【菜科解读】

在《大脑与自然——为什么我们需要世界之美》一书的最后，该书作者、法国神经生物学家米歇尔·黎文权引用了《瓦尔登湖》中的一句话：“自然时时刻刻都在爱护你的健康。

它没有任何其他目的，别抗拒它的关怀。

”大自然与我们的健康有什么样的联系？为什么黎文权在一本讲述“大脑与自然”的书中想到“自然对人的关怀”？一个做脑科学研究的神经生物学家为什么会撰写一本和大自然有关的书？让我们一起去寻找这些问题的答案。

作者：何鑫

大脑未变，自然是根

作为一名从事野生动物保护研究工作的自然博物馆科研人员，我一开始拿到这本书时，是带着各种疑问的。

但当我有机会真正仔细阅读这本书，将自己的思绪顺着作者的写作思路梳理后，才真正理解了作者的良苦用心。

黎文权不厌其烦地从森林、海洋、晨曦、山川、星空等自然万物的角度，向我们解读了人类本身的自然属性。

作为一个与其他任何生命一样，在地球的生态系统中孕育、发展和演化的物种，人类与大自然的内在联结远比我们想象的要更为紧密。

从物种的生物学属性来说，人类，或者说智人，在距今30万—20万年前自东非诞生后，绝大多数时间都生活在真正的自然环境中。

人类开始逐渐脱离自然环境的时间节点不过是距今1万年前。

从简单的时间比较就可以看出，人类像别的野生动物那样纯粹依靠狩猎和采集生存的年代远远超过之后的农耕定居时代。

再看看如今的我们，进入工业文明时代不到两百年，进入信息化时代可能也就数十年而已。

因此，即使如今的人类营造出越来越现代化的城市，人类个体的生活越来越远离真正的自然荒野，人类的世界看起来已经与自然世界相差甚远，但我们的身躯、肢体、大脑依然与1万年前、20万年前没有什么差别。

按照黎文权在书中所言，“200年的时间远不足以让人类的大脑适应现在这种全新的生活环境”“我们的大脑在很大程度上还是那个旧石器时代非洲大草原狩猎采集者的大脑”。

钢筋森林，失却本真

在本书中，作者描述了一些研究人员提出的一个假说，即“智人长期适应原始环境的过程决定了我们对某些类型自然景观的自发偏好”。

对于我们的祖先而言，走出非洲随即扩散到全世界不过是最近五六万年的事；

在智人这个物种的历史上，可能有15万到25万年都依赖于东非的旷野草原生存着。

从物种形成的角度来说，每个物种的演化都是在自然选择的筛选下，不断适应自己身处的自然栖息地的过程。

对于人类而言，在这里“开阔的视野便于发现远处的猎物（尤其是反刍动物）；

必要时能卧倒在草丛中躲避捕食者；

树木不太高，果实也易于采摘”。

因此人类本身最适应的应该就是这样的环境，这正是我们本身的终极属性和事实。

在作者看来，一些实验所反映的被试者更偏好这种稀树草原旷野环境的图片，其实是遵从了我们内心的需求，即“观赏这种类型的景观仍能激发来自内心深处的幸福感。

这是一种直觉或本能，它告诉人们，在这种自然环境中，我们的生存条件是有保障的”。

“对这种景观的情感反应是由人类作为狩猎采集者的共同历史所决定的，它是人类与稀树草原环境资源之间长期协同进化的结果。

”

所以，对于人类而言，在如今的世界，我们为自己所营造的“完全人造的，充满了信息、噪声和各种刺激的环境”，其实本质上是与人类的身体相悖的。

而这种相悖所产生的不利影响，当然不只会在身体层面对我们造成伤害，它也早已经在心理上为人类埋下了诸多隐患。

事实上，许多疾病是伴随着人类与自然越发隔绝后出现的。

这不由得让我想起在动物园进行野生动物饲养和展示时的一项重要工作——丰容，即让被圈养的野生动物在有限的饲养空间中尽可能多地感受到与自身原本生活环境的相似性、感受到更大的环境丰富度，丰富野生动物生活情趣，满足动物生理、心理需求，促进动物展示更多自然行为。

对此，还有一个背景是国际公认的动物福利，认为动物应当享有的五大自由，即不受饥渴和营养不良困扰的自由，不受恐惧和忧虑紧张的自由，不受身体和环境不适的自由，不受痛苦、伤害和疾病的自由，能够表达正常天性的自由。

对照看看自身，对于人类自己来说，实现这“五大自由”似乎也并非易事。

设身处地想一想，如今的人类何尝不是将自己禁锢在一个人造的动物园中？那些钢筋水泥的城市与动物园的笼舍在本质上并无二样，我们所生活的环境与曾经所适应的自然环境早已相去甚远，人类早已远离自己真正的栖息地。

想想看，你有多久没有在一片旷野中漫步了？

以我所生活的城市上海来说，很多人不曾想过，在这个城市的成长过程中，除了建筑的不断更迭和人口的迅猛增长，原本的自然环境发生了哪些变化。

其实只要翻看上海这座城市的历史地图便可一知端倪。

如果将时间的指针拨回150年前的清末，19世纪80年代的西方博物学者曾这样描述当时的静安寺一带——“那里是成片的芦苇湿地，冬季有上万只的野鸭在此栖息”。

你很难想象今天车水马龙、人声鼎沸的市中心，曾经有堪比自然保护区般的景象。

要知道，在如今备受关注的上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区，想在冬季轻易看到上万只野鸭过冬也绝非易事。

这才只是百余年间的变化，如果将时间的指针拨回上千年前、上万年前呢？正如前文所述，人类真正开始定居生活才不过万年，我们在最近的万年、千年、百年乃至十年的时间尺度上改变了太多，以至于让我们忘却了自己本来的自然属性。

而在这一过程中，最可怜的是那些被人类占据、改造了的自然环境中原本生活着的野生动物、野生植物，它们所依赖的自然景观大多在人类的“征服”下一点点地消退，最终一去不复返。

触碰自然，解码生机

诚然，对于如今的人类而言，大多数人正享受着自然衰退之后所带来的种种益处，但如今的生活真的符合我们内在的生物学属性吗？其实，早在1948年，世界卫生组织就在其宪章中给人类的“健康”下了这样一个定义——“健康不仅是没有病和不虚弱，而且是身体、心理、社会功能三方面的完满状态”。

而在1989年，世界卫生组织还进一步深化了健康的概念，提出了健康包括躯体健康、心理健康、社会适应良好和道德健康四个方面。

那么，要想真正实现健康生活，除了现代的科学技术和医疗手段外，我们还需要些什么？黎文权在查阅了大量科学研究结论后给出了自己的假设和建议，那就是重新回归自然。

众多的实验数据显示，回到大自然的怀抱中，对于治疗疾病、改善健康状态大有裨益。

不论是走入森林、聆听自然世界的曼妙声音，还是来到海边、品味海天一色的静谧蔚蓝，或是深入山川、感受这颗星球的壮美，你都能激活自己身心深处与大自然相匹配的密码。

如果你真的没有时间和精力，那么不如放慢脚步、放空身心，给自己一个安静的夜晚，仰望一次星空，或者上个闹钟，早点起床，观赏一次日出，你都会感觉到我们与自然之间的那种纽带。

这个纽带能让你忘却忧愁、纾缓压力、身心愉悦，而这一切都建立在大自然本身的自然而然的运作上，这正是这个世界的真正之美。

有一个名词叫作“自然缺失症”，这是由美国作家理查德·洛夫提出来的一种现象，意指现代城市儿童与大自然的完全割裂。

自然缺失症不是一种需要医生诊断或需要服药治疗的病症，而是当今社会的一种普遍现象，儿童在大自然中度过的时间越来越少，从而导致了一系列行为和心理上的问题。

这样的死结究竟应该如何打破？不妨先从自身做起，走向户外，给自己一个调动五官和肢体的机会，大脑一定会对此有所回应，你一定会感觉到久违的放松，或许还能带点愉悦。

刚刚度过了91岁生日的著名动物学家、自然保护主义者珍·古道尔博士有句名言“唯有了解，才会关心；

唯有关心，才会行动；

唯有行动，才有希望”，当我们能够真正遵从内心、回归自然，愿意为了自己的健康与未来重新走进自然、关心自然，并付诸行动的时候，被拯救的当然将不仅是那些与我们共同生存在这颗星球上、休戚与共的万千生命，还有我们自己。

（何鑫）

科学家发现唤醒大脑机制：大脑中的觉醒开关

　　文章来源：煎蛋 　　睡眠是由好几个部分组成的。

一个晚上的睡眠包括N-REM（非快速眼动睡眠）和REM（快速眼动睡眠）以及各自的许多分支。

恰当的说，它的结构和模式被称为"睡眠结构"。

　　60多年来的研究，让我们了解睡眠的基本框架。

今天，怀抱着科学知识，研究人员对构成我们睡眠结构的底层神经系统进行研究，试图识别和了解对大脑进行控制的神经回路——不同阶段睡眠的开始、持续和停止。

例如研究人员发现控制REM周期开始和终止的神经开关。

一号店恐怖故事,狼蚁奇闻趣事,利用激光和药物操纵神经元的活动（一种叫做光遗传学的方法），他们了解了大脑如何控制梦境。

　　其他研究人员利用光遗传学鉴定夹在下丘脑和丘脑之间的神经回路，当这组神经回路变得活跃时表示睡眠结束。

是的，这很吸引人，同时也很有用：因为如果这部分的神经过于活跃或缺少活性，分别会导致失眠和嗜睡，大脑中的电路可以帮助研究人员研究出治疗睡眠障碍的方法。

　　现在，来自瑞士和德国的研究人员发现了唤醒大脑的机制。

研究小组在小白鼠的大脑中发现一条神经回路，当小白鼠清醒时这条神经回路变得很活跃，而当其变得不活跃时小白鼠进入了深度睡眠中。

他们将研究结果发表在了《自然神经科学》杂志上。

　　研究人员发现，激活这条神经回路小白鼠很快从睡眠甚至是麻醉的状态中清醒过来。

　　论文的合著者Antoine Adamantidis在一份新闻稿中说道："这是一个令人兴奋的发现，因为将植物人或具有微弱意识状态中唤醒的治疗方法效果是有限的。

" 　　掌握这条控制觉醒的神经电路能够帮助研究人员发明出更有针对性的治疗睡眠障碍和设计出更好的唤醒植物人以及具有微弱意识人的方法。

人类大脑：宇宙最强CPU

例如，不管字母A的外形、质地和背景怎样，或者不管同事的头上戴着帽子还是变了发型，我们总能认出来。

我们也能根据事物露出的一部分，比如床的一角或门的铰链，来认出它们。

这到底是怎么实现的呢？人类是不是使用了特别简单的技巧来完成这些复杂的任务？这些技巧是不是能用来改善计算机视觉，提高机器学习能力或机器人性能呢？ 人类大脑：宇宙最强CPU 乔治亚理工学院的研究人员发现，国美奇闻怪事,湘120灵异故事,人类能使用不到百分之一的原始信息来给数据分类，他们还确认了一种能够解释人类学习行为的算法，这种方法也能用于提升机器学习能力、数据分析和改善计算机视觉。

"我们怎么能够感知我们周围的这么多数据呢？怎么就能区分这么多种类型，这么快速，这么笃定？"乔治亚理工大学计算机科学的特聘教授桑托什·万帕拉说，"人类那么做的基础是什么？这是一个计算问题。

" 该大学负责研究人类行为的研究人员做了"随机投影"试验，来理解人类的学习行为。

他们把原始的抽象图像呈现给测试对象，然后询问他们是否能够识别出那些只显露一小部分特征的图像。

"我们假定随机投影是人类学习的一种方式，"阿里亚加说。

他是资深科学家和发展心理学家。

他解释说："最简洁的答案是，预测可能总是对的。

只要给人类百分之零点一五的数据，人类就能做到准确预测。

" 接着，研究人员测试了一个计算机算法，让机器（非常简单的神经网络）计算同样的测验。

机器的表现跟人类一样。

"我们发现，人类和机器的神经网络非常相似。

" 科研人员想找出一个数学定义，找出典型和非典型的公式，然后，据此预测出对人类和机器学习来说最困难的那种数据。

人类和机器的表现差不多，这表明随着时间的过去，人们将能预测出最难获悉的数据。

这个研究成果刊登在《神经计算杂志》上，被认为是对"随机投影"的首次研究。

为了测试他们的理论，研究人员做了三组150X150像素的抽象图像，然后把那些图像缩小到最小的随机投影。

被测试人员看到所有图像的时间是10秒钟，然后会随意给出某一个图像的16张草图。

使用抽象图像的目的是，确保人类和机器都不会提前获得该测试物的相关知识。

"我们惊奇地发现，简单的神经网络和人类的表现是如此接近，"万帕拉说，"通过研究人类学习模式，我们发现机器神经网络的设计太了不起了，不过它还很薄弱。

发现它跟人类的行为匹配，真是太让人惊讶了！那是一种几何学、机器神经计算和机器学习能力的创造性组合！" 虽然研究人员不能明确声称人类大脑的识别能力就是随机投影，但是研究结果随机投影看起来是个有道理的解释。

另外，随机投影是使数据不必丢失主要内容而得到有效管理的一种方法，至少对完成分类和做决定这样的基本任务来说是这样。