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大脑模块化功能:认识与认知的神经机制(6)

已有 9093 次阅读 2017-2-6 17:55 |系统分类:科研笔记

  在心理学概念和术语中,认识和认知通常被互通混用。曾至有许多研究者认为,“认知”一词属于语言学范畴喜新厌旧原因产生的派生词。并认为心理学术语的运用应注重历史的继承性。不应随便改用“认知”,要继续使用“认识”一词。因此,在《心理学大辞典》和《心理学百科全书》等权威出版物中都出现了完全相同的观点,认为“认识”与“认知”术语渊源相同,意义相容,无需严格区分两个概念的术语差别。两书将“认识”和“认知”都表示为“人脑反映客观事物的特性和联系,并揭露事物对于人的意义与作用的心理活动”。显然,这一解释和定义存在着牵强附会之嫌,解释的概念比术语本身更加含糊不清。究其原因就是编书者本人也只知其然,不知其所以然

大脑模块化功能:认识与认知的神经机制


  事实上,在大脑活动机制揭秘之前,涉及大脑术语概念的内涵及外延都不一定是最终结论。正如DNA发现者F.克里克在《惊人的假说》一书中所说:在意识原理没有研究清楚之前,不应过早为意识下定义,这样可为后人的研究留下空间,减少障碍。克里克的观点对于“认识”和“认知”术语的定义同样适用。作为研究探索,本文从“大脑模块化功能”角度展开解释,以求抛砖引玉。

   一、记忆功能在意识感知中的作用

   每一个神经元都是一个独立的生命细胞。胞体直径只有微米尺度的神经元,其周边长有成千上万个树突,树突有长有短,短的只能在电子显微镜观测,长的可达几十厘米。端脑中的神经网络是指一个神经元的树突末端与另一神经元接触形成的关联网络,其接触点被称为“突触”,突触具有可塑性,其功能类似于粘胶的触点,突触的粘接牢度就是信息关联的可靠性。记忆按事件方式储存在端脑各区域,一个记忆事件对应着一个神经网络。记忆事件发放的电信息,能够驱动感知神经再一次恢复原有的意识体验。记忆从储存到恢复既简单又复杂。所谓简单,就是“所见即所得”,什么样的意识感知,就会储存(或发放)什么样的记忆事件。所谓复杂,就是神经网络的突触关联、神经的可塑性、脑内生化活动的复杂性、电信息的强度以及作用时间等各种因素相互作用,形成极为复杂的大脑活动机制。比如,当你升学进入一个新班级,认识一位新同学A的过程中,你端脑的相关记忆储存区域自然地构建起一个记忆神经网络。开始阶段,记忆神经网络的储存信息是A同学的外貌特征。随着你与A同学接触的增多,A同学的姓名、性别、说话的声音、各种行为特征等相关信息分别储存在你端脑的各个对应区域。 大脑左右半球通过一条称为胼胝体的神经元轴突总线联接,胼胝体类似于通讯光缆。突触将各区域所有与A同学相关的信息关联成一个A记忆事件。因此,A记忆事件的信息储存空间横跨全脑。

大脑模块化功能:认识与认知的神经机制

   之后,A同学可能因发型或服装的更换而发生外貌变化,但脸部的某些特征信息并不会改变。每当遇到A同学时,眼睛采集到的视信息或许是A1信息,也或许是A2信息。无论A同学外形如何变化,眼睛视网膜采集的视讯号经颅内神经核处理转换成电讯号后,将直接驱动颅内各对应的感知神经活动,并形成当下的感知状态。此时的感知意识还不属于认识范畴,这一过程相当于镜像映射。只有当A记忆事件被触发,记忆神经网络发送的A讯号再一次驱感知神经活动并形成意识感知后,你才感觉到自己认识A 同学。因为记忆发送的信息量远远大于眼前看到信息量,即A信息量大于A1、A2信息量。A记忆事件发送的信息包含了突触关联的姓名、性别、说话的声音……等以前储存的其他内容。比如,你能叫出对方的姓名,你能模仿对方的动作。此时的感知,除了颅内感知神经系统(丘脑等网状神经系统)获得意识概念(镜像映射)外,还有颅外的肌体运动神经获得了感知体验。记忆储存事件的诱发源自于A同学面部特征信息与A记忆事件发生和谐振机制。

大脑模块化功能:认识与认知的神经机制

   现实中,当你走在繁华的大都市马路上,你每天都会遇到许多不同的人,但是,你绝不会有认识的感知。因为你看到的每张面孔,在你所有的信息储存中无法找到与之匹配的记忆事件。因此,缺失记忆信息驱动形成的感知不属于认识感知。正因如此,某些得了老年痴呆疾病的患者,见到自己的亲人也会问“你是谁?” 因为患者的记忆神经系统老化或患有疾病,视网膜信息转换的电讯号难以诱发记忆神经系统工作。

大脑模块化功能:认识与认知的神经机制

   二、认识只需简单的记忆神经网络关联

   认识感知是在记忆事件被触发后形成的、肌体运动神经同时参与活动的一种意识体验。看到葡萄能说出葡萄的名称,或者,吃过葡萄知道葡萄的酸。这些都是认识层次的感知。在记忆神经网络中,认识感知需要具备三个条件就能满足:第一,进入到颅内的当下外部信息能在端脑中找到类同的记忆事件;第二,端脑能将记忆事件及相关信息转变成电讯号发送;第三,记忆事件发送的讯号中关联着肌体运动神经的活动讯号。

   三、认知需要广泛的记忆神经网络关联

   神经元树突的可塑性和突触的可塑性为记忆事件的扩容和拓宽提供了无限的可能。吃过葡萄能知道葡萄的酸。如果你进一步研究葡萄的种植、生长、营养成份、可加工的葡萄制品和经济价值等有关知识后,与普通人相比,你见到葡萄时就不是简单的认识感知,而是对葡萄的方方面面知识都能感知到非常熟悉、非常了解。这种感知状态只能用“认知”这个词来表达。在记忆的神经机制中,以葡萄记忆事件为核心,神经元突触关联着所有与葡萄知识有关的信息,形成更庞大的神经记忆网络。葡萄记忆事件一旦受到触发,记忆神经网络带动引发的记忆信息源源不断地发送。感知神经系统接收到这些电讯号后形成非常丰富、非常明确的感知状态。此时,生命个体形成的综合体验就是非常熟悉。这就是认知。

大脑模块化功能:认识与认知的神经机制

   当记忆神经网络发送的讯号趋势向稳定,记忆事件的突触关联信息不断增加时,处在认识状态的神经感知就会逐步转化为认知状态。以事件为核心的记忆储存方式,为认识感知的深化提供了无限的空间。一个人的生活经历有多丰富,他的认知空间就会有多大!认知状态的进一步深化,记忆神经网络发送的储存信息就能随意组合或切换,达到熟能生巧的神经活动状态后,生命智慧自然就会流露。著名的典故“望梅止渴”既是认知概念的最好诠释,更是人类产生智慧的典型案例。

(文中部分插图来自互联网下载,版权归原作者所有)




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