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作 者 作 品

感官之旅
愛之旅
Deep Play心靈深戲
艾克曼的花園:栽培喜悅之旅
感官之旅:感知的詩學
園長夫人
人類時代:我們所塑造的世界
人類時代:我們所塑造的世界(全新修訂校對暢銷新版,吳明益推薦導讀)

譯 者 作 品

重回生命咖啡館
你的價值比你的同事高多少?──頂尖工作者必須面對的48個問題
人類時代:我們所塑造的世界
我們為何存在,又該如何定義自己?:從人類起源到生命樹,重新定義你在宇宙中的多重身分
祝你今年快樂
園長夫人——動物園的奇蹟【電影書衣典藏版】
人類時代:我們所塑造的世界(全新修訂校對暢銷新版,吳明益推薦導讀)
氣味、記憶與愛欲──艾克曼的大腦詩篇
發現7種IQ:《心智解構》全球暢銷30年紀念版
美味不設限

生物

【類別最新出版】
最致命的敵人:人類與殺手級傳染病的戰爭
我想好好理解你:發揮神經科學的七個關鍵,你的同理也可以很走心
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死亡的臉:一位外科醫師的生死現場(二十七週年紀念版)
氣味、記憶與愛欲──艾克曼的大腦詩篇


氣味、記憶與愛欲(BE0121)──艾克曼的大腦詩篇
An Alchemy of Mind : The Marvel and Mystery of the Brain

類別: 自然‧科普‧數理>生物
叢書系列:NEXT
作者:黛安.艾克曼
       Diane Ackerman
譯者:莊安祺
出版社:時報文化
出版日期:2004年05月01日
定價:300 元
售價:237 元(約79折)
開本:25開/平裝/344頁
ISBN:9789571341101

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  書摘 3

思想的形狀

單一一個神經元或許很笨,但是它笨在許多微妙的地方。
──諾貝爾生理醫學獎得主克里克(Francis Crick)

奧勒岡州有一座白楊樹林,號稱是舉世最大的單一有機體,由埋藏在地下的一大塊長出幾萬株樹,高聳入雲,跨越山坡,蜿蜒山谷,看起來彷彿是一群互相獨立的樹木,但結合起來卻是掌控了時空的有機體,克服了植物最嚴酷的天譴──固定不動,而能夠巡迴移動。儘管其間的空間極小,這些樹木會集體行動,它們會用信號互相傳送情緒和資訊,萬一受到攻擊,它們就會把化學信息傳遞給鄰居,警告危險出現,讓大家可以同心協力防衛。

這個龐大的有機體就像一個擁有數十萬肢體的生命個體,然而比起人類腦部伸出的數十億個神經元,卻相形見絀。大腦的神經元也是既分離獨立、又不可切割的單一無形生命體的一部分。

神經元就像顫楊一般,在心智的叢林裡生長,由來自隱密樹叢的同一株母體中,冒出頭來。神經元就和其他細胞一樣,各有一個細胞核和細胞質,基因就在這裡徜徉,由細胞照顧它的需求。這麼少的基因竟能造成像我們這樣複雜的生物,教人匪夷所思。拜人類基因組計畫之賜,我們終於明白人類擁有約三萬個基因,和一些線蟲一樣。我們和老鼠、昆蟲有許多相同的基因,有些植物的基因數量甚至比我們還多,不過基因組的重點不在其規模大小,而在於創造力,就像語言一樣,雖然有許多詞彙可供各種新奇情況使用,但才華洋溢的人卻可以把一個小小的字彙用得巧奪天工,教人屏息。取一點基因,改變它們的排列方法、時、地和期間長短,你就會得到截然不同的組織構造和行為。

神經元的竊竊私語

此外,我們有大約一千億個神經元,每一個神經元可以聆聽一萬個訊息。個別的基因並不等同於個別的連結,大部分的連結都在生命的鐵砧上打鑄成形。有些連結是一路到底,有些則是轉播傳送;有些神經元會廣播它們的新聞,有些則會互相交談。有些連結來自基因,有些則是由經驗蝕刻。若有人想要計算這些連結,即使每一個連結只花一秒鐘,也需要三千兩百萬年,就算他一再地轉世,也需要四十四萬個人生。
專制的基因要蛋白質聽從它們的命令,蛋白質必須彎曲折疊成正確的形狀(形狀錯誤的蛋白質會造成阿茲海默症及其他疾病)。但目前還沒有人製作人類蛋白質圖譜,也並不完全了解蛋白質;蛋白質由胺基酸構成,數量可能超過百萬。就像滴落的雨珠一樣,蛋白質碰到其他物體時也會改變形狀,而隨著它的形狀改變,它的目的也會改變,因此有些動物雖然基因類似,但外觀卻截然不同。要探索蛋白質的命運,我們真正需要的是動態的圖譜,而非一列塑像。我們繪出山巒、大陸、海床、涓涓大河源起地的地圖,也繪出都市、月面海、器官與基因的地圖,甚至在俗語中,臉孔也成了地圖。就如我七歲時,全家駕車由伊利諾州赴佛羅里達州時,在高速公路告示牌上看到的這首打油詩:

鬍鬚刮搔
我甜心的地圖,
那就是使可憐薑糖
火大的原因。

於是我們由基因組圖譜躍向蛋白質圖譜。透過電子顯微鏡掃描,在偏光照射下,胺基酸看起來多麼美麗啊,它們就像生命路途中安靜渺小的淡彩水晶帳篷,在我們眼中一如寶石,卻乾燥乏味。我們看不出它們的活力,看不出它們如何相互碰撞串連,建立行為,但我們渴望知曉,也藉此把我們的感官朝四面八方伸展──如鷹般的利眼,如蝙蝠般發出詢問傾聽回聲,甚至發明超越地球生物所擁有的感官。我們的無線電望遠鏡側耳聆聽太古之初的呢喃,當時宇宙還不及一顆葡萄柚般大,是個小小的實體,在恆星綻放光芒,在行星確定天命之前就已存在。這樣小的東西怎能孕育出遠非人的心眼所能探索、如此遼闊的空間?

神經元和其他細胞不同,它們既不移動,亦不分裂,而是發展出由金字塔到星星形狀一般各種各樣分叉的形狀。最棒的是,它們互相交談,側耳竊聽,發送訊息。為了達到這樣的目的,它們有兩種神經纖維,即樹突和軸突,一種用來說,另一種用來聽。樹突由神經元袋狀的主幹上懸垂下來,聆聽一旁的神經元透過軸突發送過來的訊號,就像優雅的仕女為了不弄髒化好的妝,因此作勢飛吻一般。它們也不完全接觸,接觸的時間不到千分之一秒,但其影響卻如命運一般強大。有些神經元只伸出一些樹突,有些則伸出許多主幹和小樹枝,創造出錯綜複雜的龐大網路,最多可以和一萬個神經元交談。神經元在受到驚嚇、振作精神,或只是在學習某個事物時,都會長出新的樹突枝幹,增加其範圍和影響力。樹突主要的功能是聆聽。我最喜歡湯瑪斯(Dylan Thomas)的一首詩,詩云:「我獨一無二崇高的心靈/在所有愛的國度都有見證。」就像神經元派哨兵到各個前哨去蒐集情報,再根據它們的報告,用軸突把訊息傳送到其他神經元。軸突是分支的細肢,有的很短,有的長及數呎。軸突的頂端成長伸展,就像星鼻鼴鼠一般,感覺四角環境,收集線索,然後決定該往哪裡去,有時也會在其他分子的協助下,抵達目的地。不知怎麼地,這些摸索鑽營、連繫和網路,都塑造了人格,切割了個性,創造出如物理學者費曼(Richard Feynman)在上空酒吧敲邦哥手鼓(bongo drum)這般多采多姿的行為。

神經元說的是一種精英混雜語,既非化學成分,亦非電子,而是一種活潑的嗡嗡聲,混合兩者,是電子化學隱語。它們的電流脈衝和電燈的線路不同,電燈線路裡的脈衝是由一群電子所載負,而當我們說話時,神經元則是在一次脈衝中沿著軸突發送電子震動,有時稱為尖峰信號,或是神經動作電位(action potential),是由鈉和鉀離子(帶負電的原子)的起伏所造成。就像在手心迅速揉動棒子可以產生火花一樣,改變正負離子也可以創造電波,傳到軸突尖端,碰到一個缺口,接著再碰到另一個神經元,這和電弧的嘶嘶聲不同。一次脈衝只有○.八伏特,以每小時數百哩的速度傳過粗厚的纖維,但若以最纖細的纖維傳達,速度則會緩慢如爬行。一個腦細胞可以在一秒之內點燃數百倍的細胞,使許多細胞為之興奮,直到整個神經網路一起傳達同一個訊息,譬如「老師」這個詞彙,或嫉妒的情緒,或是像單車逍遙遊這樣的事件。每年的除夕,綺色佳學院(Ithaca College)宿舍都有學生獲准把房間的燈開開關關,拉開窗帘,用燈光創造閃爍的數字。到午夜時分,他們準時開關燈光,改變數字,讓數哩之外的人都可以看到並了解這些訊息。在宇宙中的宇宙,在系統內的系統,許多神經網路結合起來組織、融合、編碼,而我們就透過嘗試錯誤來訓練它們。

腦部活動的基礎

腦內的電解質有多重要?一個春日,我在佛羅里達州戴爾瑞海灘(Delray Beach)的森上花園(Morikami Museum and Japanese Gardens)才漫步了四十分鐘,就發生嚴重熱衰竭:渾身虛弱、四肢無力、喘息不止、全身發冷。我的意識心智成了空虛的抽屜,身體則像承載著大腦的獨輪手推車,木材扭曲,車軸斷裂。不止我的頭顱疼痛欲裂,就連大腦也似乎如千斤般下墜,較複雜深入的思想──點子、創意等,全都飄浮到遙不可及的遠方。雖然在基本的溝通上,我可以了解並回答別人的談話,但卻似乎置身虛無縹緲的空間,覺得暴躁易怒,疲憊到無法言語的地步。我的大腦因為脫水,所以無法發送電子訊號,使我覺得自己笨拙遲鈍。一想到食物,我就噁心。我在小睡之間還一直打盹,即使清醒過來,還是渴望睡眠。我的身體苦旱,它微妙的鹽分平衡失調了。我花了兩天的時間,還上了醫院一次,加上許多水和運動飲料,才恢復正常。這次的經驗教我了解到腦部電子平衡的強大力量,要達到這樣的狀態,需要各種成分,例如鉀、鈉、鎂等微妙的平衡。沒有水,這些元素就無法溶解,而且只要脫水約二﹪,就會造成影響。葛瑞格森(Linda Gregerson)在〈文法情緒〉(Grammatical Mood)這首詩中描述:

因為缺乏離子,因此失去了突觸,
因為缺乏突觸,因此電線短路,
因為電線短路,所以王國、兒童和聚會
微笑。這只是無盡方式之一
世界
會傾倒顛覆。

大腦細胞藉著數千億微小接觸點以有如握手般的動作溝通,這些接觸點稱為「突觸」(synapse)(希臘文「握在一起」之意),是神經元之間的細長管道。在管道之末就是端點,神經元在此釋出特殊的分子,和鄰居交談,這些分子包括上百種不同的傳導物質,飄過狹小的間隔,和另一端的受器連結。有時我們把這些分子形容為鑰匙,而受器則為鎖。如果未來家家戶戶的鑰匙都變成電子式,那麼我們就得改變鑰匙和鎖這種古老的比喻,但目前它們依然還是性意味濃厚的意象:兩個物體製造得恰巧裡外相合。傳統的鎖鑰都是無法彎曲而且硬梆梆的金屬,只有壞人才能在不用鑰匙的情況下開鎖,我們經常在電影中看到這樣的場景,因此很難想像如何用設計獨特、軟綿綿的鑰匙打開軟綿綿的鎖A。我們喜歡創造有稜有角的實物,難怪看到達利(Salvador Dali)超現實夢幻融化的懷錶時,會覺得如此引人注目。然而在細胞膜的表面上,受器就像造形獨特的柔軟鎖頭一樣,只要有同樣形狀的柔軟鑰匙,就能打開這個鎖,而那把鑰匙可能是傳導物質,或是類似的藥物,用來欺騙受器。它一樣可以開門入內,只是沒有壞人現身,而我們渴望搖晃大串的化學鑰匙,讓它們發出聲響。接下來,讓我們改變意象:把受器想成是啟動下一個細胞的開關;再改變意象:把鑰匙想成可以發動引擎的汽車鑰匙。

光是一個分子無法達成任務,而需要時機拿捏得準確的一群分子,各與其受器連接,等門一打開,鉀離子就往外衝,鈉離子則向內跑,再次創造電荷,只是這一次是在接收神經元這邊,向鄰居釋出一種化學物,放出火花,把訊息繼續傳遞下去,直到訊息在所有的神經元中繞行為止。這個過程(突觸傳導)是腦部所有活動的基礎,是我們所有知識、動機、衝動和欲望的根本。戴納基金會出的《腦部健康指南》(The Dana Guide to Brain Health)說:「最後我們的一切──我們的記憶、希望和感覺,都可以歸到一些離子在大腦細胞膜上平凡的交換動作。」

達利一定會想認識大腦內彎曲的圓柱體,也就是一起合作的垂直細胞條。它們都是來自他處的訊息,為了不同的任務而分工合作。它們並非如石頭般毫無活力,而是充滿著小小的電流和使節,其中一個圓柱體──感官皮質,處理身體的感官;另一條運動皮質,則促進主導自主的動作。忙碌的身體部位例如舌、腳和手指等,需要更多的空間。這些圓柱究竟是希臘建築圓柱的哪一種形式?愛奧尼亞式(Ionic)、多利克式(Doric),還是柯林斯式(Corinthian)?它們是達利式,有活生生的不平滑邊緣,以及因血液而呈粉紅色的柔軟皺褶。