《大脑是台时光机》是一本揭示了大脑神秘之处的科普读物。作者以通俗易懂的语言讲解了大脑的构造和功能,揭示了大脑如何影响我们的思维和行为。通过本书,读者可以了解到大脑是如何像一台时光机一样记录和操控我们的记忆和情绪的。
《大脑是台时光机》读后感(一)
也是《时间的秩序》推荐的一本延伸读物,书中第一部分提到关于时间,有两种重要的观念,“现在论”和“永恒论”,现在论认为只有现在是真实的,过去是不可改变的,未来是不确定的;而“永恒论”则认为,过去、现在和未来,同样确定性地存在着。这部分的讨论,比较偏哲学,非常开脑洞。 然后,作者提到,当人们提到“时间”两个字的时候,有不同的意涵,有的指物理上的时刻,有的指的时间的长度,有的指的心理上的时间。 接下来的一个章节,开始讨论,生物对于时间周期的感知,比如光合作用对于时间或者说节律的感知。比如,讨论人们假如在一个被剥夺了昼夜交替的感官的情况下,对于时间的估计会如何偏差,比如时差对于人的影响之类的话题,这部分的讨论,比较偏生物学,或者说认知科学。
《大脑是台时光机》读后感(二)
听书笔记:
对时间的看法:(1)时间是单向流逝的,符合我们头脑中的主观感受;(2)物理学家认为时间是可逆的,时间的方向对于物理定律无所谓,物理方程在实践维度向前向后都一样,三重空间维度与时间维度中。
一、大脑感知时间的机制
(1)生物钟:较长尺度的时间 生物体内部的时钟,细胞通过自我调节和反馈的周期性活动来调节生物钟,以天和小时为周期,不能理解音乐节拍都较短的时间维度
(2)神经元:较短尺度的时间,有规律的震荡。依靠大脑中的神经元。采用多时钟策略来计时的。
二、“错觉”如何形成
对时间的感知其实是经过心理构建的产物。
同样的时间会给人造成不同的时间感知。危险和紧张的情绪下,大脑进入慢动作;开心愉悦感到时间飞快。濒死的人觉得时间快但事件在慢动作播放。追剧时觉得时间特别快。人们对时间的感知会发生扭曲。我们对时间的感知建立在空间感知的认知上,且容易受到环境、情绪和空间的影响。
三、大脑与精神时间
精神时间旅行:总结过去,预测未来的不确定性。
现代人也受到了时间短视的危害,做精神时间旅行可以实现延迟满足。
语义记忆(看的书信息是同样的内容)基础概念、情景记忆(什么时候发生什么事情有什么样的感觉)感受体验
读书感悟:
(1)有的人会觉得十年时间一晃而过,而有的人却觉得即使是一年时间都会发生很多的事情。前者多处于安逸的状态下,做着相对重复的事情;而后者则更经常处于一种紧张的状态之中。为了让我们的人生更加丰富多彩,我们要努力让自己感觉到时间紧张起来。
(2)另外关于时间的错觉,我们要用心的去感受身边的事物和正在发生的事情。
(3)语义记忆与情景记忆,就像去旅游一样除了会记住看到的风景,但同样也会记住看风景时的心情与心理感受。人生也一样,既取决于我们去向何方又取决于我们对生活的感悟。
《大脑是台时光机》读后感(三)
计时工具:时钟是以某种可重复的方式产生变化的装置。 时钟时间是一种变化的局部衡量尺度,既不是绝对的,也不是普遍的。 生物钟 日、月运动 日晷 沙漏、水漏 摆钟 手表 怀表 电子表 铯原子钟 卡罗勒·斯林奈:花钟 精心挑选了会在每天固定时间开放的不同植物,把它们按一定的次序种在一个圆形的花坛里,然后每一种花对应着一个小时数。这个花钟的时间精度大概在半小时左右,按照十八世纪的标准来看,这个精度相当高了。 ——《时间的悖论》第七章 每个人用不同的时间叙事。 时间不存在,存在的是视角。(如果没有生命,时间存在吗?) 狭义相对论坐标时和固有时: 由同一只标准时钟记录的时间(间隔)称为固有时(间隔) 放在不同地点的两只标准时钟记录的时间之间的差值称为坐标时(间隔) 时间的类型 生理(主观)时间: 主观时间是一种大脑创造的概念:它不存在于头骨的范围之外。 时间与记忆 方位细胞——大脑判断、感知、表征(阐释,显露于外的征象。)、理解空间、时间的回路与意识的产生息息相关。 表征,是信息在头脑中的呈现方式,是信息记载或表达的方式,能把某些实体或某类信息表达清楚的形式化系统以及说明该系统如何行使其职能的若干规则。因此,我们可以这样理解,表征是指可以指代某种东西的符号或信号,即某一事物缺席时,它代表该事物。 瞬时记忆、长期记忆、永久记忆 情境记忆、语义记忆 记忆的唯一进化功能是让动物预测未来,缩短面对意外的反应时间,提高生存几率。 视交叉上核: 仓鼠实验 视交叉上核受损的啮齿动物,睡眠模式完全没有生理节律可言。在昼夜之间,它们零零散散地短暂睡眠。这些早期观察带来了一种假设:视交叉上核是主要的生物钟。 视交叉上核相对简单,它是能够有效移植的少数几个大脑部位之一。 视交叉上核是一个相对独立的结构,它接收来自大脑很少几个区域的输入。并且更重要的是,它不仅通过由精细轴突(此类轴突无法很好再生)介导的电冲动与大脑其余部位沟通,还能直接往血液里释放激素。 为什么细菌在乎时间呢? 蓝藻是光合生物。 因此,光是拥有生物钟还不够——时钟的周期必须与环境的自然循环存在共鸣,以带来进化优势。 含羞草、蓝藻 细胞震荡指蛋白质浓度的变化。细胞不是静态的实体,根据细胞当前所处理的任务,细胞内不同蛋白质的浓度会发生显著变化。 生物钟(节律周期)会因为环境的变化而产生波动。 多时钟原则: 多时钟原则告诉我们,大脑使用不同的机制来追踪这些时间单位。 生理节律时钟只能用来计算“日头”。 一些海洋无脊椎动物的发育和交配行为,是跟月球周期同步的。在自然环境中,月亮是夜晚的主要光源,满月会增强食肉动物看到潜在猎物的能力,因此一些动物生命周期中最脆弱的阶段,与满月阶段是错开的。 海蠕虫是一种与蚯蚓有关系的分节无脊椎动物,在繁殖季节,它以月相作为同步信号,最大限度地提高卵子受精的机会。这种同步产生配子可能会使数百万蠕虫同时浮出水面,对一些地方的文化来说,这是一场难得的大饱口福的机会。 超周期和周期内计时 生物振荡器通常用于计算持续时间小于其周期的事件(周期内计时),而人造时钟测量的是持续时长超出自己周期的流逝时间(超周期计时)。 突触因果: 突触的强度是指突触前神经元影响突触后神经元行为的程度。 平均每个神经元却跟其他数千个神经元相连。这些连接由突触(两个神经元之间的接口)实现:突触前神经元发送信号,突触后神经元接收信号。任何给定神经元的输入都来自配对的突触前神经元,进行生物电传递。兴奋性突触促使突触后神经元产生动作电位——也就是,向所有下游神经元(也就是跟它配对的所有突触后神经元)发送电信号,生成输出。相反,抑制性突触试图使突触后神经元保持平静。 脉冲时序依赖可塑性: 如果神经元A在神经元B之前产生动作电位,它有可能导致了B的动作电位,故此该突触得到强化。而B→A总是在白费劲(就像有人总是在你已经锁了门之后才提醒你锁门),所以它遭到削弱(最终还可能彻底消失)。 大脑是台时光机: 1.大脑是一台记住过去以求预测未来的机器。 2.大脑是一台判断时间的机器。 3.大脑是一台创造时间感知的机器。 4.大脑让我们得以在精神上前前后后地展开时间旅行。 慢动作效应的原因: 超频、超记忆和元错觉假说。 自然时间: 牛顿绝对时间 爱因斯坦相对时间 现在论——在现在论中,过去是曾经存在的宇宙的结构,未来指的是某种尚不确定的结构。 永恒论——永恒论认为,过去和未来与现在一样真实。现在没有什么特别之处:在永恒论中,现在之于时间,就如同这里之于空间。 语义时间: 不同的语言中,时间的意义存在微弱区别。 拉斐尔·努涅斯通过研究他们说话时的姿势,确认了艾玛拉人时空视角的独特性。土著艾玛拉人说话的视频表明,他们在说“旧时光”的时候大多朝前指,谈及未来时则指向背后。9这种颠倒的视角,或许并不像乍看起来那么奇怪。毕竟,一如我们知道过去发生了些什么,我们知道什么东西坐落在我们前面,因为我们能看到它;未来,以及我们身后的东西,则是未知的。 语言学家和前传教士丹尼尔·埃弗里特(Daniel Everett)相信,皮拉罕人以当下为基础:“皮拉罕人不存储食物,一次不会做一天以上的计划,不谈论遥远的未来或遥远的过去——他们似乎主要关注现在。” 时钟时间: 时钟时间是一种变化的局部衡量尺度,既不是绝对的,也不是普遍的。
《大脑是台时光机》读后感(四)
我们生活在时间之中,但看上去并非所有的东西都存在于时间之中;既然时间有个开端,那么或许就可以说,有“东西”在时间之外,尽管它可能是虚无、nothing或其它什么。这似乎就是说,时间只是宇宙在某种条件下会涌现出来的一种属性,而我们正是在这个维度上出现与存在的。
我们直觉上对时间的理解,或者说常识中的“时间”概念,可能只是类似于古代人对“活”的理解或者“灵魂”这类概念,也就是说它可能是一个有问题甚至错误的概念。所有这些问题,包括灵魂、时间,都有标准答案,因为它们是自然现象,我们只需要去“发现”它们;唯一的障碍是我们有限的智力。
在我看来,关于善、恶,关于自由意志,都有标准答案,这些我在《价值与自由》中都已经给出。或许最终哲学界会意识到,自由意志问题与元伦理学的第一前提问题在2022年已经得到解决。关于时间的问题或许还需要再等等,因为它依靠物理科学家们来给出答案,而不是哲学家。
到目前为止,物理学家们告诉我们,时间并不像我们感受的那样。Carlo Rovelli在《时间的秩序》、Sean M. Carroll在《从永恒到此刻》中说,时间并不像牛顿所说的那样与空间一起是绝对的独立存在,比如在微观上并不存在时间,而不同物理区域的时间“流逝”也不同。
也就是说,时间似乎没有普遍性,它只是在某些条件达成之后才会“涌现”;不同条件下的“时间”也不同,就像Lovelli等人所举的例子,在高处的人时间流逝会比在低处的人快。这些都违反直觉,是因为我们的直觉只是用来处理在地球表面这个小小的空间之内的日常生存与繁衍问题,不需要解决微观与宏观世界问题或类似接近光速运动这些条件下的问题。
当然,最为奇特的是双缝实验,它貌似在向我们说明,后续发生的事件能够影响或决定先发生的事件,从而颠倒了因果关系——我用了许多“或许”、“似乎”、“可能”这类词,不是表示我态度严谨,而只是因为所有这些都是物理学“专业”内容,而我还不会那些物理学公式;我们无法从直觉上理解宇宙,而需要通过数字与符号构成的等式,它们比我们聪明得多。
当然,理解或发现这些公式的物理学家对宇宙的理解并不一定正确。他们也会有所不知,而且常常考虑不周,被我们的直觉带入误区。通常人们从直觉上会认为,只有“现在”,过去已经消失不见,未来还未到来,所以只有现在。这大致被称作“现在论presentism”。已经被反复证实的是,在“形而上学”问题上,我们的直觉往往是错的,正确答案往往是反直觉的。所以这个现在论很值得怀疑。
与现在论对应的是“永恒论eternalism”,过去与未来一并存在。就像一本书,你翻到书中某一页,前面的书页与后面的书页虽然都没有打开在你面前,但是都还在。有时候这个宇宙被称作block universe。有人对现在论的论证是,比如一分钟前的你,并不存在,那个你在时间中前进,成了现在的你,所以not “real”;有些是以“时态”来论证,我以为这些论证都是有问题的。
这时候我们就要搬出当初Thomas A. Anderson,Neo,被反问的那句:what's real?你必须首先定义你的用词;然后我们就会发现大卫·休谟的过人之处:人们的争议往往是由于词语的含义差异导致的。把对“真实”、“事态”澄清之后,或许只剩下一个“时空一体”问题。
永恒论者以为,如果跳出时间之外来看,过去、现在、未来都(“同时”)存在。这个说法很可能是错的,原因可能是,跳出时间之外来看过去、现在、未来,或许就像在问大爆炸之前宇宙是什么,又或者像康德等人认为在一切自然定律之外来产生一个“意志”才是自由的一样——如Carroll所说,在宇宙大爆炸之前没有时间,没有时间就没有之前;而在自然定律之外寻找意志,无异于寻找上帝。
在永恒论中,由于过去、现在、将来“同时”存在,就像一本书,我们就可以从当前穿越到过去或者将来,这大概就是我们的直觉“走私”进来的错误。在这些问题上,我们只能相信公式,不能相信直觉与想象。当然,物理学正是在公式中发现,大自然看上去原则上并没有拒绝时间旅行,虽然在逻辑上我们发现了回到过去的不可能,即著名的祖母悖论。
卡罗尔的发现是,几种不同的可能的建造时空旅行的方法都不可行,比如让光锥倾斜以构成闭环,但宇宙没有足够的能量来完成这个工作。他因此说: “大自然似乎想尽了千方百计来阻止我们造出时光机。”有没有一种可能,是物理学知道的还不够多,我们对这些公式与问题的理解有问题,或者这些公式有某种问题。就像许多物理学公式没有时间变量,并不表示时间可逆,因为它们并未涉及时间维度。
时间是否只是宇宙状态变化带来的一种现象?还是我们主观意识上的一种错觉?假如按照玻尔兹曼等人的说法把时间之箭看作是概率上的结果,如卡罗尔所说,不排除存在这样一种可能,所有过去的一个个状态倒过来重新来一遍,你就会从此刻开始,经历一种状态回溯的“时间倒流”,然而,时间真的是“倒流”的吗?还是你感觉上在“倒流”,假如有一个在你时间之外的旁观者,看到你在“正流”?
我们对时间有一种直观的印象,如前所述,只是进化来用于生存与繁衍;当我们超出这种进化来的“感觉”,就会发现,时间并不像我们感觉的那个样子。所以爱因斯坦曾说:“对于我们这些虔诚的物理学家来说,过去、现在和未来的区分,仅仅意味着一种顽固的幻觉。”这就是人视角的切换,从原生出厂配置的“生存与繁衍”视角,切换到受了现代洗礼的“知识”视角,然后发现世界与自己都不一样了。庄子在《庄子》中号召我们“以道观之”,就是一种视角的切换。
Dean Buonomano在《大脑是台时光机》中说,虽然我们尚无法进行时空穿梭,但是大脑却能带我们时间旅行;这个说法或许有欠妥当,因为大脑虽然记忆过去,但是记得并不完整,也不准确,它只是提取部分信息,并且整合为一个信息加工器;同时它对将来进行一种虚构,这些都不是时间旅行,只是一种“模拟”,而且还是别有用途。对时间、时光机、时间旅行这些问题,由于我们对宇宙理解得还不够,就只能去等待物理学家的新发现了。
《大脑是台时光机》读后感(五)
大脑是台时光机
人体最大的生物钟,就是女性的月经,和月亮的周期符合。
大脑是一台记住过去以求预测未来的机器。数亿年来,动物们参与了一场预测未来的竞赛。动物预见猎物、天敌和配偶的行为;它们存储食物和筑巢,为未来做准备;它们预见黎明和黄昏,春天和冬天。
数千年来,人们一直认为,人类和其他动物的日常作息,受外部线索(最重要的是日出和日落)的控制。但类似于图3-1所示的实验证明,即使在没有外部线索的情况下,动物的睡眠、活动、进食和体温也会持续出现每日节律。这些周期证明,动物必定有某种内部时钟——一种生物钟,调控生活的日常节律。
老鼠在漆黑的地底下,他们的生物钟最具代表性
隔离实验对人类造成的负担要沉重得多。事实上,抑郁、思维遗失、健忘和自杀念头经常在西佛伊身上发作,他的生物钟变得乱七八糟。最初几天,他的生理节律周期延长到25或26小时,但随着时间的推移,它跳来跳去,有时延长到48小时,其中西佛伊会睡上16小时,同时保持清醒超过32小时
任何曾因为跨时区旅行而产生精神和身体倦怠感的人,都可以证明重置生物钟是多么大的挑战。完成一趟从洛杉矶到伦敦的旅行之后,重新同步视交叉上核可能需要用上好几天时间——从经验来看,你的生物钟每提前一个小时,你恐怕就要用长达一天的时间来调整
你是早睡早起的“百灵鸟”,还是晚睡晚起的“猫头鹰”?这些鸟类术语指的是不同的时间类型,要判断你是百灵鸟还是猫头鹰,有一套标准化的诊断问卷:它包括人们喜欢什么时候上床、什么时候感觉最为清醒、什么时候更乐意去运动等问题。不同的时间类型反映了个体之间的自然变异,并受环境和年龄的影响。但不管我们的先天倾向是百灵鸟还是猫头鹰,大多数人是可以适应(尽管也会脾气暴躁)不同工作日时间安排的。
世界中,有很大一部分的劳动力是轮班职工:工厂工人、飞行员、护士、医生和警察,他们的工作要求晚上干活白天睡觉。轮班工人的睡眠-清醒周期,大多与他们的自然节律不同步。而且,大多数轮班职工还需要不断调整这一周期:在工作日,他们晚上活动,可到了周末,又是白天活动。这让问题变得更加复杂。毫不奇怪,轮班工作成为大量健康问题的风险因素,包括溃疡、心血管疾病和2型糖尿病。这些问题背后的原因尚不完全清楚,但一部分原因在于,它们是内部生理周期与外部刺激不匹配所导致的。举例来说,胰岛素等激素,一般是在预期的正常进餐时间增加。人体的预期进食和实际就餐时间的长期失调,似乎会促成糖尿病。[插图]例如,动物研究表明,从基因上删除胰腺的生物钟,而保留视交叉上核中和其他器官的生物钟,会增加小鼠糖尿病的发病率。这表明,我们体内多套生物钟之间的协调,对生理健康至关重要。
在濒死的时刻产生了“一种压倒性的精神敏捷和确定感。心理活动变得庞大,上升到百倍速度或强度……时间大大扩展。人准确判断所处的情况,以闪电般的速度行事。在许多案例中,还会突然出现一种对人整个过去的回顾。”[插图]
幻肢告诉我们,大脑坚定地制造一种“我们拥有构成肢体的骨骼、肌肉和神经”的错觉,哪怕肢体消失,它也会不屈不挠地继续制造这种错觉。因此,真正的错觉不是幻肢,而是对我们实际肢体的拥有感。幻肢综合征是一种令人费解的现象,但过分关注幻肢的神秘,也会让我们从真正的谜题上分心。真正的谜题是:一开始,大脑是怎样制造对我们身体的有意识知觉呢?[插图]类似地,过分地聚焦于危及生命的情况下的慢动作效应,妨碍了我们关注真正的谜题:我们对时间流逝的“正常”感知
实际上,我们用不同的速度执行相同动作的能力,是人类运动系统的一项重要特征。我在跟婴儿说话时会放慢讲话的速度,讲座时要是时间不够用,我就会加快语速。如果你正在教孩子怎样系鞋带,你可以慢慢地系,但要是你急着出门跑步,你会非常迅速地把鞋带系好,你还可以在脑海里,想象自己以比实际更快地系鞋带。
我们对时间的“感知”,并不像听觉或视觉那样是一种真正的感知。我们没有时间的器官,我们的眼耳口鼻舌或者皮肤上都没有时间受体。由于时间并不具备像光或者空气分子随压力变化那样的物理性质,也不可能存在时间受体。然而,大脑不仅测量时间,还感知到时间的流逝,使我们似乎能感觉到时间的流淌。然而,大量的时间错觉表明,我们时间感的准确性可以极大地偏离客观的时钟时间,而且我们的时间感往往由这些错觉所构成
在某种意义上,人类对判断时间的追求,可谓是太过成功。几个世纪以前,时钟几乎不必彼此校准。今天,我们已经兜了一整圈又回到原点,但不是因为时钟不精确,而是因为它们太精确了。爱因斯坦的广义相对论提出,任何时钟所测量的时间都受重力的影响。因此,相同的原子钟,承载在GPS卫星上发射进入太空后,会走得更快些(要让GPS运作起来,必须将这种效应考虑在内)。实际上,两台高精度光学原子钟,一台放在地板上,另一台放在桌子上,它们所测量的时间都会有些许偏差。那么,哪一台时钟判断的才是真正的时间?我们将看到,这个问题本身就提得不正确。
所谓的精神时间旅行,就是不耐。
我们的祖先是怎么获得在精神上将自己投射到过去和未来的能力的呢?我们是因为能够进行精神时间旅行而理解了时间的概念,还是说,我们得以进行精神时间旅行恰恰是因为我们理解了过去、现在和未来的概念?动物研究无法带来这些问题的答案。丛鸦和大猩猩固然拥有指引自己当前行为以实现将来理想结果的能力(不管你是否把这叫作精神时间旅行),但它们指向未来的思考能力显然与人类有着巨大的差距。哪怕不考虑其他原因,没有对日月年的语义理解,没有理解时间概念的能力,很难对未来几天、几个月和几年做计划。精神时间旅行是一种多维认知特质。它可能是无数会聚的进化步骤的产物,包括语义和情境记忆、语言、数字感以及将时间空间化到心理时间线上。