在深入討論腦科學之前，我們首先來探討四個重要的問題，這些問題將幫助您快速建立對腦科學的整體認知。首先，我們先討論第一個問題：
心智活動的媒介是什麼？
這個問題其實已經隱含了一個基本假設，那就是心智活動有一個物質媒介。讓我們從歷史角度出發，看看人類是如何逐步認識到這一點的。
早期文明：心臟
在早期文明中，許多人認為心智活動是由心臟控制的。這個觀點非常直接，因為當我們感到憤怒或恐懼時，心跳會加速。古希臘的亞里士多德認為，心臟在所有器官中最有活力，而思想也是時時變化的，兩者之間肯定有關係。
例子：心跳與情緒
想像一下，當您在公司大會上準備發表重要報告時，感到緊張的您會發現心跳加速，手心出汗。這種情況讓古人認為，心臟必然與情緒有著密切聯繫。
蓋倫的實驗：大腦
然而，這個觀點在公元2世紀被古羅馬醫生蓋倫推翻了。他的實驗顯示，心智活動實際上是由大腦控制的。
蓋倫做了一個著名的實驗：他切斷了豬的喉返神經，發現豬雖然仍在掙扎，但停止了叫聲。相反，擠壓豬的心臟影響心跳，但豬仍能叫。這說明控制聲音的器官是大腦，而不是心臟。
例子：豬的實驗
想像一下，在這個實驗中，當豬的喉返神經被切斷後，它停止叫聲。這就像是我們的電燈開關被關掉一樣，電燈不再亮，但電源還在。這讓我們明白，大腦才是控制聲音的核心。
大腦的工作機制
既然知道大腦是心智活動的媒介，那麼大腦是如何工作的呢？我們的感覺、情緒和記憶是如何在大腦中產生的？
現代科學家發現，大腦的基本結構單元是神經細胞，也稱為神經元。這些神經細胞通過細絲相連，形成複雜的網路，實現信息的傳遞和處理。
例子：視覺處理
當您看到一個紅色的蘋果，大腦中的視覺皮層會處理這個圖像，神經元之間快速傳遞信息，讓您識別出這是蘋果，並聯想到它的味道和感覺。
分區理論：布洛卡和維尼克區
19世紀60年代，法國醫生布洛卡通過屍體解剖發現，患上失語症的患者大腦中某個區域出現了病變。他由此認定，大腦負責語言輸出的部位就是布洛卡區。
例子：布洛卡區與語言
想像一下，當您學習一門新語言時，布洛卡區就像是語言處理的中心。當這個區域受損，您可能會發現自己無法流利說話，但還能理解別人說的話。
大腦的可塑性
大腦具有高度的可塑性，這意味著它可以隨著經驗和學習進行調整和變化。例如，當您學習一項新技能時，大腦中的神經網路會進行重新組織，增強相關的神經連接。
例子：學習新技能
當您學習彈鋼琴時，您的大腦會形成新的神經連接，讓您更好地控制手指的運動和記憶音符。隨著練習，這些連接會變得越來越強，讓您彈得更流暢。
分子層次的發現
在20世紀30年代，英國科學家霍奇金和赫胥黎在烏賊體內首次觀察到了順著神經細胞快速傳導的電流，而且這種電流還可以跨越神經細胞之間的連接，一層層傳遞下去。
例子：神經電活動
這就像是一場接力賽，電信號在神經元之間快速傳遞，確保信息能夠迅速傳遍全身。這種電活動讓我們的大腦能夠快速反應，應對外界的各種刺激。
追問：心智活動如何湧現？
但我要提醒您，發現神經細胞以及神經細胞之間的連接是全部心智活動的載體，不意味著腦的秘密就已經得到解決了。我們仍然需要直接面對一個更深刻的問題：能夠被我們直接感知的那些心智活動，是怎麽從這些數量龐大但體積微小的神經細胞內部湧現出來的呢？
這裏就要講到一個重要的思想實驗——“萊布尼茨的磨坊”。這個思想實驗由德國哲學家和數學家萊布尼茨提出。
萊布尼茨的磨坊
萊布尼茨說，假設有一座風力磨坊，您走進去仔細探究，看到相互咬合的齒輪，應該能理解磨坊是如何被推動的；但假設磨坊裏安裝了各種機械零件，讓磨坊産生了意識，這個時候，您走進磨坊仔細研究，是否就能理解這些心智活動是怎麽産生的呢？
萊布尼茨說，不行。因爲這個時候，您看到的仍然是咬合的齒輪和各種機械零件，您仍然無法理解磨坊的意識是怎麽産生的，也無法理解磨坊在想什麽。
例子：磨坊的隱喻
這就像我們看一台電腦，看到裡面的電路板、晶片和連接線。即使我們知道這些部件的作用，但無法從中理解電腦是如何運行程式、如何思考問題的。
總結
總結來說，心智活動的媒介是大腦這個複雜的器官。從古代的誤解到現代科學的精細研究，我們一步步接近了真相。大腦由數以億計的神經細胞組成，這些細胞彼此連接，形成了心智活動的基礎。然而，這只是揭示腦奧秘的開始，我們仍需進一步探索，才能真正理解心智活動的本質。