“我们创造的世界是我们思想的产物;不改变思想就不能改变。”-爱因斯坦
思维是人类最重要的智力活动。人类所有的成就和进步都来自思考的结果。文明、知识、科技都源于思维过程。思想和活动是分不开的。人们通常会在进行活动之前在脑海中想象自己的行动,然后付诸实践。
大脑思维功能的主要组成部分是各种脑细胞中的一种:神经元。大脑中的化学过程通过神经元发出信息,与思维一起决定心理过程。另一种脑细胞,叫做胶质细胞,存在于脑神经元之间。胶质细胞在思维过程中也起着重要的作用,因为它们参与了神经元和激素之间的化学反应。运动神经元在我们的肌肉中发挥作用,而感觉神经元负责形成我们的五官。
上图:各类脑细胞。并非所有的脑细胞都是神经元。
神经元是神经系统中负责传递电脉冲信息的细胞。神经元的工作原理是将电荷从一个神经元转移到另一个神经元。因此,所有的信息都是通过电脉冲传递的,这也是计算机科学成为神经科学研究的重要工具的原因。为了更好的理解神经元的工作原理,我们首先要了解神经元的组成。
首先,因为神经元是细胞,所以它有细胞核。这是神经元的中枢,也是细胞的管理中枢。没有它,细胞就会死亡。理论上,细胞核是神经元的大脑。
神经元的一端是树突。树突是神经元接收电脉冲的部分。它是神经元边缘产生的分支结构,与其他神经元接触传递信息。一个神经元有许多树突。神经元的另一端是所谓的轴突。轴突是神经元的发送端,延伸很长时间。来自神经元的所有信息都通过其末端的轴突和突触传递到远端。神经元通常只有一到两个树突,最长的树突可以有一米多长(脚趾的神经)。
上图:神经元的结构。
基本上所有的信息都是通过树突进入神经元,流经神经元,然后离开,通过轴突到达下一个神经元。
神经元如何工作神经元通过传输电信号来工作。从轴突开始,神经元通过轴突发送电脉冲信号。其实神经元并不接触,只是彼此靠得很近。一个神经元的轴突与另一个神经元的树突之间的空称为突触。当神经元传递信息时,突触使用化学分子将信号从一个神经元“转移”到另一个神经元。这个过程被称为突触传递。
上图:突触中化学信号传递的原理。
一旦突触传递发生,信息通过树突进入神经元。当电信号从第一个神经元成功传递到第二个神经元时,信号会移动到轴突,通过轴突的突触到达下一个神经元的树突。换句话说,神经元充当电信号的中继站。或者,它可以被视为某种轨道或电线。信号沿着轨道或导轨单向移动。
形成智能,让我们思考的,不是简单的传导,而是成千上万甚至上亿个神经元之间复杂的连接网络。
神经元之间的连接形成某种逻辑电路,神经元会因为电刺激而改变连接方式,在某些方向上加强连接,从而形成强化和记忆。
复杂的神经网络最终形成了我们的感觉输入、思维处理和学习回路——这是我们思维和智力的微观基础。
感觉脑是神经系统的中枢,就像电脑里的微处理器。它与脊髓相连,就像计算机中的门和电线一样。电化学信号在神经系统的不同区域之间以及神经系统与其他组织和器官之间传递。神经分为四类:
脑神经将你的感觉器官(眼、耳、鼻、口)连接到大脑的中枢神经系统,周围神经将脊髓连接到四肢。自主神经的大脑和脊髓与你的器官(心脏、胃、肠、血管等)相连。).所有这些连接大脑的神经为大脑提供了感官,也就是信息输入。
上图:人的感官。
人体的五种感觉是视觉、味觉、嗅觉、触觉和听觉(除了身体感觉、重力和疼痛等内部感觉)。将感官信息带回大脑的各个层面,并导致思想和情绪的产生。
情绪响应感官信息产生哭、笑、悲伤等动作,同时对人的思维产生影响。
思维把不同脑区处理的信息集合起来,形成某种认知,甚至更高层次的认知。认知是指思维的过程。通过功能磁共振成像,研究人员可以准确地确定思维过程在大脑中的位置。正电子发射拓扑扫描还可以记录思考时的一系列大脑图像。预计这些新技术将在未来用于获得对思维过程的新见解。
上图:核磁共振成像下大脑区域的激活。
推理是指通过思维过程的加工,从感官感知的事实和证据中得出结论。《改变思维组织》列出了20种推理。最常见的类型包括归纳推理和演绎推理。归纳推理是指从细节出发,将概念扩展到涵盖一系列观察结果的过程。演绎就是从一般的规则开始,然后转移到具体的项目。
上图:推理过程。
学习是通过反复试验,结合经验、抽象思维和推理来学习。智力来自于学习到的联系的数量。将大脑输入的数据与储存在大脑中的信息进行整合。
上图:人脑复杂的学习系统。
总结神经元是我们思维的微观基础,上亿个神经元的复杂电信号系统构成了我们思维的逻辑系统,是我们思维的本质和源泉。