返回
繁体
首页

大脑如何思维——智力演化的今昔

视觉:
关灯
护眼
字体:

第六章 大脑“达尔文机”的运作机制(7 / 8)
而是两者的综合。

    谷氨酸所激活的第二种下游通道称为NMDA通道,它既允许钙离子,又允许一些钢离子进入下游神经元。NMDA通道特别使人感兴趣,因为它与长时程增强(long-termpotentiatlon,简称LtP)有关,所谓LtP是突触强度持续时间较长的一种变化,在新皮层中可持续几分钟。(几分钟实际上又接近于神经生理学上的“短时程”,但LtP 有时在海马——进化上较古老的皮层区域可持续几天,“长时程”的名字正是源于此。)

    我们还没有直接观察到复制过程,我们还缺乏具有足够的空间和时间分辨能力的工具(虽然我们正在逐渐逼近)。但是有3条理由使我感到可以放心地下这笔赌注。

    复制竞争又怎么样呢?在这里已经谈到了我们有“未知”、“网球”、“柑橘’等大脑密码的翻版。也许“苹果”也会突然蹦出来:如唱歌人在几分钟之前看到一个人在吃苹果,通过为那种模式增强的NMDA突触形成“苹果”这样暂时的印记。但是,“苹果” 模式即为“柑橘”模式所超越。在“未知”模式眼下占据领地的另一侧,“网球”模式正干得不错,最终征服并取代厂‘未知’很式,甚至侵入了“柑橘”的领地。正是在这个时候,你会说:“我想我看到的是一只网球。”这是因为在“网球”这一“合唱”中,最终已经有了足够的“和声”,从而把一种连贯一致的信息经过皮层间通路从枕叶传送到领叶,再传送到你的左侧的语言皮层。

    像所有其他锥体神经元一样,它们释放一种兴奋性神经递质,通常是谷氨酸。谷氨酸本身并没有独特之处,它是一种氨基酸,更典型是用作肽和蛋白质的一种构建单元。谷氨酸扩散过突触,打开下游神经元跨膜的几类离子通道,其中一种是专门让钠离子通过的,因此使下游神经元的内部电压增高。

    但是,因为在相隔较远的皮层区域之间的连接常常(7条通路中有6条)是交互性的,在前向传输中初始时空放电模式的任何畸变都需要在反向通路上得到补偿,从而使特有的时空模式始终能作为一种感觉或运动图式的局部密码。你可以用一种逆变换校正这种畸变,就像把一个压缩的卷宗松开;也可以用前述误差校正机制来作出修正。你也可以与木同的密码相安无事,只要它们在局部范围内具有相同的涵义(像真名和浑名)。这被称为退化密码,6个不同的DNA三联体均编码为亮氨酸便是一例。我以前曾想,哪一种都比一种误差校正模式更有可能,但当时我并没有意识到,从与回归性兴奋和同步敏感的NMDA通道必然相伴的结晶化所产生误差校正会有多么简单。

    如果我们缩小视野来看闪烁的微型柱,那么在什么范围内我们便不再能找到同步化的微型柱呢?是的,大约是0.5毫米,但不是0.5毫米的圆圈,而是,个其平行面间距为0.5毫米的六角形。这是一个简单的几何学问题:六角形瓷砖的相应点(如有上角)形成三角形阵列。任何大于该六角形的将开始把一些多余的点包括进来,而这些点已经由其三角形阵列的另一些点来表示。因此在我们局限的视野中有时会看到两个同步的点。

    精神活动包含有多侧面环境所影响的复制竞争,我想,达尔文和詹姆斯会欣赏这种精神活动展示的前景。西格蒙特·弗洛伊德(Sigmund Freud)”可能会被下意识的联想如何不时突现在意识的前景之中的机制所吸引。

    另一些“利益集团”要大得多,它们系由许多微型柱组成。这些所谓的大型柱直径约0.4-1.0毫米(相当于一根细的铅笔芯),有时更像拉长的窗帘卷,而不太像个圆柱体。大型柱似乎是由于输入经过组织的结果,例如视皮层中来自左眼的输入每隔0.4毫米倾向于与来自右眼的输入相交替。来自其他皮层区的输入情况大致相同。以恰在胼胝体前方的皮层区为例,你可以看到,来自前额皮层的输入形成一个大型柱,而在其两侧是由双叶输入较集起来所形成的大型柱。

    LtP产生于当几个输入几乎同步(在几十到几百毫秒内)到达下游神经元时,它只是简单地为那些输入信号把“音量控制”开关拧大几分钟。那些信号是一些“印记”,使在短时间内更易重新建立一种特定的时空模式。按目前我们所了解的,LtP是短期记忆最佳的基础,这种记忆不因分心而被破坏,人们也认为LtP对于真正持久的突触结构变化的形成提供骨架,这些变化是永久性的“印记”,有助于长期不用的时空模式的重新建立。

    复制过程对于精细的弹道运动,如投掷,也是必需的,为了在“发动时限”内作出投掷,需要成百个特异的运动指令模式。

    但是,要满足达尔文机的必要条件就需要某种与这类复制竞争很相近的东西——那就是我为什么引导读者穿过这个大脑迷津的真实理由。在这里,我们至少有了一个清晰的模式;有了复制、变异;有了为工作空间发生的可能的竞争;有了影响竞争的多侧面环境(现时的和记忆中的),以及有了下一代更可能具有由最大领地的拷贝所建立的模式异体(大的领地具有