FULL 脑科学还原期望效用理论(行为经济学4) - 翻转电台知识分享
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Flocking to the sea,
Crowds of people wait for me,
Seagull scavenge,
Still ice cream,
Worries vanish,
Within my dream.
I lift my soul there,
Down by the sea,
I'm lost control,
I'm living free.
I lift my soul there,
Down by the sea,
I'm lost control,
I'm living free.
大家周一晚上好!不知道你现在是否还在工作岗位上?今天应该很多地方都放假了,然后当然我希望你已经放假了。OK,这也是我春节天最后一期,然后继续做完,明天节目发完呢,我春节前也就放假了。
那么我们还是接着来讲这个行为经济学的部分。那OK,别的话不多说了。那我们上一次呢,其实做了很多神经科学的入门和神经科学的哲学辨析。所以说,其实为了在这次行为经济学里面讲神经科学啊,真是铺垫了特别多。我们铺垫了为什么经济学需要神经科学,铺垫了神经科学的特点,以及神经科学的很多哲学上的问题。
那今天我们真的是正式开始要来讲讲这一门非常具有魅力的学科,以及这门学科跟经济学的关系。因为今天你很快就会发现,它极其快速的就给经济学找到了一个非常强烈的还原观点。但是这个还原感本身可能也值得再辨析啊,这是我们今天要说的。
那上期其实我们讲了,上期说我们之前批判神经科学和经济学批判要多了。那这期我们以就是讲它为主,它到底怎么回事,它为什么这么厉害为主。所以这期我们包括下一期啊,我们可能会,因为这期我们主要讲的内容就是去找一个例子,就是我们讲过的那个期望效用理论。我们从期望效用理论做一个例子,来看神经科学是如何加入经济学研究的。那么从下期开始呢,包括就之后的两期,我们会有更丰富的例子来给大家构成一个今天行为经济学,特别是我们管的叫神经元经济学吧,的一个图景:我们用了多少神经科学的方式来进行经济学的研究,得到了什么样的结论,和得到了什么样的很有启发性的一些思路。
那我们今天分三部分讲。第一部分呢,讲神经科学手段入门,就是我们来看看,我们到底用什么方式在进行神经科学的研究。第二部分呢,我们从神经科学角度讲视觉,就人是到底怎么去使用视觉,我们的视觉是怎么形成的。这个很重要啊,因为之后期望效用理论验证的一个例子呢,这个例子呢,就是需要我们对视觉结构的认识才能行。所以我在13章呢,先讲视觉。14章呢,我们讲一个神经科学经济学还原尝试,就用一个与视觉相关的实验来看,神经科学是怎么样很强烈的与经济学结合在一起的。那这是我们今天的部分。
我们马上开始第一部分,神经科学手段入门。我们讲了冯·诺依曼与摩根斯坦,在前任的基础之上,在一般效用理论基础之上,进一步丰富,将其成为了期望效用理论。这个期望效用理论呢,在我看来是微观经济学一个相当重要的一个基石。
那在这之后呢,整个对经济学体系和经济学范式构建,其中非常重要的呢,是著名的这个经济学家,很多人上大学学的经济学教材呢,可能也是他写的,就是弗里德曼。弗里德曼写了一个非常重要的论文,1979年叫做《ethics in positive economics》,就是积极经济学,关于什么是积极性经济学论文。在这里面当然有很多点啊,其中最重要的一点,就弗里德曼认为,一个良好的经济学系统,它必须完成一个东西,通过经验观察,准确的预测人类行为的一点。也就是经济学必须满足这个,它需要能够来准确的预测人类的行为。
我们为什么要提这一点?让我们来想象一个重要的例子啊,就是打台球。应该群里有很多同学打过台球,其实你没打台球呢,你对这个运动也应该知道一二。也就是说,在我们判断一个人击球路线,假设我们不去想台球复杂的策略啊,包括防守啊,给对方制造障碍啊,等等等等的,我们就是去想台球击球入袋这个路线。在这个问题之上呢,我们比如说我们提出一个假设,我们认为人啊打台球是按照物理学所有球击球入袋概率最高的那一个去击打的。当然我们可以变得复杂点,我们现在不先不把它说复杂了,我们就以一个球来看,就是以这个球跟台面上所有球里面可能击球入袋概率最高的那个去做的。怎么去计算这样一个概率呢?我们认为这个概率的计算呢是用物理学去做计算,是一个力学的预测,我们可以这么去说。
但是反过来我们知道,没有台球手在打台球的时候是运用物理力学去计算的,没有人用公式算过,对吧?真正台球手去击球的时候呢,他使用的是直觉,或者说他使用的是经验,他用经验与直觉去完成这个击球过程。
所以说有人把这个提出给弗里德曼的时候呢,弗里德曼在这个时候,我们不能说他挽救了经济学啊,他也为经济学做了一个非常重要的解释,也就是说经济学理论,未必要严格的还原人脑中的决策过程,但是就是要看他去能不能精确的预测人类行为。我们回到台球这个例子,我们完全可以说,台球手在桌上积台球的时候呢,如果我们另外一个人用物理定律去算的话,很可能算出来的结果,与台球手的经验和直觉是高度吻合的。也就是说我们虽然知道,台球手并不会在脑子里去进行运算,但是我们提出这个基于力学的原理和基于力学的预测系统,确实能够比较准确的去预测台球手的行为。在这个基础之上呢,至少弗里德曼就会认为这是好的。
但是呢,我们依然会觉得,这是不是差点意思?就是仅仅能做出预测呢,是不是差点意思?这种预测呢,我们把它称为数学的拟合,就是他在数学基础之上呢,能够让结果与这个行为实现一种拟合。这种拟合性问题在哪里?我们要想想这种解释性的预测,有什么问题?我们之前讲过另一种与解释性啊,就是马克思·韦伯的解释性,基于社会学的解释系统。比如在马克思·韦伯看来呢,那卡尔·马克思呢,其实也是一种解释。那么我们去观察,马克思对于社会的解释啊,马克思将资本主义呢,解释为一种劳动关系,这种劳动关系呢,是一种剥削关系,其中劳动异化等等等等的。也就是说在这个解释里面,卡尔·马克思解释的是原因。也就是说卡尔·马克思解释的是其内在形成的原因。如果我们用亚里士多德的四因说呢,卡尔·马克思在解释就是他的那种形式因,这是个很重要对吧?但是弗里德曼这个解释呢,可能就不是形式因,它仅仅是一个数学拟合。我们要去问他有什么差异。
有些如果一个东西仅仅是数学拟合的话呢,它缺乏建设性,它缺乏一种建构力。什么叫这个建构力?我们可以想想啊,上次不对,是上上次我们末尾,有一个信任博弈。信任博弈之后呢,我们得出了一个结论,这个结论是说,催产素在人体的分泌,能够促进信任和合作,这也是一个解释对吧?但这个解释呢,具有建构性。什么叫具有建构性?我们可以从这个解释去做事情。也就是说如果我们未来需要合作,比如联合国开大会之前,是不是艺人先来一针这个催产素?如果催产素真的是一个好的解释的话,那这个东西呢,就具有建设性。卡尔·马克思的理论呢,具有建设性。如果劳动关系真的是这样,我们真的在这样受剥削的话呢,那我们就去改变这个社会,我们用暴力革命的方式呢,去抵抗剥削。
但是弗里德曼对于台球手这个解释呢,就缺乏建构性。也就是说虽然我们说这是在,我们用物理力学定律是一个好的数学拟合,但我们培养一个好的台球手,绝对不是去教他力学,教他如何在台台球桌上进行更好的力学运算,对吧?他就丧失了这种建构力。所以说弗里德曼虽然对经济学,什么是好的经济学系统,提出了非常好的框架,他也用这种看似很荒谬的例子本质上捍卫了经济学的解释性,但这种仅仅能够做到预测而不能还原的解释呢,还是不够好。
那么这就是经济学里面的一个问题了。就上次我们还原信任博弈啊,就是我们看到了回馈前数,一种行为与催产素之间形成一种正比的对应关系。这个关系一般经济学呢,会把它解释为这是一种偏好。但是我们明白啊,在这个地方不能用偏好这个词汇。为什么呢?什么叫偏好?也就是说我们如果要去解释偏好啊,可能有一种解释方法是,更高的概率,采取一种行为的可能,我们把称为偏好对吧?比如说我偏好,我喜欢吃红烧肉,那我在点菜的时候呢,由于我偏好吃红烧肉,有红烧对红烧的偏好,所以我点菜时候点红烧的概率比较高,我们可以这么解释偏好对吧?如果我们这样解释偏好呢,它其实是什么呢?它其实是同于反复。也就是说我们现在需要解释一个概念,它为什么点红烧肉?你说啊,它具有红烧肉的偏好,就跟没说一样,这是一个同于反复。所以在我们还原的时候呢,我们会用其他的词汇来对它还原。比如说上次在那个信任博弈里面,我们把它还原为,它这种偏好叫做慷慨。也就是有这个催散素的分泌之后呢,它由于慷慨,所以说回馈别人的钱数会增多。如果你们还记得那个例子的话,那就是A和B两个人,A把自己钱的一部分呢,比如他一百块钱,他分出一部分给B,比如他决定拿出五十块给B,他这个五十块呢,会翻三倍,变成一百五十拿给B。B拿到这一百五十之后呢,他再归还一部分给A。比如说B啊,他归还一百五十的一半,七十五给A。那A其实还赚了二十五对吧?这就是信任博弈的这么一个博弈游戏。
在这个博弈游戏里面呢,科学家认为,当催散素分泌较多的时候呢,B会变得更加的慷慨。但我们上次讲了,我们这个时候能说,催散素导致了慷慨吗?也就是说,在同时这个博弈之中啊,为什么我刚才把这个博弈附属一遍,就是为了让他更好理解。我们可以说B更慷慨了,我们可不可以说B更信任别人了?我们甚至可不可以说B归还了更多的钱事实上更愚蠢了?对吧?在一个纯粹的理性人来讲啊,B应该做的事呢,就是一分都不还才是理性人追求最大收益,对吧?那我们可不可以说呢,B其实变得更轻率了呢?
所以说催散素还原为信任或慷慨本身就是一个,用我们上期的话来讲啊,可能怪怪的,是一个语言的误用。我们非说它是慷慨,但不管怎么说,我们将催散素还原为慷慨的是比抬球手利用力学决定击球落袋的选择一个更好的解释,它是一个具有建构性的解释。
所以说我们就正式用它呢,来尝试做一个期望效用理论的还原。也就是说如果是我们还是用抬球手这个例子啊,那神经科学要证明的是哪几个东西呢?证明的是行为,就是最终机球的行为,与六个球动的选择形成一个正比关系,六个球动的效用。有每个球动呢,它会有个分数,对吧?比如说如果你打过斯诺克的话,你就会说斯诺克不同颜色的球,它的分值不一样的,黑球分值最高,黄球分值最低。那么机球各个袋呢,你可能会能够算一个概率,比如黑球打进六个袋呢,各有一个概率,有其他球的选择,你会选择概率最高的那一个。所以说经济学的概念呢,是行为与效用形成正比的关系。
再往下呢,经济学概念中是理性的存在。那么神经科学就要还原找到,我们大脑里面确实在针对这六个洞进行编码。我们大脑里面呢,有这六个选项,这很重要啊。那么我们进一步要证明了主观价值的存在。也就是说最终决策的放电率,或神经地质的分泌本身是一个单调函数。单调函数我们上次讲过啊,就这可能大家忘了,但是很容易理解啊,就是这个函数单增或单减。那这个是我们都知道,是冯·诺依曼对这个期望效用理论相当重要的一个补充。
那么最后要去证明,从神经科学上证明主观价值的连续和独立。也就是说最终决策与单一神经结果相关,就是大脑里就这块管这个,因为大脑里如果有很多块共同管这个呢,它可能会变得让这个偏好变得不具有独立性。而且呢这个效用函数应该是线性的。也就是说我们需要用神经科学去为理性,为主观价值,为主观价值的连续独立找到它存在的基础。你今天你可能听到这儿,还有点云里雾里的,没关系,我们说到最后那个猕猴的例子,你就能够看得非常明白。当然我也说过,根据上一期,我们随时要产生一个警惕。这是一个非常笛卡尔的想法,我们认为人是心灵和身体两部分的,我们有一些心灵能力,比如说理性,比如说判断力,比如说主观价值,我们找到它在身体上的一个功能,与它进行对应。这是一个相当笛卡尔的想法,而非笛卡儿想法就是身心一体的。anyway,我们这期还是少分辨这个。
我们来看看如果要形成这样的还原,它的还原结构是什么。我们来看,在这样的还原结构之中,我们可以把它分成这么三个结构。也就是说一定最开始有一个刺激,你不管是我们视觉的刺激,就我们感官的刺激,听觉等等的,包括比如台球,那就是一个视觉的刺激,你要先看到这些球。这些刺激产生一个感觉,你会对这些刺激所感受。这些感觉,你看到有六个球洞,它产生一个可选的决策。在可选决策之上,你有一个偏好。比如说如果是斯诺克的话,你一定偏好打这个黑球,对吧?你会因为黑球分值高,七分,你会有一个偏好。在偏好之上,会有一个概率,我把这个偏好主观价值跟概率放在一起了,你会有个概率,偏好乘以概率呢,得出你的一个决策,所有球可行的概率的一个决策。那从可选决策,偏好到最终决策这部分呢,是意识的部分,是我们在意识里完成的。
那么决策呢,到肌肉神经,对吧?你开始走过去了,或者你最后眼睛开始盯着那个黑球了,你开始寻找一个机球的路线,最后到一个行动,是行为的部分。所以我们可以把一个人啊,分成刺激意识和行为三个部分来看待。
那么神经系统要还原,确实也要做着整个链条体系的还原。我们要找到刺激是真实存在的,意识部分确实是由可选决策,偏好概率和偏好概率运算构成的,最终有一个决策,而这个决策确实就是你人最后的那个行动,最后变成了行动,对吧?那弗里德曼的解释呢,其实只是把前面都不管,我只管行动和我的数学模型拟合就行了。那神经科学呢,要帮助弗里德曼填充前面所有的部分。
那我们知道,从直觉上啊,好研究的是两头,对吧?也就是说当人看到抬球桌的时候,我们用某种方式靠研究视觉去证明,他看到这些所有的东西了。OK,这是比较容易研究的。最后行动好研究,比如说我们找到了这个视觉的肌肉,哪块肌肉在管视觉眼球的注意力。我们看到了,看到这块肌肉呢,确实看到了黑球,这些东西呢,我们都比较好去用实证的方法去检验。原因呢,是因为他与外界相关,与我们能够找到直接外界物质证据的相关,对吧?比如说视觉就是光,比如说最后视角的弱点呢,也能够好找。但中间部分是很难找的,就意识的部分,到底怎么去证明的很困难。
好,那么这就为神经科学提出了这个课题,要去研究这些。那我们就开始来介绍介绍神经科学这个东西。那么神经科学这本学科啊,他研究的话题大概都有哪些呢?我当然当然他研究很多话题啊,大概与经济学关系最大的是这些:感觉知觉,就是我们刚才那个还原图里面刺激的部分,视觉啊,听觉啊等等的,就是我们怎么样产生感觉知觉的。这部分我们对视觉的研究呢,非常透彻。事实上呢,当然话说来话说回来,也没有那么透彻啊,要是完全非常透彻的话,盲人就有救了。我们知道今天盲人其实也没啥办法,除非你是,呃,我们一会会说到,除非你是很浅的视觉皮层以上的问题,现在可能有些方法给能能帮你连上。就如果是初级视觉皮层以下的部分,其实还是没什么太好的办法。呃,但是我们确实比起其他的呢,我们了解的会要多一些了对视觉。
那么第二个呢,我们神经科学去研究注意力,因为我们知道意识一个非常重要的功能就是注意。就你现在的眼睛和视觉事实上在看周围的很多东西,但事实上呢,你会有一个注意力的焦点。但这个我们一直有debate,就是人有一个注意力还是多个注意力,我们能够注意到一个地方还是多个地方,这是很有意思的一个东西。
第三部分呢,神经科学研究记忆。因为我们知道啊,就人与动物如果有一个很大区别呢,就是我们有有意识的记忆。很多时候呢,我们做决策啊是调动有意识的记忆来做这个决策。比如一个女孩决定要不要跟一个男孩谈恋爱,他可能脑子就会想到他以前谈过的恋爱来看,我是不是这次这个男孩的表现是不是跟以前有点像,来决定要不要去谈啊。
那么神经科学呢,还研究情绪和动机。上面的部分,感知知觉,注意力和记忆的研究,是现在呢,相当相当有成果,而这些成果呢,都基本上可以以实证的方式去检验的部分。那下面的几个,情绪动机,思维决策,意识和社会脑呢,都是相当相当前沿的学科。比如说情绪和动机,前沿到什么地步呢?前沿到啊今天神经科学并不比,比如说佛罗伊德,或者以后发展这种非神经科学,就是分析心理学呢,或者社会心理学呢,走得更远。就今天我们还不敢说,从神经科学研究情绪和动机等等呢,比社会心理学和分析心理学知道的要多,事实上呢,某种程度上知道的要少。下面的部分呢,都是这样的,包括意识,我们也不敢说,今天神经科学的意识的理解呢,多过于哲学对于意识的理解,应该是远远的不如。但是我们知道,如果真的要对经济学进行很重要的还原的话呢,下面这几个部分,情绪和动机,思维决策,意识和社会脑本身很重要,但是虽然虽然这么说啊,神经科学确实也取得了这个大家不着急啊,就接下来两期呢,包括我们在情绪动机,思维决策,意识和社会脑方面,尤其是社会脑方面,我们到底得出了什么样的洞见呢,我都会给大家分享啊,主要是一些新的论文,看我们产生什么样的洞察。
好,那接下来是个比较重要的部分呢,就是我们到底怎么去研究这些东西的。我们怎么去研究到底大脑的哪部分以什么形式构成感觉知觉,大脑的哪部分以什么形式产生注意力,记忆等等等等一系列的东西,这相当重要。所以就是神经科学研究方法。
总的来说呢,神经科学就是在找,我们以各种方式去看,当我们在用眼睛看的时候大脑哪部分活跃,对吧?所以说我们要找的呢,就是大脑活跃的证据。说白了,神经科学就是让人或者动物去在实验中给予一个刺激或者进行一个行为,然后我们反过来来看大脑的哪部分比较活跃,或者我们来看有一种是病人实验啊,比如说有人的大脑的前额叶受损,我们来看前额叶受损的人跟正常人有什么不一样。所以其实我们就是去看大脑哪部分活跃,或者于某种病理性的变化,他那部分不可能活跃的情况之下,这个人到底怎么去行为和决策了。
所以基本研究方法呢,有脑电波,脑磁图,伽玛射线,功能性核磁共整,包括化学的,化学地质手段,包括最新的呢,是电压控制光遗传技术。
然后我们来讲讲几个初步的,它是怎么做的。那第一个,EGG呢,就是脑电波。脑电波呢,它跟心电图的原理非常类似。也就是说我们知道,大脑本身是神经电流,对吧?有电位差,电的刺激,所以我们可以以侦测电的方式呢,去给大脑绘制,其实心电图也一样,对吧?心脏运动本身有电位差,所以我们佩戴一个心电的东西呢,我们就能够看出心电图,大家应该都看过心电图啊,它跟心电图的原理是极其类似的。所以基本上呢,有三种主要方法。第一种呢,是干电级的脑电波。现在有些游戏和玩具基本上就是这样了,包括教学教具,它比它比较便宜一些。比如说现在有,有能够用脑电波去控制的那种飞行小玩具,它基本上就是用一个电极呢,顶到你的前额叶上,是干的。干这种干的呢,其实精度啊和效果就很差。
那么还有一些呢,是湿电极。湿是为什么我们知道啊,因为液体的导电性更强,比干燥的皮肤导电性更强。像图中这种电极帽,就是湿电极。这个电极帽内部呢,会涂有导电性很强的粘液跟你的头皮接触,然后它,你看上面密密麻布满了有很多点,就这些点呢都在大脑上侦测这个部分的电流和电的活动,所以湿电极呢是相当相当重要的一个研究方法。当然了,我们如果要追求更高的精度呢,有植入式的。也就是说我们插一根精度很细的铁针在你脑子里边,我们总知道电流的强度精度就高了吧,但植入式的呢对大脑有损伤,所以说从实验伦理上我们是不可能对人啊做植入式的这个脑电波的,甚至现在的实验伦理呢也禁止给黑猩猩做植入式脑电波,因为黑猩猩跟人太像了。但其他动物OK啊,猫啊,狗啊,包括我们之后讲的例子是猕猴的,就是植入式的,一击击植入式脑电波,但植入式精度就比较高。
那脑电波的问题是这样的,脑电波呢时间精度很高。我们知道电流的传导是很快的,电流的传输速度非常非常快。之前不是讲一个德国心理学家,他当时测出了电流在神经系统的传输速度吗?所以说脑电波这个研究方法呢时间精度非常高,几乎是瞬间的,但空间精度呢很低。因为电流在,如果你在大脑表皮上进行研究而不是植入式的话,能够感受到到底是大脑哪部分,因为你只能监测表皮对吧?也就是说这个电流的深度,它是皮层的哪个部分,还是那些灰质产生的电流呢?我们一概不知。特别是我们知道有些大脑部分比如整液,它其实是脑子往里的,所以往里的这种空间结构之上的精度呢就非常非常的低。但脑电波是一个很成熟的技术,就是应该是今天说到所有技术最便宜的一个技术了,所以说很多时候呢我们依然在用脑电波做这个研究,因为它时间,因为它时间精度高,其实好多更加贴近头皮的一些大脑部分的活动呢,我们都是用脑电波去做研究的。
那么我们中学都学过麦克斯韦方程啊,就是如果你不记得的话,就是我们用手用大拇指指向方向去比的那个方程。所以我们知道,有电就有磁,对吧?只要有电流活动呢就会产生磁场。所以说不光能对大脑做这个EGG脑电图,还可以做MEG就是脑磁图,把那个electron换成magnetal就是磁,万磁王那个magnetal,OK就可以做脑磁图。那脑磁图跟脑电图呢就有明显的优势了。也就是说它在保留脑电波的这个时间精度的基础上,因为磁力我们是可以根据电流去算的,对吧?所以这个磁的深度呢比电耗算的多,我们知道这个磁力来源是有多深的一个东西啊,就应该但是说实话这个脑磁图具体的成像原理我也没那么懂,OK,所以它的空间分辨率呢也变得高得多了。
但脑磁图呢也有它的缺陷。第一个我们知道大气啊和地球啊本身存在磁场,因为我们人脑那个电流其实非常微弱,它能发出的磁场呢其实也很弱,所以这个磁场啊极其极其的容易受到这个大气环境地球环境的磁场和我们身边的这个电子设备,比如说你的电你的手机发生了磁场的干扰。所以说做MEG呢需要非常严密的电磁场屏蔽的保护,所以对这种实验常组要求很高,而且MEG的设备呢都非常非常的昂贵,所以它其实也没有那么的普遍。所以说但通过这两个我们基本可以发现一个角度去研究脑的一个方法,就是电与磁,因为不管怎么说大脑的活动神经元之间的活动是一个电讯号,电的活动,对吧?而且有电就有磁,所以我们可以以电的或者磁的方式去做大脑的研究,也就是我们找到哪部分活跃哪部分不活跃,然后从而反过来研究感觉知觉啊,注意力啊,记忆啊,情绪动机啊等等的问题。
那么还有一种比较新的研究方式叫PET,Psetron Emission Tomograph。这个PET现在其实大家都听的会多一些,因为国内有很多人很多医院的很不负责任的,就是希望癌症的患者或者疑似癌症患者去做一个叫PETCT的断层扫描。这个PET是这么一个原理啊,在19世纪呢我们就有一个假说。我们知道大脑的神经元活动是电流,但我们发现可能还有另外一个东西,就是血流量与脑共同的假说。也就是说呢我们认为大脑哪部分比较活跃,那部分的血流量就是血液会往那供,因为血液供养供能量,就供这个能源嘛,就那部分呢可能消耗会比较多,所以说这是一个假说。在这个假说之上呢我们发明了一种研究方式叫PET,正电子发射断层。这什么意思呢?意思是说在对这个人进行扫描前啊我们找一些半衰期比较短的放射性同位素,就是给这个人注射进去或者服用下去,基本上是注射进去,因为它半衰期短,半衰期短什么意思啊?就是这个原子很快衰变了,但这个原子衰变的时候呢它会放出一个正电子,这个正电子呢其实我们就能够用这个PET机器扫描出来,就什么地方有很多的原子在放射出正电子,因为我们知道我们当把这个带有半衰期比较短的液体比如注射进入人的体内之后呢,它是随着血液循环,对吧?在你接下来的时间呢哪个地方供血量较多呢我们就能够发现那个地方的正电子发射率的比较高。
对这个东西跟癌症筛查比较相关的,就是其实癌细胞的新陈代谢率很高。所以说当你把这个癌细胞啊全身做PET扫描的时候呢,你哪个部分有癌细胞呢就会发现噪影上那部分就会比较亮,所以它是有这样的效果的。但是由于它辐射量其实挺大的,所以我也觉得没有必要随随便便做PET CD扫描。但是anyway我们会拿这个呢来做脑部的检验。但这个脑部检验有一个问题啊,PET的问题就像比如说我们看到电流是瞬间的,而且用EG呢瞬间你就能查出来,但PET呢的时间精度非常差,就是你大脑开始产生这个活动了,产生这个活动呢你要它造影很久你才知道,而且大脑产生活动啊血流跟电壳不一样,就你大脑这部分比较活跃,然后血再给它供呢是滞后于它的,所以说你很难做一些即时性的研究。
那么同样就到了今天最重要的研究大脑的方法:功能性核四共整,Factional Magnetic Resonive Imaging。就这个方式,这个方式跟PET的成像基础假说是一样的,它是去研究血。也就是说我们确实发现,因为是这样的,神经元本身不像我们的肌肉,我们肌肉本身是要储存葡萄糖和氧气的,尤其是葡萄糖,但神经元本身并不储存葡萄糖和氧气。所以当你大脑活动的时候呢大脑供血量和供能量确实非常高,在这个情况之下只要你能用一种方式检测出血液流动就能够做比较精确的空间上的造影。我们知道核磁共振大多数的原因啊就是去找这个氢原子,因为核磁共振嘛,什么叫核磁共振?不是说我们用辐射去刺激它,并不是,我们找的是原子核,我们用磁的方式去判断一种原子核的类型,因为供氧。所以说大脑判断的就是氢原子核本身的位置和种类在血液里面,所以说核磁共振呢就能够用这个方式去看大脑里面哪个部分供氧量大,并且核磁共振能够做到比PET好的事,它对人本身没有那么大的辐射,但它设备也很昂贵,而且核磁共振的可以做立体的造影,就功能性核磁共振就针对大脑的能够做很好的功能性造影。但是它的问题跟那个PET一样啊,它的成像时间呢比较长一点,比如快速成像的怎么着也到2到6秒才能成像,EGG基本是瞬间的。如果结构成像啊形成一个立体的结构成像呢基本上需要5分钟。所以说你可以想象当我们做实验的时候,如果一个实验是需要看即时的电讯号并且根据这个电讯号再对它示意刺激的时候呢,我们就完全不可能用PET或者什么方式来做,这个东西我们基本上就用EGG来做才能够做到即时性对吧?但是我们需要的是空间精度非常高,包括立体结构全脑的这个结构的变化呢现在基本上就用这个功能性核四共振来做。
所以说说了半天,我们到底看到的是什么呢?看到的呢比如说我们就举功能性核四共振的例子,我这给了三个图,看到的呢就是在在一个黑白的图里面它有颜色和色彩较鲜明的部分,这部分呢就是实际大脑在这个周期啊供血和供氧较多的部分。比如中间那个是Fingertap,就是我们在一看就是左手,因为人脑是左右交替的,就假设我们要求这个背试左手食指在桌面上点动,不断的用左手食指敲击桌面,我们就发现呢右脑顶页部分有一部分呢相当活跃。所以我们比如我们让他把手停下来想别的东西,我们发现这会儿立即不回了,我们让他再敲这会儿回了,我们就能找到原来动右手食指是用这块脑区。其他也类似,比如说我们我们最右边这个就是Listening,就是人在听的时候,我们比如我们播放一个音频,比如说我们都知道人在听觉上注意力最高的,比如我们让他做英语听力题,但这可能复杂了,我们让他听听听听听翻眼电台吧,让他全身贯注听翻眼电台,我们来看大脑哪部分比较活跃。左边呢是说就是Speech,说的时候呢你看说调动的脑区呢就比Fingertap和听要多得多。
所以不管我们做的是脑电图脑瓷图PET还是功能性合着共整,我们最后就是要找部分与功能的还原关系。神经科学的研究方式就是看人在做一个行为的时候大脑哪部分活跃,或者说反过来我们来看大脑这部分的没了,最近不活跃了,看他还能不能完成一个行为。比如说最近有一种方式研究很有意思啊,就我们能够在大脑表皮上对人用强瓷场去关闭你的脑区。比如说我们假设啊我们就假设吧你左耳朵上面这个部分里边一个地方啊跟说话有关,我们假设就是布洛卡区嘛,我们用强瓷场给你布洛卡区关了,因为这个强瓷场会让大脑麻痹,但这个麻痹呢现在不会造成永久性的损伤,所以说有一些志愿者愿意做这个实验。假设我们说布洛卡区只要关闭的人说不了话,他的语言功能就紊乱,不一定说不了话,比如他可以说话,但说出来的话是不合语法的,我们就找一百个人用强词上去关闭他的布洛卡区,然后让他说话。假设一百个人呢都是平时能言善变的,但现在呢说话就完全不合理了,我们就能够知道那这块脑区呢就能够与说话的逻辑性产生关系。
所以说最终我们用任何手段,不管是正向去看他做什么事脑区激活,还是反向关闭其脑区,不管是用强词麻痹的方式,还是找直接有病变的人来做这样的实验,去都是最后神经科学找的就是部分与功能的还原关系,来看这块大脑是不是管这个,是不是做这个事情。
那这部分呢我们就会找到两种很强的可能性。一种是单一功能脑区,叫unimodal cortex,cortex就是皮质,就单一功能皮质。就是我们有时候会找到呢就是这块管这个,比如说上面那个finger tap,对吧?我们现在现在我们对于运动神经的了解比较多,甚至可以做到不能对人做事,对猕猴没问题,我们对电流刺激这部分就让这个猕猴的左手筋挽起来都没有问题,哪个手指都可以精确掌握,所以我们能知道哪块脑区与某个运动神经活动的一一对应关系。像这种哪块皮质与或者哪块内部的灰质等等都行跟什么功能有一一对应关系呢就叫做unimodel,就单一模型的。
但更多的时候大脑本身是像左边那个speech的图上,在你说话的时候呢大脑有很多地方都呈现出明显的供学供养,叫heteromodel cortex,就是其实我们很多功能直到今天我们会发现它不是大脑哪个单一的部分去决定的,而是多个部分一起决定的。当然我们也明白,当它是大脑多个部分一起决定的时候呢这玩意就变得很复杂,所以神经科学后面遇到很多问题都是我们发现它是大脑多块激活的,一旦是多块激活的我们去观察它或者为它建模就变得更加的复杂。
所以神经科学的两个方面具有逻辑深度,会让这个事变得非常困难。第一个呢就是从刚才的unimodal cortex到heteromodal cortex,从单一模式脑区到多部分激活脑区的部分,那这个研究的难度啊就在增大。当我们观察到某个行为是全脑激活的时候呢那就太难观测了,那就我们可能就很难知道到底什么东西让它起作用,对吧?我们愿意知道的是这块脑区就管这个,那个脑区就管那个这样的事。
那第二个逻辑深度呢是从内影表征到外显表征。这话有点术语啊,但什么意思呢?我举的就是这个朝鲜的大型歌舞剧阿里郎的这个意思。我们知道去朝鲜旅游啊都有这么一个节目,就去看这个万人大型团体操表演阿里郎。这个表演蛮简单的,就是比如说很多很多小孩子他手上拿着不同的牌子,牌子呢有各种颜色的,就是中国也有啊我们十一国庆也有嘛,就我们大家一起把牌子举起来,比如有人举红色,有人举黄色,他就形成一个图案,最后形成这个图案呢是外显表征。比如这个图案是朝鲜人民劳动党万岁这个韩文字,最后我们在远处看到的朝鲜人民,就应该这个劳动党没有人民啊朝鲜劳动党万岁这个字呢就叫做外显表征。
很多时候我们看到大脑啊,因为比如说我们说这块脑区,我们也明白这块脑区假设两毫米啊,那里面的细胞是无数的,人的大脑里面有10的11次方的神经元,数量是非常多的。也就是说我们用功能性核磁工整看到大脑这块亮了,亮的那块里面可能好几亿个,这个里面一照就是好几亿个神经元,对吧?那么我们看到这块亮了本身呢是个外显表征。所以我们说布洛卡区呢跟说话相关,但布洛卡区本身是由无数细胞和神经元构成的,那布洛卡区内部是怎么工作的呢?这就是另外一个逻辑的深度,就从外显表征到内影表征是怎么来的?这部分也很困难,因为我们可能只有知道了完全知道怎么来的,我们才可能真正洞悉大脑