「大腦是什麼?」這個問題看似顯而易見,實則不然。過去一個世紀,神經科學在測量和操控腦細胞、神經迴路甚至動物行為方面取得了長足進步,但大腦究竟如何運作,至今仍是個謎。

在《The Brain, In Theory》一書中,神經科學家 Romain Brette 剖析了將大腦視為電腦的普遍模型。他承認工程學的比喻有時能提供幫助,但認為這些比喻往往含糊不清、不連貫且具誤導性,例如無法解釋動物的認知能力。原因很簡單:真實的大腦並非被設計出來的。Brette 旨在透過將神經系統的研究重點放在生物學上,為腦科學注入生命力。這項任務艱鉅,但 Brette 對該領域主導理論框架的解構是系統性的。

首先,他處理了可以透過機械概念來解釋大腦乃至生命現象的觀點。Brette 認為,大腦不是可程式化的機器,因為神經元不遵循固定的規則或指令,無法被任意修改功能,也不像機器那樣執行計算。神經活動也不是一種編碼,其中一個變數直接對應另一個變數(如同摩斯密碼和盲文)。神經元的放電率會因感官刺激的細節而異,例如觀察到的形狀的朝向或正在執行的任務類型,以及完成的時間和方式。換句話說,儘管科學家可以推斷大腦活動與外部變數之間的聯繫,這並不意味著他們正在研究的生物體也在這樣做。

另一種被 Brette 反駁的學說是神經計算主義——即心智是一種運行在神經硬體上的軟體,如同計算裝置。這種簡化的觀點認為,所有心智能力僅僅是一系列計算。它將大腦視為一位分析哲學家,一台評估邏輯命題的機器。但這是一種錯誤的擬人化投射,將科學家研究自然的工具與自然本身混為一談。

Brette 還試圖消除大腦處理資訊的觀念。他稱之為「知識的燃素」,一種為了解釋其本身就具有的屬性而發明的假設物質。許多神經科學家確實認為大腦是一個提取和處理資訊的器官。但 Brette 並不同意。嚴格來說,資訊表示特定事件的不確定性程度,但這對我們了解大腦如何理解訊號的意義幫助不大。

總之,Brette 厭惡將大腦視為演化而來的生物機器的觀點。如果他是對的,那麼試圖逆向工程大腦——這是大多數神經科學家的聖杯——將是一個嚴重錯誤的嘗試。大腦不是被設計和組裝的,它們是演化和發展的。神經元不是機械零件,而是屬於整個身體的生命單位。對工程師談論生命,就像對會計談論愛情。

如果大腦不是機器,那它又是什麼?在他的認知框架中,Brette 只保留了他所謂的「具身資訊」。這是與生物體的身體、行動及其特定環境相關的資訊。因此,他用互動和具身的概念取代了計算和表徵的概念。他斷言,認知就是「做中學」,這個想法並不新穎,但卻富有啟發性。

他的心智觀點是生態學的:我們的大腦不計算,而是沉思行動的可能性。當一個人看到一張椅子時,他們不是抽象地對其進行分類,而是預期需要執行的動作才能坐下。事實上,哲學家亨利·柏格森將感知描述為「虛擬行動」。Brette 推測,預期(anticipation)而非預測(prediction)是認知和生命的關鍵概念,儘管這本書結尾提出的這個有前途的想法需要進一步闡述。

他最後強調,支配生物大腦的原則是組織。他將大腦活動視為「一群生命體的集體行為,而非分散式電腦」。生物體會生長、分裂、變異和自我組織。它們是整合的、具身的,並深深地嵌入其環境中。但它們同時也是自主的、目標導向的、主動的和有創造力的。在這種以過程為中心的生命觀點中,大腦和心智被認為是內在動態的,而不是機械變化的靜態事物。這種方法透過顛覆穩定與活動的觀念,重振了生物過程在認知中的作用。真正的挑戰在於解釋在一個沒有事物保持靜態的世界中的恆常性。

這本書內容豐富且錯綜複雜。讀者可能會迷失其中,但這趟冒險是值得的。它也是在數據驅動時代對理論的呼籲。這項工作源於作者開始撰寫的一個部落格,以尋求從「論文工廠」中獲得「智識自由」,正如他所說——一個可以不受干擾地反思神經科學工作深層面向的綠洲。

因此,這本書為神經科學界提供了雙重服務:它挑戰了限制該領域進步的僵化理論框架,同時也駁斥了理論僅僅是實驗附屬品的狹隘觀點。科學需要數據來做出發現,但沒有理論框架就無法導航。

Brette 承認,他提出的「與其說是理論,不如說是一種觀點」。除了他的批判,他也提供了一些研究方向,但前進的道路仍然模糊。因此,這本書對該領域的新手最有價值,也對那些感覺神經科學有嚴重問題但迄今為止無法明確表達問題所在及其原因的專家最有價值。

儘管我讚賞 Brette 的概念勇氣和他論證的精妙,但我注意到一個重大的遺漏:這本書沒有提及意識。難道這不是最大的問題嗎?除了人們如何看見紅色和品嚐巧克力的日常之謎,意識的邊緣還存在一系列非凡的體驗——從迷幻到瀕死體驗——這些 Brette 也沒有提及。然而,對它們的科學研究挑戰了主流唯物主義觀點,即心智可以僅透過物質過程來解釋,而這種觀點是 Brette 和他所批評的對象似乎都採用的。如果意識能在腦死亡後倖存,那麼唯物主義就將消亡。

書中也沒有提及心理學家威廉·詹姆斯關於大腦作為生產性器官與允許性器官之間區別的論述。在兩種情況下,大腦都扮演著關鍵角色,但這兩種理論對其功能的性質有不同的看法。生產性觀點認為意識是由大腦產生的,就像膽汁由肝臟分泌或煙霧由引擎排出一樣。如果大腦是以允許的方式運作,那麼意識就像光被棱鏡過濾,或像歌曲被收音機接收一樣。這樣的理論將使大腦以外的心智和死後生命在科學上變得合理。對這些可能性進行實證檢驗將改變我們對大腦實際運作方式的一切認知,但現有證據仍有爭議。

歸根結底,大腦既被高估也被低估。科學家們對神經系統的細節知之甚多,但其真實本質仍然是個謎。大腦的抽象模型可以啟發我們的思考——也可能阻礙它。為了前進,我同意 Brette 的觀點:我們必須回到原點,研究大腦的真實樣貌,而不是透過誤導性的比喻。

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