心和脑是什么关系

一位研究大脑的科学家，自己的脑出了事

吉尔是哈佛医学院研究大脑的科学家，37 岁那年的一个早上，她醒来头痛得像有锤子在敲。洗澡变得很难，水声震耳朵，灯光刺眼睛，她怎么也集中不了注意力。然后右手麻了，她明白过来：我中风了。中风，就是脑里的血管堵了或破了，那一块脑子缺血受伤。

她想打电话求救，却认不出电话上的数字。好不容易打通同事的电话，她听不懂同事说什么，同事也听不懂她说什么，在她耳朵里，同事的话像狗叫。可她听得出同事语气很温和，知道对方会帮她。

她的出血在左边的脑。后来她慢慢康复了，又回去教书、演讲。外人看不出她受过伤，可她说：我看起来还是我，听起来还是我，可我已经不同了。

这一课一路都拿她的故事讲：为什么左脑出事、右手瘫？为什么听得见却听不懂？为什么听不懂话，却听得出语气？讲完你就都能回答。

先认识一下这块 1.4 千克的东西

人脑大小跟一棵花菜差不多，重约 1.4 千克，灰粉色，满是褶子。里面有大约一千亿个神经元，神经元就是脑里专门传话的细胞，每个神经元又跟一万多个别的神经元连着。

刚出生时神经元比现在多。没用上的会被修剪掉，人人都这样，不用担心。

研究脑和心理关系的学问叫生物心理学；它跟生物学、化学、计算机、语言学这些学科一起，合成了一个更大的领域，叫神经科学。

进化和自然选择

婴儿生下来就会找乳房，会用哭和咕咕声跟大人沟通，甚至会学大人吐舌头。这些本事是哪来的？答案是进化。进化，就是一代代生物为了适应变化的环境，慢慢发生改变。细菌对抗生素产生耐药性，就是看得见的进化。

达尔文年轻时跟着一艘科考船去了南美，一路看到很多动植物巧妙地适应了当地环境，也看到同一种动物里个体之间有差别，有的高一点，有的眼睛好一点。他想：这些差别会让一些个体更容易活下来、生下后代。他把这个筛选过程叫作自然选择：更适应环境的个体留下的后代多，不适应的留下的少。时间长了，整个物种就跟着环境变了。

常见的误解是「人是从猴子变来的」。进化论说的是：人和猴子在几百万年前有一个共同的祖先，后来分开，各自往不同的方向变。人和黑猩猩的基因有 98% 以上相同。

进化心理学给先天和后天之争一个说法：行为是遗传和环境要求一起作用出来的。有人担心，这样说会让人把攻击、成瘾都推给基因。进化心理学家的回答是：一个行为有生物基础，不等于它改不了。

基因型和表现型

你的身高、五官、发色，来自父母给的一份「图纸」。你从父亲那里随机拿一半，从母亲那里随机拿一半，拼出一份全世界独一无二的图纸，这叫基因型。人和人之间的基因有 99.9% 是一样的，差别就在剩下那一点。

照图纸长出来的样子，叫表现型：看得见的身体特点和心理特点，比如身高、运动天分、性格。表现型有生物基础，可不全由图纸决定，营养、疾病、压力、经历都会掺进来。所以同卵双胞胎的基因型完全一样，长大以后表现型却不一样。

图纸是怎么写的？身体里几乎每个细胞都带着一整套 DNA。DNA 像一本说明书，里面一段一段有用的话叫基因，人大约有两万五千个基因；基因串在一起，装在 46 条染色体上，两两成对，一共 23 对。说明书只用 4 个「字母」写成，这 4 个字母叫核苷酸。

有一对染色体决定生物性别：XX 是女性，XY 是男性。每个人从母亲那里拿一条 X，从父亲那里拿一条 X 或 Y。

基因也会影响心理特点，比如智力、性格、心理障碍、阅读障碍。可大多数特点和疾病牵涉很多个基因，所以很难说「这个基因管那个行为」。遗传从来不单独起作用，它一直跟环境一起干活。

表观遗传：图纸不变，批注会变

过去问「先天还是后天」，后来改成「先天和后天」。这本书又往前走了一步：先天和后天，以及后天对先天的影响。研究这件事的学问叫表观遗传学。

身体里每个细胞的图纸都一样，为什么有的长成皮肤，有的长成肌肉，有的长成神经元？因为身体内外的信号会在不同细胞里把某些基因打开，把另一些基因关上。每开关一次，就在 DNA 或者缠着 DNA 的蛋白质上留下一个化学记号。这些记号加在一起叫表观遗传组，可以想成写在图纸边上的批注。图纸一辈子不变，批注会跟着经历变。

最有名的研究在大鼠身上。有的母鼠经常舔幼崽、给幼崽理毛，有的很少这样做。常被舔的幼崽长大后更放松；很少被舔的更焦虑、更紧张，有的还更有攻击性。一查发现，常被舔的幼崽身上，帮助关掉压力反应的基因表达得更多。人类也有相近的发现：给婴儿做抚触，能降低婴儿的应激激素，应激激素就是人紧张时身体分泌的那些激素。

书也提醒了另一面：在危险多、吃的少的环境里，容易焦虑的大鼠反而更警觉，可能更容易活下来。所以这里没有绝对的「好」和「坏」，要看环境需要什么。

运动、饮食、污染也会拨动开关。有研究发现，每周两小时有氧运动坚持半年，跟肥胖、二型糖尿病有关的基因表达就少了。蜜蜂幼虫基因一样，吃了大量蜂王浆的长成蜂王，吃得少的长成工蜂。

书里还有一个「心理学很有用」的小专题：选孩子的基因。现在可以在胚胎植入子宫前做基因检查，查出严重的遗传病，这叫胚胎植入前遗传诊断。有的国家还拿它选性别，甚至有诊所想提供选身高、选发色的服务。谁来定什么叫「好」？会不会只有有钱人才选得起？这些已经超出生物学，牵涉到伦理和政治。

神经元：脑里传话的细胞

神经元，就是接收信息、处理信息、再传给别的细胞的细胞。一个神经元能同时收到上千个神经元的信息，不到一秒就决定要不要往下传。

神经元分三种。感觉神经元，也叫传入神经元，把眼睛、耳朵、皮肤收到的信息送进脑里。运动神经元，也叫传出神经元，把脑的命令送到肌肉和器官。中间神经元夹在两者之间传话，脑和脊髓里绝大多数神经元都是这一种。比如你伸手试洗澡水：感觉神经元报告「太烫」，中间神经元一路传上去，脑决定「调凉一点」，运动神经元让手去拧开关。

一个神经元长什么样？像一棵树。树枝叫树突，负责收信息；中间的身子叫胞体，把收到的信息加在一起算账：有的信息说「传」，叫兴奋，有的说「别传」，叫抑制；树干叫轴突，负责把信息送出去。

「传」的信号压过「别传」，神经元就会「激发」：轴突里瞬间起一个电信号，像多米诺骨牌一样一路倒到末端，这个电信号叫动作电位。它只有两种状态，要么完整地发出去，要么不发，没有发一半的，这叫全或无定律。

到了轴突末端，还有一道坎：两个神经元之间并不挨着，中间有一条极窄的缝，叫突触。电信号跳不过去，只能换成化学信号：末端的小泡破开，放出一种化学物质，叫神经递质。神经递质飘过缝隙，找到下一个神经元上形状对得上的「锁」，叫受体，钥匙插进锁，信息就传过去了。

没找到锁的神经递质，一部分被收回去，叫再摄取；一部分被酶分解掉。有些药物就是在这里起作用的：常见的一类抗抑郁药会挡住一种叫血清素的神经递质被收回去，让它在缝隙里多待一会儿。

神经元周围还有更多的帮手，叫神经胶质细胞。它们撑着神经元，帮神经元在学习时长出新连接，还会在轴突外面包一层脂肪做的绝缘套，叫髓鞘，像电线外面的胶皮，让信号跑得更快。有一种病叫多发性硬化，就是髓鞘被破坏了，信号传不好。

可塑性：脑会跟着经历改线路

脑最神奇的本事，是会根据经历调整自己，这叫可塑性。学新东西时，树突会长出新分支，形成新的突触；同一条线路用得越多，连接就越粗越牢。神经科学家有句话：一起放电的神经元连接在一起。

所以常拉小提琴的人，脑里管左手手指的那块区域更大；读盲文的盲人，管读盲文那根手指的脑区也更大。很多以为会随年龄衰退的能力，多用就能保住。用进废退，脑也一样。

可塑性也有坏的一面。创伤后应激障碍，英文缩写叫 PTSD，是经历过可怕的事以后，脑的情绪线路被重新接过，变得一点就着：在战场上，这种警觉能救命；回到平常日子，一点小惊吓也会引起很大的反应。所以创伤后要早点干预，症状拖得越久，那条线路越牢，越难改回来。

书里还讲了一段：经常看色情内容会不会改变脑。书的说法是，刷视频、打游戏、看色情内容时，脑会放出一种叫多巴胺的神经递质，让人想一直往下点；时间长了，线路被改，现实中的亲密关系会受影响。这一段书写得很肯定，可它引用的证据很弱，第七块会讲。

可塑性也让脑能补偿损伤。吉尔中风后，靠母亲和康复团队帮她一点点重学，脑给说话、算数这些能力重新接了线。

损伤太大，可塑性就补不回来了。科学家在试着往瘫痪病人的运动皮层里植入芯片，病人只要想一想某个动作，就能控制电脑光标，甚至控制机械手臂给自己喝水，这叫脑植入。

神经系统：指挥部和快递网

全身的神经元连在一起，叫神经系统。它分两大块。

中枢神经系统，就是脑和脊髓，是身体的指挥部。脑做复杂的决定；脊髓像一根粗电缆，把脑和全身连起来。脊髓自己还管一样东西：反射。医生敲你的膝盖，腿自己弹起来，这个动作脑都没参与，是脊髓直接办的。

大部分进出脑的线路会在半路交叉到另一边，这叫对侧通路。结果就是：左脑管右半边身体，右脑管左半边身体。吉尔出血在左脑，瘫的是右手，原因就在这里。

外周神经系统，就是中枢以外的那些神经，像给指挥部跑腿的快递网。它又分两块。一块叫躯体神经系统，管跟外面世界打交道：眼睛看到一块披萨，信息送进脑；脑下命令，手把披萨送进嘴，这些你都能自己控制。

另一块叫自主神经系统，管身体内部：消化、呼吸、心跳。它自己运转，睡着了、打了麻药也照样干活。自主神经系统里又有两个部分，像跷跷板的两头。交感神经系统是油门，遇到危险让心跳加快、呼吸加快、手心出汗，准备打或者逃，所以叫「战或逃」系统；上台讲话前胃里不舒服，也是它在工作。副交感神经系统是刹车，事情过去以后让身体平静下来。

内分泌系统：慢的那套通信

血液除了运氧气和营养，还在送信。送信的是激素，激素就是腺体放进血液里的化学信使，随着血液流遍全身，到了目的地才起作用。放激素的这些腺体合起来叫内分泌系统。

激素管很多事：肾上腺放出的激素让人紧张起来，垂体放出的激素促进生长，卵巢和睾丸的激素管性发育，甲状腺的激素管新陈代谢，也就是身体用能量的快慢。

平时，内分泌系统跟副交感神经一起维持日常运转。遇到危险时，它转过去帮交感神经：肾上腺素放进血液，让心跳和肌肉一直保持紧张。急事里这很有用；可要是压力一直不走，比如工作压力大、关系一直紧张，应激激素长期偏高，身体和心理都要付出代价。

谁管内分泌系统？脑底下有一个腺体叫垂体，号称「主腺」，它给全身其他腺体发信号。可垂体只是中层经理，它听下丘脑的，下丘脑是脑里的一个小区域。说到底，神经系统和内分泌系统这两套通信，都归脑管。

书里还有一个「心理学很有用」专题：精神药物怎么起作用。咖啡里的咖啡因、烟里的尼古丁、酒、安眠药，都是在神经递质上动手脚：有的假扮成神经递质，有的让神经递质变强或变弱，有的挡住再摄取。为什么药物都有副作用？因为同一种神经递质会走好几条线路。比如血清素既连着管情绪的地方，也连着管睡眠、食欲、思考的地方，药物一作用，几条线一起受影响。到现在没有一种精神药物能像「魔术子弹」一样只打一个靶子。

看脑的工具

脑被头骨包着，没法直接看。科学家想了几种办法。

脑电图，英文缩写 EEG：在头皮上贴电极，记录脑里微弱的电压变化，这些变化叫脑电波。它能看出脑的哪一大片比较活跃，也能查出癫痫这类异常放电。缺点是很粗，只能看个大概。

电探针：有位外科医生在给清醒的病人做脑手术时，用很弱的电流去碰脑表面的不同位置。碰这里，病人的左手动了；碰那里，病人看见一道闪光；有时病人还会想起小时候的事。结论很清楚：脑的每一块都有自己的活。

后来有了各种脑部扫描。CT 便宜、成像好，常用来查外伤；PET 能看到阿尔茨海默病的斑块；MRI 能看清脑的细致结构；fMRI，也就是功能磁共振，能看出人在说话、看图、解题时，脑的哪一块在活跃。

书提醒了一句：脑部扫描不能百分之百给出诊断。它多半是帮医生排除一些可能，或者添一份证据，是工具箱里的一件工具。

脑的三层：从最老到最新

可以把人脑想成三层，按进化先后排：最里面、最老的是脑干和它的邻居，鸟和爬行动物也有；中间一层是边缘系统，哺乳动物才有完整的；最外面是大脑皮层。

第一层，脑干和它的邻居，管活着。延髓管呼吸、血压、心跳，全自动，不用你操心。脑桥管睡觉和做梦的周期。网状结构从脑干中间穿过去，管清醒和警觉，还负责把注意力拉向新的、重要的信息；上课犯困，书开玩笑说别怪老师，怪你的网状结构。丘脑是感觉信息的中转站，除了嗅觉，所有感觉都先到这里再分发出去。小脑只占脑的 10% 大小，却有一半的神经元；它管动作协调和平衡，现在发现它也帮思维和情绪「微调」，让想法连贯、反应及时、情绪合场合。

第二层，边缘系统，管情绪、动机和记忆。海马对形成新记忆特别关键，也管空间记忆，比如记住车停在停车场哪里；伦敦的出租车司机，开车年头越长，海马越大。有个病人为了治癫痫，切掉了两边大部分海马，从此再也记不住新的事情，手术前的记忆却完好，他一直以为自己活在手术那一年。

杏仁核管恐惧和威胁。把脾气暴躁的猴子的杏仁核切断，猴子变得非常温顺。杏仁核还会跟海马配合，用过去的记忆调整现在的情绪：出过车祸的人，被后车跟得近一点就特别紧张，PTSD 的一些反应也跟这里有关。它也参与积极情绪。

下丘脑管身体的平衡：体温、口渴、饥饿，哪里偏了马上发命令拉回来，这叫内稳态。它像脑里的验血室，一直盯着血液的变化。它还通过垂体指挥内分泌系统，是神经系统和内分泌系统之间的纽带。

第三层，大脑皮层，是脑最外面那层薄薄的、满是褶子的东西，摊平了约有一张报纸大，褶起来才塞得进头骨。它是「思考帽」：处理感觉、存记忆、做决定。左右两半叫两个大脑半球，中间靠一束纤维连起来，叫胼胝体。

人脑并不算最大，大象的脑更大，脑的大小主要跟身体大小有关。人特别的地方，在于脑相对体重的比例，和脑运作的方式。

四个脑叶：各管一摊，一起干活

两百多年前有个医生说，脑的不同地方管不同的事；可他走过了头，说脑里还有管希望、管友谊、管谨慎的地方，摸头骨上的鼓包就能看出一个人的性格。这叫颅相学，是伪科学，当年还养活了一批骗子。不过他有一点说对了：脑的不同部分做不同的事，这叫功能定位。

额叶，在额头后面。最前面一块叫前额皮层，管最高级的心理活动，叫执行功能：做决定、定目标、坚持到底、预想将来。一个人的性格和「我是谁」的感觉也跟这里关系很大。一百多年前，一个铁路工头被铁棍从脸颊穿到头顶，伤了额叶的前部；他活了下来，可原本靠谱讨喜的人变得粗鲁、不负责任，同事说，这个盖奇已经变了个人。

额叶后面有一条运动皮层，把想法变成动作，管全身的随意运动。它对身体的分配很不均匀：手指、嘴唇、舌头占的地方特别大，因为这些地方要做精细动作。左边额叶还有一块管说话，叫布洛卡区，这里坏了，人就说不出话。吉尔说不出话，就是这块受了伤。

额叶这一节还讲了镜像神经元：在猴子脑里发现的一种神经元，猴子看别的猴子拿苹果，它自己的这些神经元也会放电，好像自己在拿。有人兴奋地说它能解释共情，甚至解释孤独症。书自己泼了冷水：这是把相关当因果；理解别人的意图，不用镜像神经元也能做到。不寻常的说法，要等更硬的证据。

顶叶，在额叶后面，管身体的感觉。上面有一条躯体感觉皮层，管触觉、温度、疼痛，还能告诉你感觉从身体哪里来。右顶叶帮你在空间里找方向，左顶叶管算数，也帮你听出声音从哪来。

颞叶，在耳朵上方，管听。左边颞叶有一块管听懂话，叫威尔尼克区。吉尔听同事说话像狗叫，就是这块受了伤；手语也靠这块理解。颞叶还管认人脸、存长期记忆；右边颞叶能听出话里的情绪，所以吉尔听不懂话，却听得出同事语气温和。

枕叶，在后脑勺，管看。眼睛送来的信息在这里被拆开，颜色、运动、形状分开处理，再拼成你看到的世界。天生失明的人，会用这块地方帮忙读盲文。

皮层一半以上是联合皮层：前面那些区域收来原始材料，联合皮层负责解释它是什么意思、该怎么办。最要紧的一句：没有哪个复杂的心理活动只靠一块脑区。接个电话，颞叶听铃声，额叶理解意思，枕叶和顶叶找电话在哪，额叶、顶叶、小脑一起伸手去拿，聊天再用上额叶和颞叶。

左右半球：各有所长，一直合作

两个半球各管一些不同的事，这叫大脑半球优势。这个概念常被夸大：两边一直在通过胼胝体一起干活。

大多数人的左半球管语言，说什么、怎么说；右半球听语气，读别人的表情和动作这些不用说话的信号。做事的风格也不同：左半球偏分析、讲顺序，一步一步来；右半球偏整体、偏空间、偏情绪。正常的脑里，两种风格一起用。

吉尔左脑受伤后，一步一步的思考方式没了，她反而觉得很平静，觉得自己跟周围的一切连在一起，对别人的情绪特别敏感。书说，冥想的人在冥想最深的时候，左半球一块区域的活动也会降下来。

每个人的脑也不完全一样。用磁脉冲暂时「关掉」某块脑区，叫经颅磁刺激；用这个办法发现，大约十分之一的人主要用右脑处理语言，另有十分之一两边一起用，这些人多是左撇子。

男人的脑平均更大，可那主要是因为男人个子平均更大。到现在，还没有人找到哪一种男女脑结构的差别，能造成男女的某种心理差别。

最奇特的是裂脑人。为了治严重的癫痫，有人被切断了胼胝体，两个半球从此不再通话。平时他们跟常人差不多，可在实验里很怪：东西放在右手，他说得出是什么；放在左手，就说不出来，可摸得出来。因为左手的感觉送到右脑，右脑不会说话。更怪的是，有病人的左手会自己去关他正在看的电视，好像身体里有两个人，这叫双重意识。研究者的结论是：人的心理像一个联盟，几个部分各管一类信息，胼胝体让它们互通消息。

知道这些，就能大致看懂脑损伤。三条原则：一，症状都在身体一边，多半是另一边的脑出了事；二，大多数人的语言在左脑；三，枕叶管看，颞叶管听、记忆和认脸，顶叶管身体感觉和空间位置，额叶管动作、说话、情绪和思考。书的作者之一讲了自己爸爸的事：走路时右脚脚趾轻轻拖地，扫描发现左脑有个肿瘤，正压在管右脚的区域。

书最后一个「心理学很有用」讲创伤性脑损伤，就是头部被撞以后脑受了伤。职业橄榄球运动员里，约三成有过认知障碍；美国急诊室每年要治疗二十五万名因运动伤了头的年轻人。脑震荡反复发生，可能留下永久损伤。这对有孩子的家庭很实际：孩子踢球、滑雪、打闹撞了头，要当回事。