《 大腦簡史 》，有點忘記當初為什麼會買這本書，可能是因為單純好奇大腦的運作方式，也或許是因為老婆懷孕，對於即將到來的新生命，我想更了解他們的大腦漸漸發育成熟的過程究竟會經歷些什麼。但無論如何，大腦對我而言就是有種神祕的吸引力，想要更了解它的運作機制。
這本書在講的是大腦的發展演化，用了與《 自私的基因 》一樣的擬人化手法，在基因的基礎上來討論大腦是如何一路由有機分子演變成現在如此不可思議的複雜存在。雖然是由基因所創造，但最終卻處心積慮想擺脫基因的控制，從基因到大腦，從大腦到心靈，擬人化的手法加上對抗的戲劇感，這本書將本來應該很難啃的大腦科學寫得非常輕鬆有趣。而且過去我讀的科普書絕大多數都是翻譯書籍，而這是一本台灣人寫的科普書，用字遣詞顯得本土得多，又額外多了幾分趣味。
～以下有雷，小心慎入～
作品相關
- 作品：大腦簡史：經過四十億年的演化，大腦是否已經超脫自私基因的掌控？（二○二一年版）
- 作者：謝伯讓
- 出版社：貓頭鷹
- 出版日期：2021/08/19
- 語言：中文
《 大腦簡史 》，我喜歡的三個地方
從有機分子到大腦的演化
數十億年前，原始的地球上存在著許多有機分子。其中有些分子稱為「複製子」，這些分子可以自我複製和聚合，它們也就是我們體內遺傳物質的前身。
億萬年過後，這些複製子終於修成正果，演化出了神經細胞、神經系統以及大腦。
仔細想想還真的是很神奇，最一開始，地球上還沒有生命的時候，就只有許多有機分子，突然有某個瞬間，某種有機分子得到了保護自己的外膜，提升了在惡劣環境存活下來的能力，就像得到外掛一樣，開啟了它傳奇般的演化之旅。
先是有了外膜保護自己，下一步是得到離子閘與電位差來與外界溝通，發展出突觸得以發號施令，原本的有機分子在這一步正式成為了神經細胞。於此同時，原本只是單細胞的存在也在慢慢地群聚，漸漸成為多細胞生物，從原本每個細胞都是全才漸漸演變為分工，並且擁有突觸的神經細胞成為得以號令群雄的角色。從這個角度來看，其實大腦就像是掌握資源的領導者，而一般細胞就是負責工作生產的勞工或農民。
雖然說分工的出現帶來了許多好處，但其實也可能帶來危機，例如說分工後的單一細胞已經失去了獨立存活的通才能力，雖然提升了生產的效率，但這是好是壞卻很難說。從細胞的視角來看也許很難懂，但如果從歷史的角度來看就會明白，生產效率的提升其實並非意味著幸福感的提升。實際的狀況是，多出來的東西總是掌握在少數人的手中，而絕大多數人都只是活在差不多剛好溫飽的程度，相比於過去只要吃飽就能休息的採獵生活，失去自由的分工生活很難稱得上是幸福。而這個概念回到神經細胞與一般細胞上也是一樣，掌握主導權的神經細胞會得到最多的資源。
當分工變得愈來愈精細，以神經細胞為核心的生物也變得愈來愈複雜，神經細胞更是漸漸往身體深處躲去，慢慢移往身體中央較安全的地方，形成脊索，於是最早的脊索動物就出現了，至此，一副儼然皇帝坐陣中央，小兵在前線保家衛國的構圖就完成了。
同時，神經細胞自己的能力也不斷加強，在原本的基礎上再發展出味覺、嗅覺、聽覺、視覺，甚至還得到了語言能力，讓人類能夠將知識與經驗傳承下去，原本就很強大的人類又變得更加所向無敵。
大腦演化的過程是一段很漫長的道路，作者用擬人化的風格將這段過程寫得相當有意思，而且這段從單一個體走向分工、從地方分治走向中央集權的演化總會讓人聯想到人類的歷史，自古至今無所不在，就連基因的演化也一樣離不開歷史的循環，真是不可思議。
其實我很喜歡作者在討論分工出現時利用歷史來比喻的橋段，那時人類從採獵進入農耕社會，生產效率大幅提升，這麼一來，人類應該會愈來愈不需要擔心餓肚子，那理論上應該會變得愈來愈快樂才對，但事實上分工卻不是這麼一回事。分工不是為了讓每個人變得幸福而存在，因為所有增加的資源都會聚集在權力者的手中，底層的人到頭來還是只能拿到剛好足以生活的資源，以前可能只要採到足以吃飽的食物就能夠休息，現在卻變成得無止盡地一直工作，在分工提升生產效率之後，人類好像反而迷失了原先的目的。對應到神經細胞與一般細胞的話，整體而言，分工確實讓整體變得更加強大，然而對一般細胞來說，甘願捨棄原本的單細胞生活真的是件好事嗎？……原以為是在看大腦的演化，卻沒想到會看到如此警世的內容。
大腦演化的難關
我們都只是被莫名力量操控的傀儡。
無可否認，「基因」是生物的設計圖，即使是強大到讓人類得以超脫食物鏈規範的大腦也一樣是根據基因所設計出來的。在作者的安排下，我們看到大腦儼然變成小說主角一樣，一路在嚴酷的環境與其他生物競爭，最終得以脫穎而出，成為號令天下的王者，而基因在這段過程就退居二線成了個配角。然而，實際上，大腦之所以成為現在的大腦，絕對離不開基因的幫助，甚至可以說，沒有基因的幫助，人類大概仍然會停留在黑猩猩的時期。
不得不提的是大腦演化過程所遇到的六個難關：大腦血流量不足、大腦無法從血液中有效獲取能量、大腦容量太小、頭顱肌肉形成緊箍咒、神經網絡連結不足以及智慧不足。
先是需要更多的氧氣與能量，再來是想要更大的空間，最後是追求自身能力的提升，這每一項都是促使人類得以脫穎而出的重大改變，而這每一項改變的背後全都意味著某些基因的改變，像是RNF213基因可能導致流往大腦的血流量大增，SLC2A1基因可能讓大腦得以提升吸收葡萄糖的能力、ASPM基因可能使得人類大腦擴增、MYH16使得人類咀嚼肌變小間接釋放了對頭骨的束縛、SRGAP2基因可以延緩神經細胞成熟的時間並增加神經脊的數量、長度和密度、FOXP2基因讓語言能力變強……等等。
關於大腦自身，書裡還提到了幾個我覺得很有趣的地方：血腦屏障、睡眠與大腦除污、迫使母親早產、大腦與身體爭奪資源以及文化演化。
血腦屏障是指大腦與身體之間的護城河，絕大多數的分子都是進不了大腦的，只有微小的水分子、氧氣和二氧化碳才能滲透過這個血腦屏障，而重要的養分例如血糖則需要透過載體才能穿越。這道屏障可以保護大腦，阻擋細菌、讓大腦不會受到血液中的荷爾蒙影響。
睡眠與大腦除污也是很有趣的特點。提到睡眠的功能，目前主流的理論認為是身體的修補、發展與成長，另外睡眠可能也有助於鞏固記憶。但最新的研究顯示，睡眠還有一個功能是清理腦中的廢物，如果這套清理廢物的機制沒有正常運作就有可能使某些蛋白質殘渣累積成類澱粉斑，並導致阿茲海默症。
迫使母親早產並非指一般在醫院所指的早產，而是相比於其他生物，人類胎兒在母體裡孕育成長的時間比例相對短得多。以黑猩猩為例，其240天的孕期占平均壽命的1.32%，而人類280天的孕期則占平均壽命的0.96%，如果按照黑猩猩的標準來看，人類的孕期應該要長達13個月左右。雖然理由仍然沒有定論，但目前出現的推論幾乎都將原因指向是大腦，例如嬰兒頭顱如果發育得太大會導致難以順利通過產道，母親的身體無法再負荷來自胎兒自身的高能量代謝(高能量消耗的源頭就是大腦)，或者也有科學家認為是因為提早出生，大腦就可以及早進行學習。
大腦與身體之間彼此搶奪資源這點很直覺，例如嬰兒在六個月大時，大腦的成長會開始加速，同時身體的成長也趨緩，到四歲達到頂峰。而相反過來則是青春期，人類大腦的葡萄糖代謝率開始平穩降低，同時間，身體也開始快速增長。
文化演化是一個很特別的概念，原本的演化都是因為基因的改變與天擇的結果，然而大腦讓人類學會經驗以及製造工具，這讓許多天擇不再成為人類必須面對的困境，例如天熱我們有冷氣、天冷我們有衣服、想飛我們有飛機(甚至還能上太空)、想潛水有水肺……等等，人類的演化開始從基因演化走向文化演化，近來來我們的變化幾乎全都是文化上的改變。
基因與大腦的戰爭
大腦在演化出意識狀態之後，某些意識狀態(例如愉悅感)在人們心中的地位，似乎變得比生存繁衍更加重要。
最後一個題目是最有趣，同時我個人覺得可能也是作者最想討論的問題，大腦發展到現在是否真的對基因舉起叛旗，甚至是否真的能擺脫基因的限制。先是把大腦與基因擬人化，接著用戰爭來營造對立與衝突感，讓原本單純的科普書增添了幾分小說般的戲劇感。
一直以來，基因都是演化的主角，即使是大腦也都是因為基因而得以存在，前面提到大腦發展的六個難關其實也都是因為基因出手才得以突破，無論怎麼想，基因都像是大腦的老大。然而，大腦一路演變成如今的模樣，人類變得有能力透過工具與知識經驗傳承來適應許多嚴苛環境，看起來我們似乎真的有可能擺脫基因的控制，而其中最重要的殺手鐧就是「心靈」的存在。
心靈或者說意識一直都是科學界的大哉問，我們會認為它應該是存在於大腦中，但又不曉得它究竟是如何產生。但無論如何，心靈與意識的存在讓我們會去追求一些與生存繁衍無關，甚至有害的事物，例如追求柏拉圖式的愛情、追求愉悅感大過於生育或者是更極端的自殺。
在許多方面都可以看得出大腦對基因的反抗，但也有人認為這些反抗仍然在基因的控制範圍內，如果從一個更高的角度來看，那些對單一個體有害的行為不見得對群體也有害，而那些看似短期內有害的行為拉長時間來看說不定反而有利。無論到底誰對誰錯，在這場戰爭中出現了一個我覺得最有趣的問題：自由意志究竟存不存在？
前面提到心靈與意識是大腦對抗基因的一大武器，而我們又對心靈與意識的成因不甚了解，在這邊可以先自問一個問題：我們是否是直接看見這個世界？……答案是否定的，世界的影像透過眼睛進入大腦，而我們所看見的則是大腦給我們看的影像，只是這個影像在長久的演化以來變得幾乎與真實無異，但本質上仍是「間接」。
而且這種間接是有具體證據的，除了人類可以在無意識之間處理潛意識資訊以外，有個更驚人的實驗發現，人類以為自己「決定」要舉起左手或右手的時間點的一秒鐘前，大腦就已經出現相關的神經變化，我們以為是先有「意志」要做某件事才產生相對應的生理變化，但實際結果似乎是相反的。更誇張一點來說，隨著科技的進步，未來說不定可以直接透過腦神經的反應來預測我們接下來所做的決定。
在這個議題之上更進一步衍伸就出現了「上傳心靈」的選項，如果我們認識這個世界都是透過大腦，而意識也顯然就存在大腦之中，那麼只要能夠讓電腦完全模擬大腦的運作應該就能把心靈上傳到雲端，讓人類就此徹底擺脫肉體與基因的控制，達成永生。
然而這種作法一定也會讓人產生疑慮：上傳到雲端的心靈還是「我」嗎？會不會在上傳上去的瞬間就成了兩個不同的個體，彼此之間無法知道對方在想什麼，這樣的永生又不是「我」，這樣有意義嗎？對此，作者提出了另一個很有趣的思想實驗：假設我們現在有一種功能完全與腦神經細胞一致的奈米矽晶片，接著開始一個一個取代原本大腦裡的神經細胞。
這種逐步取代的作法理論上應該不會導致意識不連續的問題，一來是因為目前科學家並沒有發現意識是由單一神經細胞控制的證據，二來是作為前提的奈米矽晶片應該要能夠完全等同腦神經細胞。同理，應該也不會出現替換成奈米矽晶片後導致意識強度變弱的狀況，因為如果意識強度變弱而奈米矽晶片又能讓大腦運作正常的話，就會出現「覺得鮮紅色是暗紅色」這種感覺弱化現象，同時又會說出「這是鮮紅色」這種話，導致行為與意識出現矛盾。最終，大腦神經細胞完全被矽晶片取代，我們的意識狀態可以說就已經上傳到雲端，也不會出現意識不連續的問題，上傳心靈以後的我仍然是我，如此一來，就只剩下最後一個問題：我們真的會選擇拋棄肉體嗎？
閱畢小感
這本書是很有趣的腦科學科普作品，用淺白生動的方式解釋了有機分子是如何慢慢演化為現在這顆強大的大腦，透過擬人化並讓基因作為反派營造出矛盾戲劇感，突顯出大腦所帶來的許多值得深思的議題，其中尤其又以心靈的存在最為奇異，人類好像變得能夠為了追求心靈上的滿足而犧牲基因上生存繁衍的本能。
另一個特別的地方是，作者在這本書提出了許多對於大腦的想法以後，為了不讓它只是一家之言，於是又請來各種不同領域的專家針對內容做進一步的批判討論，不只是在原先的主題上繼續延伸發想，甚至連不認同的部分也一起仔細討論，從正反兩面來探討作者的論點，最終讓讀者自行去吸收判斷自己心中的答案，讀完真的是收穫良多。
這部作品在我心中……
- 生動有趣的腦科學科普書
- 從有機分子變成人類大腦的奇幻旅程
- 大腦以及心靈意識的探討
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