人类的大脑是怎么运行的,又是靠什么在思考的?

山学光子


“我们创造的世界是我们思想的产物;不改变思想就无法改变。” - 爱因斯坦

思考是人类所展示的最重要的智力活动。人类所有的成就和进步都来自思考的结果。文明、知识、科学技术源于思考过程。思想和活动是密不可分的。人通常在进行活动之前先在脑海中设想出自己的行动,然后付诸实施。

大脑的构成

大脑思考功能的主要构建单元是各种脑细胞当中的一种:神经元。大脑中的化学过程通过神经元发出信息,这些信息与思维一起决定了心理过程。称为神经胶质细胞的另一类脑细胞则存在于大脑神经元之间。神经胶质细胞在思想产生过程中也举足轻重,因为它参与神经元与激素发生化学反应。运动神经元在我们的肌肉中发挥作用,感觉神经元则负责形成我们的五种感觉。

上图:各种类型的脑细胞。并非所有脑细胞都是神经元。

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传递到别的神经元。因此,所有信息都以电脉冲的方式传输,这就是为什么计算机科学已成为神经科学研究中重要工具的原因。为了更好地了解神经元的工作原理,首先必须了解神经元的构成。

神经元的构成

  • 首先,因为神经元是细胞,所以它具有细胞核。这是神经元的中心,也是细胞的管理中心。没有它,细胞会死掉。从理论上讲,细胞核是神经元的大脑。

  • 在神经元的一端是树突。树突是神经元的接收电脉冲的部分。它是神经元边缘生产出来的树枝装结构,并且与其他神经元接触,以传输信息。一个神经元有非常多的树突。
  • 在神经元的另一端是所谓的轴突。轴突是神经元上的发送端,延伸很长。来自神经元的所有信息都通过轴突及其末端的突触向远端传递。神经元通常只有一个或者两个树突,最长的树突可长达一米以上(脚趾的神经)。

上图:神经元的结构。

基本上,所有信息都通过树突传入神经元,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

神经元通过传递电信号来工作。从轴突开始,神经元通过轴突发送电脉冲信号。实际上神经元并不接触,它们只是彼此非常靠近。一个神经元的轴突和另一个神经元的树突之间的空间称为突触。当神经元传递信息时,突触利用化学分子将信号从一个神经元“转移”到另一个神经元。此过程称为突触传递。

上图:突触的化学信号转移原理。

一旦发生突触传递,信息就通过树突进入神经元。当电信号成功从第一个神经元传递到第二个神经元,之后,信号会移动到轴突,并通过轴突的突触到达下一个神经元的树突。换句话说,神经元是作为电信号的中继站而工作的。或者,它可以被视为某种轨道或者导线。信号沿着该轨道或导向单向移动。

形成智能和使我们思考的并不是简单的传导,而是成千上万甚至上亿的神经元相互之间复杂的连接网络。

神经元之间的连接形成了某种逻辑电路,并且神经元会因为电刺激而改变链接方式,增强某些方向的连接,从而形成了强化和记忆。

复杂的神经网络最终构成了我们的感官输入,思维处理以及学习回路——这是我们思考和智力的微观基础。

感官

大脑是神经系统的中心,就像计算机中的微处理器一样。脊髓和神经是连接,就像计算机中的门和导线一样。神经在神经系统的不同区域之间以及在神经系统与其他组织和器官之间传递电化学信号。神经分为四类:

  1. 颅神经将您的感觉器官(眼睛,耳朵,鼻子,嘴巴)连接到大脑
  2. 中枢神经连接大脑和脊髓内的区域
  3. 周围神经将脊髓与四肢相连
  4. 自主神经的脑和脊髓连接与您的器官(心脏,胃,肠,血容器等)

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:人类的感官。


人体的五种感官是视觉、味觉、嗅觉、触觉和听觉(此外还有体感、重力、疼痛等内部感官)。感官将信息带回到大脑的各个层面,并导致思想和情绪的产生。

情绪产生诸如哭泣、笑声和悲伤之类的动作来响应感官信息,并同时对人类的思维产生影响。

思维

思维汇集不同脑区处理过的信息结果,形成了某种认知甚至更高层级的认识。认知是指思考的过程。通过功能性MRI,研究者可以准确确定大脑中思维过程发生的位置。正电子发射拓扑扫描还可以记录一系列思考过程中大脑的图像。未来有望利用这些新技术获得对思维过程的新见解。

上图:核磁共振下的人脑区域激活。

推理

推理意味着将感官感知到的事实和证据通过思考过程的处理得出结论。改变思想组织列出了20种推理类型。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开始并将概念扩展到涵盖一系列观察的过程。演绎推理意味着从一般规则开始,然后转移到特定项目。

上图:推理过程。

学习

学习是通过反复试验、结合经验、抽象思想和演绎来学习。智能源于所学的联系数量。大脑将输入的数据与大脑中存储的信息集成在一起。

上图:人脑的复杂学习体系。

总结

神经元是我们思考的微观基础,数以亿计的神经元的复杂电信号体系就构成了我们思考的逻辑系统,这是我们思考的本质和来源。


小宇堂



在生命的最初两年里,人类脑部的变化超过一生中其他任何时间,意识反应、人格特征、气质性情、个体能力等,都开始逐渐显现出来,而这些最初开始发展的信号却会逐渐消失。这一时期也是最难探索的,因为婴儿不会说话,听不懂指令,还常常粗暴地打断实验,人类神经科学中的诸多标准工具都派不上用场。怎样才能知道他们在想什么?英国伦敦大学伯克贝克婴儿实验室正在进行一些复杂的实验,以探索人类早期的心智是如何发展的。

早期婴儿理论:从“一张白纸”到“有所偏好”

自上世纪中叶以来,科学家一直想对婴儿做实际研究,瑞士心理学家吉恩·皮亚盖特是最早的实践人员之一。他对婴儿做了详细观察,揭示了婴儿是如何理解这个世界的——他的实验包括了把某个物体藏起来让婴儿寻找。他们的研究结论是,在8个月之前,婴儿不能理解不在其视野范围内事物的概念。皮亚盖特提出的婴儿理论认为,婴儿刚出生时基本是一张白纸,但却拥有某种装置,促动他们去探索这个世界,吸收消化所得的知识。


上世纪60年代初,婴儿神经科学有了巨大发展。美国发育心理学家罗伯特·范茨开始检测婴儿看某个物体的时间,以此作为他们对某事物感兴趣的衡量指标。据范茨报告,在一个例子中,两个月大的婴儿看一张脸画像的时间是看一个圆的两倍。研究人员通过“目光实验”得出结论,婴儿远远不是一张白纸,他们天生就有着对数字和人脸的评审能力,还能识别出是否是自己的妈妈在讲话。这项研究还提出了一个已被广为接受的建议:让未出世的宝宝听妈妈讲话以促进其发育。

2005年,伯克贝克婴儿实验室主管马克·约翰逊和同事把“观看时间”和脑活动检测仪结合起来,研究皮亚盖特做过的实验——9个月以下的婴儿无法理解一个从眼前消失的物体还存在(物体的持久性)。当大人看到一个物体消失了,他们的右颞叶皮层一种特殊的神经波动会增加。约翰逊和同事一起证明了6个月大的婴儿脑部也会显出类似模式,而当物体被破坏后,就不再有这种模式——这表明他们能在心里记住被藏起来的物体。


类似这样的研究让约翰逊相信,婴儿并非生来如一张白纸,他们只是没有像成人那样的对事物(如数字)的概念。他认为,新生儿对外界事物有着基本的注意偏好,如脸部、声音,这些偏好在脑发育时对脑部有塑造作用。根据约翰逊的观察,婴儿更喜欢直接的目光接触,这让他们成为社会关系中的焦点,反过来也让他们能学习语言及其他社交信号,如面部表情等。

先进婴儿实验室:研究早期脑发育

美国哈佛大学心理学家杰罗姆·卡甘说:“人们在做许多研究,想证明婴儿能理解大人的意图,理解因果关联和数量等,99%的这类实验只能检测到婴儿看一些物体的时间是不同的。”

伯克贝克婴儿实验室应用了许多新技术,走在了全世界婴儿实验室的前列。如婴儿近红外光谱仪(NIRS),能通过各种颜色检测婴儿的脑活动,不同颜色代表血液中的氧气含量不同。NIRS让科学家能看到婴儿的哪些脑区变得更活跃,更积极地响应外部事件。但NIRS技术也不完美,它不能检测重要的内部脑区,如海马体或杏仁核的情况。为了检查这些更深层的脑区,还需要更多技术,如功能磁共振成像(fMRI)。fMRI技术能深入成人脑部,但却对运动极为敏感,所以只能在婴儿安静或睡觉时才能做扫描,这一点极大制约了它的应用。还有肌电图(EMG)技术能反映婴儿面部肌肉的电活动,只要眼眉区域活跃,就会在肌电图上显示出来,即使面部肌肉看起来并没有动。

实验室的孩子年龄从18个月到三四岁,通过无线脑电图描记(EEG)、近红外光谱分析和眼动跟踪技术,在他们四处走动、玩耍、与其他孩子互动时监视着他们,旨在理解脑部在儿童时期是怎样发育的,这一时期孩子开始区别自我与他人,发展出复杂的语言,并开始形成最初的长期记忆。

模拟实验是实验室混合方法中的一个例子。伯克贝克婴儿实验室的卡琳娜·德克拉克说:“在成人之间,模仿有着重要的社交功能,甚至被认为是把人和人联系在一起的‘社交胶水’。”但模仿是怎样以及从何时开始发展的,人们对其还知之甚少。有人认为,婴儿天生就有模仿能力,因为有观察显示,当大人伸出舌头时,新生儿也会伸出舌头。但人们并不清楚他真的是在模仿,还是他在兴奋时自己伸出舌头。实验室2009年的一项研究显示,5个月大婴儿在与大人玩躲猫猫游戏时,其脑部已能显出类似成人的活动模式。这能在一定程度上回答模仿是否天生的问题。



2013年,伯克贝克婴儿实验室开始了他们的旗舰项目——控制自闭症与多动症研究,对象是12周以上的泛自闭障碍(Autism spectrum disorder)和注意力缺陷多动症(ADHD)的高风险人群,研究人员希望能够结合对照组的数据,检测更多的这些病征的早期迹象,找到有帮助的行为疗法。

研究脑发育问题:控制自闭症和多动症

英国约4%的人受自闭症和多动症的影响。在过去20年里,人们对自闭症和多动症的认识越来越多,这两种症状也是婴儿实验室的研究焦点。自闭症在3岁以前通常很难诊断出来。研究人员希望,早期脑部差异能提供更多关于自闭症的信息或标志。

“观看时间”是一个重要指标。伯克贝克团队在2014年对104个婴儿进行了调查研究,发现自闭症高风险的婴儿第一次看一张脸时,他们观看的时间总体上比“神经正常”婴儿看任何物体时都要少——那些继续发展成了自闭症的婴儿的观看时间最少。去年初,他们还发表了一项独立的眼球跟踪实验,显示那些会发展成自闭症的孩子在9个月时,他们在看屏幕上的一群字母时,更可能去看与众不同的那个。

研究人员还不清楚为何会这样,但一个合理的假设是,这些婴儿更注意他们所看的东西的细节,负责这项研究的泰奥德拉·格里伽说,对那些会发展成自闭症的孩子来说,让他们对自己看到的东西做个一般性结论更加困难。


他们的一项临床实验表明,早期干预有一定效果。治疗专家让孩子的父母看视频,视频中是他们如何与孩子们互动的,以帮父母们理解婴儿是如何努力地想要与大人沟通,大人该如何应对。他们也找到了一些线索,能帮助提高婴儿的参与性、注意力和社交行为,这些实验都与对照组做了对比。但团队也承认,许多结果的可信度并不令人满意,现在就断言干预疗法能否产生长期效果,还为时过早。

约翰逊希望,通过实验室的这些探索,最终能找到切实可行的方法,设计出能增进认知能力,提高注意力,增强记忆的方法。


秦川SukhoiSu35


科学之声,为科学发声:人类大脑的基本运行流程

人类是宇宙间所有生物中的高级生物体,有着高于或区别其他生物的超强大脑,大脑位于人体上方顶端的人头,人头内部的大脑,是由神经元而连接的大脑脑液的大脑整体,担负着大脑高级智能思维功能和运行。

人类大脑的高级智能思维运行,有着天然科学合理的结构和条件;大脑、眼睛、耳孔、鼻孔、口舌、人体行为,常称为“五官"器官,也是‘大脑`高级智能思维的原理。

大脑

大脑是指令人类活动的核心,也是人类认知的司令部,担负着人的生老病死的认知功能,也有着超强大的思维、记忆功能,记录历史的是大脑。

眼睛

眼睛是服从大脑的指令而活动,有着空间观察和发现功能,是认识宇宙,了解世界的图文窗口,也有搜索图像功能,以图像的形式认识宇宙和世界,最先发现自然界美好的是眼睛。

耳孔

耳孔是服从人类大脑的指令而活动,是音频声响搜索搜集的高级智能思维器官,担负着搜索搜集音频声响的重要功能,识别音频质量强弱大小的是耳孔。

鼻孔

鼻孔是服从人类大脑的指令而活动,不只是为人体提供充足的氧气,还是人类人体秀觉味觉的重要器官,担负着搜索搜集味觉质量好坏强弱大小的功能,最先发现搜索搜集味觉质量好坏的是鼻孔。

口舌

口舌是服从人类大脑的指令而活动,不只是为人类生命提供充足的食物,还是语言文字互动交流的重要器官,担负着语言文字人与人互动交流的功能,发出搜索搜集语言文字信息的语音信息的是口舌。

人体行为

人体行为是服从人类大脑的指令而活动,人体和手足不只是为人体运动行走,还是人体生产劳动的重要器官,担负着人体运动和生产劳动的重要功能,一件物体的精美的是人类人体行为。

人类大脑的活动的基本规律是:一、想的(思维),二、说的(语言文字),三、做的(行为)。

人类大脑的高级智能思维活动,是在人类大脑自然的高级智能思维领导下的眼睛、耳孔`鼻孔、口舌、人体行为活动中运行,运行形式有两种:一、是自然机械性的动机搜索搜集所需要的信息反应。

二、是人类的思维动机而搜索搜集所需要互动交流信息的反应。

人类大脑的高级智能思维功能,是还具有创新创造思维运行功能,学习运行功能,人类大脑高级智能思维功能的过程,是创新创造的思维习惯过程。

学习、认识、人类大脑的高级智能思维功能,规范自我行为,也是未来科技研究探索创新人工智能芯片,有了基础性“标本",提高人工智能芯片向人脑学习、研究、探索创新,人工智能机器人向人体看起,学习认识人类大脑高级智能思维活动运行,具有科技的战略意义。

注:原创文章,转发请注名出处,研究探索,整理不易,请点关注、点赞!谢谢!











创新基础学科创立者


心智是指人们心理和智能的表现。表现是人的外在形式。

心智是先天的,是一个人潜意识和潜能力的总和。潜意识是人们人们末能觉知的意识,大家对此多少都有些知识,而人体内还有一种人们不能觉知的能力,我称之为潜能力,很多人可能就比较陌生了。

潜能力我把它分为三个层次:

第一个层次为人固化了的能力。象心脏的跳动,鼻子的呼吸,已从意识中独立出来且固化了,它是人类生存必需,有固定的模式,只能在小范围内调式。

第二层次为人在外界信息刺激下的应激能力。这种能力属于本能反应,人类事后通过反省能觉知到,但人类往往忽略它,不会寻根追底地追问其产生的缘由。我们走路,能避开障碍物,便是潜意识不断地根据路况分析比对校正后,指引我们的脚迈步。我们看到某个人,是否认识,也是潜意识分析比对的结果。

人类通过长时间的进化,大脑己具备信息的分类能力。外界信息与体内记忆储存的信息比对分析的结果,形成人的觉知,进而指导人的行为。

第三层次是人对体内记忆储存的信息,能重新进行整理分析归纳,这就是人的联想能力,人的想象力能力。

人的心智是内因,外界信息是外因,内因与外因相互作用的结果,便变成了人心理与智能的外在表现。


赖林章


人类的大脑与电脑差不多,都是靠接收外来信息。只是人类大脑信息是接收宇宙高级物种设计的网络信息系统。

人类大脑意识的一切认知,都是被高级物种按某一物种的特色进行设计。大脑只是安装一些对事物自然应变开关,打开这些脑接收事物产生的信息开关,与宇宙中相应设计的网络信息共振,产生大脑中各种智慧的认知。而大脑中这种神经系统开关等级越高,它与宇宙天系中的信息网络共振也相应提高。

人体中的大脑神经系统的开关有亿亿万万之多,并没有人类想象那么简单。在各种环境条件下大脑它的神经开关都会相应打开,与万物对接与宇宙信息网络共振。很多不是常用的神经开关突然打开以后,人们会感觉到很多神秘的事在眼前发生,这也是人类无法解释的一些事件的前因。宇宙是怎样的人类并不清楚,只是按照人类现在自己平常大脑共振的对接系统进行认知。由于人类意识发展进步,各种人体大脑神经开关对接的宇宙网络信息系统相应改变,宇宙中不为人知的秘密也会相应被发现。

大脑共振对接意识提高一个新的台阶,人类文明大幅度向前。猪牛狗羊大脑意识相差一个台阶接轨,结果对宇宙认知就有了翻天覆地之别。就是如此所有的物种大脑认知的意识还是自我封闭自锁,都认为自己是这个宇宙中最高级具有智慧的生命物种。

人类的大脑与其他物种都一样被高级物种在宇宙意识网络中设计,虽然每一个人的大脑想法都不一样,都是由神经信息系统运行共振的差异来决定。但人类都以为智慧认知是人类个体大脑思维的结果,其实人体大脑内神经系统并没有真正具备思维记忆功能。很多刚做过的事情瞬间就被大脑忘记,原因是大脑并没有及时与宇宙网络信息记忆功能共振,对于那些简单无价值的东西,大脑会懒得马上与网络互联进化对接。

人体大脑很多时候会无端接到某些莫名其妙的信息,这是因为宇宙中有时网络信息没有完全消除与系统发生短时的混淆。人类的大脑认知相当糊涂,很多事情是否发生过很多时候也是十分迷惑。如似曾相识。

人体大脑与手机电脑一样只是一个单元,真正的信息复杂系统是在宇宙天系。


Ncz


活性动物都在给养新陈代谢生存,但在这过程中是离不开生物磁电效应的作用而生存,基因衍传的生成,是生物磁场在细胞导磁性能所决定的,神经系统是生物电场在磁性细胞的刺激活动产生的,思考实质是磁性细胞接受刺激发出生物电场导引各器官的主导作用。闭上眼睛是磁细胞受激辐射生物电流重运回路记忆,睁开眼睛是受激辐射生物电流导向器官的功能动作。

生命的诞生是精卵的磁导细胞强弱而所决定性别婴孩的。形态特征是分支细胞的磁性细胞再生功能而决定的。推理性的生理茅论,对与否供思考,怡笑人生。


陈昌海12


人类的身体结构是一个伟大而系统复杂而有条的结构!从道家的理论方法解释,源合于天地!行于五行!但是一切都来自大脑思维和嗅觉、感觉、视觉、直觉、听觉、感官等不断的将信号信息传输给大脑将形成的潜意识转化为显意识!定格了心思运动形式!这应该叫做心智的运行方式!!!


生活青年


心之官则思,大脑是心的阿尔法狗,血液是所有信息传递的光缆,眼,耳,鼻,舌,身,意便是信息的采集器。采天地之灵气,辨万物之五色五形五味五气,化五神变万物,回归天地,循环往复,生生不息。


qianyuming12345


人脑是四进制。大脑有十六种运算逻辑门,利用神经元传导高低电平,电平利用神经的电阻特性实行触发与截止,神经末稍的现搭与配搭实现常闭和常开功能


鳳崗鳳崗



分享到:


相關文章: