左右脑的秘密

你知道人工智能吗？在许多科幻电影里，我们都能看到它们的身影，无论是大名鼎鼎的蜘蛛侠、钢铁侠，还是让许多年轻人着迷的阿凡达，它们高超的智能都让人心驰神往，而电影里那些拥有超能力的人工智能坏蛋又让人感到害怕和厌恶，通过这些科幻作品可以看出人们对人工智能的态度是复杂的。在现实世界中，人工智能也在突飞猛进地发展，其中最有名的大概就是名为阿尔法围棋的人工智能，这个被俗称为阿尔法狗的家伙，在短短一年时间里就打败了所有人类顶级棋手，完全超越了制造它的人类。

那人工智能是怎样产生的呢？其实所谓人工智能就是用最强大的电脑来模拟人脑的工作方式，从而产生像人一样的智能活动，虽然这些人工智能在某些方面能力很强，甚至超过人类，但是它们的学习方式和人脑又有很多不同。那么，我们自己的大脑是怎么产生智能的呢？大脑，这个人体司令官，又是怎样指挥身体活动的呢？让我们看看大脑都在干了些什么吧！

大脑是个超级工厂

（图片来源于网络）

大脑是我们身体的指挥官，在身体中占据重要位置。它是产生感觉、调节运动和实现高级思维功能的神经中枢，大脑能实现这些功能是因为大脑里有许多“宝贝”。

大脑的表层被我们称之为大脑皮层，是由许许多多神经细胞组成的，科学家们把它们称之为神经元，因为颜色比较深，所以也叫做灰质，看起来皱皱巴巴，长得就像一个核桃仁一样，不过它们的占地面积可不小，如果我们把大脑中凸凹不平的褶皱全部展开，那么它将铺满整张桌子，平均厚度是3毫米。为什么会皱皱巴巴呢？你想呀，我们脑袋的空间很小，大脑皮层却那么大，所以只有经过摺叠才能放得下。摺叠越多，褶皱越密，在同样大小的空间里，就能容纳更多的皮层。同时，摺叠还给我们的大脑带来另外的好处，就是提高了大脑的效率。因为大脑这座超级工厂处理事情十分复杂，需要很多员工的共同参与，如果员工们互相离得远的话，那么一来一回信息传递就很慢，而摺叠缩短了它们的距离，使它们的联系更加紧密，沟通起来也就更快，有研究表明，大脑上褶皱越多的生物智商就越高。

大脑这个每时每刻高效运转着的超级工厂，它里面的神经元有1千亿之多，比全世界人口的数量的十倍还要多，不过它们数量虽多，工作起来却有条不紊。它们为了实现各种各样的功能并没有单打独斗，而是彼此紧密连接，充分交流，通力合作。它们有的负责指挥身体运动，有的负责产生感觉，还有的跟情绪有关，一点都不用担心会出现混乱，而且负责工作的小指挥官们分布在大脑的不同部位。那么，它们具体是怎么分工的呢？

脑半球

（图片来源于网络）

我们的大脑分为左半球和右半球，有意思的是，左右两个半球控制的是对侧身体的功能，也就是说，我们身体的左边，其实主要由大脑的右半球控制的，而身体的右侧主要有左半球支配。两个半球在功能上并不是完全一样的，它们在处理不同的问题上各有优势，一般左脑具有语言、概念、数字、分析、逻辑推理等功能；右半球具有音乐、绘画、空间几何、想像、综合等功能。它们就像一个双胞胎彼此相似又各有特点。

大脑是怎样工作的？

大脑高效的运转都是大脑里神经元们辛勤劳动的结果。这些神经元们又是怎么工作的呢？每个神经元都长着像树枝一样的长长的触手，

传入神经和传出神经都长着长长的触手，可以向其他细胞传递信息（图片来源于网络）

有的触手伸向别的神经元小指挥官，有的伸向身体的某个部位，它们就像电话线一样把把大家联系起来，在身体里形成了一个非常复杂的神经网络，不管是身体想要告诉大脑的信息，还是大脑给身体发出的指令，都可以通过这个网络传递，当大脑想给身体传达指令的时候，对应区域的小指挥官就会发出电信号，通过电话线将信息传给相应的部位，比如：当你想动一下手指的时候，负责手指运动的小指挥官就会放电，电信号随着电话线传到手指的肌肉上，肌肉收缩手指就动起来了，同样，身体接触到刺激也会转成电信号，顺着电话线，传递给大脑，产生对应的感觉。

（图片来源于网络）

不管我们看书、学习、还是玩耍、运动，神经网络上的小指挥官们都同样发挥着洪荒之力，听觉、视觉、触觉的形成,就是通过皮肤、鼓膜、视网膜这些接收器将外界刺激变成电信号，顺着神经通路，一路传达到对应的大脑皮层，最后由大脑皮层把这些信号解读出来。所以不管是声音、语言、还是画面信息，都需要我们聪明的脑袋的处理，发出指令，做出反应，指挥着人体的一举一动。

视觉信息从眼底视网膜出发，顺着神经网络一路上传，最后到达我们后脑勺的视皮层中（图片来源于网络）

除此之外，我们的喜、怒、哀、乐各种情绪也是受大脑控制的，其实大脑里并不存在一个个独立的情绪，情绪是我们大脑中各种化学物质，像血清素、多巴胺等等，它们像画画时调色一样，通过不同的组合，让我门产生不同的情绪体验，所以我们的大脑产生并调控着我们的情绪，我们对情绪的感受又会通过行为表现出来，你看，是不是很有趣呢？

武汉科技馆新馆生命展厅展品《左右脑的秘密》视频截图（图片来源于作者）

武汉科技馆新馆生命展厅展品《左右脑的秘密》，观众可通过触摸大脑模型来了解左右脑结构、功能（图片来源于作者）

在学习记忆过程中，大脑里的海马体、梭状回这些组织发挥着重要的作用，大脑的视觉皮层将捕捉的文字信号送到梭状回进行破译，在梭状回内部存在一个被称为破译词典的系统，在词典里写满了大脑已知的词语，梭状回的工作就如同一个严谨的破译专家，把眼睛看到的字和这本词典上的词语一个个进行匹配，一但对上了就被识别出来了，有意思的是这个梭状回在大脑的两边各有一个，我们所说的擅长认字的梭状回在大脑的左边，而右边的那个很会认人，它工作的时候将视觉皮层看到的人脸和记忆中的人脸进行比对，最终认出你看到的脸。

大脑中的“识别机”——梭状回，可以处理并识别包括文字在内的很多图像特征（图片来源于网络）

那我们又是怎么记住这些文字和图像、声音等信息的呢？我们大脑有一个组织叫做海马体，因为它的形状长得像一种海里的动物叫海马，所以把它叫做海马体，海马体的主要功能就是能够把我们短期的记忆变成长期的记忆。我们面积巨大的大脑皮层就像一个能装很多很多书的图书馆，而海马体会把我们的记忆印刷成一本一本的图书，把它们变成长期记忆永久的存放在大脑皮层的图书馆里。

海马在大脑中的位置（图片来源于网络）

在我们读书学习的时候，视觉皮层将捕捉到的文字送到梭状回进行破译，海马体则把知识记忆好好地存放进大脑皮层这个图书馆里，此时，视觉皮层、海马体，梭状回，这些重要部门之间架起了热线电话，结成联盟，努力工作，最终帮人类完成学习任务。

人类对大脑的认识其实还很不够

大脑产生的智能，能帮我们不断学习进步，解决越来越多的问题。计算机科学家们也借鉴了脑科学的研究成果，设计了各种人工智能来挑战人类的大脑。但是人类对自己大脑的工作方式，其实认识还是相当不够的，比如说，人类究竟是怎么把我们的经历储存起来，然后把这些存储的知识形成一个复杂的知识网络。同时，在我们面临新的问题的时候，能够借鉴过去的知识经验产生一些创造性的解决问题的办法，然后让我们能够快速的适应环境，这些都是人类智力的一些非常核心的东西，但是到目前为止，我们还不是特别清楚，人脑究竟是怎样实现了这些复杂的高等的智能的，以及人如何思考，如何说话，如何能够理解别人的复杂的感情，如何跟其他的人一起玩耍，如何相互的合作，同时，有的时候，还会有竞争，这就是人脑里面非常复杂的智能活动，我们相信随着科学家们的不断努力，终究有一天我们能够更加深刻的认识大脑的规律，然后利用这些规律设计一些更新更好的人工智能来为人类服务，那么，人类就可以从那些简单、枯燥、重复的劳动中解放出来，从事一些更有意义、更有创造性，让人类更幸福的工作。

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