葉夏

（樟木中心衛(wèi)生院，廣西 昭平 546807）

大腦皮質(zhì)功能原理探索之假說

葉夏

（樟木中心衛(wèi)生院，廣西 昭平 546807）

信息是大腦皮質(zhì)功能的基礎(chǔ)，沒有信息自然沒有記憶、經(jīng)驗、思想、創(chuàng)造性等。因此要了解大腦皮質(zhì)的功能，就必然先了解大腦皮質(zhì)的信息，通過對信息的特點和規(guī)律進行研究，才有可能得出一個合理的方式去解釋大腦皮質(zhì)的功能。

大腦皮質(zhì)；信息；功能；程序

本文以信息的規(guī)律和大腦皮質(zhì)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，結(jié)合醫(yī)學知識，用清楚直接的方式解釋了學習、經(jīng)驗、創(chuàng)造性等。本文僅僅只是一些想法，筆者已經(jīng)盡了全力為這些想法提供可靠的理由，直到現(xiàn)在筆者也沒有草率地做出結(jié)論。筆者希望讀者能夠耐心地理解本文所提出的概念和理論，認真地把它看完，用平靜和嚴謹?shù)膽B(tài)度來審視。

1 信息

信息能夠貯存于我們的大腦皮質(zhì)，就必然有其物質(zhì)結(jié)構(gòu)來維持它的存在。由于當下科學技術(shù)的限制，我們尚且不能得知這種結(jié)構(gòu)是如何維持我們的大腦皮質(zhì)，因此本文用英文字母來表示一個信息。例如：A、B、C、D，就是信息A、信息B、信息C、信息D的意思。

2 程序

智能不僅僅是因為信息貯存于我們的大腦，更重要的是大腦的結(jié)構(gòu)如何處理信息。由于本文目的在于大腦皮質(zhì)功能的討論，所以對大腦皮質(zhì)以外的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能不做詳述。大腦皮質(zhì)是貯存信息的儲庫，是人類高級功能的中樞。經(jīng)驗、知識、思想、思維方式、創(chuàng)造力、想象力等高級功能都有賴于以大腦皮質(zhì)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。

高級功能固然有很多類型、很多形式。但是筆者對高級功能的類型進行研究后發(fā)現(xiàn)，各種高級功能的呈現(xiàn)無非就是，圍繞“信息群”和“信息之間的關(guān)聯(lián)”這樣的問題反復進行。

比如醫(yī)生從事醫(yī)學工作，因為他的大腦皮質(zhì)貯存著醫(yī)學方面的信息，什么情況下用藥、什么情況下停藥、什么情況下?lián)Q藥，這些都必然依靠大量的信息以及信息之間的關(guān)聯(lián)來支撐。

再比如說雕刻，雕刻師想要創(chuàng)作出什么樣的形狀，雕刻過程中刻刀的力度什么時候大、什么時候小，雕刻的工序哪個在前、哪個在后。這些都必然依賴于大量的信息以及信息之間的關(guān)聯(lián)。

從任何一類技術(shù)、知識或經(jīng)驗等等高級功能中都可以發(fā)現(xiàn)，它們都存在信息群，或者說一個信息組合體。醫(yī)學是醫(yī)學類信息的組合體，雕刻技術(shù)是雕刻類信息的組合體。信息的組合體構(gòu)建成高級功能。一個信息組合體就是高級功能的某一種能力、經(jīng)驗、思想、記憶等。

為了能夠在講解的時候更加方便，筆者必須為這種信息組合體給個合適的定義。因此，筆者把信息組合體稱為程序。醫(yī)學的信息組合體，可以稱為醫(yī)學程序。雕刻類的信息組合體，可以稱為雕刻程序。

為了使解說更加簡單明了，本文通常用甲、乙、丙、丁來各代表一個程序。如圖1，A、B、C、D、E、F六個信息各自組合成兩個程序，我們用一個圈圈來表示一個程序，圈圈里面的信息都是組合成該程序的所有信息。

圖1

3 信號通路

3.1 突觸傳導主要是指兩個細胞之間的突觸結(jié)構(gòu)的傳導功能，而信號通路則側(cè)重于一連串細胞的信號傳導。如圖2所示，A、B、C、D四個細胞的排列方式，四個細胞都是通過突觸結(jié)構(gòu)與相鄰細胞連接在一起的，這種情況下則需要一個新的概念去定義這一連串細胞的信號傳導路徑，這就是本文信號通路的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。筆者把一連串神經(jīng)細胞的信號傳導路徑稱為信號通路。

圖2

3.2 按照大腦皮質(zhì)功能定位的內(nèi)容，視區(qū)位于枕葉距狀溝周圍的皮質(zhì)，聽區(qū)位于顳橫回，等等的這種分區(qū)，把信息的類型劃分得極為簡單。這種極為簡單的分區(qū)使得信息與信息之間分類明確。但是一個程序的信息不可能這么單純的分類。比如作為一名醫(yī)生，醫(yī)學上的信息即要有視覺上的、也要有聽覺上的，信息的類別復雜多樣，不可能只限于一個功能區(qū)。因此，只有像信號通路這樣的存在，才有可能將不同功能區(qū)的信息聯(lián)系在一起，組合成一個信息組合體（程序）。

這就是信號通路的作用，它是一種傳導路徑。

3.3 用以說明信號通路存在的實例

3.3.1 實例一

記憶的神經(jīng)細胞化學假說把核糖核酸（RNA）看做是記憶分子。已有大量的行為證據(jù)給這個假說以支持。例如，人腦細胞中RNA的濃度，跟人的學習能力一樣，起先隨年齡而增長，然后又隨年老而下降。當神經(jīng)細胞受到反復刺激時，RNA在這些神經(jīng)細胞中的濃度會增加（H.Hyden＆E.Egyhazi，1962），RNA的合成被阻斷，動物的記憶就遭到破壞。

筆者認為：有點醫(yī)學知識的人都知道，突觸傳遞信號的功能需要消耗能量和遞質(zhì)，因為突觸前膜與突觸后膜中間存在突觸間隙，需要遞質(zhì)從突觸前膜出發(fā)，與突觸后摸的受體結(jié)合。

而完成一次信號傳遞，突觸前膜分泌的遞質(zhì)數(shù)量要達到或超過閾值。而突觸傳遞信號的遞質(zhì)來源于DNA。由DNA轉(zhuǎn)錄成RNA，再由RNA翻譯成遞質(zhì)。

這樣一來問題就很明顯了，當神經(jīng)細胞受到反復刺激時，信號的傳遞需要消耗大量的遞質(zhì)，RNA的出現(xiàn)只能說明突觸傳導的頻率在增加。既然人腦細胞中RNA的濃度跟人的學習能力一樣，起先隨著年齡的增長而增加，然后又隨年老而下降，那么這不就是信號通路傳導頻繁的最好說明嗎？

在相關(guān)的實驗中，阻斷RNA的合成，動物的記憶遭受破壞。這是因為化學性突觸傳導的遞質(zhì)來源被阻斷了，電流無法刺激突觸前膜分泌遞質(zhì)，無法完成信號傳導功能。將RNA的合成阻斷，即阻斷遞質(zhì)的來源，記憶自然就遭受影響，影響了記憶既是影響了學習。

當然，以上的學習過程只是一種假設(shè)，需要相關(guān)實驗來證明?！皩W習”是大腦整體結(jié)構(gòu)的作用完成的，由于本文研究的對象是大腦皮質(zhì)的各種功能，因此，與大腦皮質(zhì)功能以外的內(nèi)容本文不做相關(guān)的解說。

3.3.2 實例二

在當下的fMRI實驗中，已經(jīng)有不少實驗證明大腦區(qū)域的“小世界”的存在?！靶∈澜纭奔词窍嚓P(guān)事物之間的連接而形成的網(wǎng)絡(luò)。本文作者認為“小世界”很可能就是信號通路。

3.3.3 實例三

大腦皮質(zhì)的聯(lián)絡(luò)機能：在大腦皮質(zhì)，除了特異感覺投射區(qū)和運動區(qū)之外，還有更廣大的區(qū)域。這些區(qū)域一般稱為聯(lián)絡(luò)區(qū)，主要的有：感覺聯(lián)絡(luò)區(qū)、運動聯(lián)絡(luò)區(qū)、前額聯(lián)絡(luò)區(qū)等。

聯(lián)絡(luò)區(qū)的存在說明區(qū)域之間必然有聯(lián)系，我們從突觸傳導的內(nèi)容可以了解，這種聯(lián)系并不是一個信息從一個區(qū)域傳到另一個區(qū)域，信息不是像貨物一樣搬運。而是區(qū)域之間的信號傳導。區(qū)域之間的信號傳導意味著信息之間的信號傳導。

4 信號通路的特點

4.1 生物規(guī)律

4.1.1 生物規(guī)律

因為不管什么器官都存在代償機制，器官的功能強大與減弱，與這種代償機制有一定的關(guān)系。如果器官的工作量增加，代償機制就會適當?shù)卦鰪娖鞴俚墓δ芑顒右赃m應工作量的增加。如果器官的工作量減少，代償機制就會適當?shù)販p輕器官的功能活動。“有用則強，無用則弱”這個規(guī)律是在代償機制下產(chǎn)生的。

4.1.1 說明生物規(guī)律存在的實例。

4.1.1.1 比如運動系統(tǒng)的功能，人體的肌肉，如果一個人長期鍛煉的話，肌肉就會變得強壯發(fā)達，但如果四肢癱瘓以后，四肢的肌肉得不到使用，就會漸漸萎縮。這就是“有用則強，無用則弱”的意思。

4.1.1.2 比如免疫系統(tǒng)的功能，在沒有外環(huán)境因素的刺激時，記憶細胞的數(shù)量很少；當機體受到異物刺激時，記憶細胞就會被激活而大量存在。這就是“有用則強，無用則弱”。

4.1.1.3 比如造血系統(tǒng)的功能，當機體大量輸血時，會影響制造血系統(tǒng)的功能；當機體失血時，會激發(fā)造血系統(tǒng)的功能。這就是“有用則強，無用則弱”。

4.1.1.4 比如呼吸系統(tǒng)的功能，當血液含氧量過高時，會刺激呼吸中樞抑制呼吸肌的功能運動；當血液含氧量過低時，會刺激呼吸中樞亢進呼吸肌的功能。這就是“有用則強，無用則弱”。

4.1.1.5 比如泌尿系統(tǒng)的功能：當機體水的攝入量過少時，泌尿系統(tǒng)的功能就會減少尿液排放；當機體水的攝入量過多時，泌尿系統(tǒng)的功能就會增加尿液的排放量。這就是“有用則強，無用則弱”的規(guī)律。

4.1.1.6 比如心血管系統(tǒng)的功能：當心輸出量、外周阻力、血量等發(fā)生變化時，心血管中樞調(diào)節(jié)中樞的作用使血壓不至于發(fā)生過大的波動，保持相對恒定。這就是“有用則強，無用則弱”的規(guī)律。

以上實例都是在機體健康的基礎(chǔ)上形成。由于能列舉的實例太多，本文不做一一詳述。筆者之所以要在談?wù)撔盘柾返奶攸c之前先講講這個規(guī)律，是因為信號通路的特點也遵循著“有用則強，無用則弱”的規(guī)律。

4.2 信號通路的特點

突觸分為電突觸和化學性突觸。化學性突觸在傳遞信號過程中需要釋放一定量的遞質(zhì)，通過遞質(zhì)將一個神經(jīng)元的信號傳遞給另一個神經(jīng)元。而電突觸的信號傳遞不需要遞質(zhì)，傳導速度更快，幾乎無潛伏期。因此電突觸的信號傳導能力要遠勝于化學性突觸。

既然信號的傳導有強弱之分，那么依靠信號通路把信息連接在一起也就有強弱之分。筆者把由電突觸來連接信息的連接稱為強連接；把由化學性突觸來連接信息的連接稱為弱連接。信號通路把相關(guān)信息連接在一起，形成一個信息組合體，這種連接就是強連接。因為只有強連接才有可能把不同功能區(qū)的信息組合在一起，形成一個牢固的整體。所以本文所談到的信號通路都屬于強連接。

我們不妨做這樣一種假設(shè)：

一條傳導路徑的所有突觸都是化學性突觸。由于某種原因使得這條傳導路徑的傳導反復發(fā)生，化學性突觸的遞質(zhì)因為反復的信號傳導而反復釋放，在這個過程中，可能是釋放的遞質(zhì)刺激了電突觸結(jié)構(gòu)的形成，也可能是遞質(zhì)與受體結(jié)合刺激了電突觸結(jié)構(gòu)的形成，也可能是遞質(zhì)與受體結(jié)合后分解的殘片刺激了電突觸結(jié)構(gòu)的形成。總之電突觸在生物的代償機制下形成，使得該條傳導路徑的傳導功能大大增強。

按照上面那樣繼續(xù)推論下去：由于某種原因，這條傳導路徑的信號傳導不再發(fā)生，沒有了電流的刺激，其結(jié)果可能會有兩種：第一種，電突觸的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而重新轉(zhuǎn)變成化學性突觸。第二種，那就是繼續(xù)維持電突觸的結(jié)構(gòu)而無用武之地。但是我認為前者的可能性比較大，因為道理很簡單：如果電突觸形成以后無法再轉(zhuǎn)變成化學性突觸，也就是強連接無法再轉(zhuǎn)變成弱連接，那么我們曾經(jīng)的記憶是如何忘記的呢？

如上所述，筆者認為信號通路同樣遵循著“有用則強，無用則弱”的規(guī)律。

人在學習一類知識或技能的時候，往往需要反復練習、反復思考。這可能與信號通路的建立，把相關(guān)信息組合成一個程序有關(guān)。因為相關(guān)信息的強連接需要一個形成的過程。我們可以做這樣一種假設(shè)：人在學習知識的過程中，需要貯存大量的信息，這些信息有視覺上的也有聽覺上的。這些信息由于處在不同的功能區(qū)，不能任意地組合或者聯(lián)系在一起，使得學習之初無法將所學習的知識運用自如。在經(jīng)過反反復復練習和思考，通過刺激相關(guān)信息之間的連接，相關(guān)信息之間的細胞由于反復地傳導信號，化學性突觸反復釋放的遞質(zhì)刺激了電突觸結(jié)構(gòu)的形成。因而形成了信號通路，能夠滿足相關(guān)信息之間的強連接，又滿足了無關(guān)信息之間的弱連接。這種信息連接關(guān)系，使得相關(guān)的信息組合成一個信息組合體，即程序。程序的形成，代表著這個人擁有了某種能力，他在這種知識上的運用比學習之初更加自如。

5 程序的特點

5.1 程序里面的信息

在大腦皮質(zhì)，程序代表著高級功能的某一類型或形式，由相關(guān)的信息組合而成。比如：醫(yī)生腦子里的醫(yī)學，是由醫(yī)學信息組合而成的程序。更確切地說，應該是由醫(yī)學信息與醫(yī)學信息之間的強連接組合而成的程序。那么我們不禁疑問，是什么原因決定了這個信息屬于醫(yī)學而不是屬于哲學、數(shù)學、藝術(shù)或者其他呢？用另外一種方式提問的話，也可以這樣說：為什么這個程序里面的信息，是這個程序呢？這是一個必須思考的問題。我們可以從一些實驗例子中去尋找原因。

巴甫洛夫以太做實驗，建立了條件反射學說，在動物實驗中，給犬喂食物會引起唾液分泌，這是非條件反射。食物是非條件刺激。給犬以鈴聲刺激則不會引起唾液分泌，因為鈴聲與食物無關(guān)，故鈴聲稱為無關(guān)刺激。但是，如果在給犬喂食物以前，先給予鈴聲刺激，然后再給以食物，經(jīng)過反復多次的鈴聲與食物結(jié)合后，每當鈴聲一出現(xiàn)，也會引起犬分泌唾液。這樣鈴聲不再是無關(guān)刺激了，鈴聲變成了進食的信號，成了信號刺激。由信號刺激引起的反射活動，稱為條件反射。所以信號刺激即條件刺激。形成條件反射的基本條件是無關(guān)刺激與非條件刺激在時間上的結(jié)合（強化）。任何無關(guān)刺激通過與非條件刺激的結(jié)合，都可以形成條件反射。（本段內(nèi)容摘自人民軍醫(yī)出版社2007年7月第1版第一次印刷《生理學》，第218頁）

筆者不否認這個實驗除了大腦皮質(zhì)的功能以外，還有中樞系統(tǒng)其他部位的作用。作為針對大腦皮質(zhì)功能研究的文章，本文只談?wù)摯竽X皮質(zhì)功能的部位。在這個實驗中：鈴聲是一個信息；犬進食和分泌唾液是高級功能的一種能力，即一種進食程序。在條件反射形成之前，給犬以鈴聲刺激不會引起唾液分泌。原因在于鈴聲信息不是進食程序的信息。只有“鈴聲信息”和“進食程序”兩者之間形成信號通路之后，鈴聲信息才成為進食程序的信息。這時候給予鈴聲刺激才能引起犬分泌唾液。所以“鈴聲信息”是否屬于“進食程序”要看兩者之間是否形成信號通路。

由此可見，任何一個信息是否屬于某個程序，則看信號通路是否把兩者強連接在一起。程序原本就是一群信息的組合體，程序里面所有的信息都是因為信號通路形成的強連接，而被看成是一個整體。

5.2 信息之間的關(guān)聯(lián)

信號通路是由于反復的信號傳導，使原來的化學性突觸轉(zhuǎn)變成電突觸，原來的弱連接轉(zhuǎn)變成強連接而形成的。在巴甫洛夫的條件反射實驗中，是什么原因引起犬的大腦皮質(zhì)內(nèi)“鈴聲信息”與“進食程序”之間發(fā)生反復的信號傳導呢？

一個生物個體，所處的環(huán)境除了內(nèi)環(huán)境就是外環(huán)境，鈴聲、食物以及兩者存在的關(guān)系都是外環(huán)境的環(huán)境因素。從巴甫洛夫的條件反射實驗中可以看出，外環(huán)境因素對程序的影響是一種客觀存在的事實。

“鈴聲”和“喂食”就是各自獨立的外環(huán)境因素，本不產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。但在每次喂食之前給予鈴聲，使得這兩個因素產(chǎn)生了關(guān)聯(lián)。這個關(guān)聯(lián)在外環(huán)境產(chǎn)生的原因，在于兩個因素的時間先后順序上“反復演繹”而形成的規(guī)律。這個規(guī)律正好符合信號通路的形成條件。信號通路就是因為信息之間的“反復信號傳導”而形成的。在犬的主觀世界里，鈴聲是一個信息，喂食是一堆信息。兩者反復的信號傳導使得兩者之間形成了信號通路。信號通路的形成表明“鈴聲信息”已經(jīng)成為“進食程序”的一部分，“鈴聲信息”已經(jīng)進入“進食程序”的范圍圈。當再次給予鈴聲刺激的時候，正是犬進食程序發(fā)揮作用的時候，自然會引起與進食程序相符合的行為和反應。在這個過程中，鈴聲和進食的反復刺激是一種外環(huán)境因素，正是這個外環(huán)境因素的影響，引起了信號的反復傳導。

在人的大腦里面，還有另外一種可能，可以使兩個信息之間發(fā)生反復的信號傳導，那就是自主意識、或者說自主思維的活動。人的思考、回憶、妄想等自主意識活動都可以做到信息之間的反復傳導。但自主意識可能涉及大腦皮質(zhì)以外的結(jié)構(gòu)和功能，因此本文不做詳述。

5.3 外環(huán)境對智能的影響

從條件反射這個例子我們可以發(fā)現(xiàn)，一個信息是否屬于某個程序要看信號通路是否形成，而信號通路的形成要看外環(huán)境因素的刺激。因此在沒有自主意識參與下，一個信息是否屬于某個程序，最終還是由外環(huán)境因素所決定。

對人類而言，外環(huán)境是一個復雜的影響因素，因為外環(huán)境各種事物的關(guān)聯(lián)錯綜復雜。比如一個醫(yī)生大腦里面的醫(yī)學，由醫(yī)學信息組合而成。決定這個信息是否屬于醫(yī)學由外環(huán)境因素來決定。外環(huán)境因素決定“頭暈”和“高血壓”兩者有關(guān)聯(lián)，那么在大腦皮質(zhì)兩者就有關(guān)聯(lián)。而外環(huán)境因素的影響，可以通過閱讀、實踐等多種途徑來影響。因而醫(yī)學信息之間的信號通路可以通過多種刺激方式來建立。這就使得醫(yī)學知識可以通過多種途徑來獲得。

正因為如此，對醫(yī)生而言，除自主意識活動外，由于每個醫(yī)生的經(jīng)歷各不相同，使得外環(huán)境因素方面的影響也各不相同，因此醫(yī)學在每個醫(yī)生的大腦皮質(zhì)所呈現(xiàn)出來的內(nèi)容都各不相同。這就是經(jīng)驗和知識的差別，影響著醫(yī)生的判斷和決定。

從巴甫洛夫的實驗來說，“鈴聲”和“喂食”兩者的關(guān)聯(lián)，在外環(huán)境里沒有絕對性。如果用另一個因素與“喂食”產(chǎn)生關(guān)聯(lián)而不是“鈴聲”，那么外環(huán)境里“鈴聲”與“喂食”的關(guān)聯(lián)就不存在了。這個時候，程序里“鈴聲信息”和“喂食程序”的連接已經(jīng)不適合外環(huán)境的變化。新信息和“喂食”在外環(huán)境產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)，影響了程序的信號傳導，經(jīng)過反復的刺激，新信息與喂食程序形成信號通路，使得新信息成為喂食程序的一部分。這個時候如果外環(huán)境再次給予新信息的刺激，正是犬進食程序發(fā)揮作用的時候，自然會引起與進食程序相符合的行為和反應。

外環(huán)境因素對智能的影響無可厚非，但至于這種影響是否正確就不能妄加評論了。比如古人從日出與日落的規(guī)律中，認為太陽圍繞地球轉(zhuǎn)那樣，外環(huán)境事物之間建立起來的關(guān)聯(lián)是一回事，這種關(guān)聯(lián)是否是事物規(guī)律的本質(zhì)又是另一回事。因此，我們對自己所知道的事物不一定正確，因為外環(huán)境因素在事物之間產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)，可能僅僅是一種偶然或者表面現(xiàn)象。正如某某明星的緋聞、某某廣告商的宣傳、某某人大言不慚的吹牛。

因此，如果沒有自主意識的判斷，外環(huán)境因素的影響將起到?jīng)Q定性的作用。比如傳銷組織的各種說辭，一個人在這種說辭下如果自主意識缺乏判斷能力，那么他的思維自然而然地就被圈進這種說辭里去。

5.4 程序的動態(tài)變化

信號通路對程序來說至關(guān)重要，因為它決定了程序內(nèi)部信息量的情況。因此，信號通路上的變化，可以帶來程序內(nèi)部信息的變化，即引起程序的變化。程序的變化意味著該程序所對應的高級功能發(fā)生變化。

如果一個信息與某個程序的內(nèi)容在外環(huán)境因素的影響下產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，并且不斷地刺激信息與程序的相互傳導，在反復的刺激下形成信號通路，新信息與該程序就強連接在了一起，成為該程序的一部分，從而使得這個程序的信息量增大。該程序所對應的某種高級功能則獲得了新知識，增大或者說豐富了經(jīng)驗值。這個人對這種高級功能上的表現(xiàn)則更加自如。如圖3所示，甲程序的發(fā)展過程：相關(guān)信息因為與該程序所對應的高級功能產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，在反復信號傳導后建立起了信號通路，相關(guān)信息因此進入了該程序的范圍圈，成為該程序的一部分。

圖3

同樣的道理，一個程序受外環(huán)境因素的影響，其中的一個信息不再受到刺激引起的信號傳導，連接這個信息的信號通路按“有用則強，無用則弱”的規(guī)律轉(zhuǎn)變成弱連接。轉(zhuǎn)變成弱連接以后的信息不再是原程序的一部分，該信息脫離出原程序的范圍圈。如圖4乙程序的發(fā)展過程。

既然一個程序的信息有增加也有減少的可能，那是否可以認為，程序的存在其實是個動態(tài)變化著的信息組合體？這個信息組合體，由于信號通路“有用則強，無用則弱”的規(guī)律而呈現(xiàn)出動態(tài)變化的過程。其中的信息有進有出，信息進出的原因與外環(huán)境因素的影響有關(guān)。如圖5所示，丙程序的發(fā)展過程。

圖4

圖5

一個信息是否屬于哪個程序，要看外環(huán)境因素的影響。在外環(huán)境因素的影響下，與該能力相關(guān)聯(lián)的信息進入該程序范圍圈的可能性大；與該能力無關(guān)聯(lián)的信息，則進入該程序范圍圈的可能性小。

6 信息的特點

由于受當前科學技術(shù)的限制，信息在大腦皮質(zhì)的貯存方式、信息的結(jié)構(gòu)仍然是個疑問。因此，筆者對信息的特點難以展開，只能從信號通路的特點里尋找一二。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)是一個復雜的傳導系統(tǒng)，其中一個神經(jīng)細胞就擁有1 000至10 000個樹突。因此，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的傳導路徑四通八達，非常復雜。在這么復雜的傳導系統(tǒng)里，一個信息可以從多個方向、多條傳導途徑與其他信息相連接。多方向的連接使得一個信息往往不只存在于一個程序的范圍圈內(nèi)，它可以是多個程序的信息。

如圖6所示：A、B、C、D、E、F、G7個信息，其中藍線是甲程序的信號通路，甲程序的信號通路把甲程序的信息緊密地連接在一起，形成強連接。紅線是乙程序的信號通路，乙程序的信號通路把乙程序的信息緊密地連接在一起，形成強連接。在這種情況下，A信息即是甲程序的信息也是乙程序的信息。甲程序所代表的能力里有A信息的內(nèi)容，乙程序所代表的能力里也有A信息的內(nèi)容。這就是多方向連接的樣子。

如果用程序的圈圈畫法，把以上兩個程序表達出來的話，其實圖6的內(nèi)容也可以畫成圖7那樣。

圖6

圖7

信息的多方向連接，使得一個信息并不只限于一個程序，這就有效地利用了大腦的有限資源。借助中樞神經(jīng)系統(tǒng)復雜的傳導功能，使大腦所貯存的信息更有效地得到運用，不必重復已有的信息而造成貯存空間的浪費。

從一種角度來看，這種多方向的連接為信息的搜尋創(chuàng)造有利的條件，其一是因為不必重復已有的信息，而大大減輕了搜尋的信息量，為減輕搜尋的難度創(chuàng)造了條件；其二是多方向的連接有利于多種途徑、多條線索的尋找，為目標信息的確定提供足夠的依據(jù)。

正是因為信息的這種多方向連接，使得信息之間的連接更加自由化，因而在大腦皮質(zhì)的程序，可以產(chǎn)生多種多樣的形態(tài)關(guān)系，如圖8、圖9所示的程序之間的關(guān)系。

圖8

圖9

信息的多方向連接導致程序與程序的內(nèi)容之間，產(chǎn)生某種聯(lián)系，這種聯(lián)系往往可以產(chǎn)生一些意想不到的結(jié)果。那就是筆者接下來所要談?wù)摰摹叭祟惖膭?chuàng)造性”。

7 創(chuàng)造性

信息、信號通路和程序是本文理論體系的基本內(nèi)容，在對這些基本內(nèi)容的概念、特點做完足夠的講解以后，才能將它們做進一步的展開，以達到由本而化，由化而生的目的。

在講到程序的特點時候，我們知道當外環(huán)境因素的原因，使得事物之間產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的時候，經(jīng)過反復的刺激可以使兩個原本無關(guān)聯(lián)事物的信息組合成程序。用鈴聲給狗狗提示喂食的過程就是個例子，所以要擴充一個程序的內(nèi)容，往往要為它增加更多的信息。而擴充程序的方式，就是尋找與程序?qū)母呒壒δ苡嘘P(guān)聯(lián)的事物，有了關(guān)聯(lián)才有擴充程序的條件。這其實就是創(chuàng)造性的其中一種來源。因為事物之間的關(guān)聯(lián)取決于外環(huán)境，所以這種創(chuàng)造性依靠外環(huán)境因素的影響。雖然主觀意識在尋找事物之間的關(guān)聯(lián)中起到不小的做用，但這涉及大腦皮質(zhì)以外的結(jié)構(gòu)功能，本文不做詳述。

還有一種來源，它的過程更為簡單，如圖7所示：甲、乙兩個程序，其中A信息共同屬于兩個程序。

圖7

圖6

為了講解更加簡單，我們可以把圖7畫成圖6所示的那樣：藍線部分是甲程序的信號通路，紅線部分是乙程序的信號通路。信號通路的作用，是把信息連接得更為緊密，形成強連接。如甲程序那樣，甲程序的信號通路把A、B、C、D四個信息連接得緊密，使得這四個信息形成一個信息的組合體，即形成一個程序。乙程序也是一樣，這種信息的組合體完全依靠信號通路的功能。

然而，信號通路僅僅是信號的傳導路徑，僅僅是在傳導能力方面強于普通的化學性突觸而已，它原本不存在屬于哪個程序的問題。因此，上圖的信號通路也可以畫成圖10所示的那樣：把兩個信號通路看成一個整體。

圖10

看成一個整體以后的信號通路，它是一個路徑更長、分支更多的傳導路徑，并且它的傳導能力沒有改變，仍然強于化學性突觸的傳導。因此，被看成一個整體以后的信號通路，它把A、B、C、D、E、F、G這七個信息緊密地連接成一個信息組合體，即一個新的程序。如圖11所示的那樣：甲、乙兩個程序，經(jīng)過對其信號通路的整體觀，而成為更大的程序，甲乙程序。

圖11

甲乙程序的形成，是因為甲程序和乙程序存在相同的信息，使得這兩個程序的信號通路相對接，相對接以后的信號通路，可以使兩個程序的信息彼此緊密連接而形成強連接。這也就相當于把兩個程序的信息作為一個統(tǒng)一的信息組合體，即一個新程序。

甲程序代表著一種能力，乙程序代表著另一種能力。這兩種能力的結(jié)合，創(chuàng)造了一種新的能力。這就是創(chuàng)造性的第二種來源。

人類的創(chuàng)造性并不是天生而來的，雖然有賴于千萬年進化而來的諸多條件，但它不是憑空出現(xiàn)的。它是在一定的信息積累、外界環(huán)境因素的影響中產(chǎn)生。

8 程序的分解

在談到程序的特點時我們已經(jīng)知道，程序是一個動態(tài)變化的信息組合體。它的動態(tài)變化情況完全取決于信號通路的變化情況，因此一個程序的信息量可以增加或減少。正是因為這個性質(zhì)，程序內(nèi)部的信息量處在一種不穩(wěn)定的狀態(tài)。這種狀態(tài)使得程序易于分解。

舉例來說：一個醫(yī)生，在醫(yī)學崗位上工作過一段時間。在這段時間內(nèi)，由于經(jīng)常接觸病人、經(jīng)常思考醫(yī)學知識，因此大腦皮質(zhì)的相關(guān)信息在反復刺激下連接在一起，形成強連接，即形成程序。但是因為某種原因，他離開了工作崗位而從事商品交易，因此外環(huán)境再也沒有醫(yī)學方面的刺激。這種情況下，他大腦皮質(zhì)的醫(yī)學程序，由于沒有了外環(huán)境的刺激，醫(yī)學方面的信息不再被相互傳導，其建立起來的信號通路以“有用則強，無用則弱”的規(guī)律而漸漸失去強連接，轉(zhuǎn)變?yōu)槿踹B接。弱連接以后的信息，不能視為被緊密連接在一起而獨立出來，離開了醫(yī)學程序的范圍圈。

離開醫(yī)學程序范圍圈的信息可能成為其他程序的信息。而醫(yī)學程序本身，在失去了原有的信息后漸漸地被分解掉。這個時候的醫(yī)生，他在醫(yī)學方面的經(jīng)驗、技能，可能會隨著程序的分解而流失。至于信號通路不再被刺激傳導以后，是否真的轉(zhuǎn)變成弱連接這個需要進一步的證實。

程序的分解，意味著能力的失去。這種失去并不是不可挽回，如果外環(huán)境因素的刺激再次引起醫(yī)學信息的相互傳導，則不排除原有程序出現(xiàn)恢復的可能。程序的這種分解和恢復，似乎也遵循著“有用則強，無用則弱”的規(guī)律。

醫(yī)生在從事商品交易以后，新的外環(huán)境因素刺激，為相關(guān)聯(lián)的信息相互傳導提供了條件，相關(guān)信息的反復傳導必然促使一個新程序的形成。而醫(yī)學程序的分解，可能為新程序的建立提供更多的空間或者資源。比如醫(yī)學程序的部分信號通路可能變成新程序的信號通路，醫(yī)學程序的部分信息可能成為新程序的信息。

因此，外環(huán)境的因素決定著程序的消長，程序之間的此消彼長主要是為了適應外環(huán)境的變化。

9 信息的二重分類

根據(jù)筆者這套理論體系內(nèi)容，筆者認為信息是存在著二重分類的。

第一重分類最簡單，按大腦皮質(zhì)的功能區(qū)分。比如說視覺區(qū)位于枕葉距狀溝周圍的皮質(zhì)，聽覺區(qū)位于顳橫回，其他類型的信息在大腦皮質(zhì)都有其功能區(qū)域。這種分類，在大腦皮質(zhì)就像國土邊疆一樣按區(qū)域劃分。大腦皮質(zhì)就好比是世界地圖，每一類信息在大腦皮質(zhì)都有它的一片土地。

第二重分類比較復雜，按程序劃分。即在第一種信息分類的條件下跨區(qū)域的分類方式，就像當下的跨國公司一樣。國與國之間雖然有疆域的劃分，把人分為中國人、美國人、德國人等，但跨國公司可以不按疆域，有選擇地將各國人才據(jù)為己用，這種不分國界和種族的公司就是一個完整的整體。同樣的道理，大腦皮質(zhì)的信息按區(qū)域分為視覺信息區(qū)、聽覺信息區(qū)、嗅覺信息區(qū)等，但程序可以不受區(qū)域的限制，將相關(guān)聯(lián)的信息聚集在一起形成某種功能。

10 總結(jié)

創(chuàng)作本文并非為了嘩眾取寵而標新立異，而是為了提供想法。提供想法是為將來的實驗和研究尋找出一個合理的方向。

[1]馮浩樓田仁.生理學[M].北京：人民軍醫(yī)出版社，2007.

[2]黃希庭.心理學導論[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1991.

Q426

A

1671-0037（2014）05-62-6

葉夏（1987.12-），大專，研究方向：大腦皮質(zhì)的功能原理。