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2023
记忆
刻画
记忆的刻画
李天意
有人觉着,17年前的非典比今年的新冠要更严重。
这有点奇怪。无论从病例数、死亡数、传染范围等各个角度来看,新冠都远远超过非典。
仔细想了一下,发现这是件很有意思的事。遥远的记忆比新鲜的记忆触发了更深的感受,可从实打实的情况来看,这些普遍的主观印象似乎与客观数据相违背。
是的,这背后是一个并不简单的问题。它的产生有诸多原因,而且同时需要自然科学和社会学的解释。当试着把产生这种现象的原因一条一条慢慢梳理清楚后,也许你会加深一些对这个世界的理解。
第一次的记忆更深
人类的感受,其本质是认知层面的。就我而言,非典发生时,我在小学的最后一年。小孩子的生命观不够宽阔,因此当年非典的破坏性对我的认知造成了巨大的冲击,那时的记忆毫无疑问更刻骨铭心。
从更广的视角而言,事实上,非典发生之时是当代中国人第一次遭遇如此大规模、并被如此广泛宣传和讨论的流行病〔早年的流脑发生在信息闭塞的时代,而乙肝不算是快速传播且高致死率的疾病〕。因此毫无疑问,它对于当年几乎所有人的认知都产生了不可磨灭的剧烈冲击。就像大多数“第一次〞一样,当代中国第一次传染病的大规模快速流行,对于公众记忆的刻画是史无前例的。
以上的讨论一点都不深奥。对于很多人而言,根据对社会的观察和理解,可以不费力气地归纳出提到的这些因素:年轻时的记忆更深、第一次的记忆更深、第一次以后的记忆很难像第一次一样深刻。
生活中很多现象遵循同样的规律。比方,综艺节目的第一季往往最令人记忆犹新,后继者几乎很难超越最初呈现的精彩;小孩子的语言习得能力比大人要厉害得多,而这种优势也许与记忆力的好坏有直接关系。
这些现象在人类社会中广泛存在〔类似的现象在动物种群中也可以观察到,但是其原因与发生在人类身上的现象之原因略有一些不同。动物神经系统的复杂度要远逊于人类,另外,激素机制对于动物先天行为有很重要的影响〕。如果想进一步探究这些关于认知的命题,我们要知道,它们并不只是停留在社会学层面的猜测,而有着客观和扎实的生物学根底。
随着人类对大脑的理解不断加深,关于记忆的形成、固化、印随和衍变,以及感受的触发、关联,脑科学领域正在逐渐形成完全唯物的解释。也就是说,从物质层面,如今我们已经几乎可以完整地答复,为什么年轻和第一次的记忆往往被刻画得更仔细、更持久,而重复的印象几乎很难到达最初的深刻程度。
脑是人接收到的外界信息被集中处理的地方,其生理本质是神经皮层〔以及少数不属于皮层的脑区,如海马体,是重要的记忆处理区〕。这些皮层极其细致纤薄,在脑体中形成了无数沟回。接近二维的皮质在三维空间得到了充分堆叠,因此在有限的脑容量中蕴藏了巨大的物理面积〔理论上,三维空间可以包含无限的二维面积,但皮质即便再薄,毕竟还有一定厚度。想象一下一张二维的纸折叠成三维空间只是一小块〕。这些皮层就是脑神经细胞活动、组织和联络的场所。
人接收到的外界信息〔文字、声音、图片、视频〕,进入大脑的时候都会被抽象和量化,被神经通过电信号〔以及化学信号〕进行传递。这些信号到达大脑后,就会在皮层上留下痕迹。不同的信息流由不同的脑区来处理:无数微小的神经元将信息编码在这一局部的大脑皮层上,将一局部物质形成特定的微结构〔数学上,这些微结构是编码的载体,可能以空间构象、拓扑结构、联络方式、连接模式、概率分布等诸多形式存在〕。不过这些结构太微小了,我们很难知道其具体编码形式,目前只能在核磁成像中,探测出这局部脑区是“活泼的〞。
生物学最本质的道理之一是,结构与功能相适应。人脑皮层的这种高度进化、高度效用的结构,为其处理复杂信息提供了方便,也为其实现复杂的生物学功能提供了物质根底。
比方记忆。人类的记忆能力远胜金鱼,便要感谢大脑中浩如烟海的微结构,以及它们之间精巧的关联。
了解了大脑的物理本质,解释上文的现象便水到渠成了。人年轻时期的大脑皮层十分活泼,里面等待编码的神经元数量巨大,但还未形成太多固定的微结构,因此是可塑性极强的;随着接收信息的不断增多,脑的结构便不断丰富,其之间的关联也不断复杂化。这个过程是动态的:信息会不断演化为神经突触之间〔即微结构之间〕一些新的联络。相同的信息要素会使已有的结构进一步加固,而接收到新信息时,大脑会归纳并寻找到相似的已有结构,对其进行修饰。
这些结构对应记忆的深刻与否,与其关联的神经冲动之电信号强度有关。一般来讲,我们第一次接触一件事的时候,皮层上往往需要形成一些新的结构。比起修饰已有的结构〔比方“第二次〞“第三次〞......〕,在生理层面这需要消耗更多的能量、使用更多的物质,而与之相关联的,此过程伴随的神经冲动就会相对而言更加强烈一些。类似地,人年轻时候的大脑活泼程度比年老时充分得多,其动用的物质和触发的能量也多,因而人年轻时期的神经冲动也普遍地会更强烈一点。
这些强烈的神经活动〔当然,还有一定的激素机制在起作用〕以及其精细刻画的微结构,便成为“深刻记忆〞的誘导。假设干时间后,即便记忆的内容也许已经模糊〔也许微结构已经被进一步修饰〕,但当时到达的神经冲动强度仍在皮层上留有痕迹。正是由于这个原因,我们如今回想起非典时虽然已经模糊不清,但仍“心有余悸〞。
推理的脑科学原理
不过,除了“第一次〞和“年轻时期〞产生的冲击之外,人们对非典记忆犹新,还有更进一步的原因。
人类毕竟是社会化的高等生物,其社会学本质丰富了人脑在认知和生物学层面的效应。毫无疑问,非典给全体中国人留下的巨大印象,还来源于许多不容忽略的社会学因素。
其中一个重要因素,正如很多人试着解释此现象时捕捉到的,在于,非典疫情时医护人员的伤亡比例,要大大高于今年的新冠疫情。当年,人们朴素地想,别说患者,医生自己都打不过这个病毒,在阵前一个接一个倒下,这个病毒简直太可怕!
因为,假设医生都倒了,后面手无寸铁的我们该怎么办?
潜意识里,这样的想法让17年前的中国人慌了。
不过你也许会发现,这种想法导致的慌乱会在成年人身上表现得更多一些,而在小孩子身上少一些。这是因为,它来源于一个比被动接受和处理信息更复杂一些的神经活动——推理。
推理,是作为自然界最高神经中枢的人脑的根本功能之一:人们基于习得的认知〔在病毒面前医生比我们强得多〕,根据获取到的新信息〔很多医生感染病毒牺牲了〕,来推演出未来可能出现的场景〔我们也会被病毒打败〕,继而产生相应的感受〔害怕、恐慌〕。与上文描述的信息处理过程一样,推理过程的生物学本质也是神经微结构间的活动和关联。当习得的东西较多,我们脑区内皮层的结构化程度就会提高,结构之间的关联也会逐渐固化,脑的推理能力便会相应提升〔或者更准确地说,推理能力未必“提升〞,但推理行为会更加频繁〕。当新的信息〔以神经信号和神经物质为载体〕到达脑区,我们将不自主地把它们在已经固化的神经结构中“过一遍〞,广泛寻找到相似性,而在这个过程中,在修饰已有微结构的同时〔宏观上,大概就是修饰我们的“三观〞〕,可能的推演行为便完成了。继而,根据推演到的场景〔同样以皮层微结构为载体〕,大脑就会触发相应的感受和情绪。
反过来,如果大脑习得的东西尚少、脑区结构化尚在较为初级的阶段〔比方小孩子〕,其推理行为便不那么活泼,相关联的感受机制也常常没有充分建立。不过,在这种情况下,大脑会更容易形成新的、未曾接受过的认知和感受;而现在我们知道,这些新的冲动往往是十分强烈的。
这就是为什么“初生牛犊不怕虎〞,“年少不知愁〞却又“强说愁〞;也是为什么“聪明反被聪明误〞,“一朝被蛇咬,十年怕井绳〞。归根到底,推理能力的逐渐建立使我们通过“习得〞来获得更多的社会性,与文明社会更好地融洽。但任何收获都联系着相应的代价:我们更好适应社会的同时,也往往会因为强大的推理能力而徒增一些烦恼。
正是由于在战胜非典的过程中积累了许多珍贵经验,在这次的新冠之战中,中国的医护工作者更加沉着,也更少伤亡。
机器永远无法学会的东西
除了医护人员较大的伤亡比例之外,还有其他的社会学因素导致了非典难以磨灭的公众印象。
2003年的时候,我们从外界接收信息的渠道,与今天相比,简直太单一了。那时我们没有微博微信,央视当年对于非典全天候无间断的报道,牢牢占据了那段时期全体国人获取到的信息流。
而17年后的今天,尽管年初以来新冠疫情的相关信息量,绝对远远超过非典时期,但我们在兴旺的信息时代有了太多的备选消息源,也逐渐习惯了高密度、快速的信息流通。
是的,正如经济学家们所告诫的,现代社会的唯一稀缺,便是注意力的稀缺。
人脑的注意力机制是脑科学家们目前正在探索的前沿话题。注意力是如何集中的?而在注意力集中的状态下,物质和结构是如何驱动神经电位的变化,让某些脑区更加活泼,而另一些脑区降低兴奋性,这些都是科学家们正在努力揭开的谜题。人们还发现,人脑存在敏捷和缓慢两种系统运行模式,而注意力机制那么可能是驱动人脑活动在两种模式间转换的重要机制。
所以,“less is more〔少,即是多〕〞,也许不仅仅是一句睿智的处世之道,它里面可能蕴藏着人脑最神秘的规律呢。
大腦的层状结构、信息的接收和处理方式、推理、注意力机制,这些话题如今已经不单单停留在脑科学的范畴,而成为神经网络、人工智能等计算机科学新兴领域的理论根底。通过模拟大脑的结构和运作机制,我们创造出来的计算机智能越来越接近于人类智能,而人类智能也在与机器智能协同进化。
机器能否最终实现媲美人类的高级智能〔强人工智能〕呢?这不好说,科学家们也有着不同的观点。不过,无论非典还是新冠,中国人民在大疫面前的表现,也许为其中一种反对意见提供了很好的佐证:理智的机器无法取代我们,是因为人类战胜巨大困难,需要的不仅仅是理性。正是无数国人将个人利益抛在脑后,不计得失、前赴后继地投入到抗疫事业中,中国才能在非典和新冠的困境面前取得一个又一个艰难的、无私的、舍生取义的胜利。
而这,也许是机器永远也无法学会的东西。
【衷心感谢布兰迪斯大学心理系神经科学实验室的M s . D i n g〔[email protected]〕对文章内容的审校】