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| 編輯推薦： |
斯坦福大学脑科学家、《西部世界》科学顾问、普利策奖提名作者大卫·伊格曼全新力作
大卫·伊格曼是享誉全球的脑科学家，任教于斯坦福大学精神病学与行为科学系，主要研究感觉替代、时间感知、联觉和神经法学等，他是《西部世界》的科学顾问，本书是他十几年来研究成果的集结，并获得普利策奖提名。
扩展了人类对大脑可塑性的认知，用“动态重连”来革新旧有的“可塑性”
颠覆性地提出人类大脑一生都处在动态重连之中，而非我们以为的可塑性——被塑造后就固定下来，di一次全/面地介绍了大脑是如何根据外部以及肢体的变化进行动态重连的，将神经科学、医疗与人工智能的发展都向前推出了可喜的一步。
全/面揭示大脑动态重连的科学原理，以及在神经科学、医疗、教育和AI领域的应用
书中全/面揭示了大脑动态重连的原理，包括神经元的地盘争夺，音乐、象棋、语种等对大脑的革命性改变，以及学习新技能、应对创伤和疾病以及处理复杂社会互动过程中大脑的决策与应对活动，帮助读者对大脑的运作机制有更深入的理解，并揭示了如何利用大脑的动态重连原理，来推动我们在神经科学、医疗、教育和AI领域的研究与实践。
医学、心理学、文化等领域大咖和期刊重磅
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| 內容簡介： |
为什么切除了一半大脑的孩子还能正常生活？为什么10岁以后再学习一门语言就很难说得地道？盲人如何通过舌头看见世界？
斯坦福大学脑科学家大卫·伊格曼围绕“大脑一生都在动态重连而非重塑”这一颠覆性的科学新发现，揭示了大脑在面对外部变化时，比如生活环境的改变或截肢和失明这样的重大身体损伤，是如何灵活地即时更新的。他基于脑科学的蕞新研究与实践成果，以丰富的案例、生动的比喻为我们呈现了发生在我们头脑中的一切： 神经元之间弱肉强食的地盘争夺战，音乐、象棋、语种等对大脑的革命性改变，以及我们在学习新技能、应对创伤和疾病、处理复杂社会互动时，大脑都在做什么。
我们的眼睛、耳朵和鼻子等器官本质上都是即插即用的外部设备，只要有大脑，人类就可以塑造一个新的身体。全书围绕这一颠覆性的科学事实，为我们呈现了脑科学研究成果在神经科学、医疗、教育和AI领域的精彩实践，并为脑科学未来的探索方向与广泛应用绘制了ji具前瞻性的蓝图，也因此获得普利策奖提名。
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| 關於作者： |
[美] 大卫·伊格曼（David Eagleman）
享誉全球的脑科学家，任教于斯坦福大学，在《自然》《科学》等期刊发表120多篇学术论文，是大脑可塑性、时间感知、联觉和神经法学等方面的领军人物。获得美国神经科学学会颁发的年度科学教育者奖，并获古根海姆学者奖、通信理论领域蕞高荣誉克劳德E.香农奖、麦戈文生物医学传播杰出奖等诸多奖项。
知名科技公司BrainCheck、Neosensory联合创始人，研发出诊断神经认知障碍等疾病的相关软件，以及帮助听觉障碍者获取声音信息的腕带后者获得《快公司》“改变世界创意大奖”。
大热美剧《西部世界》的科学顾问，执导的电视节目《大脑的故事》获艾美奖提名。著有多部风靡全球的科普畅销书，其中蕞新力作《粉红色柔软的学习者》获普利策奖提名；《死亡的故事》惊艳英美文坛，被30多个国家和地区引进，并改编成歌剧和电影。被意大利Style杂志评为蕞聪明的创意人之一。
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| 目錄：
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第1章 奇妙的粉红色物质
只剩一半大脑的马修，还是原来的自己吗？
如果你带着现在的DNA 出生在3 万年前，会成为什么样的人？
新球员在踢球时，大脑会比老将踢球时更活跃吗？
第2章 会做加法的大脑
为什么说DNA 并没有为我们的生命绘制出完整的蓝图，只是拉开了序幕？
2 万个基因是如何构建出拥有860 亿个神经元的大脑的？
如果一个人在黑暗的牢房里孤独地长大，会发生什么？
第3章 藏在颅骨中的神经地图
为什么失去右臂的军官会感觉到右手的动作和痛感？
相比视力正常的士兵，为什么色盲士兵能更好地侦察出敌军的伪装？
先天失明的人在梦境中有视觉影像或其他感官体验吗？
第4章 立体环绕的感官世界
盲人如何利用背部或舌头“看到”这个丰富多彩的世界？
为什么军人不用配备全方位观察设备，也能精确感知从背后突袭的敌人？
股票交易员如何利用皮肤触觉准确判断大盘走向？
第5章 激发身体的无限潜能
天生没有手臂的婴儿如何利用大脑的自适应能力，成为出色的射箭手？
北卡罗来纳州的猴子如何通过想象走路的感觉，使自己远在京都的分身实现同
步行走？
我们为何能在短时间内学会控制虚拟现实中的3 只手臂、8 条腿或新长出来的尾巴？
第6章 训练有素的神经回路
3 个女儿都成为国际象棋特级大师，父母究竟对她们的大脑做了什么？
为什么音乐家的大脑皮质会比普通人多出一个像希腊字母Ω 一样的皱褶形状？
为什么肌肉短暂的痉挛或颤抖，或有东西碰到你的腿，都会让你觉得是手机在振动？
第7章 大脑也会降本增效
为什么仅在20 世纪80 年代，人们看书时会觉得页面泛红？
为什么刚从跑步机上下来会感到眩晕？
为什么失恋和药物戒断会有同样的反应？
第8章 大脑也会降本增效
为什么仅在20 世纪80 年代，人们看书时会觉得页面泛红？
为什么刚从跑步机上下来会感到眩晕？
为什么失恋和药物戒断会有同样的反应？
第9章 老狗更难学会新把戏
为什么在10 岁之后学习一门新的语言，就很难说得地道？
为什么大脑饱受阿尔茨海默病摧残的修女能终身保持思维敏捷？
为什么男性16 岁时的身高能较大程度预测其未来的薪酬水平？
第10章 沙丘如何记得风来过
为什么有些人在临终之时会像孩童一样说话？
为什么失忆者会忘记父母，却不会忘记如何开车？
为什么被切除海马的小白鼠还能凭记忆走出迷宫？
第11章 未来就在你的眼球后
为什么说“勇气号”火星探测器还不如一头被陷阱夹住腿的狼？
跨语言又跨系统，不同国家的国际空间站如何实现“无缝连接”？
动态重连的未来世界，还需要司机和修理工吗？
第12章 大脑这一生的变形记
解码冰封5000 年的蒂罗尔冰人奥茨的大脑，我们可以知道哪些信息？
汽车改用无铅汽油23 年后，为什么各地犯罪率都有所下降？
如果每个人的大脑都是一台录像机，你的一生将会记录什么？
致谢
注释
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| 內容試閱：
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中文版序 开启大脑奥秘的探索之旅
此刻我深感荣幸，也十分欣喜，我有关大脑的 4 本书终于全部译为中文，与你们见面了。多年来，我一直为人类心智那复杂而美丽的“舞蹈”深深吸引，进而投身大脑生物基础的研究。这套作品中的每本书都像一颗独特耀眼的珍珠，它们共同串联成名为“大脑奥秘”的珠链，而这正是我毕生渴求的无价之宝。
写作这套作品的动机，源自一个简单的问题：大脑，这一仅仅由细胞和生化物质组成的体系，怎会孕育出如此丰富多样的人类体验？这个问题引领我踏上了探索之旅，从无意识到社会驱动力，再到学习和记忆的机制、梦境的起源，以及我们是否能为人类创造新的感官体验。你可以从这些作品的字里行间，体会到我对大脑奥秘怀有多么强烈的好奇心，以及我是多么想通过研究大脑来探寻我们生而为人的本质。
对于这套作品，我推荐你从《1 立方厘米银河系的我》开始阅读，它阐述了有关无意识思维的基本概念，即我们毫无察觉，大脑却在默默运作。之后，你可以接着读《皱巴巴果冻的绚丽人生》，它将带你领略大脑在社会互动、决策制定以及未来展望中拥有的广阔天地。再之后，你可以翻开《三磅褶皱的创造力》，去了解大脑，特别是人类的大脑，如何展现出它绝妙的创造力。最后，《粉红色柔软的学习者》将聚焦大脑的动态重连，揭示神经技术的最新突破以及伴随而来的伦理议题，徐徐展开一幅生动的当代神经科学画卷。
这套作品中的每一本都阐述了大脑科学的现状，并展望了未来的发展趋势。它们将为你带来了解当代神经科学的全面视角，既让我们更深入地认识自我，也为人工智能的未来发展提供宝贵的启示。
在中国出版这套作品，对我而言意义非凡。中国拥有源远流长的创新历史，如今更是在全球科学舞台上大放异彩。因此，在这片充满活力的土地上，探讨这些话题显得尤为贴切。我很高兴这套作品能够与中国读者见面。我相信，这些作品一定会引起热衷于探索神经科学及其文献的学生、专业人士和爱好者的深刻共鸣。
最后，我要再次由衷地表达自己的荣幸与感激之情，期待这套作品能够点燃更多人思考的星星之火，激发人们对于大脑奥秘的无限探索欲望。愿与你们共同展开一场关于人类心智的深入讨论！
第3章 藏在颅骨中的神经地图
银泉猴实验
1951 年，美国神经外科医生怀尔德·彭菲尔德（Wilder Penfield）在对一名男性患者实施脑部手术时，将一根纤细电极的尖端插入了这位患者的大脑。沿着人们平时佩戴耳机部位下方的脑组织，彭菲尔德发现了一些令人惊奇的现象。如果他给大脑特定的地方一次小电击，患者就会觉得自己的手被触摸了；如果刺激附近的另一个点，患者就会感觉自己的躯干被触摸了；再换一个点，患者则感到膝盖被触摸了。通过对不同大脑区域的依次刺激，他发现，患者身体上的每一个位置都在大脑中有对应的区域。
之后，彭菲尔德展开了更加深入的研究。他发现，身体的相邻部位对应着大脑的相邻区域。对应手的脑区与对应前臂的脑区相邻，而与后者相邻的是对应肘部的脑区，再旁边是对应上臂的脑区。以此类推，大脑的这条带状区域可以映射出一张详细的神经地图。只要沿着躯体感觉皮质，慢慢地从一个点移动到另一个点，就可以找到身体每一处的对应位置。
这不是彭菲尔德发现的唯一一张地图。沿着运动皮质——躯体感觉皮质前方的带状区域，他发现了同样的结果：对运动皮质的某点施加微电流刺激，会导致身体特定部位的肌肉抽搐。这种对应关系也是有序排列的。
他将身体的神经地图命名为“小矮人”（little man）或“侏儒”（homunculus）。
这些地图存在于大脑之中，是很出乎意料的。毕竟，大脑被关在黑暗的颅骨中。这个重约1.36 千克的组织不知道你的身体形态，毕竟它没法直接“看”到你的身体；它只能接触到一个个神经冲动，这些冲动通过叫作“神经”的茂密传导束飞速传导。既然大脑处于颅骨“牢房”中，本应该对肢体的连接位置或相邻关系一无所知，它又为何能在一片黑暗中描绘出身体的神经地图呢？不细想的话，你可能会有一个比较直接的答案：神经地图肯定是基因预先编程好的。不错的猜想！可惜猜错了。相反，正确答案要高明许多。
几十年后，解开神经地图之谜的线索不期而至。爱德华·陶布（Edward Taub）是美国马里兰州银泉市行为研究所的一位科学家，他想了解脑损伤患者是如何恢复运动功能的。为此，他找来了17 只猴子，用以研究断裂的神经是否可以再生。在每一次实验中，他都小心地切断大脑 — 手臂或大脑 — 腿部之间的神经束。就像预期的那样，这些可怜的猴子失去了被切断肢体的所有知觉。之后，陶布又开始研究让猴子恢复知觉的办法。
1981 年，一位名叫亚历克斯·帕切科（Alex Pacheco）的年轻志愿者开始在陶布的实验室里工作。他自称对实验感兴趣，但他其实是新成立的善待动物组织（PETA）安插在实验室的“间谍”。到了晚上，帕切科会偷拍那些实验猴子的照片，其中有些故意夸大了猴子的痛苦。无论如何，他的目的达到了。
1981 年9 月，蒙哥马利县警方突袭并关闭了实验室，陶布博士被指控6 项未能提供适当兽医护理的罪名。尽管所有指控都在上诉中被推翻了，但这件事还是推动了1985 年《动物福利法》（Animal Welfare Act ）的出台，在该法中，美国国会为研究环境中的动物护理制定了新规则。
这件事被看作动物保护历程中的一个分水岭，但这个事件的重要性并不仅仅在于美国国会对此的反应。我们关注的重点是，那17 只猴子后来怎么样了。指控被提出后，善待动物组织成员立刻潜入实验室把猴子带走并藏匿起来，还因此被指控偷窃法庭证据。陶布的实验室成员十分愤怒，要求该组织归还猴子。这场法律之争愈演愈烈，争夺猴子所有权的斗争甚至闹到了美国最高法院。最终，最高法院驳回了善待动物组织留下这些猴子的诉求，而将猴子的监护权授予第三方——美国国家卫生研究院（National Institutes of Health） 。当人类在遥远的法庭上吵得不可开交时，那些残疾的猴子却提前退休，一起吃喝玩乐了10 年。
就在这件事快要尘埃落定时，其中一只猴子得了绝症。法庭同意对这只猴子实施安乐死，而这也成了该事件的转折点。一个神经科学研究小组向法官提出建议：如果在猴子被安乐死之前，研究者能对它在麻醉状态下进行脑图谱（brain-mapping）研究，那么这只猴子被切断神经之苦就不会白费了。经过一番辩论，法院同意了。
1990 年1 月14 日，研究小组将记录电极放入猴脑的躯体感觉皮质，正如彭菲尔德对他的患者曾做的那样。研究者触摸猴子的手、胳膊、脸等部位，同时记录猴子大脑中的神经活动。通过这种方式，他们绘制出了猴脑的神经地图。
这一发现在神经科学界引起了轰动。多年过去，猴子的神经地图已经发生了变化。当研究者轻轻触摸猴子被切断神经的手时，从前与手相对应的大脑皮质没有任何反应。但令人惊讶的是，那块皮质现在会因为被触摸到脸部而活跃起来， 这说明猴脑中的神经地图已经重绘。“小矮人”看起来还是只猴子，只是没有了右臂。
这一发现排除了大脑的神经地图是由基因预先编程的可能性。相反，大脑正在做更有趣的事情：神经地图是由身体的主动输入动态决定的。当身体发生变化时，“小矮人”也会跟着变。
同年晚些时候，研究者在其他银泉猴身上进行了相同的脑图谱实验。每一次实验结果都表明，猴脑的躯体感觉皮质发生了显著的重塑：那些曾对应被切断肢体的皮质已被相邻的皮质占领——“小矮人”已改变形态，适应了猴子的新身体。
大脑发生这种重塑时会是什么感觉？遗憾的是，猴子无法告诉我们答案。但是人可以。
切掉的手臂为什么还会有痛感
英国海军指挥官霍雷肖·纳尔逊（Horatio Nelson）爵士是一位英雄，他的雕像矗立在英国伦敦特拉法加广场上。凭借着超凡的领导力、战术能力和伟大策略，他在美洲、尼罗河、哥本哈根等海战中带领英国海军取得了决定性胜利。最终，他在特拉法加海战中英勇牺牲——这场海战成为英国最辉煌的海上战役之一。
除了军事上的成就，纳尔逊爵士也因为一次偶然事件，为神经科学做出了贡献。1797 年7 月24 日晚上11 点，一颗火枪子弹以每秒300 米的速度从敌方的西班牙步枪枪管中射出，击中了纳尔逊爵士的右臂并击碎了骨头。纳尔逊爵士的继子用一条颈巾为他紧紧地绑住手臂止血，船员们则奋力地向主船划去，外科医生已经在那里焦急地等候。经过医生的快速检查，好消息是，纳尔逊爵士的命算是保住了，坏消息则是，为了避免坏疽，他的右臂需要截肢。于是，纳尔逊爵士的右臂肘部以下被切除，切除的部分随后被抛入浪花翻腾的大海之中。
在接下来的几周里，纳尔逊爵士学会了在没有右臂的情况下吃饭、洗澡甚至射击，他开玩笑地把被截断的残肢称为他的“鳍”。但几个月以后，奇怪的事情发生了。纳尔逊爵士开始感觉到——真切地感觉到，他的右臂还在。他体会到了右臂传回的感觉，并且很确定，他那已经失去的右手的指甲正使劲地抠右手掌，还很疼。
纳尔逊爵士对幻肢这种感觉有一个乐观的解释。他认为，自己拥有了不容置疑的证据，证明死后生命仍然存在。毕竟，如果残缺的肢体都可以产生知觉——像是拥有永恒的灵魂，那么整副身躯死后又怎么可能会烟消云散呢？纳尔逊爵士不是唯一一个注意到这些奇怪感觉的人。几年后，在大西洋彼岸，一位名叫赛拉斯·韦尔·米切尔（Silas Weir Mitchell）的医生在美国费城的一家医院里对许多在内战期间遭遇截肢的老兵进行了观察。令米切尔印象深刻的是，他们中的许多人坚称，自己仍能感觉到被截肢的那部分的存在。这些感觉能证明纳尔逊爵士“肉体不朽”的观点吗？
事实证明，纳尔逊爵士下结论为时过早了。他的大脑只是重新规划了神经地图，就像那些银泉猴一样。在历史学家追踪大英帝国疆界变迁的同时，科学家也发现了如何追踪大脑不同区域的边界变化。通过现代成像技术，我们可以看到，当手臂被截肢时，它在皮质中对应的脑区就会被邻近的区域占领，曾经代表手和前臂的皮质区域现在变成了上臂和脸的领地。（为什么是脸？因为在神经地图中，这两个区域就是这样呈线性排列的。）就这样，对应身体其他部位的皮质占领了手部曾经的领地。就像银泉猴的神经地图那样，截肢者的神经地图也反映出他们身体的新形态。
然而，这里还隐藏着另一个谜团：为什么纳尔逊爵士会觉得自己的手还在呢？如果你去抚摸纳尔逊爵士的脸，为什么他会感觉自己已经消失的手臂正在被触碰，临近的区域不是已经占领了代表手臂的区域吗？因为手臂的触觉不仅由躯体感觉皮质的细胞所代表，还由传导束下游甚至更下游的神经细胞所代表。因此，尽管初级躯体感觉皮质的地图改变得很快，但越到下游神经区域，地图改变起来就会越慢。天生没有手臂的孩子，其大脑中的神经地图和正常人是完全不同的；但对纳尔逊爵士这样在成年后被截肢的人来说，重绘神经地图就没有那么容易了。在纳尔逊爵士的大脑深处，躯体感觉皮质下游的神经元并没有在很大程度上改变连接，它们仍然相信，自己接收到的任何活动信号都是手臂被触碰引起的。所以，纳尔逊爵士才会认为他失去的手臂仍像幽灵般存在着。
上述故事讲述了同一件事，那就是当信号输入突然中止时，其对应的躯体感觉皮质区域不会闲置，而是会被邻近区域占领。
大脑并非像硬件一样固定不变，而是会被动态地重新分配职责。截肢会导致大脑发生剧烈的皮质重组，即闲置的皮质被与之竞争的相邻脑区占领，而如果用更温和的方式调节身体，大脑也会发生重塑。例如，如果你在手臂上绑一个紧身袖带，大脑就会相应地减少对那条手臂的控制，来适应变
弱的信号输入。如果你手臂上的神经被麻醉剂阻断了很长时间，大脑也会做出类似的反应。事实上，哪怕你只是把两根手指绑在一起，让它们作为一个整体活动，那它们各自对应的大脑皮质也最终会合并到一起。
那么，被关在“小黑屋”里的大脑是如何不断追踪身体形态的呢？
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