
  一般認為,兒童在2-3歲時產生記憶,隨之產生幻想。由於知識儲備和經驗不足、認知資源有限,兒童早期的幻想往往是沒有目的、沒有連貫主題的自由聯想,到了4、5歲以後,兒童的幻想才開始有了一定的目的和意義。
  兒童也更容易相信那些帶有積極感情色彩的幻想事件。他們更容易相信“好的”幻想會真實發生,而“壞的”幻想則在現實中不存在。這可能是因為兒童天生的一種調節情緒的方式:通過相信好事情的存在和壞事情不存在,來減少負面情緒、增加積極情緒。
  實際上不止是兒童,成年人也會用“積極幻想”作為一種調節情緒、自我保護的方式。積極幻想是個體在生活中或在面臨威脅性情境、壓力性事件時所做出的一種對自我、現實生活和未來消極方面的認知過濾,而這種過濾是以歪曲表徵方式投射到個體的自我意識中。積極幻想主要有三種表現形式:對自我不切實際的積極看法、對未來的盲目樂觀、誇大個人對現實的控制能力。
  動畫片雖然是假,暫時當它是真,體驗無所不能的力量和無比美好的純善,也是一種小幸福。
2019-06-30 14:26:36
阿楨
人類為什麼要睡覺?科學家至今沒有找到確切答案 2019-07-29 新浪科技

  斯坦福大學醫學院研究團隊最近一項發表在《自然》 上的論文指出,斑馬魚睡眠時的神經活動特徵與人類相似。這意味著睡眠活動至少在4.5億年前已經演化出來,此時地球上的動物仍然全部生活在海中。
  可有人為什麼要睡覺,至今沒有一個統一的確切答案。
  睡眠是為了保存能量?
  但目前,反對這種觀點的呼聲非常高,一個相反的觀點認為睡眠大約可以節省5%—10%的能量,最多不超過15%,節約的能量非常有限,恢復和保養論可能過於粗糙和簡單。
  睡眠是為了更好的學習記憶?
  睡眠的功能論得到了廣泛認可。現在學界普遍認為睡眠有利於神經組織的修復和生長,以保證次日白天功能的正常發揮。
  突觸穩態說認為,突觸作為神經元間資訊的傳遞通道,在人清醒的時候,新資訊不斷輸入大腦,為了適應資訊傳遞的需求,突觸活動不斷增強。但是突觸不能無限活躍,否則將再沒有空間來形成新的記憶。而睡眠期間由於和外界刺激的相對隔絕,突觸在這段時間得到充分休息,突觸的相對回縮為新一天接受資訊的輸入,學習新事物做準備。
  還有恢復與修整功能論、身體免疫論等推測。
  動物千奇百怪的睡眠方式
  動物睡眠另一個有意思的現象是半球腦睡眠現象。一些生活在水中的哺乳動物以及鳥類,如海豚、軍艦鳥等,可以一半大腦睡眠而另一半大腦保持清醒。它們可以通過大腦兩個半球交替睡覺,滿足長途遷徙和避免被捕食的需求。近年來,我們發現人類在一些特殊條件下,如進入陌生的睡眠環境中,大腦也表現出類似的一半睡眠一半清醒的現象。
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病毒洗冤錄:病毒有時候實在是比竇娥還冤,比如導致僵屍鹿的罪魁禍首是朊病毒,但它根本就不是病毒,而是蛋白病斑,瘋牛病和阿爾茨海默病/帕金森病就是朊病毒引起的. 2019-07-29 新浪科技
2019-08-16 09:36:05
阿楨
女性更易患阿爾茨海默病,為什麼? 2019-09-03 新浪科技

  2018年的《世界阿爾茨海默病報告》中指出,2018年全球約有5億人患有阿爾茨海默病,到2050年,這一數字將增至15.2億,將是現在的三倍之多。目前全球每3秒鐘就將有一位阿爾茨海默病患者產生,陷入記憶的煩惱。
  關於的病因有很多理論,但有一點,研究人員基本上是觀點一致的,即女性各種形式癡呆症的發病率高於男性。中國目前有800萬-1000萬名阿爾茨海默病患者,隨著人口老齡化速度的加劇,未來還會持續增加,而且老年女性的“中簽率”更高。
  許多研究給出了這一現象最簡單的解釋:女性更長壽。
  新的理論不斷被刷新。2019年7月16日在洛杉磯舉行的國際會議上,科學家們提出女性大腦中的傳播方式可能與男性不同,揭示了為什麼女性比男性更容易患阿爾茨海默病。
  科學家還知道,在特定年齡段,一種名為APOE-4的基因對女性患病的風險似乎比男性更高。這一次,範德比爾特大學的研究人員發現,tau蛋白在女性和男性大腦中的傳播方式存在差異。
  tau蛋白被認為是患者大腦中功能異常並且在神經細胞中沉積的另一種蛋白。通過對301名思維能力正常和161名大腦輕度受損的人進行掃描,科學家繪製出tau蛋白沉積的位置,並將其與神經網路(大腦信號奔跑的高速公路)聯繫起來。結果發現,大腦輕度受損的女性體內的tau蛋白網路比男性更為分散,大腦中受到tau影響的區域更多。
  回應
都是大腦的問題,沒發現女性思維和男性思維的差異很大嗎?
2019-09-04 07:31:23
阿楨
左撇子的11個獨特之處:男同性戀中竟然多數是左撇子 2019-09-19 新浪科技

  1、左撇子擅長體育運動
  2、左撇子更可能是瘦長臉
  3、擅長數學
  4、不太可能是“左腦優勢者”
  95%的慣用右手者的左腦是主導大腦部分,也是語言功能定位區域;但左撇子僅有70%是左腦為主導, 30%的人語言能力均勻受左腦和右腦控制,或者語言能力受右腦控制。
  5、大腦結構不同
  2019年發表在《大腦》研究顯示,科學家發現與左撇子相關的基因,可導致大腦結構產生差異,這些差異可能意味著左撇子因此具有更好的語言技巧。
  6、更容易患過敏症、偏頭痛等一些疾病
  7、左撇子更容易出現睡眠障礙
  8、感官和表達方式不同
  《公共科學圖書館•綜合》雜誌一項研究表明,左撇子行為處理控制源自右半腦,然而右撇子行為處理控制源自左半腦,這項發現可能會影響情緒障礙治療,該研究作者之一、心理學家傑佛瑞•布魯克希爾稱,基於我們的研究結果,我們發現情緒障礙治療應當因人而異,對左撇子人群的治療方案可能對右撇子人群起到負面影響。
  9、男同性戀更有可能是左撇子
  同性戀男性是左撇子的概率比異性戀男性高82%,而同性戀男性是左撇子的概率比異性戀女性高22%。
  10、左撇子酒量較大但少酗酒。
  11、左撇子之謎可能與脊髓有關
  關於是什麼因素決定了人們的利手性偏好,當前存在幾種理論,在過去幾十年裡,研究人員這與遺傳基因有關,決定某人出生時是右撇子還是左撇子,主要取決於大腦半球之間的基因差異,但是發表在《eLife》雜誌的一項研究發現,具體的答案與人體脊髓有關。
  研究人員稱,初生嬰兒儘管大腦運動皮層和脊髓還未完全連接,但到15周之後嬰兒逐漸成長,並開始活動,他們很小的時候就選擇了自己的利手性,這意味著利手性偏好的關鍵是脊髓,而不是大腦。
2019-09-24 10:14:02
阿楨
為什麼大多數人是右撇子?左撇子的成因是什麼? 2019-11-13 新浪科技

  大多數人(大約占85%到90%)都是右撇子,世界上還沒有哪個人群是左撇子占多數的。這種不平衡在歷史上給左撇子帶來了一些負面影響。他們不得不使用為右撇子設計的剪刀、桌子、刀具和筆記本等。“right”(右)在英語中也有“正確”的意思,而“sinister”(陰險的,邪惡的)這個詞的詞源可以追溯到拉丁語中表示“左”的詞。
  雖然在大多數地方,人們對左撇子的偏見已經淡去,但科學家仍然對右利手與左利手之間的差異感到困惑。研究人員仍在試圖瞭解是什麼原因使人們更喜歡用一隻手而不是另一隻手,以及為什麼大多數人慣用右手。
  在個體層面上,利手性可能在發育的最初階段就已確定。在2005年發表於《神經心理學》(Neuropsychologia)雜誌的一項研究稱,胎兒在子宮裡會表現出對某只手的偏好(會吮吸某只手的拇指),這種傾向在他們出生後還會繼續。
  雖然科學家沒有找到右撇子或左撇子基因,但DNA似乎確實在利手性中發揮了作用。在最近發表在神經學期刊《大腦》(Brain)上的一項研究中,牛津大學的研究人員分析了英國約40萬人的DNA,發現基因組有4個區域與左利手廣泛有關。這4個區域中有3個與大腦發育和結構有關。一些研究人員希望,通過研究左利手和右利手之間的生物學差異,能夠揭示大腦是如何發展其左右半球的特殊功能的。
  研究人員很早就在考古記錄中發現,大約50萬年前,右利手就佔據了統治地位。尼安德特人,已經滅絕的人類近親,也大多是右利手。這種現象使得人類在動物中顯得很奇怪。一些非人類的靈長類物種,比如其他類人猿,雖然也有利手性,但左利手和右利手的比例通常接近50比50。
  從演化的角度來看,如果右利手的演化是因為他們擁有某種優勢,那麼你可能會認為左利手終將完全消失。左利手也確實存在一些缺點,比如工作事故發生的頻率更高。2013年發表在《大腦》雜誌上的一項研究還表明,左利手與學習障礙有關聯。
  目前,有一個主流理論可以解釋為什麼左利手總是占少數,這就是戰鬥假說。這種觀點是說,如果你是左撇子,那你會有一個意想不到的優勢,因為大多數人都習慣了和右撇子打架。
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和左右腦的“分工”有關
2019-11-18 08:24:15
阿楨
當你思考時,大腦會消耗多少熱量? 2019-11-12 新浪科技

  當身體處於靜止狀態時(即除了基本的呼吸、消化和保持體溫之外,未參與任何活動),大腦消耗的能量高達整個身體的20%至25%,主要是以葡萄糖的形式消耗掉的。對於普通男性和女性來說,這部分能量分別約等於350和450卡路里。在童年時期,大腦甚至更“貪婪”。一般五六歲兒童大腦消耗的能量最多可以占到全身的60%。儘管大腦重量僅占全部體重的2%,但大腦“貪吃”葡萄糖的習慣使其成為了全身耗能最大的器官。
  除了人類之外,其它動物也具有這一特徵。研究發現,小樹鼬、小狨猴等超小型哺乳動物也會像人類一樣,將全身的大部分能量分配給大腦。
  大腦消耗的大部分能量都用於神經元之間的交流溝通,這是通過化學信號在一種名叫“突觸”的細胞結構之間傳遞實現的。啟動突觸需要耗費許多能量,其中涉及到大量離子跨膜運輸,而這是大腦中最耗能的過程之一。
  此外,大腦從來不會停下休息。即使在睡眠中,大腦也需要能量來維持細胞間的信號傳遞、從而保證正常的身體機能。不僅如此,還有一些細胞專門負責向神經元輸送營養物質,而這些細胞也需要一定的葡萄糖才能生存和工作。這也能解釋為何童年時期的大腦耗能占比格外大,因為在我們五六歲時,大腦正處於快速發育期,所需能量將近成人大腦的三倍之多。
  既然大腦耗能如此厲害,這是否意味著大腦工作得越辛苦、消耗的能量就越多、我們就能燃燒掉更多熱量呢?
  從理論上來說,假如大腦在做涉及認知能力的困難任務,那麼答案是肯定的。
  但如果你認為光靠思考就能把這些熱量消耗掉,那你就大錯特錯了。因為儘管大腦耗費的能量很多,但真正用於思考的能量其實相對很少,大部分能量都是由“暗地裡”進行的那些活動耗費的。我們往往意識不到這些活動的存在,並且其中很多都與學習唱歌或彈奏吉他等有意識活動無關。
  換句話說,學習新任務或解決難題其實並不是最耗能的大腦活動。事實上,相對於大腦的總能量消耗,開展“新活動”所耗費的能量其實很少。
  綜上所述,光靠思考無法讓我們保持苗條的身材。但在靈感枯竭、需要“充血”時,多吃一小塊巧克力也沒什麼不好。(葉子)
  回應
難怪我們在看那些“燒腦”的緊張刺激的懸疑的電影電視劇時就很想吃零食、喝飲料呢。難怪我們在用電腦作複雜工作時或玩電子遊戲時,就要不停的往嘴裡喂各種甜食呢。
難怪人家說我吃不胖,原來大腦也是運動,那寫軟體的胖子就是偷懶了?
2019-11-18 08:24:57
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