按照伯格斯特龙,当来自随机发生器的电活动场遇到由信息发生器产生的模式时,就会导致 已被浑沌干涉扰动和重组过的极限环活动的“概率云”。因而,概率云包含信息“突变”, 并且这些突变以信息的惯常形式参与一种达尔文式的生存竞争。在那个时刻,大脑中竞争的 全部信号中的强者,将相互耦合并生存。这一竞争的输出就是与思想和行为相联系的反馈流 。
系统科学家威廉·格雷(William Gray)和保罗·拉维奥莱特(Paul LaViolette)在描述非线 性大脑方面,持有截然不同的观点。他们已经提出,思想开始时象一种高度复杂的、甚至 图24
浑沌的感觉、感觉异度和“感觉音”组成的信息丛,从边缘系统经过皮层而循环。在这个反 馈循环期间,皮层从这些感觉音中选择或“抽象”出一些。然后这些抽象物又被重新注回到 环路当中。持续不断的抽象过程,具有把某些感觉异度非线性地放大为知觉或情感的作用, 它们成为充满感觉异度的错综复杂的感受和感觉信息丛的组织者。
“思维是感觉音的原型或简化,”拉维奥莱特说,“它们好比实体动画。”根据这一模 型,抽象出来的思维或情感相互联系,产生较大结构的抽象思维或情感,它变得“有组织地 闭锁”。有组织闭锁乃指,丰富的感觉异度已被思维或情感所综合(简化),思维或情感对它 们有一种闭锁感受。我们的大多数观点和知识,都是有组织闭锁的。我们已经不再对许多感 觉音寄予大量关注了,这些感觉音与我们思考的事情或我们情感好恶的感觉异度有关。 但在每个思维或简单情感之下,潜藏着在大脑反馈环中保持循环的层层感觉和感受。因为这 些感觉异度保持循环,维持某个浑沌情形或高负荷情形的可能性,导致有待抽象和放大的不 同感觉异度,它们将变成有组织的思维。通过这一过程,有时候会改变有组织闭锁的思维和 情感反应。
对于与非线性大脑概念打交道的科学家们来说,描述记忆如何贮存和提取,是一个重大研究 课题,而且是一个带有推测性的课题。许多年前,著名神经生理学家卡尔·普里布拉姆(Kar l Pribram)通过提出大脑是全息图,企图回答记忆如何贮存的问题。实验和临床观测表明, 甚至在大部分脑遭破坏之后,长期记忆仍然保留。在其中一个实验里,神经科学家卡尔·拉 什利(Karl Lashely)训练老鼠走迷宫,然后用外科手术切除不同部位的脑组织,以寻找记 忆贮存部位。他从未找到这种部位。
最新研究表明,名为海马的胡桃般的脑组织及其相联的颞颥叶与记忆有关。破坏海马,使记 忆大变,损害了保持长期记忆的能力。但是,不应把海马与记忆〖HTH〗部位相混 淆,尤其不应与记忆的恢复和贮存混为一谈。在普里布拉姆的理论看来,记忆的实际部位不 受整个大脑某一局部的限制。
普里布拉姆认为,大脑把感受的输入转化为波形。他推测,这些波形产生可贮存在神经细胞 突触或贮存在整个大脑“相空间”中的干涉图样。这类似于激光波在全息底片上交汇时形成 的干涉图样在全息图中贮存信息的方式。把相同波长的激光投射到底片上,从全息图中可以 恢复出图象。激光只照底片的一部分时,亦可恢复整个图象,尽管此时的图象有点模糊。普 里布拉姆认为,这类似于甚至在大部分皮层(贮存信息的地方)被切除之后,从大脑取出信息 的能力。普里布拉姆假设,如果通过大脑的波形与已被全息贮存的波形相类似,大脑中的记 忆便被提取。
虽然实验已经确定视觉系统中的某些细胞对空间频率作出全息反应,神经科学家仍未能证实 普里布拉姆的记忆贮存全息波形机制。不过,即使普里布拉姆理论尚未被公认,作为一个隐 喻,“大脑似全息图”的图象或许有助于使神经科学家们对记忆之谜进行更加整体性的探究 。也有可能,新的非线性反馈整体论从一个新鲜角度复活普里布拉姆的相空间思想。
弗里曼和斯卡达报道,在他们的实验里,当兔子吸入熟悉的气味时,嗅球以极限环作出反应 ,其中“每个局部区域取由整个区域确定的振幅。〖HTH〗每个局部区域以其大小 相对于嗅球大小所确定的分辨度〖HTH〗传递整个区域”(着重号为引者所加)。对 于特定气味,极限环“记忆”可能贮存在整个嗅球的低水平浑沌或分形模式之中。它简直可 说是全息地贮存在那里,因为嗅球各局部区域都包含编码在各局部区域振荡中的整个极限环 。
越来越多的人赞同,记忆为个别神经元所贮存的旧理论是不正确的。而且,记忆必须视为整 个神经网络——一类记忆相空间——内部相互关系的产物。
加州大学旧金山分校的迈克尔·梅尔则尼奇(Michael Merzenich)借助植入电极对猴脑进行 了广泛研究。他指出,在猴脑被标测与猴手运动相关的电活动那个定位处,猴与猴之间存在 着显著的个体差异。对任何一只猴子,这些手指定位图也随时间而变。这意味着,大脑对应 于手指的“定位”并不与特定神经元相联系,而作为一种关系的流体模式存在。它表明,使 手指运动的记忆并非定位于特定神经元的突触,而分布在一个迁变的网络。
梅尔则尼奇发现,当猴的一个标示手指被损伤或截除时,对应于其它手指的电活动区迁移并 覆盖这个空隙。电活动区的迁移相当于猴利用它别的手指,学着代偿它的伤残。有理由期望 ,猴也收到过来自实验者的对其损伤的代偿。
倘若大脑的运作是通过在神经元之间关系网络中贮存其信息和功能,而不是在特定“有智慧 的”神经元或其它“硬”结构中贮存信息,那么,即使网络的一部分遭到破坏,网络的其余 部分仍会以某种形式“全息地”保持这信息。
系统科学家威廉·格雷(William Gray)和保罗·拉维奥莱特(Paul LaViolette)在描述非线 性大脑方面,持有截然不同的观点。他们已经提出,思想开始时象一种高度复杂的、甚至 图24
浑沌的感觉、感觉异度和“感觉音”组成的信息丛,从边缘系统经过皮层而循环。在这个反 馈循环期间,皮层从这些感觉音中选择或“抽象”出一些。然后这些抽象物又被重新注回到 环路当中。持续不断的抽象过程,具有把某些感觉异度非线性地放大为知觉或情感的作用, 它们成为充满感觉异度的错综复杂的感受和感觉信息丛的组织者。
“思维是感觉音的原型或简化,”拉维奥莱特说,“它们好比实体动画。”根据这一模 型,抽象出来的思维或情感相互联系,产生较大结构的抽象思维或情感,它变得“有组织地 闭锁”。有组织闭锁乃指,丰富的感觉异度已被思维或情感所综合(简化),思维或情感对它 们有一种闭锁感受。我们的大多数观点和知识,都是有组织闭锁的。我们已经不再对许多感 觉音寄予大量关注了,这些感觉音与我们思考的事情或我们情感好恶的感觉异度有关。 但在每个思维或简单情感之下,潜藏着在大脑反馈环中保持循环的层层感觉和感受。因为这 些感觉异度保持循环,维持某个浑沌情形或高负荷情形的可能性,导致有待抽象和放大的不 同感觉异度,它们将变成有组织的思维。通过这一过程,有时候会改变有组织闭锁的思维和 情感反应。
对于与非线性大脑概念打交道的科学家们来说,描述记忆如何贮存和提取,是一个重大研究 课题,而且是一个带有推测性的课题。许多年前,著名神经生理学家卡尔·普里布拉姆(Kar l Pribram)通过提出大脑是全息图,企图回答记忆如何贮存的问题。实验和临床观测表明, 甚至在大部分脑遭破坏之后,长期记忆仍然保留。在其中一个实验里,神经科学家卡尔·拉 什利(Karl Lashely)训练老鼠走迷宫,然后用外科手术切除不同部位的脑组织,以寻找记 忆贮存部位。他从未找到这种部位。
最新研究表明,名为海马的胡桃般的脑组织及其相联的颞颥叶与记忆有关。破坏海马,使记 忆大变,损害了保持长期记忆的能力。但是,不应把海马与记忆〖HTH〗部位相混 淆,尤其不应与记忆的恢复和贮存混为一谈。在普里布拉姆的理论看来,记忆的实际部位不 受整个大脑某一局部的限制。
普里布拉姆认为,大脑把感受的输入转化为波形。他推测,这些波形产生可贮存在神经细胞 突触或贮存在整个大脑“相空间”中的干涉图样。这类似于激光波在全息底片上交汇时形成 的干涉图样在全息图中贮存信息的方式。把相同波长的激光投射到底片上,从全息图中可以 恢复出图象。激光只照底片的一部分时,亦可恢复整个图象,尽管此时的图象有点模糊。普 里布拉姆认为,这类似于甚至在大部分皮层(贮存信息的地方)被切除之后,从大脑取出信息 的能力。普里布拉姆假设,如果通过大脑的波形与已被全息贮存的波形相类似,大脑中的记 忆便被提取。
虽然实验已经确定视觉系统中的某些细胞对空间频率作出全息反应,神经科学家仍未能证实 普里布拉姆的记忆贮存全息波形机制。不过,即使普里布拉姆理论尚未被公认,作为一个隐 喻,“大脑似全息图”的图象或许有助于使神经科学家们对记忆之谜进行更加整体性的探究 。也有可能,新的非线性反馈整体论从一个新鲜角度复活普里布拉姆的相空间思想。
弗里曼和斯卡达报道,在他们的实验里,当兔子吸入熟悉的气味时,嗅球以极限环作出反应 ,其中“每个局部区域取由整个区域确定的振幅。〖HTH〗每个局部区域以其大小 相对于嗅球大小所确定的分辨度〖HTH〗传递整个区域”(着重号为引者所加)。对 于特定气味,极限环“记忆”可能贮存在整个嗅球的低水平浑沌或分形模式之中。它简直可 说是全息地贮存在那里,因为嗅球各局部区域都包含编码在各局部区域振荡中的整个极限环 。
越来越多的人赞同,记忆为个别神经元所贮存的旧理论是不正确的。而且,记忆必须视为整 个神经网络——一类记忆相空间——内部相互关系的产物。
加州大学旧金山分校的迈克尔·梅尔则尼奇(Michael Merzenich)借助植入电极对猴脑进行 了广泛研究。他指出,在猴脑被标测与猴手运动相关的电活动那个定位处,猴与猴之间存在 着显著的个体差异。对任何一只猴子,这些手指定位图也随时间而变。这意味着,大脑对应 于手指的“定位”并不与特定神经元相联系,而作为一种关系的流体模式存在。它表明,使 手指运动的记忆并非定位于特定神经元的突触,而分布在一个迁变的网络。
梅尔则尼奇发现,当猴的一个标示手指被损伤或截除时,对应于其它手指的电活动区迁移并 覆盖这个空隙。电活动区的迁移相当于猴利用它别的手指,学着代偿它的伤残。有理由期望 ,猴也收到过来自实验者的对其损伤的代偿。
倘若大脑的运作是通过在神经元之间关系网络中贮存其信息和功能,而不是在特定“有智慧 的”神经元或其它“硬”结构中贮存信息,那么,即使网络的一部分遭到破坏,网络的其余 部分仍会以某种形式“全息地”保持这信息。