十堰新闻频道 首 页 新闻中心 十堰要闻 县市区新闻 乡镇新闻集锦 图片新闻 南水北调 汽车·汽配 社会新闻 法制新闻 媒体看十堰 民俗文化 招商引资 武当道茶 人物风采
民俗文化网 首 页 民俗新闻 武当武术 史话武术 武术名人 武术图片 鄂西北民歌 民间戏曲 民间谚语 民间收藏 非物质文化遗产 饮食文化 汉水文化 房陵文化 我要投稿
诗经尹吉甫文化网 首 页 诗经文化 诗经研究动态 诗经与汉水文化 风雅颂研究 民俗与诗经 史学与诗经 宗教与诗经 社科与诗经 农学与诗经 诗经研究动态 人物风采 诗经新闻
中国人论脑及脑机能
您现在的位置:首页 >> 秋实书屋 > 中国人论脑及脑机能 > 正文

第七章 人脑机能——记忆、思维、运动试说

发布日期:2014-06-20 21:52:09 作者:刘玲 来源:秦汉医学文化网 点击率:4580次

    近百余年来,国内外许多学者热衷于脑生理机能的研究,成果斐然。但离全部阐述清楚学习、记忆、思维机能还有一段遥远的里程。为促进脑生理机能的研究进程,根据许多学者的研究成果,特提出音素、脑生物电脉冲谐振传递假说,人脑“记忆核蛋白”假说,音素、文字、图像记忆类条件反射假说,内审思维假说等,望脑生理学界同仁斧正。

    一、近百余年来人脑机能探讨概说

    对于人类人脑机能,西方学者在人体解剖学取得广泛成就的基础上。于19世纪以来给予了广泛关注。自设立诺贝尔医学奖的100年来,在神经生理及人脑生理功能研究中获奖者达12批之多,学者们为脑科学的发展作出了重要贡献,有力地推动了人脑生理功能的研究进程。

    人脑的机能可分两大类:一为学习、记忆、思维等功能,一为指挥与调控运动的功能(含书写雕刻等功能)。一般来讲:在指挥与调控运动的过程中。如训练时存在着广泛的“学习”、“记忆”过程;在学习、记忆、思维过程中包含着调控运动的内容,如写作、绘画、雕刻、演奏、设计图纸等都离不开手部运动的调控,离不开空间思维能力。可见人脑内的各种功能是极其复杂的。以下就近百余年来人脑生理机能研究的基本动向作简要评述。

    ()从临床病侧中探讨语言障碍与脑组织病变关系

    19世纪中叶,西方学者们在人脑解剖研究取得成就后,将其用于临床,结合尸体解剖解释临床病例,促使人脑研究逐步深入发展。1861年,Broca在临床工作中发现了“能听懂别人的语言,但自己语言表达困难,发音不清的病人,属于失语症范围”。在追踪研究过程中,发现该类病人与发音有关的各组肌肉功能正常。后来在尸解时发现人脑左额叶后部有病损区,此区后称Broca区,将这类失语症病人命名为运动性失语症。

    另一学者Wernicke,于1864年描述了另一类失语症,这类病人能讲话,有听觉,但听不懂他人和自己讲的话,往往答非所问。后来在追踪的尸检中发现这类病人人脑病损部位在颞叶后部,该区命名为Wernicke区。这类失语症病人,称感觉性失语症,随后又有传导性失语症的描述,其人脑病损部位在Broca区与Wernicke区之间的弓形束。可见19世纪中叶人们采用现代手段对人脑生理机能的语言问题结合临床进行了若干研究,取得了一定成就,促进了人脑内研究工作的发展。随后的数十年间不少学者对人脑皮质,皮质下各细胞团核进行了许多研究,不少脑研究工作者根据自己的研究情况提出了人脑皮层分区说。其中1909Brodmann根据皮质各部皮层细胞特征,将人脑皮质分为52个区,在学界使用较广,基本约定成俗。

百余年来,关于运动性失语症,感觉性失语症,传导性失语症的诊断无可非议,说明上述人脑部位都与语言存在一定联系。近代研究证明,语言与人脑内各团核存在千丝万缕的关系,与各感觉中枢、运动中枢、阅读中枢、思维中枢等都有关。张银玲、皇甫恩在《脑认识功能及其哲学思考》文中指出:“左半球的作用相对右半球更重要一些。”但人脑两半球“被一束庞大的联系纤维——胼胝体联结在一起。在动物实验(猴脑)研究中发现,视觉系统中的视神经和视束联系着包括枕、顶、额和额叶中共30多个脑区,约占全脑皮质的60%”。现在人们更倾向于双脑协同是正常心理与行为的神经基础。研究提示:今后的研究方法都应更新。

    ()树突、突触记忆说辩

    在研究脑生理功能的过程中,学者们对神经元给予了特别关注。脑组织各部位神经元的形态研究,突触组成、突触化学传递过程的确立,离子通道开、闭原理的阐明,由神经元轴突组成的神经纤维生物电脉冲的发现等都推进了脑生理过程的研究。尤其自1990年提出“脑的十年”以来,脑科学又有了新的发展。2000年诺贝尔医学奖3位获得者努力阐释慢速突触传递、蛋白质磷酸化及脱磷酸化过程,为解释人脑学习、记忆机理作出了自己的贡献。

    树突、突触记忆说有一个发展过程。19世纪末,有学者提出:突触前细胞通过电流或化学介质影响突触后细胞的可能性,20年代得到证实。1973Rose完善突触记忆说,认为突触接点对学习情况存在适应性反应,通常认为就是蛋白质或肽类,可能是脂蛋白突触膜的蛋白质(或脂类)得到修饰,从而改变它的构象和渗透性质;“记忆分子”相应广泛地存在脑干中,它在大量的突触中起作用。Rose的突触记忆说对脑生理功能的研究起着重要影响作用。有学者指出:从神经结构基础的角度看,长期记忆,可能与新的突触联系的建立有关。在动物实验中观察到:生活在复杂环境中的大鼠,其人脑皮质较之生活在简单环境中的大鼠为厚。说明学习、记忆活动多的大鼠皮层发达,突触联系多。学者们由此推之,人类牢固持久性记忆可能属于此类。应该说,这组实验及其结果都是对的。我国当前实施的对幼儿的提前教育,超前教育(零岁教育)的目的都在于有目的和有限度的给孩子各种信号刺激,促进孩子大脑皮质新型突触的广泛建立,为以后的学习打下良好基础。但是作者将其实验结果与结论停留于突触,容易使人误解为“突触是记忆的终极结构”。

    我们提出上述意见不是没有依据的,1999年在我国畅销的《学习的革命》一书中,被吹捧为“对现代学习方式的挑战”。我们通读后,感到没有从中吸取到“学习秘法”.相反在许多地方宣扬“潜意识”,讲到“潜意识将白天学到的东西转入长期的记忆储存中”。认为“人脑分为清醒的人脑和潜意型人脑,你吸收的很多知识是在潜意识状态下学到的”。“当人脑处于放松性警觉状态时,我们能更快、更有效地吸收信息。这信息飘进了你的潜意识”。在作者笔下,将脑内潜意识视作无本之木,并将潜意识人格化。如不深思,很可能将人带入“潜意识思维”及“做功潜意识,超感潜意识”等邪说。在脑记忆的部位问题上,《学习的革命》认为:“人脑是将信息储存在树突上的,它以分类和关联存储信息”、“人脑的神经高速公路和树突分枝的发展,恰当的活动,包括所有五官的活动,会产生更多的树突的联结。”怎样理解“树突的联结”呢?作者强调:“每个神经细胞可以分长出2万个分支,叫做树突,每个树突有储存信息,并接受从其他细胞输入的信息。”这话的实质是讲突触组成的。但又认为突触具有学习与记忆的能力。但是《学习的革命》作者没有弄清突触的组成或者是译者没有弄清树突、突触的概念,因而有关内容交待欠完整。

    值得注意的是,《中国医药报》还报道了德国慕尼黑马克斯—普郎克学会下属心理学研究所的科学家们发现:人脑细胞的每一个神经突触都能单独储存信息。他们将突触记忆论作了结论性报道,值得我们三思。

    由人脑各部位的神经元轴突与其他神经元树突、树突芽、神经元胞体壁组成的突触,在各类信息传递中都起着重要作用,每一个突触的建立都因各类信号的刺激作用而完成。幼儿在学知识的早期阶段,接触的新事物越多,人脑内建立的各类突触越多。神经生理学家们早已告诉我们:突触前神经元和突触后神经元都以生物电脉冲传递信息,在突触间隙内则以生物化学方式传递信息。在突触前、后神经元内都有线粒体、RNADNA存在,它们在这里肯定具有生理功能。传统观念认为:线粒体的主要作用在于需氧酵解与促进氧化磷酸化。现在根据许多研究考虑,它们很可能还具有各类信息传递的作用。但是突触部位绝不是学习记忆的终极,更不是思维的终极。认为“突触以分类和关联储存信息”的观念是难以使人信服的。假若当真如此,那么所有信息都被各地突触拦截,它还有向上级皮质传递信息的需要吗?由此,人脑有关组织就无法辨别信息,决策事务了。由此新皮质还有存在的必要吗?

    ()海马及海马回路记忆说辩

    长期以来,许多资料表明:属于旧皮质的海马回、海马、穹隆、乳突体、扣带回等结构形成的海马环路与记忆有关。或者认为:海马是记忆的基础。临床资料显示:进行第三脑室囊肿切除术时,如伤了穹隆,能影响近期记忆能力丧失。都说明海马环路与记忆存在一定关系。有学者在实施脑手术过程中,用电刺激颞叶和海马时,病人往往能回忆、表述过去的各种事件。因此,认为海马是记忆与储存信息的地方。《医学论坛报》报道:法国的研究人员把电极放置在准备手术病人人脑的深部对受试者的记忆部位进行观察。医师分析12位受试者脑内电流活动资料,发现人脑内鼻侧皮质和海马区内在记忆过程中电流活动大。认为记忆的过程是经过鼻侧皮质再到海马。此项研究将海马说成是记忆的终极部位。

    但是,海马回、海马、海马环路是旧皮质的重要组成,自爬行动物始,当新皮质开始出现时,旧皮质部之功能就逐步被新皮质替代。且人类的海马联合并不发达。从解剖学特点分析,海马环路中各部细胞特征,具有旧皮质部细胞的最为典型的特征。扣带回、海马回、海马回沟等形成人脑皮质向四周推展的始端围绕在脑干的边缘。所以海马是边缘系统的重要组成部分之一。可见,海马纤维在人脑内有着广泛的联系。我们说海马和海马环路中的许多神经元都具有一定的记忆能力或者说与记忆存在一定关系。但是并不能认为海马是记忆的终扳组织。当我们用电刺激海马时,虽然受试者表述了记忆事件,并不知道这种记忆跟海马指挥有关。因为就在电刺激的O 01秒的时间内,海马中的许多神经元、海马内神经元与人脑各部神经元建立的突触连接之间已经进行了千百万次的信息反馈,导致了如语言中枢、思维中枢、面部表情调控中枢、运动中枢的有关(手臂)神经元等部位的信息的广泛交流。怎能肯定受试者的表述就是海马对往事记忆的再现呢?30年来,许多研究成果表明:人类的学习、记忆、思维是人脑内许多结构综合功能的结果。对于海马及海马环路各团核,我们只能说这些部位的神经元具有初步分类,关联信息的作用,参与了一定的记忆活动,但他们的主要作用仍在传递信息。这是新皮质对旧皮质控制的必然结果,否则,新皮质部没有发展进化的必要。根据美国《医学论坛报》报道。76岁的老人,因患单纯性疱疹,导致脑炎,使海马和邻近区严重受损。文章说,这位老人对新事物无法记忆。因而不能记忆新路径而不能在新迁入的居住区行走;但对50年前住过的旧房及其区域记忆良好。纽约州立大学精神病Lsaacson博士指出,此例病人证明:记忆并不在海马,旧记忆的空间图像一定在其他部位的脑组织之中。Lsaacson博士的结论很有说服力。

    ()关于蛋白质、基因、细胞枝的记忆假说

    在Rose的突触记忆理论中渗入了蛋白质记忆分子理论。该理论认为,记忆分子广泛地存在于脑中记忆与脑内蛋白质合成有关。在人脑生理功能研究的里程中,早期提出蛋白质记忆说的学者们为脑生理功能研究开辟了广阔的视野。

    美国得克萨斯州贝勒大学药理学研究组对老鼠的记忆进行了大规模实验。他们取4000只大鼠分别放在具有明暗两个部位的笼子里生话,开始鼠都在暗箱中,但常遭电击,几天以后吃了苦头的老鼠便躲开暗箱,到明亮处生活。说明老鼠将学得的经验铭刻在脑中。研究者们将4000只大鼠杀死,提取脑内物质,分离出一种特殊的多肽,该多肽由14个氨基酸组成单链。他们将该多肽分别注入3000只正常的爱呆在暗处的小鼠脑内,观察它们的生活习性的变化情况。结果:有70%的小鼠不再呆在暗处了,另一些呆在暗处的小鼠从时间上分析,也减少了90%。研究者指出:在黑暗处受电击的鼠脑内产生的氨基酸链把电击所建立起来对黑暗的恐惧编码进去了;这种氨基酸分子就如字母组成的词,并且可以将这个词取出来传递给另一个同类动物。他们认为,这与学习和记忆存在一定关系。贝勒大学的研究者们进行的这项实验不仅在设计上是成功的。而且其结论也是可信的。但未讲明的这种多肽来源于鼠脑的那几个部位。在此实验中,假如能用较长时间连续观察3000只鼠对暗处的偏爱变化,用此推导注入之“记忆蛋白”能维持多久就更好了。

    《中国医药报》发表金亮文章《心理学家教你学习秘诀》,文章指出:“有两种蛋白激酶可以进入神经元核内,激活基因调控蛋白,促发基因表达过程,使人脑中合成出与外界信息相适应的新的蛋白质分子,从而使所记忆的东西被固定下来。”这则文章介绍的是北京大学心理系沈政教授的一次讲座内容。但金亮先生可能是出于扼要报道,沈教授的一些观念可能金亮还未完全反映出来。如“内隐记忆”这样的新概念没有展开。但仅就上述简摘,就足以肯定沈教授认为:人的记忆过程是具有物质基础的,这个物质基础在神经元核内的核酸上,基因便是记忆体(激活基因调控蛋白,促发基因表达过程)。沈教授为我们将人腑的记忆研究推进到了神经元核内,推进到了分子水平。

    张玉秋博士撰文《学习、记忆对脑内Cfos基因表达的影响》指出:由于不同学习训练模型涉及不同的中枢部位,因而由学习、记忆诱导的Cfos基因,裘达在(实验动物)脑内的分布比较广泛。文章对于脑干水平、问脑水平、端脑水平的几十个神经团核,皮质部位的Cfos基因水平进行动态观察。提示:Cfos基因在中枢神经系统内的表达与学习、记忆有着密切的关系。有学者指出在学习过程中所得到的信息,以密码的形式储存于RNA分子结构内。在受训练(走钢丝)的老鼠中,在神经元内形成了一种特殊类型的RNA。可以认为,神经元是参与了走钢丝的平衡动作。可惜在这本译著中或者在原著中,对本实验中取老鼠神经元的部位没交代清楚。近些年来,研究人脑生理机能的学者们对神经元及神经元中的核酸物质在记忆中的作用给予了关注,如同张玉秋女士的文章一样十分珍贵,为以后的研究工作指明了方向。

    应该指出:当前脑分子生物学研究水平的某某递质,某某基因,于某种条件下在某些脑解剖部位表达,或某一时限达到峰值等等研究,有如脑电图、脑诱发电位、脑磁图、脑热像仪及磁共振成像术、正电子发射扫描图像术等一样,它们的共同特点是利用物理方法对处于工作、学习状态的人脑生物动态进行某种物理量观察,这些研究只能从定性从发,证明人脑处于工作,或者人脑某部位正处于工作状态,它们都不能提示人脑工作的具体步骤。如健康报在文章《人脑并非一成不变》指出:如学习电脑的时候,他的人脑的某些部位就变得活跃起来。通过使用正电子扫描,很容易看到这种变化。文章还表明:对同一人学电脑前与学电脑后两张图片对照分析,发现“有助于学习电脑技术的人脑区域内某些部位色彩明亮”。正电子扫描术对于研究人脑学习、记忆只能得到定性结果。因此,我们应该在前人无数次的研究人脑生理功能成果的基础上,对于人脑生理功能研究工作给予较为全面的考察,作出较为切合实际的判断,在此基础上提出一些新的认识与假说,促进今后人脑研究工作的新进展。这才是拙文的目的。

    二、人脑机能——记忆,思维试说

    在如何探讨人脑生理机能的道路上,我们应该遵循唯物主义道路,严格注意“潜意识”的界定,努力从人脑的微型解剖结构上去探讨生理机能。

()人脑机能的解剖学基础

    医学生理学一再告诫我们:某一生理机能是建立在相应解剖学基础之上的,一切思维活动乃是客观世界的物质,对于神经系统影响的结果。到目前为止,人体许多生理机能如记忆、思维过程,虽然尚未找到解剖学基础,从人类认识论讲,将来总要从微观上弄明白解剖基础的。前文讲《运动生理学》的作者已经指出:在受训练走钢丝的老鼠脑神经元内形成了一种特殊类型的RNA,认为这种特殊类型的RNA与走钢丝的平衡动作有关。我们知道RNA被复制与DNA有关。这里应该有一个新的认识:细胞核内的核酸,常被看作是生化内容,但它实质上是细胞核内染色体的重要组成部分。因此,我们应该认识到:DNARNA是细胞核内的重要的微观解剖结构,它执行着生物化学、生物组织学的双重功能。假如人类的学习、记忆、思维与DNARNA有关,那么人脑生理机能的物质基础就在神经元核内,只不过DNARNA内的微型结构还有待进一步阐明。关于DNA上的具有遗传性质的基因一般称为核基因,现在有学者提出“记忆基因”。为区别起见,后一记忆基因最好改作“记忆核蛋白”。

    人类的脑生理机能与动物实验中所观察到的情况相比复杂得多。事实上,人类人脑解剖结构比任何动物人脑都复杂得多。如感觉皮层、听觉皮层等特殊机能部位的神经元,它们在形态结构上都存在较大差别,在140亿个神经元中,许多神经元都存在大同小异的特征,它们在皮层下各相关区域的排列情况及纤维走向,都具有它们自己的特色。它们的微小组织结构形式服从于生理机能的需要。因而,我们推知:思维中枢的突触组成,递质组成与运动中枢的突触组成,递质组成也会存在差异,也会各有自己的特色。

我们看到,数十年来,由于许多生理学者们的不懈努力,人类学习、记忆、思维的基础理论有些起步较好,有些已经取得一些进展,脑生理机能的协同学说,自组织理论、自成细胞集合学说相继问世,都将从各自不同侧面推进人脑生理机能研究工作的新进展。

    ()从其他科学史料中寻找启迪

    甲:五笔字给予的启迪

    我国的五笔字输入法,是电脑问世以后诞生的,作者将传统的笔画,横、竖、撇、捺、折及字型的左右字型,上下字型、杂合字型分别用代码代入。并根据中国字特点将201个字根分别归入25类,分5个区排列于25个键盘之上,再将末笔代码拴定,圆满地完成了键名码、首笔码、次笔码、末笔码的汉字编码问题,为汉字书写现代化作出了贡献。

    五笔字编码给我们的启迪是:通过机械形式可将汉字输入电脑。当我们在学习五笔字输入法时按机械程序启动电脑,便可使电脑记忆再现,说明人脑记忆功能一定有它自己的程序和特色,只是我们现在还未探讨到人脑记忆的功能过程。也不能简单的用机械的五笔字解释人脑的记忆功能。

    乙:“同声相应”给予的启迪

我们的祖先早在距今2400年左右,以声学为基础做过一次很有名的实验:他们采用两台瑟,将两台瑟的音律调到一致,将一台放在厅堂,另一台放在内室。按五音要求,鼓动一台的官音,放在另一处的瑟虽无人动弹,但宫音也振动发音;当鼓动角音时,另一台瑟的角音也振动发音。结论说:“音律同也”(《庄子·徐无鬼》)。这就是《周易·乾卦·文言》讲的“同声相应,同气相求”的根由。我国古籍中如《吕氏春秋·有始》、《春秋繁露·同类相动》等著作中都有类似的记载。这个实验给我们的启迪是:物体当满足某些必要条件后便可产生“共振”或“共鸣”。是否人脑神经元纤维生物电脉冲在传递信息的过程中存在着类似“共振”的“谐振现象”呢?它们是根据文字图像,还是根据语音特征来传递信息,记忆学习信息的呢?我们知道在电学谐振知识中有谐振频率,电流谐振,电压谐振。关于谐振理论能不能用于脑神经纤维的电脉冲传递呢?下文将再作讨论。

    ()记忆、思维、四假说

    1.音素脑神经元生物电脉冲,谐振传递假说

    人类的语言,由相关音素组成,音素刺激输入脑区各相关部位,感知神经元纤维同时或相继谐振传导,各有关中枢神经元内相继编码、识记、储存。上述过程中都在前额思维中枢的统帅下进行。在解码再现时,思维中枢存在内审、编码、输出过程。

    甲:人脑识别音素的进化史

早在数百万年前,古猿的脑、猿人的脑对于声音就逐步产生了辨别能力。尤其是猿人,当他们在劳动中发出第一个啊音的时候,第一个音素“a”便无数次地对人类的脑内正处于进化过程中的神经元产生刺激,导致了脑神经元分化出专门传递啊(ā)这个音素的神经元及其突触的组建。许多学者研究记忆时都离不开语言。有学者指出:“发现语言的规则,就相当于发现思维自身的规则。”因此我们提出组成语言的基础——音素作为分析对象。应该指出:音素a不只是对某一脑区的一个神经元产生刺激作用,而是对许多相关脑区的神经元群体产生刺激作用,因而各脑区都同时分化出具有接受传递啊(a)音素的神经元及其树突、轴突、并组建相应的突触的组建。当猿人们或者至新人时期的人们在劳动中需要区别我、你以及上(shàng)(xià)的时候,便有了两个音素和多个音素代表一个词意对脑神经元进行复杂刺激,促进了相关脑区神经元的广泛分化与进化,这中间包含了某一神经元树突、轴突、并组建相应的突触的广泛分化与建立,为某一神经元接受信息后进行初步分解,有目的的通过不同树突、轴突将信息传导至上一级(解码时传导至下一级)神经元准备了条件。我们断定:不论是采用中国方块字的民族,还是采用拼音符号的民族,在学习和记忆过程中都与音素有关,只不过它们的发音及代表的词意不同罢了。那种认为,图像文字与拼音文字的阅读中枢,可能是在人脑的不同半球的说法是欠妥的。

    那么,音素是如何被神经元识记,被人脑整合为各种知识储存下来,并可长期保存、再现、修改、保存、再现的呢?以下再作试说。

    乙:生物电谐振是脑神经纤维传递信息的重要形式

学者们的研究成果证实:突触前的轴突纤维、突触后的树突都是采用生物电传递信息的,但尚无研究证明:不同的文词(音素)产生的生物电特性有什么区别,因而到目前为止,我们尚不能讲清楚“研究”这个词和“实验”这个词以及“花”、“鱼”等,是否储存于同一脑区内,或者储存于同一脑区不同的脑神经元中。这里,又要回忆人脑的一些有关基础知识。近些年来,学者们已将人脑神经元的总数由140亿跃至1012(10000亿)个。《学习的革命》讲每一个神经元有轴突一条,但树突多达2万。每一个树突的建立与生存是为了接受其他神经元传来的信息,它通过与其他神经元的轴突共同组成突触。人脑内突触总数至少达1014l015。我们认为对于脑内的神经元总数,还是采用140亿为好。在140亿个神经元的内部微细结构都存在差异,或者从群体讲,它们的某些相近似的微细结构,成为它们对特定信息亲和的基础。突触的生化反应基本相同,但其生化反应也存在微细差异。在突触的建立中同时存在“串联”、“并联”现象,上述特点成为他们对特定信息——谐振电脉冲亲和的基础。因此我们提出:音素、脑神经元生物电脉冲谐振传递假说。我们的推断是:每一个神经元内的核酸结构都存在微小差异,它们中间的记忆核蛋白,也存在一些差异,因此,不同的神经元具有接受来自不同电脉冲谐振所代来的信息。或者神经元中核酸结构的不同部位可以储存不同的词汇,而且一旦当它们储存了某一知识后,它们便拒绝储存其他知识。只有在它们储存的这一知识需要修改补充的时候,如儿童时期储存的树,储存“树”这个词的神经元便拒绝储存其他信息。后来,当知识扩展了,又认识了“松树”、“柏树”的时候才将“树”这个词调出来重新修改、补充、再储存于这一类脑神经元中记忆下来,假如这个人后来学了植物学,他会将“树”的许多知识如种属、名目、形态、种子、生长特性等等有条不紊地储存在微细结构相类似的神经元以及与上述内容有关的各脑区的有关神经元中。毫无疑问:这种有序的储存,为前额思维中枢在调出这些资料提供了极大的方便。那么鱼(yú)和花(huā)这样一些词意中所含的音素都具有对特定脑神经元的刺激作用,都引起或导致新突触的建立,从而扩展记忆脑区和神经元的范围。因此,脑内突触网,各脑区核团相互连接成网,在前额思维中枢的指挥(或整合)下完成综合分析过程,完成学习来的信息储存过程。鼻腔嗅神经对嗅觉的感知传递过程,舌上味觉感知传递过程与音素的感知、传递过程相类似。有学者无法解释记忆原理时,采用现代电生理研究的手段所获得的比较粗略的资料如“神经元放电串所携带的”信息作出图像规则的、不规则的等描述,并用“混沌”进行分析提出:“随着非线性动力学的发展,人们也在尝试将其用于神经系统这一明显的非线性复杂系统。在此至少有两个问题需要说明。①用现代比较粗的电生理研究手段研究一片脑或者某一脑区的神经元放电串,这个放电串是综合性的,因而这个电串是非线性的。②某一单个神经元所发生的放电串,只能是这个神经元内的记忆核蛋自在记忆过程中所发放的具有综合性质的电脉冲,因为我们目前的电生理仪器如PEI(正电子发射断层扫描)fmR(功能性磁共振扫描)等脑成像技术。还远不能探测到记忆了“树”的那个核蛋白在分辨记忆“松树”、“柏树”的过程中的电位变化,更难说明,记忆了“树”的那群神经元中记忆核蛋白,是如何将与“树”有关的种属,名目、形态、种子、各树的生长特性等内容有条不紊地储存。说明每一神经元的记忆核蛋白在记忆相关知识时,其电脉冲形态绝对不是非线性的。每一脑神经元在接受音素刺激时所产生的电脉冲谐振传递问题的研究,仍然是未来脑科学研究的重大难题。

    2.嵌合在DNA上的记忆核蛋白可能编码,记忆着系统化了的

知识

    那么,储存各种文字信息的神经元纤维谐振传递编码在神经元的什么地方呢?我们设想:各类知识储存在脑内各区相应的记忆核蛋白上,这核蛋白可以在线粒体内,可以在RNA上,也可在DNA双螺旋链上.暂时记忆的文字、词组可能在线粒体内。记忆简单知识可能在RNA上,需要牢固记忆的东西,或者系统化了的知识可能编码、嵌合在DNA上。我们知道在DNA双螺旋链上排列着许多具有遗传能力的基因。我们认为:在双螺旋链上还排列着许多不具备遗传能力,其分子结构具有一定的可变性的具有记忆能力的核蛋白,我们称之为记忆核蛋白。为避免与基因的遗传性相混,我们建议:不用“记忆基因”,而用“记忆核蛋白”。是它们接受来自各突触传来的相关信息,并根据这一相关信息适度调整自己的分子结构,将各音素之先后所代表的词编码储存于不同脑区的一个记忆核蛋白或许多个记忆核蛋白内。当调出解码时,在人脑前额思维中枢的统一调控下,蕴藏着知识的记忆核蛋白释放谐振电脉冲,根据思维中枢所下调控指令有序地组编一个一个的词汇,阐述一个一个的问题,撰写一篇一篇的文章,或完成一次一次的讲话(演讲)过程。

    我们知道,从人脑内提取知识如写文章,其速度是十分惊人的,它绝不同于“慢突触反射”,或离体的、病态的“沉默突触”,也不能用记忆一个知识需要半个小时来解释,更不能用体神经纤维的传递速度解释记忆的再现过程。因此,我们提出与人脑记忆思维,在处理已经记忆了的知识,即调出已经记忆知识,组织讲话、书写文章的时间,有关的神经元及其纤维的传递速度与电流速度基本一致,它相当于光速或超光速,由此保证人脑在思维过程中的高速运算过程。

    这里提出一个问题:是否研究脑生理学的学者们,能够对各种声音(词义)或曰音素所构成的谐振(纯物理学)做番研究,是否对某些动物的神经元从生物电脉冲谐振方面进行研究,再进一步研究脑神经纤维的谐振情况,并阐释两者之间的关系。我们在这里将此意见推出,希望引起有关研究机构的重视,并进入实施阶段,也许能促进脑生理研究工作的新进展。

    3.关于视觉信息的传递——文字、音素、类条件反射形成

    在我们的手头,有杨雄里教授主编的《脑的奥秘——脑功能及其细胞和分子基础》,该书用了较大的篇幅对视网膜及其视觉中枢的组织结构形态,生理功能进行了探讨。开阔了我们的视野,启迪了我们的思维。文中对视网膜的解剖结构特征、视干、视锥细胞的解剖特征及生理功能进行探讨,并引入DNA杂交技术分离出编码视锥色素的基因,认为“这些基因编码的蛋白质的氨基酸顺序约有40%与视杆色素相同”、“蓝敏色素的基因位于人的第七号染色体上”。文章指出人类有史以来,第一次能在分子水平讨论色觉和色盲现象。文中还探讨了视觉信号在视网膜和视中枢的传递情况,在初级视皮层功能的探讨中得出:“不同层次的细胞执行不同的功能”的结论。认为视觉系统是以感觉野的形式抽提了图像的若干特征,比较详细地介绍了视皮质基本部件“超柱”的存在,肯定这种柱形结构为解决在二维空间上描绘二维以上的景物的问题提供了一种方法。

    但是,我们很难从全文中看出:视觉对文字信息的感知与传递过程,不能反映文字信息被视觉感知后的储存过程,即学习、记忆过程。为此,我们设想:视觉皮质的柱形结构为视觉利用二维空间和多维空间识别图像包括识别文字提供了可能,但文字信息记忆离不开类条件反射的完成。我们感谢巴甫洛夫在生理学研究中提出了条件反射概念。它的内含是:动物个体在生活过程中为适应环境,而形成一种新的神经联系。如直接刺激口腔引起唾液分泌力非条件反射。在给动物喂食前用铃声或者灯光作信号,再给食物(与非条件反射结台)唾液分泌。经数次后,只给灯光,动物也有唾液分泌称之为条件反射建立。

    人类的学习过程与条件反射形成类似。人类的学习特征是:听觉在前,婴儿出生后的数天内就可产生听力,当半岁以后呀呀学语的时候,听力在学习与积累知识中起了十分重要的作用,他()们早已熟悉爸爸、妈妈词组,虽然不知意义,但已将爸、妈与具体的人结合起来,将“嘀嘀”、“吧吧”与车结合起来。2~3岁可从玩具中将吉普车、起重机等名词与相应的玩具结合起来。不用解释,上述记忆包含着广泛的突触建立,各层次的神经元参与,并与众多的线粒体上,RNADNA上的记忆核蛋白的编码。不难看出,上述学习记忆过程都与条件反射的建立有关。在幼童中有一种学习、记忆与上述不同。如2岁左右的儿童可以背诵许多首诗、词,在学习过程中只有父母的口授、单凭音素刺激,没有实物、图像配合,这是一种特殊的学习、记忆形式。有些孩子甚至可理解较深。如两岁半的武博凡,当他看见外公用3个凳子搭台取物时他便将“更上一层楼”吟出来说:“外公更上一层楼”。武博凡已开始建立联想了。

    孩子进入4岁左右,图像记忆启动,我们可以采用边看字形,边教读音的方式帮助孩子“认字”了,不论拼音字和方块字,都是将字形与音素结合起来向孩子灌输的,关于词义的扩展是依年龄进展而逐步展开的,叫做循序渐进。应该指出:在这样的学习过程中,由于孩子早已能够讲述上、下、车、马、书、笔、故事、花草的前提下进行的,上、下、花草等都早巳被采用音素的形式,不同程度地储存于脑的不同部位了。现在在学习过程中,从视觉输入了字形,这种字形与音素结合起来.传入人脑的某些神经元内。换句话说,不同的字形,并不直接输入人脑记忆终端,他们是通过与听觉有关的音索相结合,由(图像识别)和音素输入记忆终端的,在这里字形相当于条件反射中的灯光,孩子在父母或老师的无数次领读下将字形与音素结合起来传递,从而记忆字形的意义。它是一种类条件反射。这种信息转换是很有意义的,它节省了脑内信息的传递途径。上述学习记忆形式贯穿于人生整个的学习过程中,如70岁的老人学习另一种文字,或者认知某一些新字,都必须记忆它的形态与发音,才能够记忆下来。所有记忆都建立在新突触的建立基础之上,各类专门知识都储存在相应脑区诸多的相关神经元内。从这个意义上讲,传统观念认为,人脑神经元不能再生。但神经元树突的延伸轴突的分支与该神经元承担的记忆内容而定,人到老年,只要学习、记忆需要,新的树突可以延伸,轴突可以分支,新的突触可以建立,它们是记忆知识的需要。

    4.关于“内审思维”问题

    我们在这里根据自己的体会提出:“内审思维”概念,它是建立在字、词、句记忆的基础之上的。一个人有了字、词、句及某一相关知识的广泛记忆之后,在研读与这一相关知识有关的知识过程中,人们就会在有所收获的基础上展开内审思维,提出写作(或工作)计划。每一个人在思考各类问题时,都必然发生内审思维。如我们现在提出这个概念时,并想将这个概念说清楚一点,因此,人脑内各有关神经团核,诸多神经元通过突触进行了广泛的传递,围绕所需表达的问题,在前额思维中枢的指挥下,在脑内进行“内审”,安排表述方式,通俗称之谓“打腹稿”。这种“内审”在脑内是有声音的,这种“内审”语言是可以被自己脑内听见的,并可在“内审”中根据自己的语言进行再审视,力求较好地表达自己所需要说明的问题,并将暂时认可的内容在修改后记忆,并可永久地储存下来。如笔者现在写出材料的一样,过1分钟,或者数天,或者数年后,笔者又将这段知识调出来,重新审视与修改,我们又围绕“内审思维”这个概念展开思考重新审视,希望将这个概念说得更清楚一点,在审视、修改的过程中,又贯穿着“内审”过程。

    最近中央电视台播出由聋哑人组成的“神奇的手指歌唱队”的表演,队员们随着指挥员的手势“歌唱”(用手势与情感表示),他()们无不欢欣鼓舞。我在欣赏中深深体悟到了他()们的内审思维过程。报道者指出,只要用心,歌声对于他()们是最美好的。

    在内审过程中有多少中枢神经元参加呢?大约所有语言中枢,所有与听觉中枢,所有的记忆这一类文、词知识的脑神经元都要参加,它们都要经过各脑区、各神经元的突触进行广泛的反馈与负反馈传递,达到说清有关问题的目的。

    在内审思维中,有时候存在一些特殊的瞬间应急效应问题,都必须在人脑思维调控中枢指挥下在瞬间完成。比如说,每一侧视网膜用100万条轴突组成视神经向脑内传递各种信息,其传入部位虽集中在各视觉中枢,但还耍传至语言中枢、文字书写中枢、听觉中枢,甚至还要传至运动中枢。因为,假如人们在快跑中突然遇到一条深沟,或者一个陡坡时,这个信号立即被视神经传至运动中枢,运动中枢立即作出反应,下令调整各类动作,或者发出“啊”的惊叫声,在瞬间改变动作借以适应这一突如其来的变化条件。假如视神经元不将信息传至运动中枢,思维中枢、语言中枢以及小脑的平衡系统等地,人体能应付这样的紧急情况吗?所以脑内的这套紧急信息调控网在瞬间接受到沟壑.陡坡的时候.并在瞬间预测沟宽,并在瞬间预计是否能跳过去,或者能否跳下陡坡等,并立即决定行动与止步。这中间包含着严密的内审思维。从书写过程讲、内审思维的实质是围绕着一个目的,将已储存的文词、知识进行解码及新组信息的编码,内审思维包含着哲理类比、分析,综合、推理、判断等。如写文章当围绕某一目的采集了许多资料后,在千头万绪的资料而前有一个布局谋篇问题。有时候在资料的归类过程中感到混乱。这时候在人脑内对诸多资料的感知也十分混乱地暂时储存在各个不同的相关的神经元中,人们会感到“糊”,感到人脑闷疼。我们讲:纸上书写文章的修改过程,也是脑内进行内审思维,从神经元中调出知识进行修改补充的过程,如当一再思考,多次布局,完成篇章概貌后,将文词条理清楚后,人脑中的那些杂乱无章的,暂时储存于各有关神经元中的资料,被调出来进行修改,补充、条理以后,一些“记忆垃圾(不需要的资料)”,被消除的消除,该系统的已系统起来,并将其已经系统化了的知识,储存于某些特定的脑神经元的DNA上的记忆核蛋白上之后,这时候的整个人脑便感到了轻松和愉快,储存在记忆核蛋白上的知识接受人脑前额思维中枢的调控,具有长期记忆与被随时调出的特性。

    内审思维是极其复杂的,我们知道人脑和全身是一个完整的网络系统,是人类在进化中获得的,是长期不断在各种外界条件刺激下“训练”与遗传的结果。现代的儿童从出生之日或者从胚胎形成“头端’之日起,每日每时都在接受锻炼,人体脑内的思维网络就在不断的刺激“训练”中发育,完善,形成了一整套学习、记忆及内审思维网。关于内审思维无所不在,人类第二信号系统获得的信息知识,成为内审思维的重要物质条件。比方:当我们几个人在街上行走时,突然从后面又来了一群人。他们议论着.突然一个十分熟悉的声音从后面传来,深深地钻进我的耳朵里。是谁,他是谁?是我30年前的一位密友,是他,我说道。当我将记忆追索到这里的时候,我不忍一下扭过头去看个究竟,而是细心地听他与别人交谈,聆听着他那洪亮略带点本地音韵的声调。他的言谈与30年前一样,花甲已过多年了,但精神抖擞,仍不减当年。我在脑海里搜索着他过去的一切,调出与他有关的全部“资料”:面目、眉睫,耳垂;政见、事业、家境;我看见他过去的一个手势,说话间爱抚自己的鼻尖;我听见他过去的一句口头禅“荒唐”,不管别人讲什么他都出口“荒唐”。他的名字,他的步态,他的嗜好,无不一一被我瞬间从脑海深处调出。我忍不住扭过头去,一眼看准了他,猛地过去使他措手不及将他抱住。他莫名其妙,其他人也愣住了,他看我一眼,猛醒!“老伙计,你怎么在这里”?“你怎么到这里来了”,“我出差”,我见他激动万分,他见我千言万语,我将他请回家。这是笔者的亲身经历。用人脑记忆功能与内审思维分析,怎不让我们明白人脑记忆功能的许多道理。首先,30年前的与密友有关的许多信息都被我深深地收藏于大脑内,用现在理解的话说刻记在DNA的记忆核蛋白上。30多年来虽与其他朋友谈论过他,但都一语带过,没有深思。而此时,我却在瞬间记忆起他的一切,这不是内审思维又是什么;其次,我未扭过头之先就回忆起他的音容相貌,可以说我是在瞬间从人脑内许多区域的许多神经元内调出了与他有关的资料。不仅如此,我还在瞬间内审思维下启动运动中枢,由它“下令”指挥有关肌肉运动,使我在瞬间完成了一系列动作,这一切都如此地和谐。你能不想一想,内审思维的奥妙吗?在内审思维中可以看见过去的相貌,可以听见过去的声音。我们相信,在脑科学发展的不久将来,会将内审思维的诸多道理解释清楚的。复杂的内审思维!

    内审思维的敏捷,还表现在各类“外交式”的谈判之中。参加谈判者总要代表各自一方的利益,在内审思维下选择最为恰当的词句,表述自己所需要争得的利益,在辩解时无不义正词严,或偷换概念进行诡辩,这一切都在瞬间内审思维状态下完成。不仅如此,他们在内审思维过程中还要指挥某些运动肌群,用声调、手势、姿态配合自己的语言表述,他们或慷慨激昂,或欢欣鼓舞,或得意忘形,或悲愤交加。内审思维在外交式的场所下显得何等的激烈与必要。

    三、对“人格化”了的“潜意识思维”概念必须批判

    这里我们要顺便说一说关于“潜意识思维”问题,人类具有意识和自我意识的能力,这已是一般常识了。自弗洛伊德提出“潜意识”概念,说“心理过程主要是潜意识的”、“思想和欲望都可以是潜意识的”以来,未人格化的潜意识概念已演绎为人格化了的思维能力。它经历了弗洛伊德主义,新、后弗洛伊德主义,到20世纪80年代的中国的新型历史条件下,便有了“超感潜意识”、“做功潜意识”、“自信潜意识”等六个层次的论点将潜意识完全人格化,成为当今中国人体特异功能、伪气功的理论基础。我们注意到“潜意识思维”对学术界的广泛影响。1999年在我国风行的《学习的革命》一书中说:“你吸收的很多知识是在潜意识状态下学到的”,“整晚,潜意识在工作,将白天学到的东西转入到长期的记忆储存中”。《健康报》在《21世纪——脑的世纪》一文中,称“内在智力是在潜意识状态下获取信息的能力”。但作者没有解释人脑是怎样在潜意识状态下获取信息的。最近我读到两篇关于“内隐记忆”的文章,说“内隐记忆更多地依赖于知觉加工过程”,是唯物论的。一说“内隐知识是指在不知不觉中通过内隐记忆学会的知识。内隐记忆过程是人的显意识不能察觉和控制它,而且与外显记忆相比,内隐记忆的容量非常巨大,几乎是无限的”。而柯云路一再强调潜意识的无穷威力,与后一说存在呼应关系。我希望后一内隐记忆的解释不要滑进了柯云路学说。我还注意到许多名人产生“灵感”的故事,但不同意将灵感思维、超常思维、潜意识思维三者划等号。《医学与哲学》发表倪赛易、浦玉生的《论医学创新中的灵感思维》全文,将灵感思维的产生建立在生活实践之中,十分可贵。名人的灵感是建立在他们的某一专业知识、技能的高度认知、理解基础之上的。在深入探讨与他熟知的某些问题时往往在某些无关的时间,如一觉醒来时忽然出现“灵感”,冒出一些解决问题的方式方法,人们又称此日“顿悟”。现在我们知道,由“顿悟”(灵感)获得的知识.是建立在若干神经元已经记忆了许多相关知识基础之上的。执笔者在撰写这篇文章的时候,就是在前人研究了猿人发“啊”音及认识到孩子学语言在先、识字在后的基础上,并在重新学过巴甫洛夫的条件反射之后,才在一个凌晨突然悟出了音素传递,类条件反射学习记忆假说。笔者在进入人脑机能探讨以来,常在入睡之前细嚼当日读到的华章,审视有关败笔,简议明日的工作。我想这是本文诸多假说多在顿悟中获得的主要原因,它们都不是潜意识恩赐的。所谓“熟能生巧”,是对“灵感”的最好描述。强调人格化了的潜意识在学习中,在科学事业中的作用,必然将脑机能的研究引入歧途。那种超感潜意识、做功潜意识更是歪门邪说。在医学科研领域中我们更应严防“潜意识”的破坏作用。柯云路的“唯潜意识致病说”,《发现黄帝内经》都是柯云路制造出来的,我们能不警惕吗?

    四、人脑运动中枢与学习记忆的关系——从霍尔金娜落马看人脑对运动的调节

    既往,在人脑功能的阐述方面,往往认为中央前回和旁中央小叶的前部,额上回的后部是管随意运动的,它们似乎与学习,记忆无关。当我们比较深人地探讨了人脑机能以后,我们发现上述认识欠妥。

    首先,我们对学习的概念应有较为全面的认识。毫无疑问,学文化、学各类科学知识是学习,在学习中需要记忆。人们在学手艺(如木工)、学技巧(如雕刻)、学体操的过程中,虽以运动为主,但都是学习。虽然后者主要表现为“运动”,但其复杂的学习过程是不容忽视的。试问,在体操训练中,不通过学习、记忆,被训练者能按某一体操的要求,完成动作程序吗?我们认为在学文化、学各类科学知识的过程中需要运动中枢参与学习,参与指导手部各肌群的书写运动,参与指导与发音、语言有关的一切肌肉的运动,需要运动中枢为配合发音及词义所蕴含的情感,指挥表情肌群,参与表情运动。人们在学木工、学雕刻、学体操的过程中虽以运动形式为主,但其学习程序是极复杂的,而这类学习除要求许多脑组织神经元参加以外,还要求许多相关肌群都参加,要求相关肌群建立各种反射,适时完成各种动作。运动中枢如果仅根据来自关节、肌腱及骨骼肌深部感觉冲动来下令调整运动姿态,这种说法是远不足以解释学习各类技能的学习过程的。在体操训练中,首先运动中枢就有一个学习与记忆过程。否则它就不能对每一个运动程序适时发出指令,调动全身肌群按程序完成某一体操的有关动作。当运动中枢严格按训练程序下达指令时假如某一设施违反常规会造成运动受挫,这就是俄罗斯体操运动名将霍尔金娜于2000年在悉尼奥运会上落马的主要原因。

    在2000年的悉尼奥运会女子体操个人全能比赛中,俄罗斯体操运动员霍尔金娜在鞍马比赛中下马时,因悬空高度少了数厘米,右腿尚未伸直至可以站立的条件,提前万分之数秒落地,致使站立不稳而失败。随后导致情绪不稳,在高低杠运动中再次脱手落地一位最具夺冠实力的运动员,因上述意外而与金牌无缘。当日,在跳马过程中,先后多人落马,引起工作人员注意,检查中发现鞍马比正常高度(国际标准即运动员训练遵守高度)低了5厘米,当即调正。大会宣布已跳运动员可补跳一次作为成绩,霍尔金娜考虑自己高低杠落地,自动放弃鞍马补跳。2l号评论员对此忿忿不平地评论说:霍尔金娜欲哭无泪。

    这个例子表明:运动员按一定标准通过无数的强化训练,运动员在主观意识下,通过人脑皮层神经细胞特别是运动中枢对人脑内部的其他各有关团核之间建立广泛的突触通道,进行广泛的主动调节,再通过这些团核对全身各有关伸屈肌群骨骼进行调节,从而使每一肌束,骨骼都达到协调运动,方可达到完成有关科目的目的。从学习记忆的意义上讲,运动员在训练中,脑内各团核、神经元都存在学习、记忆过程。人类生理知识告诉我们:某一训练科目中需要调动的全身各部位伸屈两组肌群中,任何一组肌群的微小伸屈运动都必须在限足的某一时限内,遵从先后规律完成。否则,这个科目就会因为“动作不协调”而告失败。而任何一组肌群的微小伸屈运动的完成,都是建立在与主观意识,神经介质的依次释放,体液调节及各部位神经纤维生物电脉冲的有序释放有关。霍尔金娜在跳鞍马时就因鞍高度较国际标准(训练高度)矮了5厘米,从而使人体下马时的悬空高度较正常训练时矮了5厘米导致下肢伸屈肌群生物电释放及肌群的伸屈时限不足以使伸屈到位,胫腓骨不能拉到一定角度,因而落地时上身不能平衡所致。在

2006年意大利都灵冬奥会上,我国双人花样滑冰运动员与金牌擦肩而过,原因就在于男运动员抛女运动员时用力稍差,使女运动员高度相差约5厘米,或因女运动员在空中完成规范动作时速度相差0.01秒,因此在落地时,与霍尔金娜遭遇同样结果。

我们,虽比较关注脑生理研究的进展,在平时曾有过意见交流,但都不深刻。当我们决定对人脑机能作些探讨的时候,不免有些心悸,恐力不从心。好在近些年来,许多学者从各自不同角度对人脑机能撰著了不少文章,反映了当代国内外对脑机能的研究动态,帮助我们在研读中开阔了眼界,启迪了我们的思维。现在当我们在诸多学者的启迪下完成本文,提出了人脑“记忆核蛋白”假说,音素、脑神经元生物电脉冲谐振传递假说,文字记忆类条件反射假说及内审思维说等诸多假说,实为班门弄斧,请学界同仁斧正。在有关假说中,如果存在可取之处,我们希望有研究条件的学者们能展开不同音素电脉冲谐振传递及实验动物神经纤维电脉冲谐振传递的研究工作,以求确立假说的可行性与否。感谢同仁的支持。

Copyright © 2013-2020 秦汉医学文化网 All rights reserved.
地址:湖北省十堰市人民路太和医院 联系人:严健民,刘伟 投稿邮箱:38702578@qq.com