之前在Discovery頻道上可以看到由理論物理學家加來道雄所主持的科幻成真節目，包含星際大戰的光劍、光學迷彩、時空旅行等，加來道雄用現代科技遍訪相關實驗室來詮釋這些科技是否有可能產生，雖然最後的結論跟我們想像的可能不太一樣 (例如光劍必須用冷卻線圈包裹電漿成形而非雷射光)，但是當時對大師的發想就感到此人跟喜歡科幻題材的大家一樣，都是富含想像力而非一板一眼的人。
回到本書的內容，實際上，如果大家有讀過洪蘭翻譯的腦科學著作或是上過焦傳金老師的課對於書中大腦的各種描述應該不陌生了，本書主要是探討大腦與心智的關係，人工AI的發展，反向大腦工程的進展以及成功後未來我們可以做到那些事情。這篇心得不會照搬書中的內容，而是把過去所知所見與本書結合成自己的認知。
心智與宇宙，莫過於是這個世界上最神秘的議題，宇宙浩瀚無窮，藉由天文望遠鏡進行觀測與數學推論。而大腦的神經元又何嘗不是與宇宙相似，如恆河沙數，讓歐洲菁英團隊以及歐巴馬都不惜重金要了解大腦神經元結構。
何謂心智? 人真的有自我意識嗎? 從基本層面開始探討，大腦有一千億個神經元 (網路資料則是860億個，其中700億來自小腦)，也就是說，人類在運動協調上先用掉了7成的腦神經元，剩下才為大腦皮質所用，但是目前所有的大腦計畫
1.以低等動物建立神經元腦模型，如小鼠、果蠅等。
2. 用超級電腦模擬人腦神經元分布。
3.以大腦組織切片建立神經元結構。
4.以大腦基因體分析神經元。
以上都還沒有完成，原因在於神經元分布太過複雜，電腦無法模擬與辨識。以目前的電腦效能科學家表示要花費一整個都市的電力才能模擬一顆不到一公斤的人腦，而人腦耗能只有二十瓦，約等於一顆小電燈泡的能量。
當然根據莫爾定律電腦會以每十八個月進步兩倍的速度前進，可惜現今電腦也逐漸到達這個極限，試想目前能在一厘米的單位放上數百萬電晶元，但是當晶元排列更加緊密，量子力學就開始偷偷作用，測不準原理造成電子的漏電短路，加上產熱讓現代電腦技術已經趨近極限。
當然未來有量子電腦或光子電腦可以讓電腦計算能力大躍進，只可惜目前八字沒一撇依然在理論階段。回到大腦的運作流程，大腦有這麼多的神經元每天上上下下匯流傳輸超越目前所有超級電腦的運算為何大家沒有感覺還是覺得自己很笨呢? 最大的原因在於，我們的左腦額葉負責作為決策處理的中樞，大腦每天負責這麼多訊息但是不是每件事情都會匯報上去。就好比一間公司，身為一個CEO每天看的當然是各個部門部長的報告，至於下面基層人員的資訊當然是部長處理就好，不用匯報上來。
最好的證據是”學者症候群”，有少部分的人在左腦額葉損傷或是自閉症患者，展現超人的數學運算、藝術天分、記憶能力。就如同電影中的”雨人”能瞬間計算數字一樣，有些可以聽過一次的音樂馬上完整彈奏出來，或是將影像畫的巨細靡遺。但是這些人的智力測驗明顯低於正常人許多。我們可以解釋成一旦左腦決策中樞受損，大腦一切原始資訊將會蜂擁而上，完全失去過濾功能，因此可以獲得在某方面的特殊能力，但是這些人生活交際是非常困難的，因為他們沒法計畫要做哪些事。
從演化的觀點來看，大腦對於人類最大的用處是”預測未來”，這點就算基因改良有三倍聰明的杜奇鼠也難以做到，他們只能記憶最多5分鐘的事情，而且他們對於痛苦的記憶影響時間更久，這也說明遺忘的機制對於大腦也是一種重要的保護功能。
7萬年前人類曾經慘遭一次大滅絕，推測原因是印度火山爆發造成氣候變遷，人類只剩下4-5千人，因此現代所有人類的基因才如此相近。人類的大腦就是為了適應各種惡劣環境而發展出來的，大腦會依據各種經驗來判斷最佳的選擇，在還沒意識到之前就幫你下了決定，最新的研究指出在你判斷選擇某件事之前，大腦在3-10秒之間就已經擅自決定好了，依照情緒以及過去的經歷自動分析判斷，而左腦非常善於扭曲事實解說，因此所下的判斷在此之後會由左腦額葉負責說明原因。
人類與近源黑猩猩總共只有1.5%的基因差異，約1500萬個鹼基不同，而其中最有進展意義的莫過於HAR1基因，在人類出現以前的HAR1基因演化速度極慢，雞與黑猩猩演化在三億年前分開有118bp的差異，而人類與黑猩猩則有18bp的差別，HAR1在幾億年都沒有任何變化，但在人類基因組快速變化暗示演化的可能，HAR1的缺失會造成平腦症(腦部沒有皺褶)，另一特徵則是HAR1不會產生蛋白質而只生成一種全新結構的”第六類RNA”，這些可能有助於我們研究人類大腦演化的過程。
大腦將近一千億個神經元是如何用2萬3千個基因調控的呢？基本上這些數量的基因是不可能生成完整的大腦，因此大自然作弊了(誤)。事實上嬰兒剛出生時並沒有那麼多的神經元，大自然選擇讓他們自由發展，也可以說嬰兒生長就類似於人類進化的過程。
或許有些人對於超自然有興趣，而研究指出顳葉癲癇症患者具有宗教狂熱特質，例如梵谷、杜斯妥也夫斯基、宗教家聖保羅、穆罕默德等，患有此症的病人某些可以看到人背後壟罩的光以及聖靈。有趣的是，如果利用穿顱磁刺激誘發類似的症狀，受試者不約而同地說出看到各種他們信仰的對象，例如佛陀、天使、主等等。事實上這種試驗也適用於模擬學者症候群患者，受試者的記憶有顯著的提高。可惜穿顱磁刺激的缺點除了抑制腦區無法非常精準因此無法完全再現學者症候群的特徵以及對於大腦深部區域影響力較差。
而瀕死體驗的人們會看到隧道其原因是眼窩缺血，視力從四周開始變黑，看起來就像隧道一樣。另外以封閉水箱體驗靈魂出竅的原理來自於讓頂葉無法作用，造成空間認知判斷出錯，感覺就像靈魂出竅一樣，產生”我”的認知可能是位於頂葉的腦區中。
實際上本書還牽扯許多人工智能，未來科技的發展，例如說將大腦資訊壓縮在雷射光中，發射到其他星球進行星際旅行，接收的資訊站再將大腦資料傳送到這邊的替身機器人等等，不過對於我們來說可能還太過遙遠了。
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這本書真的推薦給大家品嘗，可以獲得許多目前對於認知神經科學的進展，加來道雄訪問許多神經科學家再加上自己的物理知識整理出一本具有參考價值的文章。
事實上最感興趣的還是在”天眼通”到底是甚麼鬼上面，在之前都沒找到一些合理的解釋，但終於在未來心智這本書上找到了非常重要的蛛絲馬跡，顳葉內側有海馬迴，上方(顳上回)有初級聽覺皮質，靠近頂葉有負責語言理解的韋尼克區，與在後腦負責表達的布洛卡區形成一對。底下皮層負責視覺的物體以及人臉。
那當這區不正常放電會發生何事應該很清楚了，幻聽的聲音被當作語言理解，海馬迴組織記憶，人臉出現成形，天使就誕生了…。當然我們也不能排除某種電磁訊號穿透到顳葉形成影像之類的事情。
另外MRI核磁共振實際上的原理是用超強磁場發出一道電磁波撞擊氫原子使它翻轉，氫原子恢復正常的現象又會反射一道電磁波讓機器接收，因此MRI主要是觀察血液流動的現象而非神經傳導訊號，而它的攝影速度是每秒1張，雖然觀察血液集中到哪個腦區是間接能觀察腦部運作，但畢竟神經電位瞬息萬變，想掌握準確的變化還有待加強，另一種PET正子斷層造影雖然有更精準的效果，但是運用同位素每人一年只能做一次，而且偵測的是葡萄糖分子的運輸。
大腦的運用說明：大腦最強大的功能莫過於精確計算預知未來了，而這些是需要練習的，大腦具有極大的可塑性(舉例來說，倫敦司機必須記住25000條街道，三四年後發現其與海馬迴後部灰質增加，但相對的前部灰質減少，視覺處理能力下降，等價交換原則)。也就是說，一萬小時原則是其來有自，當專心投入某個領域，大腦就會往該領域適應的方式特化，但有可能會犧牲某些能力 (例如矽谷的菁英工程師都不擅長交際)。
在認知神經科學領域看似有很多研究，但是目前要模擬大腦可能還要花上百年的時間，希望大家空閒之餘在閱讀此書之後能對自己的大腦有進一步的認識。
焦傳金老師-當代認知神經科學介紹 (清華大學通識課)
