2015年03月02日

在上一波语言文字讨论之后，语言学和哲学大拿包克思向本人提了两个十分艰巨的问题：1）思维和脑细胞活动的关系是什么？2）意识是物质的还是非物质的? 两个似乎可以回答但又完全不知从哪里下手的问题。尤其是第二个，纯粹哲学问题，多少大家高人穷其毕生都没有办法解决的问题。就意识来说界定其概念范围的工作都没有完成。因此我不打算针对这个方面作进一步的讨论。

第一个问题，也不是三言两语可以打发的话题，笼统的讲思维的话，即使是现代科学的条件下，也是无法找到行之有效的试验研究方法，至多就是心理学，哲学类的理论研究的范畴，然后由学者专家对概念进行滴水不漏的补充完善，什么跨学科，复合概念，再来点辩证法的论述，布拉布拉。。。依本人愚见，科学上，遇有面目不清的课题时插入辩证法这个高大上的玩艺的话，十之八九是开始掏江湖，不打算让读者明白自己也不明白的概念或结果。

关于思维和脑关系这方面的研究，就目前来说很少有试验科学家会直接涉及，或做系统review，时机远远没有成熟。迄今为止巴甫洛夫关于狗的条件反射实验，仍然是人类对思维活动研究最为成功的经典设计，无出其右。本人孤陋寡闻，如果谁有这方面的试验结果请一定不吝赐教，阿拉虚心接受。

限于篇幅，本文只打算对思维与脑细胞或者中枢神经系统的活动在神经生理学方面作一些试探性的讨论，而尽量不涉及其他领域，以免出现云里雾里，生搬硬套的尴尬局面。

先解释下概念。思维，英语为thought，我认为thinking也行，就是一个思考动作，通俗点就是动脑子“想”东西。也就是对一些事物或目标进行分析，综合，抽象，概括等心理活动之后而得到一些IDEA。还是有点绕，如此很难与物质基础的脑神经科学对上话。

方便起见，让我们先想象一下完全没有思维的人脑，显然除了死人，在活体这是不可能存在的现象。只要脑子在生理存活的状态下，神经细胞之间就或多或少地有递质传送和其他维物质的运输。这种基础生理活动，这里暂且粗略地将其命名为杂念，属于强迫性的，非主动（或者说非理性）的思考产物。而这些非理性的脑活动，和思维的物质基础实际是一样的。思维不过是主动的，更复杂，增加了人的智力因素的，有规律的“杂念”。这种被称为“杂念”或者脑活动噪音的基础脑活动，是可以通过脑电图很方便地测定到的。研究这些杂念产生的电气活动而得以对思维和神经细胞活动的关系进行一些研究，是科学家能够使用的唯一有效手段。

随着应用技术的发展，替代脑电图的更有效，更直观的技术接连被开发，目前可以运用到脑神经科学研究的，大致包括：高分辨率的超声测定仪器，微血管血流测定仪，红外测温仪以及相对尖端的根据血红蛋白携氧比例测定脑活动的功能性核磁共振器等等。除此之外，在细胞水平还有在in vivo，in vitro状态下，对单个脑神经细胞进行的各种电生理学方法可供使用。

产生人脑活动的生理物理基础是信号在脑实质内各类神经细胞之间的频繁传递。这些所谓的信号通过充当信使的化学物质（神经递质）和生物电流交替传递，使信息有效分布到脑的各机能单位，产生及其复杂的神经生理生化反应。

通俗易懂的模式是这样的：一种刺激（主动思维）当达到刺激阈值以上时，便会激活第一个神经细胞产生一个动作电位（起始电位），这个动作电位等于一个开关，启动神经细胞内一系列酶的活化（很粗略的讲），生产并定向运输一些称为神经递质的化学物质，这些神经递质被包裹在特殊的小泡里，经过轴突（axon，神经细胞某个方向上的树枝状突起）输送到和下位神经原细胞膜接触的部位（synapse），释放到synapse的递质与后膜上的受体结合，然后在后膜上产生局部电位。这些局部电位重叠相加，一旦超出阈值，便产生下位神经元的动作电位，也就是下位神经元被活化，依次类推，信号得以迅速传递，其速度大约可以达到0.2-1.5米/秒。如此，点状的兴奋迅速沿脑神经系统内的各种回路和网状结构向下位神经元发出信号，并且有规则，定向性地放大（如果出现异常路径的串导就是病态的，比如部分精神病人的脑细胞活动）。大脑半球不同功能位置上不同的脑神经细胞的兴奋，形成分析，综合，对照，抽象，判断等功能的完成，这些结果的综合输出，会如同电脑原理一样在某些特殊细胞群上出现各种不同活动强度的分布，这些如同许多组的编码在一些感应细胞上得以转换，翻译成图像或者人类能够感受的生理反应，这大概就是一个思维行为形成的最简单的生理学模式。

至于思维或意识的物质性或非物质性，如前所述不在本文讨论范围之内了。