2015年03月02日

在上一波語言文字討論之後，語言學和哲學大拿包克思向本人提了兩個十分艱巨的問題：1）思維和腦細胞活動的關係是什麼？2）意識是物質的還是非物質的? 兩個似乎可以回答但又完全不知從哪裡下手的問題。尤其是第二個，純粹哲學問題，多少大家高人窮其畢生都沒有辦法解決的問題。就意識來說界定其概念範圍的工作都沒有完成。因此我不打算針對這個方面作進一步的討論。

第一個問題，也不是三言兩語可以打發的話題，籠統的講思維的話，即使是現代科學的條件下，也是無法找到行之有效的試驗研究方法，至多就是心理學，哲學類的理論研究的範疇，然後由學者專家對概念進行滴水不漏的補充完善，什麼跨學科，複合概念，再來點辯證法的論述，布拉布拉。。。依本人愚見，科學上，遇有面目不清的課題時插入辯證法這個高大上的玩藝的話，十之八九是開始掏江湖，不打算讓讀者明白自己也不明白的概念或結果。

關於思維和腦關係這方面的研究，就目前來說很少有試驗科學家會直接涉及，或做系統review，時機遠遠沒有成熟。迄今為止巴甫洛夫關於狗的條件反射實驗，仍然是人類對思維活動研究最為成功的經典設計，無出其右。本人孤陋寡聞，如果誰有這方面的試驗結果請一定不吝賜教，阿拉虛心接受。

限於篇幅，本文只打算對思維與腦細胞或者中樞神經系統的活動在神經生理學方面作一些試探性的討論，而儘量不涉及其他領域，以免出現雲裡霧裡，生搬硬套的尷尬局面。

先解釋下概念。思維，英語為thought，我認為thinking也行，就是一個思考動作，通俗點就是動腦子“想”東西。也就是對一些事物或目標進行分析，綜合，抽象，概括等心理活動之後而得到一些IDEA。還是有點繞，如此很難與物質基礎的腦神經科學對上話。

方便起見，讓我們先想象一下完全沒有思維的人腦，顯然除了死人，在活體這是不可能存在的現象。只要腦子在生理存活的狀態下，神經細胞之間就或多或少地有遞質傳送和其他維物質的運輸。這種基礎生理活動，這裡暫且粗略地將其命名為雜念，屬於強迫性的，非主動（或者說非理性）的思考產物。而這些非理性的腦活動，和思維的物質基礎實際是一樣的。思維不過是主動的，更複雜，增加了人的智力因素的，有規律的“雜念”。這種被稱為“雜念”或者腦活動噪音的基礎腦活動，是可以通過腦電圖很方便地測定到的。研究這些雜念產生的電氣活動而得以對思維和神經細胞活動的關係進行一些研究，是科學家能夠使用的唯一有效手段。

隨着應用技術的發展，替代腦電圖的更有效，更直觀的技術接連被開發，目前可以運用到腦神經科學研究的，大致包括：高分辨率的超聲測定儀器，微血管血流測定儀，紅外測溫儀以及相對尖端的根據血紅蛋白攜氧比例測定腦活動的功能性核磁共振器等等。除此之外，在細胞水平還有在in vivo，in vitro狀態下，對單個腦神經細胞進行的各種電生理學方法可供使用。

產生人腦活動的生理物理基礎是信號在腦實質內各類神經細胞之間的頻繁傳遞。這些所謂的信號通過充當信使的化學物質（神經遞質）和生物電流交替傳遞，使信息有效分布到腦的各機能單位，產生及其複雜的神經生理生化反應。

通俗易懂的模式是這樣的：一種刺激（主動思維）當達到刺激閾值以上時，便會激活第一個神經細胞產生一個動作電位（起始電位），這個動作電位等於一個開關，啟動神經細胞內一系列酶的活化（很粗略的講），生產並定向運輸一些稱為神經遞質的化學物質，這些神經遞質被包裹在特殊的小泡里，經過軸突（axon，神經細胞某個方向上的樹枝狀突起）輸送到和下位神經原細胞膜接觸的部位（synapse），釋放到synapse的遞質與後膜上的受體結合，然後在後膜上產生局部電位。這些局部電位重疊相加，一旦超出閾值，便產生下位神經元的動作電位，也就是下位神經元被活化，依次類推，信號得以迅速傳遞，其速度大約可以達到0.2-1.5米/秒。如此，點狀的興奮迅速沿腦神經系統內的各種迴路和網狀結構向下位神經元發出信號，並且有規則，定向性地放大（如果出現異常路徑的串導就是病態的，比如部分精神病人的腦細胞活動）。大腦半球不同功能位置上不同的腦神經細胞的興奮，形成分析，綜合，對照，抽象，判斷等功能的完成，這些結果的綜合輸出，會如同電腦原理一樣在某些特殊細胞群上出現各種不同活動強度的分布，這些如同許多組的編碼在一些感應細胞上得以轉換，翻譯成圖像或者人類能夠感受的生理反應，這大概就是一個思維行為形成的最簡單的生理學模式。

至於思維或意識的物質性或非物質性，如前所述不在本文討論範圍之內了。