Reading notes of Brain and Behavior (II)

大脑的全能和神奇超出我的想象。

我回忆起为何早年在学校里最为厌恶生物和化学的原因。因为不同于数学、物理、或计算，生物和化学的逻辑和美妙的模式隐藏在大量纷繁的名词术语之后。Brain and Behavior第二章从为何沿中轴对称的脊椎动物会进化出大脑出发，将神经系统中从最简单的reflex arc到最复杂的脑皮层统统介绍了一遍。如果没有ChatGPT的帮助，我早已经被淹没在拉丁语的海洋里了。

这其中有几点我过去从未思考过的事情：第一是人类，以及其他中轴对称的动物对前进的需求，创造了逐渐集中在前进方向头部的越发庞大的神经系统，也就是脑的前身。第二是，左右脑分别控制右左身体，其实只是进化过程中的一个偶然：在很早的时候，我们的祖先在进化中180度掉转了身体，同时为了将头部移动回上方，导致了这一左右交叉的连接方式。本章从脊椎讲到脑干，讲到下丘脑和皮层。从最基本的神经反射，到呼吸、心跳、体温、荷尔蒙，再到视听、行动。这些平常的功能如果细想，其复杂程度已经远超当今最强的任何AI。而这些还都还没涉及本书最主要的议题：认知。大脑的全能和神奇超出我的想象。

在本章的结尾处，作者简单介绍了如何像古希腊的英雄忒修斯在潘神的迷宫中进行导航那样，通过从输入到输出的追踪来分析不同神经通路的作用。最终将这些神经通路总结为四个非常方便记忆和研究的类别：

• 我们可能会结束在一个外部感觉神经元：视网膜的感光器官，耳蜗的听觉感受器，前庭器官的运动感应器，皮肤的触觉感受器等等。外部世界的传感器构成了神经系统的一个“边缘”；
• 或者，我们可能会在一个运动神经元的末端结束，它刺激骨骼肌通过外部世界移动身体。外部世界的运动构成了神经系统的第二个边缘；
• 我们也可能会结束在一个内部感觉神经元：胃中的内脏疼痛感受器，血管中的血管压感受器，或者肠道中负责炎症感应的组胺感受器。这些感受器构成了神经系统的第二个感觉边缘，它有自己的一套与外部感觉器官不同的路径；
• 最后，我们可能会通过自主神经系统和其周围神经节，结束在一个内脏运动神经元，刺激内部器官进入战斗或逃跑模式或休息和再生模式。

这四类通路的输入输出之间的路径长短不定。有时很短，例如反射弧，有时很长，并在途中形成环，例如从上丘脑到皮肤。

作为接触人工智能就一直在连接学派的深度学习中进行探索和实践的我，在阅读这一章的时候可以模模糊糊的感受到不同的脑部组织和通路，和Neural Network之间千丝万缕的联系，甚至于这种对神经通路的分类，也在不久前OpenAI的一项利用GPT-4对GPT-3网络中不同层内的神经元的分析不谋而合。智能是如何从这些简单的维持生命和种群续存的功能中诞生，或者，涌现出来的呢？我很期待下一章：Neurons and Synapses.