記憶的刻畫

李天意

有人覺著，17年前的非典比今年的新冠要更嚴重。

這有點奇怪。無論從病例數、死亡數、傳染范圍等各個角度來看，新冠都遠遠超過非典。

仔細想了一下，發現這是件很有意思的事。遙遠的記憶比新鮮的記憶觸發了更深的感受，可從實打實的情況來看，這些普遍的主觀印象似乎與客觀數據相違背。

是的，這背后是一個并不簡單的問題。它的產生有諸多原因，而且同時需要自然科學和社會學的解釋。當試著把產生這種現象的原因一條一條慢慢梳理清楚后，也許你會加深一些對這個世界的理解。

第一次的記憶更深

人類的感受，其本質是認知層面的。就我而言，非典發生時，我在小學的最后一年。小孩子的生命觀不夠寬闊，因此當年非典的破壞性對我的認知造成了巨大的沖擊，那時的記憶毫無疑問更刻骨銘心。

從更廣的視角而言，事實上，非典發生之時是當代中國人第一次遭遇如此大規模、并被如此廣泛宣傳和討論的流行病（早年的流腦發生在信息閉塞的時代，而乙肝不算是快速傳播且高致死率的疾病）。因此毫無疑問，它對于當年幾乎所有人的認知都產生了不可磨滅的劇烈沖擊。就像大多數“第一次”一樣，當代中國第一次傳染病的大規模快速流行，對于公眾記憶的刻畫是史無前例的。

以上的討論一點都不深奧。對于很多人而言，根據對社會的觀察和理解，可以不費力氣地歸納出提到的這些因素：年輕時的記憶更深、第一次的記憶更深、第一次以后的記憶很難像第一次一樣深刻。

生活中很多現象遵循同樣的規律。比如，綜藝節目的第一季往往最令人記憶猶新，后繼者幾乎很難超越最初呈現的精彩;小孩子的語言習得能力比大人要厲害得多，而這種優勢也許與記憶力的好壞有直接關系。

這些現象在人類社會中廣泛存在（類似的現象在動物種群中也可以觀察到，但是其原因與發生在人類身上的現象之原因略有一些不同。動物神經系統的復雜度要遠遜于人類，另外，激素機制對于動物先天行為有很重要的影響）。如果想進一步探究這些關于認知的命題，我們要知道，它們并不只是停留在社會學層面的猜想，而有著客觀和扎實的生物學基礎。

隨著人類對大腦的理解不斷加深，關于記憶的形成、固化、印隨和衍變，以及感受的觸發、關聯，腦科學領域正在逐漸形成完全唯物的解釋。也就是說，從物質層面，如今我們已經幾乎可以完整地回答，為什么年輕和第一次的記憶往往被刻畫得更仔細、更持久，而重復的印象幾乎很難達到最初的深刻程度。

腦是人接收到的外界信息被集中處理的地方，其生理本質是神經皮層（以及少數不屬于皮層的腦區，如海馬體，是重要的記憶處理區）。這些皮層極其細致纖薄，在腦體中形成了無數溝回。接近二維的皮質在三維空間得到了充分堆疊，因此在有限的腦容量中蘊藏了巨大的物理面積（理論上，三維空間可以包含無限的二維面積，但皮質即便再薄，畢竟還有一定厚度。想象一下一張二維的紙折疊成三維空間只是一小塊）。這些皮層就是腦神經細胞活動、組織和聯絡的場所。

人接收到的外界信息（文字、聲音、圖片、視頻），進入大腦的時候都會被抽象和量化，被神經通過電信號（以及化學信號）進行傳遞。這些信號到達大腦后，就會在皮層上留下痕跡。不同的信息流由不同的腦區來處理：無數微小的神經元將信息編碼在這一部分的大腦皮層上，將一部分物質形成特定的微結構（數學上，這些微結構是編碼的載體，可能以空間構象、拓撲結構、聯絡方式、連接模式、概率分布等諸多形式存在）。不過這些結構太微小了，我們很難知道其具體編碼形式，目前只能在核磁成像中，探測出這部分腦區是“活躍的”。

生物學最本質的道理之一是，結構與功能相適應。人腦皮層的這種高度進化、高度效用的結構，為其處理復雜信息提供了方便，也為其實現復雜的生物學功能提供了物質基礎。

比如記憶。人類的記憶能力遠勝金魚，便要感謝大腦中浩如煙海的微結構，以及它們之間精巧的關聯。

了解了大腦的物理本質，解釋上文的現象便水到渠成了。人年輕時期的大腦皮層十分活躍，里面等待編碼的神經元數量巨大，但還未形成太多固定的微結構，因此是可塑性極強的;隨著接收信息的不斷增多，腦的結構便不斷豐富，其之間的關聯也不斷復雜化。這個過程是動態的：信息會不斷演化為神經突觸之間（即微結構之間）一些新的聯絡。相同的信息要素會使已有的結構進一步加固，而接收到新信息時，大腦會歸納并尋找到相似的已有結構，對其進行修飾。

這些結構對應記憶的深刻與否，與其關聯的神經沖動之電信號強度有關。一般來講，我們第一次接觸一件事的時候，皮層上往往需要形成一些新的結構。比起修飾已有的結構（比如“第二次”“第三次”......），在生理層面這需要消耗更多的能量、使用更多的物質，而與之相關聯的，此過程伴隨的神經沖動就會相對而言更加強烈一些。類似地，人年輕時候的大腦活躍程度比年老時充分得多，其動用的物質和觸發的能量也多，因而人年輕時期的神經沖動也普遍地會更強烈一點。

這些強烈的神經活動（當然，還有一定的激素機制在起作用）以及其精細刻畫的微結構，便成為“深刻記憶”的誘導。若干時間后，即便記憶的內容也許已經模糊（也許微結構已經被進一步修飾），但當時達到的神經沖動強度仍在皮層上留有痕跡。正是由于這個原因，我們如今回想起非典時雖然已經模糊不清，但仍“心有余悸”。

推理的腦科學原理

不過，除了“第一次”和“年輕時期”產生的沖擊之外，人們對非典記憶猶新，還有更進一步的原因。

人類畢竟是社會化的高等生物，其社會學本質豐富了人腦在認知和生物學層面的效應。毫無疑問，非典給全體中國人留下的巨大印象，還來源于許多不容忽略的社會學因素。

其中一個重要因素，正如很多人試著解釋此現象時捕捉到的，在于，非典疫情時醫護人員的傷亡比例，要大大高于今年的新冠疫情。當年，人們樸素地想，別說患者，醫生自己都打不過這個病毒，在陣前一個接一個倒下，這個病毒簡直太可怕！

因為，假如醫生都倒了，后面手無寸鐵的我們該怎么辦？

潛意識里，這樣的想法讓17年前的中國人慌了。

不過你也許會發現，這種想法導致的慌亂會在成年人身上表現得更多一些，而在小孩子身上少一些。這是因為，它來源于一個比被動接受和處理信息更復雜一些的神經活動——推理。

推理，是作為自然界最高神經中樞的人腦的基本功能之一：人們基于習得的認知（在病毒面前醫生比我們強得多），根據獲取到的新信息（很多醫生感染病毒犧牲了），來推演出未來可能出現的場景（我們也會被病毒打敗），繼而產生相應的感受（害怕、恐慌）。與上文描述的信息處理過程一樣，推理過程的生物學本質也是神經微結構間的活動和關聯。當習得的東西較多，我們腦區內皮層的結構化程度就會提高，結構之間的關聯也會逐漸固化，腦的推理能力便會相應提升（或者更準確地說，推理能力未必“提升”，但推理行為會更加頻繁）。當新的信息（以神經信號和神經物質為載體）到達腦區，我們將不自主地把它們在已經固化的神經結構中“過一遍”，廣泛尋找到相似性，而在這個過程中，在修飾已有微結構的同時（宏觀上，大概就是修飾我們的“三觀”），可能的推演行為便完成了。繼而，根據推演到的場景（同樣以皮層微結構為載體），大腦就會觸發相應的感受和情緒。

反過來，如果大腦習得的東西尚少、腦區結構化尚在較為初級的階段（比如小孩子），其推理行為便不那么活躍，相關聯的感受機制也常常沒有充分建立。不過，在這種情況下，大腦會更容易形成新的、未曾接受過的認知和感受;而現在我們知道，這些新的沖動往往是十分強烈的。

這就是為什么“初生牛犢不怕虎”，“年少不知愁”卻又“強說愁”;也是為什么“聰明反被聰明誤”，“一朝被蛇咬，十年怕井繩”。歸根到底，推理能力的逐漸建立使我們通過“習得”來獲得更多的社會性，與文明社會更好地融洽。但任何收獲都聯系著相應的代價：我們更好適應社會的同時，也往往會因為強大的推理能力而徒增一些煩惱。

正是由于在戰勝非典的過程中積累了許多寶貴經驗，在這次的新冠之戰中，中國的醫護工作者更加從容，也更少傷亡。

機器永遠無法學會的東西

除了醫護人員較大的傷亡比例之外，還有其他的社會學因素導致了非典難以磨滅的公眾印象。

2003年的時候，我們從外界接收信息的渠道，與今天相比，簡直太單一了。那時我們沒有微博微信，央視當年對于非典全天候無間斷的報道，牢牢占據了那段時期全體國人獲取到的信息流。

而17年后的今天，盡管年初以來新冠疫情的相關信息量，絕對遠遠超過非典時期，但我們在發達的信息時代有了太多的備選消息源，也逐漸習慣了高密度、快速的信息流通。

是的，正如經濟學家們所告誡的，現代社會的唯一稀缺，便是注意力的稀缺。

人腦的注意力機制是腦科學家們目前正在探索的前沿話題。注意力是如何集中的？而在注意力集中的狀態下，物質和結構是如何驅動神經電位的變化，讓某些腦區更加活躍，而另一些腦區降低興奮性，這些都是科學家們正在努力揭開的謎題。人們還發現，人腦存在敏捷和緩慢兩種系統運行模式，而注意力機制則可能是驅動人腦活動在兩種模式間轉換的重要機制。

所以，“less is more（少，即是多）”，也許不僅僅是一句睿智的處世之道，它里面可能蘊藏著人腦最神秘的規律呢。

大腦的層狀結構、信息的接收和處理方式、推理、注意力機制，這些話題如今已經不單單停留在腦科學的范疇，而成為神經網絡、人工智能等計算機科學新興領域的理論基礎。通過模擬大腦的結構和運作機制，我們創造出來的計算機智能越來越接近于人類智能，而人類智能也在與機器智能協同進化。

機器能否最終實現媲美人類的高級智能（強人工智能）呢？這不好說，科學家們也有著不同的觀點。不過，無論非典還是新冠，中國人民在大疫面前的表現，也許為其中一種反對意見提供了很好的佐證：理智的機器無法取代我們，是因為人類戰勝巨大困難，需要的不僅僅是理性。正是無數國人將個人利益拋在腦后，不計得失、前赴后繼地投入到抗疫事業中，中國才能在非典和新冠的困境面前取得一個又一個艱難的、無私的、舍生取義的勝利。

而這，也許是機器永遠也無法學會的東西。

【衷心感謝布蘭迪斯大學心理系神經科學實驗室的M s . D i n g（mingxinding@brandeis.edu）對文章內容的審校】