大脑的思维模型猜想

一、思维的概念

我们的大脑每天每时每刻都在进行思维活动，当看见一件东西时，如果不熟悉它，我们会在想，这是什么东西?它的作用是什么?它为什么会是这样的形状呢?是谁把它放在这里的?丢了怎么办?等等。那思维究竟是什。?

要对思维下一个定义并不难。通过这些表象的东西，我们完全能够对思维下一个定义。但是，从不同的出发点，不同的学科给思维下的定义不同。

思维是人脑对客观事物的间接的、概括的反映。它以感知觉为基础，借助已有的知识经验或其他媒介，运用分析、综合、比较等智力操作手段对感觉信息进行加工，从而达到对事物的本质属性和内在规律性的反映。思维是人类认识过程的高级阶段。

间接性和概括性是思维的两个最重要的特征。思维的间接性是指人对客观事物的认识，不完全靠直观获得，而是大脑借助于已有的知识经验和一定的媒介，对获得的感性材料进行加工处理，从而揭示事物的本质和规律。如老中医通过对病人的望、闻、问、切，根据自己的临床医疗经验，可间接地做出病情诊断。天文学家借助天文望远镜，通过对各种天体的观察，能间接地把握天体运行的规律，准确地推算出各种天文现象发生的时间。总之，对宇宙万物和人类社会的任何一个奥秘的揭露，都离不开人的思维。

思维的概括性是指在感性认识的基础上，对蕴涵在一类事物中的共同特征和规律、对事物之间的必然联系加以概括，从而获得对事物的本质及规律性的认识。如我们见过的笔有很多种，它们可能在长短、粗细、颜色、制作材料等方面各有不同，但都具有一项基本功能——可用来书写。借助思维，我们把它们归为一类，并概括出“笔是书写的工具”。对笔的这一本质属性的概括，就使人的认识扩展和深化，不管是什么样的笔，也不管是我们见过的或没见过的笔，它们都具有这一本质属性。当我们需要书写时，就会去找合适的笔。一切科学的概念、定义、定理、规律、法则都是思维概括的结果。概括的水平越高，人就越能深入地反映事物的本质和内在联系。

以上的这段文字摘自张钦主编的《普通心理学》教材，通过以上文学对思维的定义，我们可以看到绝大多数人的大脑都没有思维的能力或者说从来没有进行过思维活动，它要求思维要揭示事物的本质和内在的规律，并且认为思维是学习的最高级的阶段。很多人都无法揭示事物的本质，更无法阐述内在的规律，当然也就没有思维。举例中也存在明显的矛盾，老中医通过望、闻、问、切对疾病作出诊断，老中医有可能不是自己的经验，也不是他揭示该疾病的本质和规律，完全是从别人处学习到的，所以老中医对疾病的诊断并不是他的大脑思维。由此可见，心理学对思维的定义是建立在学习的基础上，是一种创造性和发现性的高级学习。这是对思维非常狭隘的定义。

思维是大脑在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。这个概念应该是比较合理的，它强调的是在已有经验的基础上的认知活动，其实我觉得，思维就是提出问题，然后解决问题的大脑活动活动过程。我们的大脑随时都在提出问题，同时也在不断地解决问题，这些不断的解决问题的大脑活动过程，就是大脑的思维活动。如上，老中医见到病人，提出的问题是，“这是什么疾病?如何治疗这种疾病?哪种治疗的方法会更好?在采取这种治疗方法的时候，是否需要辅以其他的治疗手段?”等等，大脑在原有经验的基础上，进行分析、综合、判断、推理等，寻找出解决上述问题的方法的大脑过程，就是思维活动。

由上可知，大脑要进行思维活动，首先得有问题的提出，问题的提出是大脑进行思维活动的前提，大脑的思维活动就是解决问题的过程，思维活动的结果就是决定采取何种方式、通过何种途径、实施何种手段解决问题。

二、思维的资源积累

思维活动的进行，需要大脑的经验积累，如果一个人经验和知识越丰富，进行思维活动时就会有更多的路径，可以找到更好的解决问题的方法。同样的道理，如果某人在某些方面积累的经验和知识越多，他的思维活动就更具有想象力和创造力，更易发现和揭示事物的本质和规律，并易产生新的作品、理论、知识。比如，一个只有普通音乐知识水平的爱好者和一个拥有丰富音乐积淀的音乐家，他们经过思维想象创造的作品孰优、显而易见。因此，没有丰富的经验和知识，没有大量的表象和概念，思维活动就不可能具有强大的想象力和创新性。

三、思维活动的逻辑与程序架构

我们在进行思维活动的时候，思维活动是沿着一定的逻辑和程序进行的。比如，我们在进行“268×16＝?”的计算时，思维是沿着四则运算的逻辑和程序进行的。所以，我们的大脑在进行刺激表象存储的时候，同时也进行了大量的逻辑和程序的存储，并能使逻辑与程序能够与表象进行有机而完美的结合，使我们能够轻松地按照逻辑和程序完成思维活动。在我们的一生中，大脑会存储许许多多的逻辑和程序、数学的法则和公式、物理的定律与公式、化学反应的规律、语言的语法结构、音乐的音调和节奏、一道饭菜烧制的先后顺序和火候、某件事情的处理程序，等等。可以这样说，当我们还在牙牙学语时，父母在你的脑海中就已经在植入思维的逻辑与程序，当然，最先植入的是语法的逻辑。随着年龄的增长，越来越多的逻辑和程序就被存储在你的大脑中，你的思维活动也就越完善，解决问题的能力也就越强。

要想搞清楚大脑进行思维活动的神经机制，就必须明白我们建构的逻辑与程序。逻辑对于思维活动来说，它的平台是工作记忆，工作记忆的广度只有7±2个模块，而被意识注意的模块数目可能比这个容量更小，思维活动就是按照逻辑架构对工作记忆的模块进行组合，让它们形成暂时的神经连接。所以，逻辑可以理解为是工作记忆模块进行顺序┆的法则。而当一组工作记忆的模块组合完毕或者还未组合完毕就提取下一组工作记忆模块，而确定先提取那些工作记忆模块，后又提取什么工作记忆模块，并不断地对已经按照逻辑进行的模块组合进行评价的步骤流程就是程序。因此，思维活动是按照逻辑和程序步骤进行的，而形成的记忆也是工作记忆，存储的时间同样是非常短暂的，如果思维活动一直进行下去，而不重复的话，前面的思维活动内容就会随时间的推移而遗忘。下面让我们来看看诗人徐志摩著名的《再别康桥》：

轻轻的我走了/正如我轻轻的来/我轻轻的招手/作别西天的云彩/那河畔的金柳/是夕阳中的新娘/波光里的艳影/在我的心头荡漾；软泥上的青荇/油油的在水底招摇/在康河的柔波里/我甘心做一条水草/那榆荫下的一潭/不是清泉/是天上虹/揉碎在浮藻间/沉淀着彩虹似的梦；寻梦/撑一支长篙/向青草更青处漫溯/满载一船星辉/在星辉斑斓里放歌；但我不能放歌/悄悄是别离的笙箫/夏虫也为我沉默/沉默是今晚的康桥/悄悄的我走了/正如我悄悄的来/我挥一挥衣袖/不带走一片云彩。

这诗中的每一句都是工作记忆模块的组合，而这些工作记忆的模块组合都遵循语法的逻辑，如果我们将其改一下，“走轻我轻的了/来我轻正的如轻”，这样组合，不符合语法逻辑，并且这样的组合，程序的评价体系立马会告知不行或不好，而当模块组合完毕，随着程序的进程，会进入下一组模块的组合。接下来，我们来进行大脑思维模型的构建(图4-10)。

对于成人的大脑，里面储存了大量的逻辑，当然也存储了大量的思维程序，而在进行思维活动的时候，可能同时有几个问题在脑海萦绕，使我们的思维活动显得纷乱庞杂，无从找到头绪。而刚刚进行学习的小孩，他们的思维活动比较简单，能够使我们理解思维活动的运行模式。刚刚进入小学一年级的小孩，在运算两位数的加法运算的时候，他的思维进程就是按照从老师处获得的逻辑与程序来完成的。比如计算“23+45＝?”小孩的工作记忆平台会出现表象为“3”、“5”、“2”、“4”、“+”、“＝”的神经功能柱的兴奋，通过逻辑，先对表象为“3”、“+”、“5”、“＝”进行组合，然后触发表象为“8”的功能柱的兴奋，按照程序再对表象为“2”、“+”、“4”、“＝”进行组合，触发表象为“6”的功能柱的兴奋，而当“6”“8”两个表象功能柱同时或邻近兴奋时，两个功能柱进行暂时的┆，小孩得到问题的解决，“68”就是运算的结果。

图4-10　大脑的思维运行模型

以上只是一个简单的思维活动。前面已述，婴儿刚出生时，脑的重量只有300～400g，此时的大脑主要是一些初级的感觉区、运动区出现了明显的固化，而大部分脑区皮质尚未确立功能，这些没有明确功能的脑区的神经元在学习的作用下，会逐渐被赋予功能，有些会被赋予感知功能，有些会被赋予语言功能，有些用于建立逻辑，有些用来执行程序，有些就起联络的作用。而当存储的感知表象、语言、逻辑、程序越来越多，大脑的思维活动也就越来越复杂。大脑的思维活动可以随时提取存储的资源，而思维活动也可以随时转换。由于思维活动是建立在工作记忆的基础上进行的，而外来的刺激随时都可以转变为工作记忆，所以思维活动容易受感受信息的干扰，而一些强烈的感受刺激甚至可以使思维活动无法进行。比如，强烈的疼痛刺激，就会使你无法聚精会神地思考问题。当然，感受刺激也可以让你的思维活动豁然开朗，也就是“顿悟”。

综上，我们可以看到，思维活动的进行需要工作记忆，而工作记忆存在各个感知区，大脑应该有一个区域，来构建工作记忆的整合。于是，有人认为前额叶皮质是最后发育完成的，并是人类与其他哺乳类动物脑结构中差别最大的部分，所以推想，前额叶皮质应该是大脑的思维区。而现在经过对前额叶皮质损伤的病人进行研究，前额叶损伤的病人并没有思维活动的受损，而是出现抉择行为的丧失和性情的改变。患者反而会更加理智分析问题，寻找解决问题的各种途径，但就是不会做出抉择，另外患者孤独地生活在自我的氛围中，对周围的环境和人缺乏关心和爱护，而原先的亲人成了“最熟悉的陌生人”。所以，现在科学家认为前额叶皮质主要跟情绪活动(积极的愉快的情绪，而杏仁核主管悲伤、恐惧情绪)以及抉择相关，而不是大脑的思维区。在前面，我们已经知道内侧前额叶是工作记忆的开关部位，而眶额叶皮质才与情绪、抉择相关，故此，笔者认为，大脑的思维区还是在前额叶皮质。理由有：①虽然前额叶受损的病人，思维活动并没有受损，但并不代表大脑的思维区就不在前额叶皮质。大脑的很多功能都表现出双轨和多轨并行，前面谈到的恐惧学习已知的就有两条路径。大脑的各个感知区之间存在纤维的连结，而感知区本身也能够对信息进行整合分析。换言之，它们本身就有思维的能力，但是它们没有对思维活动的评价体系，当然也就无法做出抉择。这就好比一个公司，决策部门让下面的各部门制定来年的公司发展规划，每个部门制订了各自的规划方案，然后呈报决策部门，决策部门通过分析、判断、综合、评价最后做出决定。因此，可以认为前额叶皮质损伤的病人的表现，更加体现了前额叶皮质在思维活动中地位。它能够对思维活动进行分析、判断、综合、评价，然后做出抉择。由此，我们看到前额叶皮质直接参与思维活动，并占据大脑思维活动的最高位置，它应该是大脑无可争辩的思维抉择区。②在解剖学上我们可以看到大脑的各感知区，都有纤维束直接或间接地与前额叶皮质相接，前额叶皮质在解剖学上占据着神经汇聚的最后位置。③从进化的角度来说，越高级的脑功能也应当位于越晚近的皮质上，这也是大家比较认同的观点。思维活动是最为高级的脑功能，当然也应该位于最新的皮质上。

人类拥有无与伦比的大脑，人类既可以通过思维活动认识物质世界，也可以通过思维活动改造物质世界，人类从未停止过思维活动，当然也就从未停止过探索的脚步。关于大脑的思维活动的神经生理机制，我们至今还没有一点认知，但是，总有一天，我们会用我们的思维活动揭开我们思维活动神经生理的奥秘。