读千脑智能笔记04_参考系

1.       大脑中的参考系

1.1.         人类出色的认知功能是区分我们与灵长目动物的最显著的特点

1.1.1.           只有人类才能使用复杂的语言，制造诸如计算机等复杂的工具，并且能够论证进化、遗传学和民主等概念

1.2.         人类大脑新皮质中的每一根皮质柱都具备相同的基本功能

1.3.         大脑中的皮质柱并不完全相同

1.3.1.           从手指获取信息输入的皮质柱与理解语言的皮质柱之间存在着实质性差异，但相似之处要多于差异之处

1.4.         人类一些基本的认知和行为必然与大脑新皮质密切相关，这不仅包括感知，还包括所有我们认为与智能相关的事物

1.4.1.           绝大多数实证证据都支撑这个观点

1.5.         每根皮质柱都必须能够学习嵌套结构和递归

1.6.         皮质柱为每个观察到的物体都创建了参考系

1.6.1.           参考系就像一个围绕并附着在某物上的不可见的三维网格

1.6.2.           参考系的存在，使皮质柱学习那些定义物体形状的特征的位置成为可能

1.6.3.           参考系视为一种能够组织任何知识的方式

1.7.         参考系在新皮质中无处不在

1.7.1.           新皮质中的每一根皮质柱都具有可以创建参考系的细胞

1.8.         皮质柱如何为无法感知到的事物建模

1.8.1.           参考系不必附着到实物上

1.8.1.1.            民主等概念的参考系需要自洽，但它可以相对独立于日常客观事物而存在

1.8.2.           概念的参考系不必与实物（如咖啡杯）的参考系具有相同的数量或相同的维度类型

1.8.2.1.            新皮质中的皮质柱很可能事先对它应该使用什么样的参考系并没有概念

1.9.         人类知识可以扩展到那些不可见的事物

1.9.1.           民主、人权和数学等概念

1.9.2.           无法轻易塑造民主这个概念的形象

1.10.     概念性知识必然会有某种特定的组织形式

1.10.1.      概念性知识也必定存储在参考系中

1.11.     某些特定概念最有用的参考系可能具有三个以上的维度

1.11.1.      无法将大于三个维度的空间可视化

1.11.2.      从数学的角度来看，它们与具有三个或更少维度的空间的工作方式是相同的

1.12.     大脑使用参考系来管理所有知识，并且思考是移动的一种形式

1.13.     所有知识都存储在与参考系相关联的位置

1.13.1.      参考系不是智能的任一组成部分，它是所有信息在大脑中的存储结构

1.14.     如果我们所知道的一切都存储在参考系中，那么为了回忆存储的知识，我们必须在适当的参考系中激活适当的位置

1.15.     参考系用于为我们所知道的一切建模，而不仅仅是实物

1.15.1.      新皮质中的皮质柱其实就是一堆神经元

1.15.2.      皮质柱只是一种由神经元构建而成的机制，它会盲目地尝试去为那些导致其输入发生变化的所有结构建模

1.15.3.      大脑进化到可以使用相同的机制来学习实物的模型，我们从而能够识别和操纵它们

1.16.     参考系也可用于我们无法直接感知到的事物，组织与之相关的知识

1.16.1.      想想所有那些你了解的但并没有直接体验过的事物

1.16.2.      没有人能够直接看见或接触DNA分子，因为它们实在是太微小了

1.17.     整体框架（概念和思维基于参考系）经得起时间的检验

2.       大脑的两个视觉通路

2.1.         新皮质被分为what区域和where区域

2.2.         如果你跟随视神经将信息从眼睛传播到新皮质，你会发现它通向两个并行的视觉系统，即what视觉通路和where视觉通路

2.3.         what视觉通路和where视觉通路具有互补作用

2.4.         what区域和where区域中的皮质柱看起来是相似的

2.4.1.           它们具有相似的细胞类型、细胞层和回路

2.5.         what柱中的皮质网格细胞将参考系附着到物体上

2.6.         where柱中的皮质网格细胞将参考系附着到你的身体上

2.6.1.           你的身体只是存在于世界上的另一个物体

3.       位点法

3.1.         记忆宫殿

3.1.1.           记住清单上的物品的一个众所周知的技巧，被称作位点法

3.1.2.           这种记忆技巧很有效，它表明当事物被分配到熟悉的参考系中的不同位置时，回忆起来会更容易

3.1.3.           参考系是你在大脑中为房子绘制的地图

3.1.4.           回忆的行为是通过移动来实现的

3.1.4.1.            你不需要真正移动你的身体，而是在大脑绘制的房子里移动

3.2.         信息存储在参考系中，信息的检索是移动的一种形式

3.3.         该方法对于快速记忆清单物品非常有效

3.3.1.           之所以有效，是因为它将这些物品分配到先前已学习的参考系（你的房子）中，并利用先前已学习的移动（你通常在房子中移动的方式）进行记忆

3.4.         位点法利用先前已学习的地图，即房子的地图，来存储物品以供日后回忆

3.4.1.           如果所有知识都是以这种方式存储的，那么我们通常所说的“思维”实际上就是在一个空间、一个参考系中移动

3.4.2.           你当前的想法，以及任何时刻存储在你大脑中的东西，都由参考系中的当前位置决定

4.       找出有用的参考系

4.1.         功能磁共振成像（fMRI）是一种探测活脑以检测它的哪些部分最活跃的技术

4.2.         功能磁共振成像通常用于人类被试，因为该过程需要被试在执行特定脑力任务时完全静止地躺在嘈杂的大型机器窄管内

4.3.         功能磁共振成像能够检测许多神经元的一般活动，但无法检测持续时间不到一秒的活动

4.4.         在任一时间点，哪些单个神经元处于活跃状态，以及活跃的神经元每秒变化次数

4.5.         地图参考系显示了对相同事件的不同思考方式

4.6.         在学习一个新的领域时，大脑不仅仅是存储事实

4.6.1.           对于数学，大脑必须找出有用的参考系来存储方程和数字，并且必须了解数学行为（如运算和变换）是如何移到参考系内的新位置的

4.6.2.           解决复杂问题，比如数学猜想，需要经过大量的练习

4.7.         政治家和数学家并不知道他们是在使用参考系来组织知识，就像你我也不知道我们在使用参考系理解智能手机和订书机一样

5.       语言

5.1.         语言可以说是人类有别于所有其他动物最重要的认知能力

5.1.1.           如果不具备通过语言分享知识和经历的能力，现代社会几乎就不可能存在

5.2.         语言与其他认知能力是否存在本质区别，这一点一直存在争论

5.2.1.           语言学家倾向于将语言描述为一种独特的能力，不同于我们所做的其他任何事情

5.2.2.           如果这是真的，那么大脑中负责生成和理解语言的区域看起来应该是不同的

5.2.3.           在这种情况下，神经科学是模棱两可的

5.3.         根据语言学家的说法，语言的一个明显属性是嵌套结构

5.3.1.           语言中递归的确切定义仍存在争议，但总体概念并不难理解

5.3.2.           人们一直认为嵌套结构和递归是语言的关键属性

5.4.         嵌套结构和递归并不是语言所独有的属性

5.4.1.           事实上，世界上的所有事物都是通过这种方式组成的

5.5.         韦尼克区（Wernicke’s area）负责语言理解

5.6.         布罗卡区（Broca’s area）负责语言生成

5.7.         韦尼克区和布罗卡区并不直接从感官获得信息输入，所以语言的理解还必须依赖听觉区和视觉区，语言的生成必须依赖不同的运动能力

5.8.         为什么语言功能只在大脑的左侧发生，也许存在一种简单的解释，那就是语言需要快速处理，而大多数新皮质中的神经元处理语言的速度太慢

5.8.1.           韦尼克区和布罗卡区的神经元具有额外的绝缘层（称为髓鞘），这可以使神经元运行得更快，从而满足语言处理的速度需求

6.       好的参考系是成为专家的关键

6.1.         参考系的四种用途，一种用于旧脑，三种用于新皮质

6.2.         要成为任一领域的专家，你都需要有一个好的参考系，一张好的地图

6.3.         成为专家主要是要找到一个好的参考系来组织事件和观察数据

6.4.         爱因斯坦有关狭义相对论的发现最令人着迷的一点是，他所运用的参考系都是日常物体

6.5.         爱因斯坦的广义相对论需要基于“场方程”（field equation）这个数学概念的参考系，这些概念不容易与日常物体关联起来

6.5.1.           爱因斯坦发现这更难理解，其他人几乎也是这么认为的