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一根根替換掉大腦內的神經元,最后我還是我嗎?

 陽春雪竹軒 2023-09-12

其實,你的大腦本身就是在不斷更新的。

很多人都知道,絕大部分的神經元是終生制的。

于是你便認為自己的思維和意識也不會改變,那就大錯特錯了。

首先,決定你記憶的海馬體(Hippocampus),神經元并非終生制,是會不斷更新替換的[1]。

更新過程中,舊的突觸連接就斷開,然后產生新的突觸連接。

你的意識和記憶,與神經元連接息息相關。

當然,你的記憶并不會隨著舊的神經元消失而消失,因為大腦是通過改變同時活躍的神經元連接的強度來存儲記憶的。當舊的突觸連接斷開,記憶可能會轉移到新的突觸連接中去。

但這個過程,你依然會丟失不少記憶[2]。

因為人腦的生物噪聲極大,錯誤率極高。

拿電腦來舉例,電腦信號能精準控制,誤差小至1/42億[3]。而人腦的誤差卻達到1%。

要知道,人腦的突觸連接多達100萬億[4],信號傳遞頻率是0.5~30HZ。

1%的比率,足以造成大腦的信息偏差。

所以人腦對算術的精準度不說和電腦比,甚至連計算器都遠遠不如。

但憑借巨量的神經元,復雜突觸連接的大數據網絡,人腦又具有超強的腦補能力。

但這樣強大的腦補能力,也會出現巨大的偏差甚至嚴重事故,導致你腦補出了根本不存在的事情:如記憶錯誤,甚至虛假記憶。

例如,和朋友聊起某一件事情,你覺得自己見到了、聽到了、聞到了,但朋友卻沒有經歷過,簡直是怪事,你以為自己腦子有毛?。ㄈ思艺鏇]毛病,只是常規改數據而已)……

你以為大腦僅僅是改變記憶存儲數據?那就更天真了。

人剛剛出生的時候,大腦就是一個空白盤。

一落地,眼耳口鼻舌就會接觸到各種各樣的光色、聲音、味道等等,然后轉化成各種信息進入大腦。你那顆350毫升的幼小大腦,神經元啪啪啪的就是各種連接。

它每秒鐘就可以產生100萬個新的神經元鏈接。

一開始你的記憶也短至5秒鐘,直到神經元鏈接更加牢固之后,記憶才逐漸延長。

6個月的時候,少部分記憶已經能持續1個月之久。但絕大部分的記憶還是隨著神經元連接的變化逐漸消失了。

到了2~3歲之后,你便有了此生最為復雜的突觸連接,達到成年的2倍。

簡直是人生贏家,有沒有?

看看這冗雜的鏈接,閃爍你躁動的好奇和探索欲望,思維總是充滿跳躍,做什么都是3分鐘熱度。

這么混亂的突觸連接,應該怎么處理?

當然是剪掉了。

修剪過花草的都應該知道怎么剪。

所以這個修剪過程,也有了形象的名字,就叫突觸修剪(synapsepruning)[5]。

幾年時間,就咔咔咔剪掉大腦所認為的一些垃圾信息。

當然,包括你可能認為比較珍貴的記憶,例如你幼兒園初戀的樣子。

從6歲開始,大腦的突觸連接會明顯減少:

5歲的時候,你還有80%的幼兒記憶[6]。

到了7歲時,就只剩下了40%。

到8~9歲,你就已經只能回憶到3歲左右;

青春期,回憶到3~4歲左右;

成年人,一般能回憶到4~5歲左右;

60歲左右的老年人,僅僅能回憶到6~7歲左右;

80歲以上的老人,最容易回憶起6~7歲左右的事情。

通常來說,正常人的最早記憶能追溯到3~4歲,只有極少數人能追溯到1歲。

這便是童年失憶癥(childhoodamnesia)。

突觸的修剪過程,就是這么無情。當然,這是有利于進化的。

多倫多大學曾做了一個這樣的實驗,他們不停地電擊老鼠,讓老鼠產生恐怖記憶。然后他們再讓一些老鼠去踩車輪。過了一段時間之后,再把這些老鼠放到電擊的環境中去。相比起沒有踩過車輪的老鼠,這些老鼠已經基本忘記了電擊的恐懼。

在人的一生中,大腦的神經連接總是在不斷改變,不僅要剪除不必要的垃圾信息,也需要屏蔽掉那些不利于我們精神健康的信息或記憶。

我們可以理解這是在清理垃圾+磁盤整理。

除此之外,神經元連接,還有很強的突觸可塑性(Synapticplasticity)。

突觸可塑性分為:短期突觸可塑性(short-termsynapticplasticity)和長期突觸可塑性(long-termsynapticplasticity)。

這里的可塑性,是指可以抑制或者增強。

無論長期還是短期,都能影響到一個人的學習和記憶。

例如,海馬體的長期抑制,對清除過去記憶有重要作用,長期增強又能強化記憶。

這也是為什么你反復學習,你的水平和技藝就會逐漸增強。哪怕你長時間不再接觸,也會長久存在。當然,大腦是一個超級節約的系統,你長期不用,也會慢慢被修剪掉。只不過神經記憶能夠幫助你在短時間適應并快速恢復。

大腦神經隨著時間的變化,不僅影響記憶和學習能力,同樣影響思維和意識。

在青春期時,大腦前額葉也會經歷一次大范圍的突觸修剪[7]。

于是你就中二了。

地球為了旋轉,太陽為你東升西落。經歷這段時間之后,你不僅記憶和以前有所不同了,甚至連你的性情都不一樣了。

最后,你的大腦保留了更理智的連接,剪除了躁動的青春,于是你成熟了。

這是因為前額葉掌管著我們的情緒和認知,做了前額切除手術的人,才會變成白癡。

如果青春期不小心剪錯了,在未來便很容易發生精神性疾病[8]。

從意識和思維的角度來說,剛出生的你和即將走完人生的你,是截然不同的(不考慮遺傳因素)。

那么,你就不是你了嗎?

當然還是。

你之所以認為你是你,源于意識和記憶的連續性,而不是現在和過去某一刻變化的差距。

如果一個人能活1000歲,大腦一直維持在青春期的變化速度,那么1000歲的時候看待14歲,可能會發出靈魂拷問:這個傻X竟然真的是我?

當然,不排除有人不到30歲就能發出如此靈魂拷問。

從某種意義上來說,哪怕你現在的意識和思維不變,但完全改變你的童年記憶,例如不同的出生、父母、學校、班級,那么你就會認為自己是另外一個人。

參考文獻:

[1]BoldriniM,FulmoreCA,TarttAN,etal.HumanHippocampalNeurogenesisPersiststhroughoutAging[J].CellStemCell,2018,22(4):589-599.

[2]K.G.Akersetal.,Science344,598(2014)

[3]斯坦福教授駱利群:為何人腦比計算機慢1000萬倍,卻如此高效?

[4]超級計算機復制人類大腦——記神經學家亨利·馬克拉姆團隊的人腦工程構想[J].世界科學,2013(8):34-38.

[5]GerrowK,TrillerA.Synapticstabilityandplasticityinafloatingworld[J].CurrentOpinioninNeurobiology,2010,20(5):631-639.

[6]《科普中國》.童年的記憶被誰偷走了?[J].新教育(海南),2017(36).

[7]Spear,PatiaL.AdolescentNeurodevelopment[J].JournalofAdolescentHealthOfficialPublicationoftheSocietyforAdolescentMedicine,2013,52(2):S7-S13.

[8]GermannM,BrederooSG,SommerI.Abnormalsynapticpruningduringadolescenceunderlyingthedevelopmentofpsychoticdisorders[J].CurrentOpinioninPsychiatry,2021,34.

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