# 大卫·伊格曼：神经可塑性与活线大脑 > 大脑持续自我重连，谈神经可塑性、感官替代，以及意识如何在不断变化中保持稳定。 - 原标题：#119 – David Eagleman: Neuroplasticity and the Livewired Brain - 期数：第 119 期 - 发布日期：2020-08-26 - 嘉宾 / 主题：大卫·伊格曼 - 网页版：https://lexfridman-cn.pages.dev/ep/david-eagleman/ - 官方页面：https://lexfridman.com/david-eagleman/ - 精读字数：约 7905 字（阅读约 18 分钟） > 本文为 lex.qiaomu.ai 基于原始访谈的 AI 改写中文精读，非官方翻译；引用请注明出处并链接网页版。 一个七岁以下的孩子，可以做大脑半球切除术，切掉整个左脑或右脑，然后正常长大。他另一侧的手脚会有轻微跛行，除此之外，说话、上学、交朋友，一切照常。几千例这样的手术积累下来，医生们已经见怪不怪。 大卫·伊格曼（David Eagleman）在 Lex Fridman 播客里提到这件事时，语气平静得像在说一个常识。但这其实是一件非常惊人的事。你不可能把一台 iPhone 里一半的电路撕掉，然后期待它还能开机。你也不可能把一台笔记本的内存条拔掉一半，然后期待它还能跑程序。 大脑可以，而且早在几十年前就可以。 伊格曼是斯坦福的神经科学家，写过《隐藏的自我》（Incognito），也是当今最会讲大脑故事的人之一。他花了十年写了一本新书《活线大脑》（Livewired），核心问题只有一个：这个三磅重的器官，到底是怎么做到随时重写自己的？ ## 硬件和软件这个比喻，从一开始就是错的 我们习惯用电脑来理解大脑。硬件是神经元和突触，软件是电信号和化学递质。这个比喻干净、好用，工程师听了舒服。 但伊格曼认为，它从根本上误导了我们。 他造了一个新词：livewired，活线。意思是硬件和软件这两层完全混在一起，而且一直在物理层面重新布线。你学冲浪，脚踝和腿部的运动皮层会真的长出新的连接；你交了一个新朋友，对方的脸会在你的视觉皮层里刻出一条新的通路。每一次学习，都是一次物理上的自我改造。 > 我们通常用硬件和软件的比喻去理解大脑，但大脑在做的事情根本不一样。我造了 livewired 这个词，一个不断在物理层面重新配置自己的系统。（大卫·伊格曼） 这也是他不太愿意用“可塑性”（plasticity）这个词的原因。这个词是威廉·詹姆斯一百多年前造出来的，灵感来自当时的塑料工业：可以塑形，然后固定成型。但大脑不这么干。大脑永远没有成型的那一天。你活到八十岁，它还在改。 更准确的说法是分层。伊格曼借用了斯图尔特·布兰德（Stewart Brand）看城市的方法。一个城市里，时尚几年一变，政治几十年一变，楼宇结构上百年一变，地形地貌几千年一变。不同层次以不同速度变化，叠在一起。 大脑也是这个结构。有些生化反应几秒钟就变，有些突触连接几天就变，有些回路结构几十年才变。 这个分层模型能解释一条很古老的神经学规律：里博定律（Ribot's law）。老人得了失智症，会记得少年时的事，记得几十年前的歌，但记不住上个月干了什么。所有系统里，只有大脑呈现这种分布：老记忆比新记忆更稳固。 原因就在分层。记忆年头越久，沉得越深，被写进了越底层的结构里。浅层的还在改，深层的已经成型。这就是这个系统本来的工作方式，谈不上什么缺陷。 ## 为什么视觉皮层硬化得快，运动皮层硬化得慢 伊格曼读了上万篇论文之后，得出了一个他认为能统一解释可塑性窗口的规律：**一个脑区硬化得多快，取决于它接收的数据有多稳定。** 视觉皮层几年之内就基本定型。因为世界的视觉特征是稳定的。颜色、形状、角度、光影关系，你走到哪里都是这些。数据不怎么会变，系统就没有必要保持开放，早点固化，节省成本。 体感皮层和运动皮层就不一样了。身体一直在变。你长高、变胖、变瘦，摔断腿要跛行几个月，学会骑车、学会打鼓、学会敲键盘。信号源本身在变，系统就必须一直保持柔软。 有意思的推论在这里：如果你从小就闭上眼，视觉皮层接收不到稳定数据，它可能就不会那么早硬化。伊格曼说，可塑性本身是基因决定的，但可塑性什么时候关闭，很大程度由数据决定。 这也解释了为什么老年人学新东西看起来那么难。伊格曼认为，能力退化只占其中一部分，动机消失可能占得更多。 人老了，脑子里那套关于世界的内部模型已经建得差不多了，它开始对你说：我大概懂了，不太需要改了。所以老人面对新情境显得僵化。可如果你八十岁被公司裁员，明天必须学会建一个 WordPress 网站，你会发现他其实学得会。 > 我们认为可塑性随年龄下降，部分原因是动机不在了。但如果你八十岁被炒了，必须学会做一个 WordPress 网站，你也会搞定。（大卫·伊格曼） ## 每个人的脑袋里，都住着一个《火星救援》的马特·达蒙 伊格曼有一个特别喜欢的意象。 他说，大脑被关在无声无光的头骨里，对外面的世界一无所知。它唯一能做的事，是通过那点微弱的感官信号，反推出外面到底在发生什么，然后建一个内部模型。这个模型就是你对世界全部的理解。 他用《火星救援》的海报打比方。马特·达蒙一个人被留在火星上，那就是你脑袋里的情形。 > 每个人都是自己那颗星球上的孤独宇航员。我说这个桃子味道真不错，你说我懂。但我们的体验可能完全不同。（大卫·伊格曼） 这个比喻带来了一个非常实用的推论：你永远只能看到自己视角里的那一小块，所以朋友、社群、心理医生才有用。他们不能钻进你的脑袋，但他们能提供一个你的内部模型里没有的视角。 伊格曼在书里讲了一个老笑话：换一个灯泡需要几个精神科医生？一个，但灯泡得自己想换。 ## 大脑能学会任何方言，包括硅谷的 关于脑机接口，伊格曼的态度很清醒。 他说 Neuralink 的技术很了不起，做病人手术的电极密度比以前高得多，对帕金森、癫痫这类疾病意义重大。但他不认为普通人会排队去开颅，就为了打字快百分之二十。神经外科有一句话：头骨一旦打开，这个人就再也不是原来那个人了。 他真正感兴趣的是反过来的问题：不打开头骨，能不能把信息送进大脑？ 他说，这件事其实已经成功了，只是没人大声说出来。 全世界几十万人身上装着人工耳蜗和视网膜植入物。原理是把一段电极插进内耳，或者把电极网格贴到视网膜后壁。这些设备压根不讲生物学的语言，它们说的是硅谷方言。二十五年前，很多专家断言这绝对行不通，因为信号编码不对。 结果大脑自己把这件事解决了。它不管信号从哪来，它只做一件事：寻找相关性。你拍一下手，耳朵里有信号，眼睛看到一个动作，时间上对得上，大脑就说，哦，这两个是一回事。久而久之，它自己造出了一套解释。 > 那些设备不说生物学的语言，它们说硅谷的方言。大脑自己学会了。它非常擅长在任何输入里找到相关性，然后学会那门语言。（大卫·伊格曼） 由此他提出了“土豆头理论”（potato head theory）。你小时候玩过那种土豆先生玩具，眼睛鼻子嘴巴随便插在哪个孔里都行。伊格曼认为，进化对待感官就是这个态度。鸭嘴兽的喙有电感受器，蛇有热感应窝，候鸟眼中有隐花色素能感知地磁场，蝙蝠用回声定位。每一次，大自然都没有重新发明大脑的工作原理，它只是换了一个外设插上去，大脑自己适配。 所以，把 iPhone 插进人类的认知系统这件事，大脑不但不排斥，它本来就准备好了。凯文·凯利有一句话说得好：技术是你出生之后才发明的东西，你出生时已经存在的东西，那叫背景家具。伊格曼的儿子觉得 iPad 是背景家具，就像我们觉得电视是背景家具一样。 ## 你的大脑，正在为一块虚拟的部落徽章改变共情强度 伊格曼的实验室做过一个实验，他讲的时候我停下来想了好一会儿。 受试者躺进核磁共振仪，屏幕上出现六只手。电脑随机挑一只，用注射器针头扎进去，你能清楚看到针进去、出来。这时，受试者大脑里负责感受物理疼痛的区域会被激活。扎的不是他的手，但他感受到了疼。这就是共情最底层的样子，自动发生，不用想。 然后他们给每只手贴一个标签：基督徒、犹太教徒、穆斯林、无神论者、山达基教徒、印度教徒。 结果对所有宗教的人都一样：被扎的手如果贴着和自己相同的标签，大脑反应明显更强。同样的手，同样的针，只差一个词。 实验还没结束。他们又做了一个版本：告诉受试者，现在是 2025 年，这三个宗教在和那三个宗教打仗。然后重新分配标签。结果原来不关心的人，一旦被划成“盟友”，大脑立刻开始在意他。 最后一步最狠。他们拿一枚硬币，现场抛。正面，你就是奥古斯丁派；反面，你是查士丁尼派。这两个教派是他们编的，受试者进实验室之前根本没听过。戴上写着自己派别的手环，躺进仪器，屏幕上开始扎人。 大脑立刻开始偏向自己那个队。 > 就在走进门之前，他们连奥古斯丁派是什么都没听过。现在他们的脑在表示这个身份，只因为他们被告知自己属于这个队。（大卫·伊格曼） 伊格曼用这个实验解释了一件更沉重的事。他说，我们习惯去找“坏人脑子里的那个坏点”。时代杂志有期封面，一张大脑矢状切面图，上面标了两个点，一个指着甘地，一个指着希特勒，标题大意是“什么让人为善或为恶”。 他觉得这种思路很蠢。因为大脑是活线的，它长在环境里，长在周围的反馈里。希特勒的脑子里并没有多出一个邪恶开关，他是一个不断从周围获得正反馈的人。他越疯，周围人越捧，他就越疯。文化大革命、俄国革命，全都是同一个机制：一群人把彼此越推越极端。 活线大脑的代价就在这里。它极度适应环境，它分不清环境是好是坏。一个在仇恨环境里长大的大脑，会把仇恨长进它的回路里，就像学冲浪一样自然。 ## 法律系统对五个人判同样的刑，但这五个人的脑子完全不同 这条思路直接通向伊格曼另一个身份：他运营一个叫“科学与法律中心”的非营利组织。 他写过一篇很有名的文章《审判中的大脑》（The Brain on Trial）。核心论点很简洁：现在全世界的法庭，五个人犯了同样的罪，判同样的刑。但五个人的大脑可能天差地别。一个有精神分裂症，一个是有反社会人格，一个长期吸毒。用同一个尺度去衡量“应得的惩罚”，这个做法本身站不住脚。 他要特别强调的是，这个思路不负责开脱，它不做“不是你的错，放你走”这种事。用他的话说，它做的是换一个提问方式。不要问“你有多该受罚”，要问“接下来做什么最有效”。 让一个精神分裂症患者在夏天的烈日下砸石头，不会治好他的病。把吸毒者关进监狱，也治不好他的成瘾。而神经科学和精神病学能拿出的有效手段，其实很多。 他推的是最朴素的一步：设立专门法庭。精神健康法庭，法官和陪审团都受过精神疾病训练。毒品法庭，法官懂康复方案。 为什么这很重要？因为普通法庭上，辩护律师一说“这个人是精神分裂症”，大部分陪审员心里的第一反应是：扯淡，这就是找借口。他们这么想，是因为他们生活中没接触过精神分裂症患者。了解这个病的人，坐在陪审席上的判断会完全不同。 那这种改革是怎么发生的？伊格曼的回答很实在，也很现实：先等一个县花光钱。 他见过太多次。监狱塞满了人，县里说，得再盖一座监狱。然后一算账，盖不起。这时候他们才会转过头来说，好吧，我们得想点更聪明的办法。所以他说，这正是疫情带来的那种压力有价值的地方：所有人在被逼到墙角的时候，才会真的去改。 ## GPT-3 是个很好的模仿者，但它不知道你在想什么 话题转到 GPT-3。伊格曼先肯定，这东西很惊人，1750 亿参数，无监督训练，生成的东西看起来像模像样。 但他指出了一个问题：我们看到的那些惊艳输出，是经过人类筛选的结果。 他说，大家拿 GPT-3 生成一段文字，然后说，哇，你看这段多好。但没人看到它生成的那三千条完全不成立的废稿。是人类挑出了可以接受的那一条，然后为它鼓掌。 而人类创造力的核心，是他反复提到的东西：模型。你写一条推文之前，脑子里装着你的系主任、你妈、你想约的那个人、当下的政治气候、你怕不怕死的那些底层情绪。所有这些都在同一个计算里。 GPT-3 不知道什么是“被系主任看到这条推文”，也不知道“我妈会怎么想”。它没有这些模型，所以它永远差着一层。 > 我嘴里的每一句话都是为你的耳朵准备的。我知道你懂哪些词，不懂哪些词，我知道你在意什么。这在人类交流里占了太大比重。（大卫·伊格曼） 另一个缺口是“相关性”（relevance）。人脑每秒钟面对海量信息，但只编码和自己有关的那一点。这个“有关”最底层是生存，往上叠满了你生活里的具体目标。计算机没有生存意志，也就没有那套筛选机制。 他讲了一个我印象很深的对比。狼被夹住腿，会咬断自己的腿，然后学会用三条腿走路。而好奇号火星车的前轮卡在火星土壤里，整个几十亿美元的项目就这么死了。狼能做到这件事，因为它的运动系统和体感系统是活线的，它能接受一个几分钟前还不存在的身体配置，然后重新规划。“我想活下去，我想吃到东西，我想回到狼群”，这个目标在那里，剩下的交给可塑性去解决。火星车不行，它被预先编好了“我是四轮车”，现在只剩三轮，它只能宣布自己完蛋。 伊格曼说他正在写一篇文章，题目叫《如果你想造一个机器人，从胃开始》。意思是没有饥饿，就没有目标；没有目标，就没有相关性；没有相关性，就没有智能。 ## 用皮肤听声音：一块 399 美元的手环，正在改写“现实”的定义 现在伊格曼把百分之九十的时间投入在一家叫 Neosensory 的公司。产品是一条腕带，上面装着一排振动马达。 他说话的时候，腕带在采集他的声音，跑算法，把声音转成振动的模式，打在他的手腕上。聋人能通过皮肤“听”到声音。 第一天效果就不错，人们能分辨出狗叫、婴儿哭、门铃。但他更在意后面发生的事：三个月后，这些人不再说“这个振动对应狗叫”，他们说“那边有只狗在叫”。 > 三个月后，他们会说，哦，那边有只狗在叫。这就成了一个新主观体验，新的感受质（qualia）。（大卫·伊格曼） 这正是婴儿学听声音的过程。你刚出生时，耳膜振动带来一串神经脉冲，你的大脑完全不明白那是什么。但你拍手、看妈妈的嘴动，时间对上了，大脑慢慢说：好，我把这一整套打包成一个内部体验。这就是听觉。 从这里往前一步，就是他自己最兴奋的部分：感官扩展和感官新增。 他的工程师做了一块红外探测器接在腕带上。有天夜里他在两栋房子之间走，突然手腕传来一片振动。他顺着方向摸过去，发现那里藏着一台夜视摄像头。用肉眼他绝对看不见。 “现在它成了我现实的一部分。”他说。 再往前是更难的一步：感知那些人类感官根本触及不到的维度。地球磁场、Twitter 的时间线、股市行情、别人的情绪。只要有机器能测出来，把它变成腕带上的振动，理论上大脑就能学会把它纳入现实。 这一切都建立在一个概念上：umwelt，环世界。这是生物学家雅各布·冯·于克斯屈尔提出的词，指的是一个生物能感知到的那一小块现实。 蜱虫的环世界只有三样东西：丁酸的气味、温度、体表的触感。它靠这三样找到血。蝙蝠的环世界是回声。弱电鱼的环世界是电场变化。人类的环世界是一小段电磁波，加上一点空气压强波。 伊格曼在课上常带学生做这样一个练习：假设你是一条寻血猎犬，鼻子里有两亿个嗅觉受体，你的整个世界就是气味，你能从空气里读出“一百码外有只猫”和“你的朋友六小时前来过”。而当你看着你的主人，你可能想：天啊，这么可怜的鼻子，你怎么活得下去？ 他的意思是，我们每个人都困在自己的环世界里，然后误以为那就是全部现实。而现在，人类第一次有了工具，可以主动拓展自己的环世界。 ## 海德格尔那句话，和一条没走的路 《活线大脑》的扉页上引了海德格尔一句：每个人生来是许多人，死去时是一个人。 伊格曼说，他引用这句话，是为了一种很具体的感受。 你降临这个世界时，带着无数种可能。你本可以成为一个出色的冲浪手，一个棋手，一个完全不同的人。然后，一部分是运气，一部分是选择，你走上了某一条路。走到今天，你就是现在这个样子。你本可以是许多人，死的时候你只会是一个人。 他把它画成一个时空锥：起点很宽，越走越窄，终点收成一个点。 这听起来伤感，但他在后面给出了一个非常实用的反向操作。他给年轻人的建议是：**学怎么学，比学什么更重要。** 他说，二十年后会存在的工作，现在连名字都还没有。所以大学不应该越来越职业化。那种“我学一门手艺，然后干一辈子”的模式，在这个变化速度下已经失效了。关键是保持活线，保持可适应。 具体怎么做？他说，广泛地吃。你读的每一篇论文、每一本书、每一个维基百科条目，都是你日后重新混音（remix）的原料库。原料库越大，你能组合出的东西越多。 但真正关键的动作只有一个：留意那个让你心里一动的东西。 > 读论文的时候做个直觉检查：这一篇，我是不是真的在意？当你找到那个东西，就沿着那条路走下去，别怕。（大卫·伊格曼） 他还讲了一个让人精神一振的现象。现在的小孩子，一好奇就问 Alexa，答案立刻就到。这叫“即时学习”（just-in-time learning），我们那代人是“以防万一学习”（just-in-case learning），背蒙古史年份，万一哪天用得上。 即时学习的优势在哪？伊格曼说得很直接：**可塑性要发生，前提是你得先在意，先好奇。** 知识在你好奇的那个瞬间到达，它才真的被刻进去。所以他说，这代孩子会比我们聪明得多。 ## 关于自由意志，他给了一个很美的比喻 访谈快结束时，Lex 问了那个最老的问题：有自由意志吗？ 伊格曼的回答很诚实。他说，大多数神经科学家会说，我们看不出自由意志能藏在哪。大脑有 860 亿个神经元，数量级和胶质细胞相当，每个神经元复杂得像一座旧金山城，表达着上百万种基因产物，每个神经元和一万个邻居相连，总连接数大约 500 万亿。这是一台极其复杂的机器，但从原理上看，它就是一台机器。如果里面没有任何东西不是被别的东西驱动的，那自由意志从哪来？ 但他没有停在这里。他说，我们的科学还很年轻。他喜欢科学史，因为每次回头看，任何一个时代的科学家都相信当时已经接近真相了，然后爱因斯坦来了。 然后他给了那个他最常被引用的比喻。在《隐藏的自我》最后，他说： 假设你是卡拉哈里沙漠的布须曼人，在沙子里捡到一台收音机，你从没见过这种东西。你转动旋钮，里面传出人声。作为一台“收音机唯物主义者”，你想搞明白它是怎么运作的，于是撬开后盖，看到一堆电线。你拔掉几根，声音就乱了、停了。于是你建立起一整套理论：这个电线排布如何产生了人声。 但你永远想不到，几百公里外有一座广播塔，有看不见的电磁波正在射过来，那才是声音的真正来源，这些电线只是必要条件。 > 我们知道的关于大脑最确定的事，是敲掉某一块，某些功能就乱了。但你怎么知道，会不会有某种我们看不见的东西，比如电磁辐射，才是真正在产生这一切的？（大卫·伊格曼） 他补充说，这只是一个提醒，他本人也没打算把它当成结论。我们面对的是大量已知的未知，和更大一片我们还不知道存在的未知。 ## 把这一整套东西用起来 听完这期，脑子里反复出现的偏偏是几个特别具体的动作，那些漂亮的概念反倒淡了。 - 判断一个技能值不值得学，先看它背后的数据稳不稳定。视觉稳定，所以视觉皮层早关窗；你的行业如果五年就要洗一次牌，那就别指望一次学完吃一辈子，要把自己调成一直开窗的状态。 - 学任何新东西，前两天别急着评判。人工耳蜗和振动腕带的用户，第一天只能分辨模糊的类别，三个月后才产生新的主观体验。任何新感官、新工具、新领域，都有一个从“识别标签”到“直接感知”的过渡期，熬过去才算真的学会。 - 凡事问一句“这个和我有什么关系”。大脑只编码和自身目标相关的东西，这是它在几亿年里进化出来的过滤机制。如果你找不到相关性，学习效率会低得可怕。与其硬撑，不如先给自己造一个在意的理由。 - 警惕自己对圈外人的默认冷漠。那个硬币一抛就改变共情强度的实验说明，部落认同极其廉价也极其强大。当你发现自己对某个群体“不太在意”时，先问一句：这个不在意，是我判断出来的，还是我被贴了个标签？ - 年轻人选专业、换赛道，把“可适应性”放在“专业性”前面。二十年后存在的工作现在还没有名字，这意味着你现在能准备的最好的东西，是一个大的原料库和一套学新东西的方法。 - 被生活踢出舒适区的时候，别只当灾难。伊格曼说得很直白：可塑性要发生，前提是你在意、你好奇、你被逼着动。那些常年保持认知活跃的老人，即使脑内已经有阿尔茨海默的病理改变，生前依然能正常运转。新的路，是在旧的路塌掉的时候长出来的。 最后留一个伊格曼在书里的话，我觉得是所有这一切的地基：你以为你在看世界，其实你在看你的大脑为你造的那个世界。好消息是，这个世界的图纸，一直握在你手里。