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《比天空更宽广》名词解释

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动作电位(Action potential)沿着神经元细胞膜从细胞体传向突触的电脉冲。适应性免疫系统(Adaptive immune system)脊椎动物用来识别外来分子、病毒和细菌并对它们做出反应的手段。免疫系统建构有庞大的抗体库,各具特定的潜在结合部位,从而发挥作用。

疾病失认症(Anosognosia)这种病的特点是病人否认自己有病或是意识不到疾病存在。特别常见于右脑皮质中风的病人。

失语症(Aphasia)在大脑受损后言语生成或理解语言的能力受损或丢失。

脑区:额前叶、顶叶、颞叶、视觉区、听觉区、体感觉区、运动区(Areas:prefrontal, parietal, temporal, visual, auditory, somatosensory, Motor)调控某个或多个感觉或运动反应的大脑皮质区域。如果是首先接收来自丘脑的投射就称为初级脑区。

联合区(Association areas)初级感知或运动区以外的脑区。

关联性(Associativity)不同脑区、功能和记忆相互连接、关联的特性。

注意力(Attention)从大脑得到的大量感觉信号中有意识地选择特定特征的能力。

自动(Automaticity)有意识练习的行为转化为非意识习惯行为。反映在程序记忆的某些方面。

自主神经系统(Autonomic nervous system)基本无意识的脏腑神经系统,由控制体内环境的交感神经和副交感神经组成。前者负责“战或逃”反应,后者负责“休息和消化”。主要受下丘脑调控。

轴突(Axon)神经元的突出结构,向突触传送动作电位。

基底核(Basal ganglia)五个大核团连在一起形成的核群,位于前脑中央,通过丘脑与皮质的非意识互动,调控动作和自主反应。

捆绑问题(Binding problem)不同皮质区或模块如何同步和一致地动作(运动、颜色、方向等都同时进行),即使各由不同区域负责,也不存在上一级负责总管的区域。这个问题应该是通过折返解决的。

双眼竞争(Binocular rivalry)同时向两只眼睛提供不相干的输入(例如垂直条纹和水平条纹)时,知觉随着时间交替变化的现象。

直立姿势(Bipedal posture)依靠后肢行走和负责承重的挺直站立,将前肢从这些功能中解放出来。

盲视(Blindsight)一些病人在意识视觉体验完全消失的情况下,在测试中却还能根据视觉刺激做出基本准确的反应。

大脑动力学(Brain dynamics)各种脑部活动的功能性(即电或化学)复合体,有别于这些活动在其中进行的生理结构。

脑扫描(Brain scans)追踪活体受试者大脑动力学的各种非介入式技术。包括功能性磁共振造影(fMRI, functional magnetic resonance imaging)和脑磁图描记术(MEG, magnetoencephalography)。

脑干(Brainstem)丘脑、下丘脑、中脑和后脑组成的大脑区域。后脑又包括小脑、脑桥和髓质,其中小脑一般不包括在脑干中。

布洛卡区(Broca’s area)位于左前额叶的一个区域,受损会导致言语生成困难或运动型失语症。

C和C′C指代所有意识过程;C′指代其底层的神经活动。

因果效力(Causal efficacy)力或能量在物理世界中的作用会造成影响或导致物理结果。

因果性(Causality)根据物理定律,因果序列是封闭的——也就是说因果性不受感质这样的心理属性直接影响。

细胞体(Cell body)神经元含有细胞核和DNA的部位。

细胞迁移(Cell migration)在大脑形成过程中,神经元或其前体细胞的形态化运动。

小脑(Cerebellum)连接到脑干的大型结构,参与协调运动。

大脑皮质(Cerebral cortex)在大脑球面上由六层神经元组成的覆盖层(灰质)。皮质折叠成回旋状突起(脑回,gyri)和间隙(脑沟,sulci)。

细胞膜通道(Channel)细胞膜上允许离子进出的分子结构(一种蛋白质)。

胆碱核群(Cholinergic nuclei)能由神经递质乙酰胆碱激活的神经元集群。

克隆(Clone)单细胞的无性繁殖。

完形;填充(Closure;filling-in)大脑以可行的交互方式整合信号的倾向。填充的例子包括对盲点的熟视无睹,以及疾病失认症中发现的各种否定的例子。

耦合音(Coarticulated sounds)同时混杂了不同频率和能量的声音,例如说话声或音乐声。

一致性(Coherence)远距离神经元群或功能群体的同时或同步活动。

组合(Combinatorial)定量描述不同系统或部分的各种互动的数学运算。

复杂性(Complexity)许多不同成分或部分组成的系统,各部分相互作用产生出整体上的效果,这样的系统就称为具有复杂性。

计算(Computations)狭义上可以理解为计算机通过程序执行算法的过程。

计算机(Computer)利用各种算法或有效过程组成程序,执行逻辑运算并产生输出的装置(这里就是由硬件和软件组成的数字计算机)。参见图灵机。

连锁式折返环路(Concatenated reentrant loops)形成相互交叠的环的折返式结构。

概念(Concept)一般指表示抽象或一般性思想的命题。用在这里指的是大脑将其自身的感知活动进行分类和构建“一般性”的能力。

胼胝体(Corpus callosum)连接左右半脑相似区域的大型纤维系统。这个纤维丛切除或受损会导致裂脑患者表现出分离综合征。

相关性(Correlation)用来描述和量化两个系统之间非随机关系的统计术语。皮质:初级、次级、第三级(Cortex:primary, secondary, tertiary)有些过时的术语,用来区分直接接收感觉输入的皮质或调控直接输出的皮质(初级皮质)以及与这些区域相连的“高级”区域(关联皮质)。

皮质半球(Cortical hemispheres)构成前脑主要部分的两个(左和右)大型结构,表面覆盖有皮质。

皮质纹状体(Corticostriatal)从皮质到基底核的输入核群的轴突投射。

协方差(Covariance)量化两个或多个变量相关变化的统计术语。

简并性(Degeneracy)不同结构执行相同功能或产生相同输出的能力。

树突(Dendrite)神经元的众多突触后(输入)分支之一,在称为树突棘的部位接收轴突连接形成突触。

发育选择(Developmental selection)神经元群选择理论(TNGS)的第一原理。指的是发育期间形成的大脑微观结构中的各种回路组成的大量库藏。

可分化;分化(Differentiable;differentiated)用来指称意识体验能以明显不受限制的方式从一个统一场景变为另一场景的现象。参见统一性。

直接和间接通道(Direct and indirect pathways)基底核中的两条主要通道,导致丘脑核群受基底核活动的激励或抑制。

辨识(Discrimination)意识系统通过整合的场景和感质对各种信号或模式进行分类、区别或分辨的能力。

分布式系统(Distributed system)分布广泛和区隔的神经元群仍然能通过连接互动,并产生整合的反应或输出(参见复杂性)。皮质是分布式系统。

多巴胺核群(Dopaminergic nuclei)利用多巴胺作为神经递质的4个主要系统。它们组成了一个价值系统,参与到学习奖惩系统。多巴胺突触是抗精神病药物的主要靶标,尤其是精神分裂症。

二元论(Dualism)认为世界中的事情必须用两种不同并且不可还原的原理来解释。哲学上最著名的鼓吹者是笛卡儿,他将世界分为广延之物(res extensa,服从物理定律)和思维之物(res cogitans,不可知)。

动态核心(Dynamic core)在广义神经元群选择理论中用来指形成了功能性聚团的互动系统,被认为主要位于丘脑皮质系统。核心主要同自己传递信号,理论认为它的折返式互动导致了意识状态。

生境(Econiche)物种所处的环境,自然选择发生的地方。

嵌入性(Embodiment)认为心智、大脑、身体和环境一起互动产生行为的观点。在某种意义上用来驳斥“非嵌入式心智”或二元论意识的思想。

情绪(Emotion)情感、认知和身体的复合反应,反映出意识大脑中价值系统的作用。包括形形色色的熟知显见和为读者所的反应。

脑啡肽(Enkephalin)一种小分子缩氨酸,属于内生性类鸦片物质(大脑生成的类鸦片物质)。它们能引起痛觉缺失或镇痛。

蕴含(Entailment)一种衍推关系,用在这里表示C′过程和C之间的关系。C′蕴含C为属性。因此C(意识)就是大脑的物理过程(主要位于动态核心)所蕴含的。

熵(Entropy)在物理学中用来度量有序和无序。在信息论中用来度量不确定性的减少。系统不同状态的数量与各状态出现的可能性的加权可以与熵关联。

外成(Epigenetic)不直接依赖于基因表达的生物过程。例如“同时激发的神经元连接到一起。”

副现象(Epiphenomenal)不具备因果效力。例如,计算机控制台的光闪可以消除,不会影响计算机的内部过程。哲学家争辩C是不是副现象,一些人发现这会导致悖论。本书的观点是,只要正确理解就不会有悖论。

情景记忆(Episodic memory)对过去事件的记忆,由海马体与大脑皮质的互动调控。移除海马体会导致手术(或损伤)后失去形成情景记忆的能力。

进化(Evolution)生命的涌现和生存背后的过程。归功于达尔文的几项理论,核心是自然选择。

经验选择(Experiential selection)神经元群选择理论的第二原理,说的是功能性神经回路的次级库藏是在存在的神经生理的基础上通过选择性加强或弱化突触效能从而形成的。

解释的鸿沟(Explanatory gap)哲学家们用这个词来强调将意识现象与大脑的神经运作联系起来的困难或不可能性。

反馈(Feedback)这个术语在控制论中有严格的使用,表示从输出取得误差信号,以纠正输出的偏差。例如,假设用放大器放大正弦波,输出有畸变,就可以将误差信号通过一条信道送回到前面,通过调整动力学来产生正确的波形。反馈总是从输出送回到前面的阶段,折返则可以出现在系统中相同或不同层次中并行运作的阶段之间。反馈一词也经常不太严格或含糊地用于反转信号对输入的修正。

第一人称体验(First-person experience)个人意识流的私密性,无法与第三人称观察者直接分享。

fMRI(功能性磁共振造影,functional magnetic resonance imaging)一种非介入式扫描技术,用磁共振造影技术观察大脑活动,可以记录与神经活动相关的血氧水平的变化。

集中注意力(Focal attention)集中指向单一对象、思想或体验的注意力状态。

傅立叶变换(Fourier transform)一种分析处理函数(例如波)的数学方法,将函数变换成正弦和余弦函数的和。

频率标记(Frequency tag)脑磁图(MEG)和脑电图(EEG)中使用的一种方法,将大脑反应对应为特定的信号。例如,在MEG中,一个7赫兹的振荡信号在傅立叶变换对大脑活动分析的频域图中表现为一个尖峰。弗洛伊德无意识(Freudian unconscious)主体意识不到的区域,但能通过精神分析而意识到。

意识边缘(Fringe)詹姆士用这个词表示“朦胧的大脑过程对我们思维的影响”,因其让我们“意识到关系和对象,只不过是隐约觉察”。

功能性聚团(Functional cluster)在复杂性理论中,主要同自身进行交互的系统或系统的部分。动态核心就是功能性聚团。

功能连接性(Functional connectivity)神经生理结构中实际执行神经动力学的通道,例如从输入产生输出。

功能性区隔(Functional segregation)活动相对局限于某种给定功能的脑区。例如,一个视觉皮质区可能功能性区隔为负责颜色,另一个则负责物体运动,等等。

γ—氨基酪酸(GABA, Gamma-aminobutyric acid)一种抑制型神经递质,在皮质和基底核的局部抑制型回路中有发现。

遗传密码(Genetic code)DNA序列决定蛋白质中氨基酸序列的规则。编码由不重叠的三元组组成(例如,AUG编码蛋氨酸,UUU编码苯丙氨酸)。有64种三元组(或密码子),氨基酸则只有20种,因此编码存在简并性(参见简并性)。

完形现象(Gestalt phenomena)简单感觉输入可以通过特定的方式归并来创造出完整的感知现象,形成的图像或形状并不是所观察对象的属性,反映的是大脑的建构能力。

手势沟通(Gestural communication)通过手势交换信息,就像哑剧或有语法组织的手语那样。

神经胶质(Glia)神经系统不可或缺的支持细胞,具有生物化学、能量以及结构性功能,但不参与动作电位的传递。有几种类型,包括星型角质细胞(astrocytes)和寡树突胶质细胞(oligodendrocytes)。

全局映射(Global mapping)这个术语用来指称大脑中能够进行感知分类的最小结构。反映了多重折返映射的活动,包括运动和感觉区,连接到非折返结构,并最终连接到肌肉和能够(通过运动)对外界刺激进行采样的感受器。

苍白球(Globus pallidus)基底核的一部分。接收来自尾状核(caudate nucleus)的连接,并投射到丘脑的腹侧核(ventrolateral nucleus)。

谷氨酸(Glutamate)中枢神经系统的主要兴奋型神经递质。

赫伯突触(Hebb synapse)以心理学家赫伯(Donald Hebb)命名,他提出了赫伯规则:当细胞A的轴突刺激细胞B,并持续参与它的激发,则其中之一或两者就会发生有利于A激发B的变化。赫伯突触就是遵循这条规则的突触。

半侧忽略症(Hemineglect)一些右顶叶皮质受损的病人无法再注意到或察觉场景的左半部分。

赫拉克利特幻象(Heraclitean illusion)感觉当下的一点从过去一直延伸到未来的观念。这是错觉,因为只有当下是直接可体验的,过去和未来都只是概念。

高维空间(High-dimensional space)我们生活在四维时空中(三维空间,一维时间)。感质空间是高维或n维空间,其中n是进行区辨时的维度的数量;n远远大于4。

高级意识(Higher-order consciousness)意识到具有意识的能力。这种能力出现在具有语义能力(黑猩猩)或语言能力(人类)的动物身上,具有了语言能力就能具有自我的社会概念和对过去和未来的概念。与初级意识相对。

海马体(Hippocampus)形状类似于香肠的神经结构,沿两侧颞叶的前内侧区域分布。横切面像海马,因此而得名。是情景记忆的必要部位。

内平衡(Homeostatic)细胞或组织的内部环境状态维持恒定的趋向。

类人类(Hominines)灵长目动物,包括现代人和其由猿人分化而来的祖先。

同源结构(Homologous structures)从共同的祖先进化而来,结构或功能不同的结构。狗和老鼠的丘脑与人类的丘脑同源。

同源基因和配对基因(Hox and Pax Genes)调控形态发生的古老基因。例如配对基因6就对眼睛的正常发育很重要。同源基因调控后脑的结构。它们在胚胎中的表达视位置而定。

亨廷顿氏病(Huntington’s disease)一种遗传性疾病,与基底核中的尾状核和果核(putamen)的退化有关。这种病会导致不断的不自主的运动(舞蹈症,chorea),并且逐渐痴呆,直至死亡。

下丘脑(Hypothalamus)丘脑下方的一组核群,影响到食欲、性欲、睡眠、情感表达和内分泌功能,甚至还影响到运动。下丘脑是价值系统。

理想气体(Ideal or perfect gas)一种理论上的构想物,由随机碰撞的粒子组成,碰撞为完全弹性,碰撞时不交换互信息。

同一性(Identity)非双生的动物在遗传上都是不一样的,因此各个个体都是独一无二的。不具有意识自我的物种也是这样。

错觉(Illusion)心理造成的信号,导致在物理上不可证实的特征的感知。它们是对“真”感觉输入的“假”表示。卡尼沙三角轮廓和内克尔立方体(Necker cube)的错觉就是这样的例子。错觉可见于各种感觉模块,内容复杂程度不一。

信息(Information)在书中指传递的消息导致不确定性的减少。

抑制型环路(Inhibitory loops)由抑制型突触连接的神经元组成的环路。基底核就是典型的例子,它的多突触环路有的有抑制作用,有的有抑制抑制的作用(去抑制型)。

指令主义(Instructionism)这种思想认为建构辨识系统时必须能辨识来自结构的信息。这种思想有一个已经被证否的例子,就是认为抗体之所以能够识别抗原是因为这些抗体在形成时是围绕在抗原的形状上。与指令主义相对的是选择主义,进化论和神经元群选择理论就是其中的例子。

整合(Integration)在复杂性理论中,对系统的熵减或互信息的度量。在大脑科学中,是指对信号的关联、相关或连接导致产生出统一的输出。

强度(Intensity)对力度的度量。在电磁测量中,例如脑磁图描记术,强度是功率的平方根。

意向性(Intentionality)由布伦塔诺(Franz Brentano)提出的思想,认为意识指向特定的对象——意识是关于物的。与“打算(intending)”不同。

层内核(Intralaminar nuclei)丘脑中的核群,扩散投射到额叶皮质、尾状核和果核。可能涉及其投射目标的阈值的设定,从而参与意识的维持。

不可还原性(Irreducibility)如果一个理论或命题不能被某种更低层面上的理论完全解释,就是不可还原的。

詹姆士属性(Jamesian properties)意识是一种察觉形式,是连续而且不断变化的,是私人的,具有意向性,并且不会穷尽其对象的属性。

动觉(Kinesthetic)与对关节、四肢和身体的运动和位置的感知有关。

语言(Language)严格意义上是指具有语音(或符号)、语义和语法的交流工具。人类是唯一具有真正语言的物种。参见高级意识。

外侧膝状体核(Lateral geniculate nucleus)一个特殊的丘脑核群,从光感神经接收输入,并投射到初级视觉皮质区V1。

词汇(Lexicon)具有语义或语言能力的动物的记忆中的标记或词语的集合。

语言学(Linguistics)对语言的研究,包括语音、语义和语法。神经语言学(Neurolinguistics)研究真正语言的大脑基础。

蓝斑核(Locus coeruleus)中脑中略显蓝色的神经元核群,向上扩散投射到丘脑和皮质,释放去甲肾上腺素。它是对变化信号的探测和睡眠很重要的价值系统。

逻辑原子论(Logical atomism)由罗素和维特根斯坦提出的概念,认为心智的建构是超出感觉和意象的,通过用更简单的对象来构建一切,可以形成完整的描述。维特根斯坦在晚年明确反对这种思想。

长程记忆(Long-term memory)持续时间比工作或短期记忆更长的记忆系统。情景记忆就是例子。

机器(Machine)由部件组成执行特定功能的装置。最一般性的例子也许就是图灵机。

脑磁图描记术(Magnetoencephalography, MEG)使用超导量子干涉仪(superconducting quantum interference devices, SQUIDS)测量活动大脑中的细微磁场。仪器用许多电极覆盖整个大脑,对于少到20000个神经元产生的内部电流的时间变化已相当敏感。空间分辨率为1~1.5厘米,fMRI的分辨率能达到3~4毫米,但缺乏MEG所具有的时间分辨率。