圖中紅色部分是纖毛;綠色部分是連接毛細胞與大腦的神經
聲音本質上是空氣的震蕩,比如兩個人在太空中是無法對話的,因為太空中沒有空氣。那麼我們是如何聽到聲音的呢?
當敲擊鼓面時,會引發鼓皮劇烈地上下震動,這種震動會推擠鼓面的空氣發生劇烈地上下震蕩。當這種空氣的震蕩以每秒鐘340米的速度通過外耳道運行到你的2毫米厚的鼓室時,由錘骨、砧骨和镫骨組成的聽骨鏈會將其能量擴大20多倍,然後被進一步傳遞到耳蝸中。在耳蝸內大約有15000個排列規則布滿纖毛的毛細胞。這時的震蕩已經由空氣的震蕩轉換為骨鏈的震蕩,再轉換為了充斥於耳蝸中的淋巴液的震蕩。
淋巴液的震蕩會推擠毛細胞上纖毛的前後移動,由此引發毛細胞膜上轉運蛋白質構型發生改變,進而導致存在於細胞外帶正電的鈉離子瞬間湧入細胞內。當這種電磁場的能量(電流能量)通過時間和空間的總和達到能夠引發聽覺神經細胞爆發動作電位的阈值時,神經細胞就會爆發一次電流的波動。
這種生物電流會沿著聽覺神經經過“螺旋神經節、耳蝸神經節、外側丘系核、內側膝狀體”轉換傳遞到大腦颞葉的聽覺中樞。在傳遞過程中,電流信息像一個“接力棒”一樣會被許多個神經核中的神經細胞傳遞。為了保證傳導的速度和准確性,沿途這些神經核團還會對其信號的強度進一步放大。當這個電流信息傳遞到聽覺皮層,並激活皮層中對某些頻率的聲音敏感的神經細胞時,我們就聽到了鼓的聲音。
3、我們是如何嗅到花香的?(鼻)
在你鼻子的鼻道處含有一種叫做嗅細胞的神經細胞。每一個嗅細胞只對一種或兩種擁有特定分子結構的氣味分子產生反應。這種細胞呈圓瓶狀,每個細胞的頂端有5到6條的短纖毛,底端是穿過篩骨直接進入嗅球的稱為“嗅絲”的長突。
當一種存在於空氣中的特定的味道分子(比如花香)與纖毛上的對特定分子敏感的轉運蛋白(嗅受體)相結合時,就像是一把鑰匙會打開一把特定的鎖一樣,轉運蛋白分子就會打開一道離子通道,讓帶有正電場的鈉離子、鉀離子瞬間湧入細胞內(跨膜移動)。
當細胞內電壓的量度經過空間與時間的總和達到細胞爆發動作電位的阈值時,神經細胞就會發放一次電流的波動。這個電流波動會沿著嗅絲傳向嗅球,進而傳向更高級的嗅覺中樞,引起人的嗅覺體驗。
4、我們是如何品嘗到甜味的?(舌)
人的舌頭上大約有10000個味蕾;每個味蕾由100個左右的味覺神經細胞組成。每一個味細胞頂端又有許多纖毛,稱為味毛。在味毛上有對特定分子敏感的受體蛋白(如三種G-蛋白)。當某個特定的分子(葡萄糖分子;谷氨酸鈉,即味精)與味毛上的受體蛋白結合時,就會導致受體蛋白打開一道門,讓帶正電的鈉離子、鉀離子瞬間湧入神經細胞內。
當電場經過時間和空間總和達到引發動作電位的阈值時,味覺神經細胞就會爆發一次動作電位。不同的分子結構會激活帶有不同受體蛋白的神經細胞。當由不同分子激活的特定神經細胞的生物電流沖動傳遞到代表味覺的腦皮層中的特定區域時,我們就體驗到了各種味道(甜、鹹、酸和苦)。
5、我們是如何觸摸到這個世界的?(身)
在你的皮膚中存在著大量游離的感覺神經末稍和各種特殊形式的感覺小體。以冷熱覺為例:當皮膚的溫度低於30℃時,存在於冷感覺小體上的受體通道蛋白上的原子就會由於溫度的降低引起電子釋放能量——即釋放光子導致分子結構發生變化。
這樣會進一步讓受體蛋白的構型發生變化,打開了一道允許細胞外帶正電場的鈉、鉀離子瞬間湧入神經細胞纖維內的門。當進入的電流能量經過時間空間的總和達到阈值時,一個感覺神經就會爆發一次動作電位。
然後就像是烽火傳遞一樣,激發出的神經電流經過一個又一個“接力神經元”最終傳遞到腦皮層中代表“冷感覺”的區域時,就讓我們產生了“冷”的體驗。
特定的感覺對應著特定的感覺細胞,比如人體皮層中存在著對“觸壓覺、冷熱和痛覺”的感覺小體。每一種小體只對一種刺激分子“感興趣”。
6、我們是如何思念這個世界的?(意)
現在的腦科學已經初步研制出,通過掃描儀器(磁共振成像技術)監控大腦皮層中相關區域神經細胞電流活動的方法,來“窺探”一個人的大腦思想。用這個方法可以實時“讀出”一個人看到了什幺,聽到了什麼,或者正在想些什麼(可以把一個人大腦中的思想在計算機上轉換成圖像)。
這種“讀腦科技”現在只是初步階段,未來將會進一步發展出無限的可能性。比如,可以檢測別人正在想些什麼;或者用儀器記錄人的夢境,然後在早上重新播放昨晚做過的夢境。為什麼科學家會做到這一點?
人體中每一種感覺器官所激發出的神經沖動(眼耳鼻舌身)在腦皮層中都有與之相對應的“代表區”。當你的手指頭被針刺到(或感到冷、看到花……)時,與之對應的腦皮層區就會被激活。當你想象手指被針刺到,或者在你閱讀這幾個字的時候,你的這個代表“針刺疼痛”的腦皮層區同樣會被激活。這兩種“刺激”所激活的腦皮層區中的神經細胞都是同樣的,沒有任何本質區別的。
我們只有五種感覺,所以我們的思念也逃不出這五種感覺所設的“框限”。你腦中每一個的思念都會激活與之對應的腦皮層感覺神經細胞的活動。同時每一處腦皮層中的感覺神經細胞被強烈地激活,也都會讓你體驗到“一個意念感受內容”(如狗在身邊狂叫時,你的聽覺腦皮層細胞會被強烈激活,而你的意念中就會被強迫地感受到狗叫)。
所以我們會“不自主思念”的原因是人們腦皮層中的神經細胞活躍的聚焦點會遵循“聯系引發聯系,思想引發思想”的規律性“不自主的游移”。
你的每一個思念都會在硬件上(神經細胞)發生即時的變化(比如腦中正在想象玫瑰花或刺疼所激活的腦皮層區域是不同的),所以科學上才會發明出通過儀器監測腦中某個神經細胞被激活了的方法判斷一個人腦中正在“思想”著什麼內容的技術。
由以上我們可以清楚看到,我們的思念(妄想),也就是我們的“意”不是一個脫離大腦而存在的東西,而是腦皮層代表區神經細胞相互之間電流的流動。同時因為“意”是對“眼耳鼻舌身”感覺連結後的綜合體驗,所以意=眼耳鼻舌身。以上即是六根生出六塵的神經生理機制。
第二節 代理機器人
為什麼一切皆是虛幻和唯心所造的?我將用科幻電影《未來戰警》中“代理機器人”的現象加以輔助說明。
代理機器人的概念是,一個人可以制造出一個機器人來代表自己生活在這個世界中,而自己能夠“真實的”體驗到機器人所遇到的一切體驗,這樣自己就如同生活在真實世界中。
人們制造代理機器人代表自己的好處是,因為代理機器人具有可替換性,所以一個人就可以永遠年輕漂亮、力大無比,而且不會懼怕任何危險。下面即從“代理機器人”之所以會存在的神經生理機制開始做出論述。
1、你看到的是蘋果嗎?
你眼前看到的是什麼?是蘋果嗎?實際上這是一種錯覺。為什麼呢?
蘋果本身不像燈泡一樣自己會發光,蘋果上的光芒來自於對太陽光的反射,所以你看到的不是蘋果本身。然而,你看到的也不是“太陽光”。為什麼?我們看到的到底是什麼?
我們看到“蘋果上紅色”的過程是這樣發生的:當振動頻率為紅光波長特征的太陽光子從蘋果上反射進你的眼睛中時,會直接射入視網膜感光神經細胞(視桿細胞、視錐細胞)表面受體蛋白上的視黃醛分子中間部位的碳原子中,由此就會直接導致整個受體蛋白構型發生改變,打開一個通道,讓細胞外大量帶正電場的鈉、鉀離子瞬間湧入細胞內。然後神經細胞會在一瞬間爆發一次動作電位。
當動作電位引發的“電波”經過幾百個神經細胞的接力傳遞後,在到達腦皮層代表視覺的區域時,就讓我們體驗到了紅色。所以我們最終看到的:
第一、不是蘋果本身上的原子;
第二、不是特定頻率的太陽光子;
第三、不是視神經細胞膜上的視黃醛分子;
第四、不是最初爆發動作電位的那個視桿細胞;
第五、不是在動作電位傳遞到視覺皮層過程中的每一個傳遞神經細胞;
第六、不是最初的那段神經電流,因為神經電流的“動”(電波)在傳遞過程中已經被“轉換”許多次了;
第七、也不是某段特定的神經電流本身,因為腦內神經中任何一處的神經電流都一模一樣,沒有任何本質區別的。
那麼,你看到底看到的是什麼?
2、我們“看到”的是腦皮層代表區內神經電流的流動
從以上對人類感知這個世界神經機制的解析我們可以清楚看到:我們有五種感覺器官(佛經稱為五根:眼耳鼻舌身),對應著五種感知對象(佛經稱為五塵:色聲香味觸)。然而“根和塵”都不是讓我們覺知到某種感覺體驗的關鍵,那麼我們“覺知”的關鍵在哪裡?
五種感知器官(根)能夠對五種感知對象(塵)產生的因應機制是:每一種感知器官末端的感知神經細胞膜上都存在著對不同刺激(光子、振動、壓力)敏感的“受體通道蛋白質”。含有通道蛋白的神經細胞被稱為“感受器”。因為感受細胞的作用是將外在的刺激能量(光、聲音)轉換為內在能量(神經電流),所以感受器又叫做“換能器”。
無論是什麼形式的外在刺激,只有被轉換成為“神經電流”,然後再被接力性地傳遞到腦皮層代表區中時,我們才會覺知到它的存在。
所以,到這裡我們看到了一個關鍵點是:無論外在刺激是什麼樣的,當它進入到人體中時,都變為了同一個刺激形式,即都被轉換為了神經電流。人腦中任何一處嗖嗖穿過的神經電流都是一模一樣、沒有任何本質差別的“電磁場”的移動(電流即是電磁場的移動)。
最終我們看到的是什麼?答案:是腦皮層代表區中神經電流的流動。只要是腦皮層中某處神經細胞被激活了,我們就會體驗到與這個皮層區域所代表的感覺相對應的“覺知體驗”。
在佛經中,將五種覺知體驗稱為“五識”:眼識、耳識、鼻識、舌識、身識。因為只有在腦皮層代表區被激活時,人們才能體驗到各種“識”的內容,即各種覺知體驗,所以五識的腦神經生理定位是“腦皮層代表區”。
進一步說,我們的覺知體驗來自於對腦皮層代表區的激活。只要能夠激活特定的腦皮層代表區,我們就會體驗到與之對應的特定覺知體驗(如紅色、鳥叫)。
3、代理機器人的感覺器官
現在的科學已經可以做到:用一種納米探針刺入神經細胞,然後以對探針發放電流脈沖的方式激活某一個單一的特定神經細胞爆發動作電位的技術(實際上直接用電磁場激活某個區域的神經細胞爆發動作電位就行了。下面之所以用納米探針來說明,是為了能夠更清楚地表達)。
以視覺為例說明:視覺的神經電流傳遞線路的“站點”是:太陽光子—→視桿細胞—→視神經細胞—→視神經束—→視交叉—→外側膝狀體—→視覺皮層代表區。那麼我們把“納米探針”刺入神經傳遞線路哪一個的站點上比較好呢?
實際上無論刺激哪一個站點,只要最終能夠激活腦皮層代表區,我們就會體驗到與之相對應的覺知體驗。所以把納米探針刺入哪個站點效果都是一樣的,而最准確的就是直接刺入腦皮層代表區。
我們從神經的線路站點可以清楚看到,如果切斷大腦皮層與五種感覺器官的神經聯系,而單單只用這個探針直接刺入腦皮層表區的神經細胞,然後對之放電激活的話,一個人就會體驗到與皮層代表區相映射的感覺體驗。比如,紅色、鳥叫、玫瑰花香、鹹味,以及讓人感受到憤怒或快樂的體驗。
再進一步說,如果要讓一個人體驗到“清晰、真實的覺知體驗”,五種感覺器官、以及連接腦皮層的神經線路可以是不需要的,只要能夠用一種方法激活腦皮層代表區,那麼一個人就會活在活生生的世界中。
所以要想制造出一個代理機器人,首先就要制造出與人的五種感覺器官所具有同樣功能的機器人感知器官,那麼科學技術是否會完成這個任務?
回答是:未來的科學技術(今天已經部分得到實現)完全可以在機器人身體上制造出類似於一個人所具有的五種感知器官的“換能器”。
換能器的運作機制如下:
代理機器人的眼睛:
人的眼睛是由視桿神經細胞將光信號轉換為“電流信息”的(即光—電轉換)。現在的攝像機是通過圖像傳感器CCD(一種高感光度半導體材料)將外界的光信號轉換為“電流信息”的。轉換的方式雖然有不同,但是關鍵的是被轉換後的“電流信息”卻是沒有任何本質差別的。所以只要能夠實時地將外界的光亮信息轉換發放為不同頻率的電流信息,那麼機器人的眼睛完全可以替代人的眼睛。
代理機器人的耳朵:
電話工作機制是:送話器構造(麥克風)可以直接將外界聲波信息(即空氣振動)轉換為電流信息。電流信息在傳遞一千公裡到達話筒後,受話器的構造(音箱)會將電流信息還原轉換為“空氣的振動”,也就是聲波信息。這樣我們就聽到了聲音。
電話是通過麥克風將聲波轉換為電流信息的,而人的耳朵是通過對空氣振動敏感的聽覺神經細胞將空氣中的振動轉換為電流信息的。雖然轉換方式不同,但是轉換後的信息形式卻是沒有任何本質區別的。所以我們只要在機器人的耳朵上安裝一個“麥克風”就可以很容易做到將外界的聲音信息實時地轉換為電流信息了。
代理機器人的觸覺:
人工制造的壓力感受器、冷熱感受器完全可以代替人體觸覺細胞所具有的將外界壓力、冷熱的環境情況實時轉換為電流信息的能力(即是“壓力、冷熱—電流信息”的轉換)。
代理機器人的嗅覺和味覺:
人工制造的能夠分析各種化學分子的分析儀器,完全可以代替嗅覺神經細胞和味覺神經細胞將不同化學分子的信息轉換為電流信息的能力。所以人工制造的“化學分子—電流信息”的轉換完全可以替代人體的嗅覺和味覺器官感知外界世界的功能。
科幻電影《未來戰警》中的一個代理機器人對另一個代理機器人進行整容
從以上的論述我們可以清楚看到:我們感知外在世界有一堵無法逾越的“牆”,即任何環境的刺激(聲音、光亮、氣味)在其進入到人體中時都被轉換為了“電流形式”。一個人能夠體驗到相關的覺知體驗的關鍵是,腦皮層代表區的被激活。
所以只要用一種方式(這個方式可以是人體感知神經細胞、也可以是納米探針)能夠激活人腦中代表相關感覺體驗的“腦皮層代表區”,那麼一個人就會體驗到與這個代表區所對應真實的“覺知體驗”(如紅色、方形)。
由以上的論述得出最關鍵的結論是:一個人是否會體驗到某個覺知體驗,與轉換器及其傳導的線路沒有本質關系,而與腦皮層代表某個特定感覺的代表區是否會激活直接相關。
4、代理機器人的工作機制
以上述理解為基礎,我們看代理機器人的工作機制是:人腦擁有的一千億個神經細胞,所以可以制造出一千億個“納米探針”(也可以用電磁場代替探針來激活腦皮層代表區中的特定神經細胞)。
對應於五種感覺器官將納米探針分為五組。每一組納米探針的一端連接到與之對應的腦皮層感覺代表區中的每一個神經細胞上。而將納米探針的另一端連接到一台高精密的電腦上(現今世界上運算速度最快的電腦是每秒鐘1000萬億次,完全超越承接這個工作的能力,未來“量子電腦”的出現,會把運算這麼快速度的電腦做到比一枚硬幣還要小的體積)。
這樣,當代理機器人走在大街上的時候,每一種感覺器官的感受器(也叫換能器)會將它所遇到的各種刺激(如聲音、顏色、味道等)轉換為電流信息,實時地傳遞到代理機器人的特定感覺集中處理區(類似於人腦)。特定感覺集中處理區就像是一部發射無線電波的微型雷達,會實時地將所接受到電流的信息通過無線電波的方式傳輸到“精密電腦”中。
精密電腦再將無線電波傳遞過來的信息再次轉換為電流信息。然後這些電流信息會被傳輸到納米探針上(或電磁場運行的模式上),這樣納米探針就以不同的頻率激活了與之相連的大腦皮層代表區中的神經細胞(比如,代理機器人的食指感覺的激活對應於人腦皮層手指感覺代表區中代表食指的神經細胞)。這樣一個人就真實地和實時地體驗到“代理機器人”所遇到的任何刺激。比如聽音樂、接吻,或者打排球。
如果一個人想彈他的手指,那麼這種信息就是反向傳輸的,即人腦運動手指的代表區被他的意念激活,然後這種激活的神經細胞內的電流會通過納米探針傳輸到精密電腦上,電腦再發射無線電波到代理機器人的“運動控制中樞”,然後運動中樞會發送電流激活控制代理機器人的手指做出“彈指”動作。
這個彈指動作會再次激發機器人手指上的感覺裝置,這個感覺裝置也會即時的將信息通過“無線電波——精密電腦——納米探針——傳輸到人腦皮層代表區”的方式被覺知到。這樣一個人就實時地通過對手指的感覺監測,矯正手指的運動力度及方向了。
因為最終激活都是同樣的腦皮層代表區,所以這種代理機器人式的覺知體驗與肉體式的覺知體驗沒有任何本質區別。
5、在“代理機器人”現象中,為什麼人們會體驗到自己是生活在“活生生世界”中的呢?
如果你聽到了鳥叫,這沒有什麼奇怪。但是如果你看不到有鳥的存在,那麼就會認為這一定是幻境(幻聽)。如果你看到桌子上有一個蘋果,這很正常。但是當你去抓它的時候,抓到的卻是空氣,那麼你也會認為這是幻境(幻視)。如果你感到脖子上有蟲子在爬,但是當你照鏡子的時候卻沒有看到蟲子,那麼你就會認為這還是幻境(幻覺)。
假如,你聽到鳥叫而且看到了一只鹦鹉,你看到了蘋果而且摸到了它,你感到有蟲子在爬也看到了蟲子的存在,那麼你就會認為這些都是“實境”。
所以非常簡單清楚地說,判斷真實與幻境的區別是:一個現象,當你去通過你想獲得的覺知體驗去驗證它的時候,如果某種覺知體驗是缺失的,那麼就會認為這是幻境。如果不是缺失的,那麼你就會認為所經歷的一切都是真實發生過的(比如當一個人中了彩票大獎時,會下意識地去掐一下自己,因為如果他感到痛,就說明不是在做夢。所以人們都是依靠某一種感覺是否是缺失的來判斷幻境與實境的)。
在代理機器人的現象中,人們之所以會體驗到自己生活在“活生生世界”中的原因是:在五種感知體驗當中,對於一個現象,沒有一種感知體驗是缺失的。比如對於吃蘋果這個現像,代理機器人會將蘋果的形象、紅色、觸感、味道(酸甜)、敲打蘋果引發出的聲音,實時地以“精密電腦——納米探針——腦皮層代表區被激活”的方式讓人們體驗到這些感覺內容。假如你實時地體驗到這些覺知內容,你會認為自己是生活在“幻境”之中嗎?答案:肯定不會。