它掌控我们的行动
它是我们的根本
它是我们情绪的来源
它囊括一生的回忆
以及内心思想的世界
本节目将带您深入活生生的人类大脑
我用电极碰你的脑部时 请你读数
1，2，3，4
7，8，9，10
我是苏珊格林菲
身为科学家的我立志要了解大脑的运作
这是特殊形式的扫瞄
可以让我们看到想法
我们要藉由他人的特殊脑部 了解我们自己的大脑
乔的分裂头脑 让他可以同时画两个不同物体
脑部损伤让这位女士无法看见移动物体
我们将探索大脑干扰现实的惊人方式
我们将挖掘我们最深沉的恐惧
战地的梦魇 如何对一名士兵的大脑造成实质的改变？
头部的活细胞网 如何导致我们所体验的各种感官？
爱只是血管中流窜的贺尔蒙吗
从生到死 我们将了解脑部不断变化的神奇方式
我们将从这个人生病的大脑中 寻找神奇创造力的路径
还要解剖最精神的层面
我不觉得孤单
《尽在脑中寻》
古耶路撒冷的墙壁上 有几千年文化盛衰的见证
这段时间中，我们对於人的本质了解还是一样
走过这些街道的世世代代 一定有着相同的基本问题
我们为何会如此思考及感觉
什麽造就了我们
人性的根本层面虽然困惑我们数千年
我们对自身的了解还是很少
人们一直相信人类的精神 不只是血肉这麽简单
但身为神经科学家
我认为向内探求 就可以解释人类的一切
我相信一定是脑造就了我们
我们的希望，恐惧，思想，梦想 都躲藏在脑内
我相信生活的每个层面 都存在我们的脑细胞里
我相信有一天
我们会根据大脑的运作 来解释我们最强烈的精神感觉
研究终於让我们接近目标
我们对於脑部的基本物理过程 已经有很多了解
但我觉得 我们就快要能应用我们所知
将这份知识转化为对我们自身的真正了解
科学可能即将带领我们前往前所未有的境地
也就是进入人类心灵
这就是挑战
了解一公斤半跳动大脑内部的情形
及其上兆的神经细胞网
我与神经外科医生亨利马许结识25年以上
但这是我第一次看他工作
这是我第一次接触活人脑
我站在亨利旁边看着脑部表面
想到这些神经细胞制造了人类心灵就觉得神奇
大家都把心灵跟物体当成两件事
但真的看到脑，尤其是操刀 真的很特别
而且是我在操控思想
是我在操控感觉
今天，亨利要切除莎拉的脑瘤
这是很精密的手术
因为瘤接近大脑的语言区
伤及重要区域 莎拉可能永远无法说话
为了避免发生此事 亨利必须做一件特别的事
他们进行了一小时 切除脑瘤的关键阶段到了
这时莎拉必须醒着
莎拉
若你全身麻醉，进手术房
让人替你的脑动刀
就像蒙着眼跳入深渊
你希望从另一端安全出来
但进行时如果醒着 就比较能够掌控
你也成了一份子
我用电极碰你的脑部时 请你读数
我们才能找出语言区
好吗？
莎拉，捏一下我的手
莎拉醒来後
亨利开始找语言区的正确位置
藉由微弱的电流
他可以暂时阻止她脑部特定部位的心灵活动
请你读数
请数到十，再数回来
1，2，3，4
6，7，8，9，10
很好
不是她知道5却说不出来
她想得到5 但无法将之视为数字
这不一样，声带没有瘫痪
瘫痪的是转化概念的心灵过程
无法转化成字语就对了
继续
1，2，3，4，5，6，7，8，9，10
嗯…嗯…
继续数
11，12，13，14，15
好，可以洗了
莎拉，谢谢你
抱歉跟你玩这种游戏
这是很奇特的经验
跟莎拉聊她爱的食谱时
亨利戳着造就她的东西
我喜欢菠菜、起司
椒粉、意大利面
我喜欢这些菜色
你有微醉的感觉吗？
有点，我喜欢这感觉
你听来很好，看到你笑真好
一切顺利
这是思想是物理现象的活证据
我们的养成，不是只靠父母
还有数千年的文化
我们感觉思想像空气一样自由
心灵跟物体是相对的
但看到人在说话
又看到这块脑在动作
这是引人深省的经验
我花了30年的时间研究人脑
对於这块东西拥有我们所有的秘密 思想跟感觉
还是觉得很神奇
但大脑做的事比我们所察觉得多
我们视为理所当然
大脑如何造就心灵生活的各个层面呢？
我们知道脑内的思想跟感觉实际发生之处吗？
有一个心灵功能 确实跟脑部的特定区域相关
也就是拥有身体的感觉
我们的手脚不断传送讯息回大脑
形成身体动作的感觉
脑部建构身体的形象
我们的四肢碰触到物体的部位会产生感觉
这很重要
彼得哈利根研究有奇特失调的人
五年前，安琪拉布顿的右臂有血凝块 必须截肢
但安琪拉感觉她的手还在
她有所谓的幻想肢
幻想手，说明一下在哪里
我的手指大概在这里
因为我的手好像还连接着残肢
有幻想肢的病患 会有很真实的感受
他们在早期阶段 通常会试图使用
这并不令人惊讶
有幻想腿的人下床时 会以为腿还在，於是跌倒
鼻子痒的病患会试图使用幻想肢去抓
我可以看一下你的手臂吗
试试看你的感觉到什麽程度
请你照实说出感受
如果我碰这里，你是什麽感觉？
大拇指跟小指在动
你实际感觉到…
我的手指感觉到
很有趣
这边呢？
这两根手指有感觉
你感觉到动作？
对安琪拉来说 幻想肢非常真实
她手臂底部的任何实质接触 都会导致手部有感觉
但这不是她的手臂在作祟 而是她的脑部
安琪拉的脑部没有任何明显的损伤
代表手的脑部区域依旧完整
因此还是可以呈现经验 虽然手已经不在了
人脑含有人体地图
手脚，脸的神经讯息
在此转化为感官
安琪拉截肢的部位 虽然没有任何讯息
她的大脑持续形成手臂的感觉
在她的案例中 大脑的人体地图发生另一件事
试试这里
你有什麽感觉？
我的小指在动
这里
小指会痛
下面这边呢
有任何感觉吗？
我的大拇指在动
好，如果我把这两者加起来呢
碰触安琪拉的脸似乎对幻想手造成明显感官
由於失去肢体 大脑似乎不断自我重建
连脸部的讯息都跟手部连结起来
手部没有讯息进来让她的手部区域维持运作
邻近脸部区域的活动扩展到这个空缺的领域
碰触安琪拉的脸部 也会在脑中引起手部的感觉
幻想肢似乎意味着身体不同部位的感官
会跟脑部特定区域的活动相对应
将大脑视为拥有不同特殊部位的想法引人入胜
就某些基本功能而言 这似乎是真的
但生活中比较无形的层面 我们个人的想法呢？
我们的每一个性格 可以追溯到大脑的个别部位吗
两百年前 科学家以为他们已经成功
颅相学家认为每个心灵能力 各有特定的脑部区域掌控
现在我们知道真相复杂许多 但就某种程度而言
大脑确实似乎分成几个区域 专司不同的功能
十年前的一场意外
伊莎贝莱失去辨认音乐的能力
小时候
音乐是我的人生大事
我以前很爱音乐
现在听起来都一样
伊莎贝得了无知音能
这是微妙的脑部损伤
这让我们得以探索 是否连音乐这麽精密的东西
脑部都有专司的区域
她听了知道这是音乐
不是语言或噪音
但我完全不解音乐在她的脑部听来是什麽
我很想知道
无论伊莎贝听一支曲目几次
对她来说都像第一次听到
但她的听力没有问题
她脑部辨认音乐的能力瓦解了
伊莎贝的情形震撼的地方在於
她大部分的音乐功能似乎严重受损
但她的语言能力完整
蒙特娄的培瑞兹教授
着手研究伊莎贝听到音乐时 她的脑部究竟是何情况
我听得出来
但我说不出这是什麽
伊莎贝负责处理耳部传递 原始神经讯号的脑部区域受损
但她的情况真的能证明 这些区域是脑部的音乐中心吗
培瑞兹深入研究伊莎贝的心灵
发现答案似乎没有那麽简单
这是悲伤的声音
奇怪的是，伊莎贝理解 音乐气氛的能力是完整的
快乐
伊莎贝证明了即使是欣赏音乐这麽抽象的事
都可以追溯到脑部的实质活动
她没有完全丧失对音乐的反应
涉及处理音乐的脑部过程
一定不只是一个专门区域那麽简单
像这类复杂的经验 我们要仰仗脑的很多部位
当所有这些部位完整运作时
经验才得以完整
每次科学家试图将一种行为 归类到单一区域时就会失败
虽然有些区域 确实专司不同的功能
我们永远无法切确说出脑部哪里发生什麽事
本人在牛津研究大脑失调 例如巴金森氏症及阿兹海默症
研究这些病就要面对脑部运作的另一个层面
30年来我试图了解
巴金森氏症患者的脑部出了什麽问题
我们早就知道问题的核心 在於脑部下方的黑质部位
但为何细胞受损时 我们无法将思想化为行动呢？
这些病患说明了 黑质受损的典型症状
他们神智清醒
但此病让脑细胞无法传递正确的神经讯号到肌肉
结果这种心灵瘫痪 可以藉由补充脑部多巴胺来克服
不幸的是，这种神效无法持久
但这确实显露化学物质对於脑部的力量
多巴胺让个别的神经元能跟彼此沟通
还有数十种化学物质 像多巴胺在脑部扮演各自的角色
每个神经元之间的空隙称为突触
电子讯号到达神经元末稍时 就会释放出特殊的化学物质
这个神经传送器便跨越突触
并且在下一个细胞 引起新的电子讯号
所有脑部活动都是如此
我们所做的每一件事 都涉及化学跟电子活动的热络网
想解释人类的运作方式
我们就必须追踪整个脑部的微小互动
我们知道所有的答案都在里面
但我们要如何见到内部？
我要接受磁脑电描机的扫瞄
这个仪器会从我部分的脑部 取得细微的磁场
这些磁场是我的脑细胞电子活动的产物
这是特殊的扫瞄
可以让我们看到想法
这无法测量脑部的化学变化
但磁脑电描是目前监控变化迅速的电子活动
最精准的工具
如此可以看出脑部不同区域合作的方式
目前科学家只能以磁脑电描做简单的理解
因为困难的部分所产生的活动模式难以解读
在这个实验中 我必须算小方块变大的次数
这个工作看似简单
但磁脑电描显示出有趣的事
慢动作之後 电子活动的彩色模式显示我脑部的情形
半秒内，我脑部的不同区域开始作用
磁脑电描让我们看到脑部的整体功能
连最简单的事情 许多区域都必须合作
但问题在於大脑是怎麽做的？
它如何将不同的活动 整合成我们称之为生活的经验？
对我来说，挑战不只在於了解大脑一般的运作
还要能解释每个人为何会成为独特的个体
我们独有的记忆，情绪以及思想的根本是什麽？
人格的根本是什麽？
迪克林罕不再是从前的他
8年前，他太太琳恩开始注意到迪克的奇特变化
他的个性改变，比较少注意到他对待别人的行为
他变得比较没有同情心
稍有不顺心，他的脾气就很大
他以前不会这样，他会处理
我很爱我先生
但我们甚至无法一起看电视影片 因为他跟不上剧情
迪克经诊断得了一种变性脑疾
他的脑前部慢慢地遭到破坏
内人在我住到精神…某某之家前两年了解到
她无法照顾我
事实上已经七年了，情况良好
我一定把她逼疯了 但是我不晓得
我的病有一个奇怪的副作用 就是我并不在乎
所以从这个观点看来挺好的
这个疾病值得注意的地方
在於迪克脑前部的细胞在渐渐死去
他的整个性格遭逢巨变
额叶是脑部最精密的部分
这个部分让每个人彼此不同
这对我们的脾气，社会互动 举足轻重
我们的个人风格全靠额叶
脑部损伤让迪克变了一个人
他的举止很不一样
他以前很会说笑
现在他有时会伤到人 因为玩笑不恰当
虽然他的有些举动 对他来说不重要
他看不出重要性
有时我也不希望他知道
若他自己不觉得 一天到晚说他的所作所为有何意义
迪克的病情恶化时 发生了一件神奇的事
脑部损伤 让迪克得到他前所未知的能力
他出现作画的冲动
我把颜料涂到纸上
我只是要制造一个模式 我之後会去释义
解释成合理的图画
他的脑部持续恶化时
这个新技能会消逝
这个新人格会消失
我没想到我能作画 这方面我一直不行
我在学时喜欢艺术
但那是四十多年前的事了 我自此没有接触过艺术
我觉得唯一有趣的事 不在於画得好不好
这几乎无关紧要
而是你第一次这麽做
我满喜欢这些画的 虽然我不确定这是怎麽回事
我们不知道迪克的脑部损伤 为何会对他造成这种巨变
但我认为这个悲惨的状况证明
有一天，根据脑部的物理过程 我们或能解释人格跟创造力
人必须把脑视为互动的组件
有些组件 可能抑制了其他组件的功能
如果除掉抑制的组件
大脑其他部位的功能就会增加
说不定此病导致迪克脑部电路的大规模重组
我们目前不得而知
创造力的神经路径一定很复杂
很多其他种类的脑部疾病 对艺术想像力也有很大的影响
1889年5月 一名年轻艺术家住进法国圣雷米的精神病院
他有严重的妄想症
并且立刻被诊断为癫痫
他叫做梵谷
坐在梵谷所画的景色当中
令人纳闷他如何看待世界
他脑部的巨变 能转变他的认知吗？
癫痫有可能导致他的精神问题
同时缔造了他惊人的创造力吗
我相信梵谷看世界的角度不一样
我们很庆幸他能画出来 让我们透过他的眼睛看世界
30年来
沙朗柯宾试图了解梵谷的癫痫 对他的人生与艺术的影响
就梵谷的情况而言，这种发作 跟想法及行为比较有关
这不是一般的癫痫 病患倒地抽 ，口吐白沫
丧失意识
柯宾认为梵谷的癫痫影响到太阳穴後面的区域
也就是颞叶
视觉跟听觉在这里产生
从那里进入，在那里处理
这里的干扰所制造的不同感官经验 很容易看出来
梵谷的癫痫并非不寻常
但在少数情况下
脑部不受控制 可能会永远改变一个人对於世界的认知
我看颜色非常鲜明
我喜欢雨天 因为大楼的颜色会跳出来
我可以更加享受
像梵谷一样 琳卡特一直患有颞叶性癫痫
柯宾跟琳等病人合作
试图了解癫痫如何扭曲他们的认知
她说颜色比较亮
色调不是灰的，很明显
她这麽说
除了视觉以外的经验 也有相同的含意
事情会跳出来 变得比较分离，鲜明
轮廓变得比较明显
我从病患那边不断听到 我也从她那边听到
学生时代我会上图书馆
我从来没找过书 我是去看电梯的
那里有红色跟绿色的箭头
这对别人来说很普通的颜色 甚至有点不显眼
但电梯升降时
看箭头的感觉很棒，接近狂喜
有一天我坐了叁个小时 只为了看箭头
看着颜色变化
实在太美了
若癫痫在颞叶定期发作
患者的思想，情绪及行为 可能会永远改变
机能失常有时甚至会引起最强烈的宗教感受
梵谷在圣雷米的期间 开始展现极端的性格
在他强迫性的习惯当中 他的宗教信仰突然变得很强烈
他研习传福音 後来受雇当了一阵子神父
他被解雇是因为别人说他的狂热令人反感
他一定很虔诚 对教会来说过於虔诚
周日，梵谷会造访叁四家教堂
宗教开始占据了他整个生活
他在墙上写下宗教评语
一度写了“我是圣灵”
这超越了人所预期的宗教经验
我们永远无法确知 梵谷的宗教信仰
是否导因於他的癫痫
但光是这个想法就很吸引人 这提高了一种可能性
就是我们最宗教的经验 也可以归结到脑部的神经元
我从小就会有这些感觉
让我想讲一些其他小朋友不想讲的事情
我就是觉得我命定要做某事
琳卡特经常体验明显的宗教幻觉
她的颞叶性癫痫 似乎是她宗教信仰的关键因素
有一天我看到耶稣在十字架上
我离他颇近，我往上看
他的棘冠跟大家平常看到的不一样
没有干枯也没有变黄
而是绿的，上面甚至有叶子
这对我来说是大事 证明了这一定是真的
我以为是上帝要给我这个经验
我不能确切地说 这是她整个信仰的根基
但我能确切地说 这个情况影响此事
当我回想耶稣在十字架上的景象时
我认为我的癫痫发作
我的信仰现在比较实际
但我不断希望事情会回来
颞叶性癫痫的例子 让我们洞察脑部受到干扰时的可能变化
但所有宗教经验真的都可以归结到神经元吗？
数千年来，我们仰望穹苍 祈求我们在地球找不到的答案
在耶路撒冷 基督教、伊斯兰教跟犹太教的重要性很明显
对数百万人来说 这仍是生活的中心支柱
很多宗教问题 很难透过科学来解释
灵魂是什麽？
有来生吗？
上帝存在吗？
但这当然不能阻止我们去探索
有强烈宗教经验的人 脑部可能的运作情形
这可能是科学调查的敏感区域
但如果我们要根据脑部功能 来了解生活的每一个层面
那麽我们就不能忽视此事
脑部发生的一切都在科学范围之内
但这并不会抹灭其魅力 神秘或意义
这只是告诉我们 这是大脑的运作
科学家要做的是了解其模式及意义
在加拿大，有人做了一连串引发争议的实验
就是探索脑部如何导致宗教体验
实验其实颇为简单
这些人经过随机挑选 通常是自愿者
好
实验者被带到实验室
他们坐在一间音响室
闭上眼睛
他们被蒙上眼睛
负责监视环境的神经元 就可以去体验，将之扩大
个体就可以有清晰的体验
自愿者不清楚实验的内容
他们只被告知保持轻松 描述他们的体验
我看到森林大火
可是距离很远
波辛格设计了一种刺激颞叶的方法
好像一座大山，像火
头盔的线圈产生的磁场 会扩大这部分大脑的活动
并且刺激由此产生的思想及感觉
有，在那边
像眼睛
在移动，接近
他们的经验非凡
黑色的，有一个大眼睛
很亮，漂亮的紫色
不过眼睛不见了
这种经验绝对跟颞叶有关
震动，动作
出窍的经验
穿越隧道，形状或是某种洞
看到亮光
隧道，我又在隧道里了
有亮光的隧道
东西移动得很快
我到隧道上面了，很正点
隧道…
但波辛格可以制造的感官 比视像幻觉扰人得多
若我们将磁场做特定的排列 就可以引出存在的感觉
有一个实体站在他旁边
有人站在旁边的感觉
我不孤单
我迅速越过凸起跟水
他的刺激实验从未产生清楚的宗教体验
但波辛格相信 他重建了许多伴随宗教信仰而来的基本感官
在我们实验室的环境里 你知道你很安全
你知道这是实验室 你知道是我们做的
这是实验人员做的
我看到一张脸
假设相同的经验，丰富，鲜明以及存在的感觉
你早上叁点独自在卧房时 你的身体被接收
有人把盖子盖上
当然你会另有解释 你不会有简单切合的解释
这是实验人员做的
相反地 你接受文化赋予的解释
对於特殊现象的多数解释都归结到神
我们确知的是 我们称之为上帝的神秘经验来自脑部
现在我们知道 我们至少能以实验复制片段
这表示我们可以更加了解 这不再是少数人的特权经验
或是被指定来为这些经验释义的人
所有人都有，这是脑的一部份 就像任何才能一样
有人的这些经验会多一点
重要的是 现在科学有了解这些经验如何运作的科技
虽然这种实验才刚开始阐明神秘感官的实质根据
这是企图了解个人经验的一部份
这在不久之前 科学还无法解释
在本系列节目中
我们会试图披露 每个心灵生活层面背後的基本脑部过程
不只是精神 还有回忆，智慧以及意识经验的本质
我们会寻求人类的科学解释
我觉得我们不应该对这个想法太沮丧
就是我们可能沦落为一堆神经元
我们不该对人生比较没有敬畏之心
对我来说 真正的神奇在於上兆的脑细胞相互合作
竟可以产生这麽多东西
下集节目中
我们要了解生命为何值得
脑部如何制造爱，恐惧 愤怒 以及喜乐的强烈感觉
我们要探索情绪