去年11月，《发现》杂志和美国国家科学基金会启动了一系列活动，旨在探索当今科学领域最大的问题。在首次活动“解锁大脑的秘密和力量”中，四位顶尖心理学家和神经科学家讨论了大脑研究中的热门议题，从预测人类行为到操纵记忆，再到精确界定意识。该专题讨论会在费城富兰克林研究所举行，由获奖作家（也是《发现》杂志的博主和专栏作家）Carl Zimmer主持。
Carl Zimmer：我想先谈谈我们大脑出奇地糟糕的一面。我们认为大脑能完美记录周围的一切，但研究表明，我们可能对眼前的事物视而不见。这一发现告诉了我们什么？ Sam Wang：我们可能想象大脑的视觉部分处理信息的方式像照相机，或者我们的记忆工作方式像电脑硬盘。但事实并非如此。
当我们处理一个视觉场景时，我们正在提取显著特征。我们可能对在场景中寻找一张脸或物体感兴趣。与此同时，我们也在抛弃信息。我可能不想获取我看到的一瓶水的所有像素，而是想把它简化为“一瓶水”。我可能不关心这瓶水与其他瓶子看起来有点不同。我们抛弃了不显著的事物。
这些捷径帮助我们生存。它们让我们穿越丛林。它们让我们多活一天。它们没有给我们的是一个储存事实信息的千兆字节硬盘。
Zimmer：通常我们似乎对音乐记忆的 recall 比视觉记忆更好。这是否为大脑如何存储信息提供了更多线索？Daniel Levitin：我认为音乐可以告诉我们很多关于情感在记忆中的作用、记忆的准确性以及知识如何编码到记忆中的信息。
当收音机里播放一首你高中后就没听过的歌时，你就会立刻沉浸其中。你会跟着唱。你记得所有的细微差别。音乐揭示的关于记忆的重要故事是，你倾向于记住那些你关心或与之有深刻情感联系的事物。这可以是积极的情感，也可以是消极的情感，但似乎有与高度情绪化记忆相关的神经化学标记。这些记忆是被你的大脑最准确地记录下来，也是最容易提取出来的。
现在谈谈准确性。我们从音乐记忆中学到的是，它惊人地准确。人们能够记住他们所熟悉的歌曲的细节和细微差别，精确到你可以播放他们熟悉的一小段100毫秒的音乐，他们就能说出它的名字。我说的是十分之一秒——在旋律有机会演变之前，在没有任何节奏之前。如果你稍微改变一段众所周知的音乐，人们会立刻察觉。如果我让你唱你最喜欢的流行歌曲，你很可能会以非常接近正确的速度和非常接近正确的音调来唱，即使你不是专业歌手。这种准确性是记忆的普遍特性，尤其体现在音乐记忆中。
第三点与知识表征有关。音乐有一种特殊之处，使我们能够编码信息。在人类有文字的几万年之前，他们仍然有需要保存、传给孩子、分享的重要信息。人类学告诉我们，大部分这些信息都以歌曲的形式被囊括。我说的是生存信息：哪些植物有毒，哪些没有毒，如何处理伤口以防感染，不要喝那边的水井。我们的祖先发现，如果他们将文字谱成音乐，就更容易记住。音乐的内在约束——节拍、重音结构——更不用说头韵和押韵等诗歌元素，限制了可能符合的词语。
几乎每个孩子都通过歌曲学习字母表。我们学习身体部位。你把右脚放进去，你把右脚拿出来，你摇晃它；你跳Hokey Pokey。这就是它的全部意义。
Zimmer：我们请《发现》杂志的读者提交问题，我们收到了一个很棒的问题：“意识在大脑的哪个部位？”Michael Gazzaniga：大脑是一个巨大的并行分布式系统。大脑各处都有专门化的区域来执行特定任务。意识的诀窍在于，你可能处于的任何特定精神状态都由特定于该状态的神经回路启用。这听起来很花哨，所以让我用一个临床例子来解释。
多年来，我一直在研究那些为了控制癫痫而进行脑半球分割手术的患者。这导致这些人可以用左半球说话、思考，但现在与右半球断开连接。右半球通常不说话，认知能力非常有限。对这些患者的研究主要发现是，左脑似乎并不“想念”右脑。
但是手术后，如果这些病人正对着你，他们看不到你脸的右半边。然而他们从不提及。他们从不认为这是一个问题。这从未进入他们的脑海。所以你意识到，也许对空间那一半的意识实际上是位于现在已经断开的半球中。对于另一个半球，那个正在说话的半球来说，这甚至不是一个概念。
所有这些分布在大脑中的回路共同构成了我们所说的意识体验。我喜欢把它想象成一架管风琴。当一个音符在演奏时，那就是你所意识到的。然后下一个音符开始演奏，那就是你所意识到的。这些事物不断地出现和消失，并且这一切似乎都具有统一性，但实际上是每个独立的回路系统在特定时刻被启用和表达。意识不是大脑中一个信息被灌入然后你意识到它的东西。它是所有这些回路为了占据舞台那一秒钟而进行的持续斗争。
Zimmer：然而，尽管意识对于我们作为人的感觉至关重要，但我们主要是在我们的另一个典型特征——社交性——的背景下体验它。我们用语言相互交谈，然后开始感知他人的想法。Rebecca，你正在参与这个快速发展的研究领域。我们是如何开始探索社交大脑的？Rebecca Saxe：在神经科学短暂的历史中，我们所能研究的大部分是普遍存在于大脑中的功能——所有动物大脑都能做到的事情。在非人类动物身上研究这些功能，让我们最详细地了解神经元是如何组合起来执行复杂功能的，因为我们可以真正地逐个神经元地观察视觉是如何形成的，运动控制是如何形成的。
这导致了对我们大脑与其他动物共享的那些功能的关注。但对于任何看着孩子长大的父母来说，这些并不是最引人注目的功能。尽管孩子们开始走路很棒，但最令人惊叹的是看着孩子开始进行社交互动。
例如，11个月大的孩子会做的一个关键事情就是指点。在研究人员不回应的实验中，这些孩子会等待那个人跟着看。他们不只是看到你看了就高兴。他们希望你回过头来看着他们，并确认你不仅看了，而且是听他们的话才看的。
人们一直在研究我们最接近的进化近亲——猿类，以观察这是否是所有动物的共同特征，或者这是否是人类特有的行为。我们发现，刻意寻求他人注意力似乎是人类独有的行为，而我们的猿类亲属则没有这种行为。
因为这个功能是人类大脑独有的，所以你只能使用适用于人类的工具来研究它。这些技术真正可用的时间只有过去10到15年。脑成像技术使得我们能够将活生生的人——我们称之为正常成年人；在我的实验室里，他们是麻省理工学院的本科生——放入扫描仪中，让他们做各种事情。我们可以让他们说话、阅读或观看视频，然后我们观察他们的大脑在做这些事情时是如何处理信息的。
社交互动这个大主题确实很重要，但其中有一个特殊部分与Sam之前关于视觉如何工作的话题联系起来。在视觉中，我们感觉我们正在完美地看到一切事物的真实面貌。我们没有遗漏任何东西。我们没有虚构任何东西。这是一个有用且健康的错觉，但它掩盖了构建视觉图像过程中发生的所有活动。
社会认知也是如此。我们感觉自己能看到别人在想什么。我们就是知道身边的人的动机。事实上，大脑中存在一个非常复杂且特定的机制，它在生成这些推断和感知。我的研究正在探索这种机制的所在。下一个问题是，这种机制如何运作？这是一个终身的问题。
Zimmer：最近有很多工作致力于理解感知如何转化为行动，理解当我们决定做某事时会发生什么。 Wang：一些研究这些过程的神经科学家对这样一种观点感兴趣，即可能有一个大脑中心收集证据并达到做出承诺的阈值。可能还有另一个大脑中心表达对决定的信心，甚至是对决定的意识本身。
这里有一个你们很多人可能在日常生活中遇到过的例子。你可能面临一个两难境地——比如说，是否要在新的城市找工作。开创性的心理学家阿莫斯·特沃斯基（Amos Tversky）曾多年进行一项非正式调查，询问人们对接受这样一份工作邀请的信心程度。人们倾向于低估自己对决定的确定性。人们会说“嗯，我不确定。我倾向于可能会接受，但我还在考虑。”特沃斯基发现，人们几乎总是去接受了这份工作。
所以你可以对一个决定非常坚定，但却没有意识到。事实上，如果你和某个人非常亲近——比如你的配偶——他或她可能在你本人意识到之前就已经知道了你的决定。这是一个例子，你的心理过程可能对你本人不可用，但对于一个非常了解你的人却是可用的。所以我们可能认为与我们的意识不可分割的东西，实际上是由我们无法明确接触到的组成部分构成的。
Zimmer：迈克，你一直在与法律学者合作，试图将神经科学的见解引入法律领域。在这方面你们有进展吗？ Gazzaniga：这是一个大型项目，我们正在努力研究神经科学对我们正义感的影响。总结这个项目的一种方式是引用其中一位哲学家在研究小组中说的话：“我们就是法律。”这意味着我们如何看待自己，基本上就为我们如何处理欺骗者、不尽职的人、施害者以及所有其他事情设定了框架。
当你有了这个基本见解，你就会意识到关于我们是谁的新知识将改变我们对法律的看法。我们如何看待自己，我们应该如何看待惩罚和报复，以及我们可能希望改变我们处理这些事情的方式，这些都是我们正在考虑的重大问题。
更直接的问题是，神经科学无处不在。那么，它是否应该出现在法庭上？在审判中进行某人的大脑扫描是否有帮助？律师喜欢用“它是否有偏见还是有说服力？”来表达。也许仅仅展示一张大脑图片就会让陪审团产生偏见，认为我们真的了解了什么，而实际上那只是一个时间点上的图片，可能根本不能说明什么。因此，法律项目的一个目标是研究有多少神经科学应该出现在法庭上，又有多少不应该。
这个领域非常广阔，我们正试图将其缩小到几个问题。然后，我们将让神经科学家、律师和法学家进行独特的合作，通过开展实际的具体实验来磨砺问题。
听众提问？：承接道德和责任这个主题，当一个人无法 properly 控制愤怒时，大脑会发生什么？
萨克斯：关于大脑的一个非常有趣的发现是，它工作的主要方式之一是生成对情况所有可能的反应，然后抑制那些你不想要的反应。
当我的面前有一个杯子或一把梳子时，大多数时候我不会从杯子里喝水，大多数时候我不会拿起梳子梳我的头发。特别是如果场景不合适，我不会梳头发，如果那是别人的杯子，我不会喝水。
你可能会认为，只有当我们决定做某事时，我们才会制定如何伸手去拿杯子并喝水的计划。但事实证明，我们的大脑实际上正在为我们面前所有可能的物体构建所有可能的动作的表征，然后将它们抑制下去。你可以在那些因额叶受损而失去部分抑制控制的患者身上看到这一点。你会看到所谓的利用行为。你会看到，只要你把梳子放在他们面前，他们就会开始梳头发，仅仅因为那里有一把梳子。他们会使用它。如果你把一个玻璃杯放在他们面前，他们就会从中喝水。
我想我们的情绪反应可能也是如此。生成的东西要多得多，然后被抑制下去。所以我们大脑提供的一个非常重要的功能是，能够不按照它生成的所有可能性行动。
列维京：我在训练中学到的最有趣、最反直觉的事情之一是，人类大脑与其他物种大脑的区别在于我们前额叶皮层的巨大尺寸。你可能会认为，所有这些前额叶皮层的大片区域会让我们做所有这些美妙的事情，比如绘画、创作音乐、说话、建造教堂、城市和学校，以及拥有司法系统，但从解剖学层面来看，它最显著的特征之一是它充满了抑制回路。
王：前额叶皮层通常被认为是负责执行高级功能的：在行动前进行考量，为未来做计划，执行这些计划，也许在工作面试或其他受控情况下，施加意志给别人留下好印象。
在这番非常深思熟虑的讨论之后，我很想给你们一些实用的建议。前额叶皮层中的这些意志力和控制行为，就像肌肉一样，你可以锻炼它们。存在心理资源。大脑会根据环境而改变，你实际上可以通过练习来增加你的意志力。举个例子，如果我给你一堆饼干吃，然后给你一个无法解决的难题，你会坚持解决这个难题一段时间。
现在，如果我给你一碗萝卜吃，而不是饼干——大多数人不喜欢生萝卜——然后给你那个不可能的难题，你会坚持解题的时间会减少大约八分钟。意志力似乎存在一些有限的心理资源。你强迫自己吃萝卜，消耗了这些资源。心理学家将这种现象称为自我耗竭。你做下一件事的意志力就会减弱。
但事实证明，你确实可以像锻炼肌肉一样培养意志力，如果你能做一些需要意志力的事情——哪怕是像用非惯用手刷牙这样的小事。如果你用非惯用手刷牙几周，你就会增加这种“精神储备池”中的“某种东西”。我不会说那个“某种东西”是什么，因为我们不知道，但那个“精神上的某种东西”可以用于其他任务。你实际上可以培养负责意志力的任何东西。
所以，这种为行动做计划以及行动之前的所有事情，就像许多心理能力一样，最终证明是你可以练习和提高的。
