評量應用相關

〈一〉揭開大腦的祕密

二十一世紀「國家的競爭力」不在天然的物質資源,而是在「人腦的知識資源」上,人腦所開發出來的知識則會是21世紀經濟的主要動力。本世紀我們想要利用電腦去解開人腦之謎,去對所謂的「智能」重新下定義,所以「資訊和生命科學的結合」將會是二十一世紀的主要科技與經濟力量,「生物資訊學」是一個最新的領域,它正結合資訊學家與生命科學家在重新創造這個世界。 
大腦有兩個半球,外層是很薄的、有皺紋的灰色組織,稱為「大腦皮質」。每一個凹下去的溝叫作腦溝( sulcus ),凸起來的部份則叫作腦迴( gyrus )而每一個人的大腦表層都有一點不同,但是主要的皺褶是每個人都有的,就像每個人都有人中及眼角的魚尾紋一樣,但是略有差異,可以拿來當作辨識的標的物。在大腦裡,除了中央底部的松果體以外,每一種模組在兩個腦半球都各有一個。    
如將腦半球切開,看起來最顯著的就是一彎白色的纖維束,叫作胼胝體( corpus callosum )。它作為一個橋樑,將兩個腦半球聯結起來,不斷的將訊息往返運送,所以在絕大部份的情況下,大腦是一個整體。在胼胝體底下的模組稱為邊緣系統( limbic system ),這個區域在演化上比皮質古老,故又稱為「哺乳類的類」,因為它最早在哺乳類身上出現。這一部份的腦負責潛意識運作,但是它對我們的經驗有重大的影響,因為它與意識皮質間有密切的聯結,不斷把訊息往上方的皮質輸送。



有些大腦是建構在「基因」裡面。某些大腦的活動具有非常強的「遺傳特性」。但這並不代表每個人的思想都一樣。因「先天」和「後天」那些複雜且精緻的「交互作用」,所以沒有任何兩個腦是相同的。即使是同卵雙胞胎,或是複製人,在他們出生時,大腦就已經有所不同,因為在胚胎環境中的一點點差異,就足以影響他們後來的發展。剛出生的同卵雙胞胎,大腦皮質就有不同,而結構的差異一定會影響後來功能的發展。在胚胎發育的時候,大腦是神經管( neural tube )上端的一個像植物球根的東西。大約十四週時,就可以看到大腦的主要區塊,包括大腦皮質。孩子生下來時,已經有「十兆個」之多的神經細胞,這就是他長大以後所有的神經細胞。只是這些神經細胞尚未成熟,軸突外面還沒有包上「髓鞘」,髓鞘是一層絕緣體,使信號可以快速、正確地傳導;另外,神經之間的連接也還很稀疏。所以,此時大部份的腦還沒有功能,尤其是大腦皮質。

人類在出生時,就擁有一百二十億至二百億個腦細胞,個體的細胞不產生作用的,唯有細胞與細胞間經由軸突相連結,才會產生功能,而這軸突的產生,端看腦部接收的刺激多寡,值得注意與重視。

每個人都是獨特的

每一種「感官的皮質區」是由許多更小的區域構成的,每個區域均專司所長,例如視覺皮質就有不同的區域專管顏色、動作、形狀等等。每一個大腦所建構的世界都不一樣,因為每一個人的大腦都不相同。一個人的看法是受到「基因」及「環境」的影響,例如,有個研究發現,音樂家的聽學皮質區比正常人大了百分之二十五。這個增大的音樂區只在從小就學音樂的人身上看到,顯示這個差異至少有部份是由於環境的關係。 
所謂「心智狀態」(state of mind )是一個包含感官知覺、思想、感覺和記憶,全部融合在一起的整體感覺。要得到這個心智狀態,千百萬個神經細胞的活化形態必須像交響樂團演奏一樣,創造出一個新的「大形態」出來,每一個意識的瞬間都要有一個。  
綜合來說,「前額葉」的各個區域製造出各種我們認為「人之所以成為人」的特質:做計畫的能力、可以感受到情緒、控制我們的衝動、作出選擇、使我們的世界有意義等。那麼,假如這些額葉沒有作用及功能時,會變成怎麼樣呢?  
「電腦可能具有理解力嗎?」對我們來說,「理解」是需要覺識的,也就是說,要完全掌控某個情況的第一步就是先要了解它。許多的數據可能產生了理解的表象,然而要能夠真正的了解是需要很多的計算的,不過這兩者並不是相互替代,而是彼此互補的。  
我們不認為非生物的機器可以跨越計算和理解的鴻溝。如果要解釋「理解力」,我們必須先跳開現代物質世界的架構,轉而看一個全新的、包含了量子宇宙的物理世界;而這個世界的數學結構尚未為人所知。這並不是說理解力與大腦無關,事實上,我認為要有特定的大腦部件組織才能產生理解力。 
人體有一個構造叫作「微小管」( microtubules ),這是在神經細胞內到處可見的小管。我們認為,「腦細胞中的這些微小管可以變成穩定的量子狀態,可以將大腦中神經細胞的活動結合起來而產生意識」。這個狀態是電腦所無法複製的,而此理論很複雜,我們也承認其中有些看法是臆測的,但是我們有一個很強烈的感覺,很顯然的,一個有意識的心智絕對不可能像電腦一樣地運作。這種感覺應該是電腦永遠不可能有的。

〈二〉左右各有所長

「左腦」是使現代人類成為成功種族的背後功臣。因它善於計算、溝通、構思、設計複雜的計劃且能執行。大腦的確非常複雜,而且兩個腦半球之間不停地互
動,這使科學家難以確定每一個腦半球在做什麼。兩個腦半球的功能分佈,基本上跟坊間解說的觀念一樣,即左腦屬於分析的、邏輯的、精確的、對時間敏感的。

「右腦」則是個夢想家,以整體角度來看事情,而不是把事情拆解開來,與感覺知覺較有關,抽象的認知則較少。同時,「右腦也比左腦情緒化」,尤其是它掌管恐懼、憂傷和哀悼的感覺,一般來說,它是悲觀的腦。

每一邊大腦所選的工作都密切配合它自己的專長,看是整體性的,或是分析性的。而這兩個腦在工作型態上的差異,可能是來自生理結構上的差異。假如你把腦半球切開,你將會看到它是由灰質和白質所構成,「灰質」是細胞體,主要是位於「皮質」部份(皮質只有幾公釐的厚度),而「白質」則在灰質的下面,由厚厚的「軸突束」所組成,使訊息在細胞之間傳遞。

灰質和白質在大腦裡的分佈並不平均,「右腦有比較多的白質」,而「左腦灰質較多」。這個在顯微鏡下才能看得到的差異其實是很重要的,它表示「右腦的軸突比左腦長」,也就是說,右腦所連接的神經元平均來說多半比較遠。即然做同樣事情的神經元常會聚在一起,這表示右腦比左腦更能將不同的模組同時連在一起,借用到它們的特色。這種「長距離的軸突」或許可以解釋,「右腦」為什麼會得到比較廣泛、比較模糊的概念,或許也幫助右腦將感覺和情緒的刺激綜合在一起(如欣賞藝術),其至把原本不相關的東西連繫在一起,提供了解幽默的基礎。「左腦」,相反的,是比較緊密的組織,所以很適合做那些需要緊密、互動、快速反應的工作。

這個「左/右腦分離」的現象,常常可以從我們對藝術的反應看出。「我很喜歡這幅畫或藝術品,但是我不知道為什麼」,這顯示是右腦在欣賞這個藝術品,但沒有被左腦分析。許多廣告設計就是要探索印象派右腦與批判性左腦之間的差異。有些廣告使用視覺影像而不用文字,就是為了要衝擊右腦而不一定讓左腦知道。廣告的目的當然是要我們買這個產品,而且是利用我們的衝動,不是要我們理性地分析產品。

〈三〉左手的迷思 

 在這世界上,大約有百分之九十的人「慣用右手」,這個數字自有人類以來便是如此:石器時代工具的研究、遠古時候洞穴上的壁畫以及被人獵殺的狒狒頭骨的分析都顯示出,那個時候慣用右手的人佔大多數。 
    右手與左腦主控有很密切的關係。那麼,那百分之五到八的「慣用左手」的人又如何呢?他們的大腦組織是否為慣用右手的人的鏡影?事實上,並不是。大約有百分之九十五的慣用右手的人,語言中心在左腦,而慣用左手的人也有百分之七十語言中心在左腦,剩下的百分之三十,兩邊的腦都有。 

當「嬰兒生出」時,他是慣用左手或是右手就已經決定了,事實上,早在懷孕十五週時就可以看到第一個跡象,因為那時,大部份的胎兒就已經顯示偏好吸吮右手大姆指了。現在大家對於「慣用左手的看法是,這是由基因決定的」,並沒有什麼特別的意義,但是有一些人是因為胚胎期或出生後有些事故干擾了左腦/右手主控的發展。

有一個有趣的理論是說,慣用左手是由於某種發展上的異常所造成的,而這使得你到底是用哪一隻手去簽名這件事變得無足輕重。加拿大英屬哥倫比亞大學心理系教授科倫( Stanley Coren )宣稱,慣用左手的人平均比慣用右手的人短命九年。這個發現如果正確,就與「慣用左手的人與各種身體不正常現象有關係」這個發現相一致,並可追溯到與發育或免疫系統喪失功能有關,包括氣喘、便秘、甲狀腺疾病、近視、閱讀困難症、偏頭痛、口吃和過敏(如花粉熱)等。

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