大脑就像指纹一样，它是独特的，
每个人有他独特的大脑地理景观。
我们现在有技术可以窥视内在情景，
而这些技术其实就是探索我们心智的工具，
它可以从神经突触和神经传导物质的浓度及脑波
告诉我们自己究竟是谁，
每一个大脑都能够制造出
不同形态的电和化学的活动。
跟我对于我房间的知识比较起来，我对自我的知识可以说是少得可怜，我们对内在的世界完全没有像外在世界那样的观察法。
——卡夫卡（Franz Kafka）
这本书源于一个紧张的玩笑，严格说来是好几个因为紧张而开的玩笑。几年前，因缘际会，加上我长久以来的好奇心，我来到了一个专门作生物反馈（biofeedback）研究者的办公室，躺在沙发上，前额、手掌及手指尖都贴了电极，当我们说话时，我们望着计算机的屏幕，上面出现了一连串的数字，这些数字记录我流汗的情形，每秒就更新几次。我从来没有做过测谎，不过躺在那里，一个陌生人不停问你问题，眼睛密切注意你汗腺分泌的情形，是会令任何人都感到紧张的，于是我开始说笑话。
测谎本来就是希望你会有一点紧张，这个机器追踪你肾上腺素（adrenaline）改变的情形，这是肾上腺所分泌“战或逃”的激素，来应付紧急情况所需的能量。有好几种方式可以察知激素的增加，因为激素会减少身体远程流回大脑的血液量，所以四肢冰冷代表着肾上腺素的分泌（因此手指尖上贴有传感器）；另外流汗也是肾上腺素分泌高的象征，因为湿的皮肤比干燥的更容易导电，所以手掌的电极可以测知我流汗的情形。
生物反馈（biofeedback）系统是利用可见的生理改变，来让你控制自己的身体和心智。经过几次练习后，你可以利用生物反馈使你的肾上腺素浓度提高或降低，几乎就像你决定要抬一根手指或弯一下膝盖那么容易。大脑一直不停地在调整肾上腺素的浓度，只是你平常并没有感觉到这个历程，你只是觉得能量增加或减少而已。
刚开始的5分钟，我的肾上腺素维持在屏幕中间的程度，上下小幅度地跳动，并没有显著的变动。然后，情境中的某一些事——我现在已经记不得了——使我开始说笑话，我们两人都笑了起来，然后注意到屏幕上有显著的波峰凸起。说笑话使我体内的肾上腺素增加还是减少了呢？或许肾上腺素的增加是我心中正想着要重新启动引擎，无论如何，说笑话和我的肾上腺素两者是有紧密的化学关系的。
两者的关系在这个测谎作业结束时变得很明确。治疗师给我一张我的肾上腺素在这30分钟内的高低程度列印表，这可以说是我想耍幽默的时间历程：一条平平的线，然后有五六个凸起。我在看这张纸时，心中在想：这就是“我”，从一个我从来没有经验过的角度去看“我”。多年来我在某些社交场合，会有抑制不住的冲动去说笑话，特别是很严肃的场合，你知道说笑话是会带来危险的，但是我从来没有想过说笑话会在我大脑中引发化学反应。突然之间，这些笑话不像随便地想要幽默一下，而像毒瘾者在寻找新的一剂来使他高潮一样。
我知道这个肾上腺素的上升只是冰山的一角，说笑话和欣赏笑话是非常复杂的神经活动，包括大脑的很多部位及许多的化学信使（神经传导物质）。加利福尼亚大学医学院的医生最近在左脑前区找到一个小地方似乎跟欢乐有关，当他们在治疗一个16岁的癫痫病人时，他们将微量的电流通过那个小地方，使得病人立刻对她眼睛所看到的那个东西觉得好笑，而且这不仅是笑的生理反应，她是真的觉得那个东西很好笑（她告诉吃惊的医生：“你们几个杵在那里，看起来真是好笑。”）。笑本身牵涉复杂的肌肉反应，现在有很多证据显示，笑会引发少量的脑内啡（endorphins）分泌，脑内啡是大脑自己的吗啡（下次去喜剧坊时，不妨把它想成大烟馆），但是在聊天中说笑话牵涉对听众的敏感度，跟了解听众本身的幽默感以及当时的心情有关。这个感受别人心智情况的能力是由大脑其他的地方所负责，很多人认为自闭症患者就是这里受损，使他们在社交上表现突兀。
这是我在想我的紧张笑话时所发现的，每一次当我躺在生物反馈室的沙发上想笑话来说时，我大脑中的那些电化学 [1] 也在跳芭蕾，这在我第一个微笑或更早之前就演化出来了。现在我看到的就是内在表演的一小部分，我在想：每一天，我大脑中有多少这样的例行公事在上演？假如我能看到它们，就像现在我看到我的肾上腺素起伏，它又能告诉我哪些关于“我”的讯息？
所以生物反馈开启了我对“自我”的追寻，我开始尽量去收集我心智活动的图表或三度空间的模式。我去访问世界一流的神经学家，问他们我一直在问我自己的问题：“了解大脑是否改变了他们对自己的看法？”我同时也访问了把大脑科学当作探索自我工具的人，现在是探索这个目标的大好时机。
过去的30年间，科学的进步让我们可以一窥大脑内部的景色，不同的作业会活化不同的大脑区域：看到爱人的脸、列出购物单或把一个句子串起来。到目前为止，这些新的科学仪器都是用在观察脑伤病人的行为或是评估人类的大脑地图，但是大脑就像指纹一样，它是独特的，每个人有他独特的大脑地理景观。我们现在有技术可以窥视内在情景，而这些技术其实就是探索我们心智的工具，它可以从神经突触和神经传导物质的浓度及脑波告诉我们自己究竟是谁，每一个大脑都能够制造出不同形态的电和化学的活动，这些工具可以让你知道你的形态是什么样，然后让你知道这些神经的形态又告诉了你有关你自己的什么。
很可能你以前就已经想过有关大脑电路的问题了。过去100年心理学的发展就是从内省自己心智的历程，到外显生理的表征，可以说是从俄狄浦斯（Oedipus）到神经元。肾上腺素这个词已经成为我们日常生活的语汇，就像我们现在了解我们的身体会快速地分泌化学物质来使我们愉悦，我们会说或做某些事来使我们的肾上腺素上升或使脑内啡增加。收音机里成天在播改变我们神经传导物质表现的神奇新药的广告，就像在卖去屑洗发精一样稀松平常。假如你看过《神奇百忧解》（Listening to Prozac）这本书，当你碰到一个很沮丧的人，你可能就会想：“嗯，他的5-羟色胺（serotonin）低了。”但是这些反应只不过粗浅地揣测我们内在的生理状态。
你的身体中有几十种所谓的信息分子——神经传导物质、激素，每一种都在你的情绪反应上扮演关键性的角色，从母爱本能的表现到惊恐症的发作都跟它们有关系。那么，这些测量你大脑每一分钟改变的新仪器能否告诉你，你自己的情绪究竟是怎么回事呢？它们能帮助你了解你的梦或你的恐惧症吗？我们已经学会像统计学家般精确地去追踪我们情绪的改变、去探索我们童年的记忆或用练习的方式使我们心智保持警觉，但是你的心情、记忆和知觉是来自你大脑中电化学的活动，假如你可以直接看到这些活动，你会对你自己增加什么样的了解？当你看着你的大脑当时的情况，同时想起一件尘封已久的往事，或者听到一首你最喜欢的歌，抑或想到一个好点子时，它会增加你对你自己的了解吗？
脑造影工具是现代科学的奇迹，但它们不是窥视内在心智生活的唯一方式。只要多了解一点你大脑的结构，就可以改变你对自己的想法，你可以将每天例行公事的心智处理历程分析出来。假如你完全不知道大脑内在是怎么工作的，那么你自然就看不见（或体会不到）神经的活动，你认为你这个人就是这样；但是当你越清楚大脑的结构，你就越明白它像是个交响乐团而不只是位独奏家。你可以聆听交响乐团演奏，把它当作一个整体；你也可以把小提琴从弦乐中分离出来，或把长号从管乐中分离出来。要了解你的大脑，你并不需要几百万美元的造影仪器，你只需要知道组成大脑的部件和它典型的活动形态，有的时候它与大脑的某个特殊区域有关，有的时候它与化学物质有关（例如5-羟色胺），通常你所感受到的情绪和大脑区域以及神经传导物质两者都有关——是释放出来的神经传导物质和大脑特定区域神经活动形态的共同结果。
当你学习去侦察大脑的活动时，你就开始了解你所感受到的情绪并不是对外界那一刹那的反应，而是像毒品一样有它自己的奇异生命。这是我们平常说的“理智”的你和“感情”的你，而这两者并不总是和谐一致的。脑科学让我们能够比较正确地了解人格的这两面，找到它们在大脑的特定位置，今天，我们不再说“理智”和“感情”，相反，我们说“新皮质”（neocortical）的你和“边缘系统”（limbic）的你。
请想象一个你很熟悉的情境：你的心情很好，在跟朋友或同事聊天，你并不特别了解你自己的情绪状态，只觉得很愉快、随意地在闲聊。突然之间，你朋友提到一件事使你不舒服了，它其实也没什么大不了，没有生命威胁，天也不会塌下来，例如他提到公司最近有个聚会，他被邀请了而你没有，或是你误了报税的期限。不论是什么，这个新信息引发了身体下沉的感受，你觉得泄气，没有精神，开始烦躁不安。
然后你朋友又说了一件事，使你惊讶或令你心神不定，你的注意力转移了，别的信息从工作记忆中出来，取代了原先令你沮丧的消息。这个时候你的大脑发生了一件不寻常的事：你感到身体和大脑的紧张，但你不记得是什么使它们紧张，你的感觉和思想分家了，或者说，你的心思移转了，但是你的感觉还在那儿搅拌 [2] 。通常在这种情况下，你会倒带回去细想刚刚谈过了什么事，几秒钟以后，你会想起是什么令你不快，这时，你仍然觉得不快，但是至少你知道你为什么不开心了。
为什么会有这种不衔接发生？因为处理你的谈话是在大脑的一处，而评估你的情绪则是在另一处。大部分的时候，你的注意力花在寻找适当的词汇及了解别人所讲的话，它大部分是在新皮质前额叶（prefrontal lobe）的地方进行，这里也是最后演化出来的大脑部位[有两个地方特别重要，一是布洛卡（Broca）区，另一个是威尔尼克（Wernicke）区，前者的功能在语言的制作，后者则是语言的理解]，但是情绪大部分是在皮质下方一个称作边缘系统的地方，有一些身体的反应是在边缘系统的再下面一层——脑干的地方。前额叶细胞的活动多半是神经细胞彼此的交谈，边缘系统则像瀑布一样释放出许多事件，这使得化学物质被释放出来，通过血液流到全身，包括所谓的可的松（cortisol），这是对因长期处于压力状态下所造成的大脑伤害进行修补的激素。
所以当你听到会引发紧张的句子时，你大脑中将产生两个反应：你的语言中心和工作记忆解释这个句子的意义，告诉你的意识；而你皮质下的系统则引发紧张的反应，从你的大脑和身体中释放出可的松和其他化学物质。这两个系统作用的速度截然不同：前额叶活动是以毫秒来计算的，而紧张的情绪系统则是以秒甚至以分钟来计算，这就是为什么两者无法同步的原因。你很快想起某件不愉快的事，你以同样的速度忘记了它，前额叶动作的速度非常快；但是你的情绪系统远远落后，当信息从你的工作记忆中消失30秒之后，仍然有可的松在你的血液中飘浮，所以你仍有那个不愉快的感受。
现在问题是：在这个青黄不接的时候，是你的前额叶还是你的边缘系统在管事？你应该相信谁？
脑科学的书常碰到一个不断重复发生的问题：一本有关大脑的书绝对是跟你密切相关的（这些书都由人的大脑在读，不是吗？），但是你越深入大脑的构造，你越发现拉丁语化的字超越了英文字，不久，你就搞不清楚扣带回皮质（cingulate cortex）和伏隔核（nucleus accumbens）了。有些书在一开始时，先上一段神经解剖的密集课程打个底子，使读者可以看得下去，我的方法不一样：我还是从大脑的行动开始，如感到害怕、觉得一个笑话好笑或想到一个好点子，然后把内在的机制讲出来。
我尽量去除术语，将化学物质、大脑部位限制在六个以内，我相信你可以在这些基础上得出很多有用的大脑知识，详细的解说可以去查看书末“参考文献”，因为大脑非常复杂，但是你不需要全都记住就能更好地使用你的大脑。假如你知道地标，你就找得到方向和位置，在大脑这么复杂的空间行走时，知道你的方位是非常重要的。
假如你在过去的十年中曾经读过有关大脑的书，你一定会遇到两个问题，它是脑科学公开辩论不可少的题目：一个是对意识的解释，也就是神经科学家安东尼奥·达马西奥（Antonio Damasio）称之为“发生了什么事的感觉”（the feeling of what happens）；另一个是有关演化心理学，它认为大脑演化出来主要是使我们祖先生存下来、繁殖后代，是千百万年演化出来的心智工具箱。意识和演化都是非常有趣的题目，但是本书要稍微偏离两者，从不同的角度来看大脑。
让我们从意识开始，想象你在分离了很久之后，看到你所爱的人的脸，快乐的情绪因为看见他而被引发。对于视觉信息进入大脑的路线，神经学家已经知道得很清楚了：从那个人脸上反射出来的光透过视觉神经进入你的感觉皮质，我们知道这个信息跟海马回（hippocampus）所控制的记忆储存系统起了共鸣，帮助你回忆起有关爱人的一些细节，我们同时也知道你大脑中分泌的化学物质使你感到温暖的情绪。感谢近代造影技术以及对于脑伤病人的研究，我们现在可以仔细描绘出大脑中的神经芭蕾舞剧的情况，但是当我们要解释这个神经化学活动的形态——如何产生你看到所爱的人时那种第一手的个人经验，科学的言辞就闪烁不定、不那么清晰了。你所爱的人的“脸”跟你感觉的“情绪”之间的关系，意识理论家把它们叫作感受性（qualia），大脑对外在世界和内在状态两者的表征——红酒的味道、水波粼粼、被挟持时突如其来的恐惧。
乍看之下有点荒谬，但是仔细想一下这个问题还有点意思，就是为什么我们需要感受性。理论上来说，我们可以演化出一个包含人类所有心智反应的大脑——处理内在和外在的刺激，评估这个情况是正向还是负向的情绪，执行长期的计划——而不需要真的去感受这些历程。我们可能会像机器人或僵尸一样，外表跟正常人没有什么不同，但是内心是空虚的。所以这个问题变成：心智这些奇怪的性质是怎么来的？大脑其实就是一堆原子堆积在一起，有着它特殊的形状，就这一点来说，它跟茶壶或绿菜花没什么两样。茶壶和绿菜花假设是没有意识的——对自己没有意识，对它的环境也没有意识。那么，为什么我们要有意识？
简单地说，在目前的意识理论中，对此有四种答案。第一是茶壶和绿菜花是有意识的，只是它们的意识跟我们的不同；换句话说，感受性是物质的特性，人类的大脑不过是演化出来最先进的感受性记录仪器罢了。第二种回答是大脑中有一些很特殊的东西存在于细胞之中，这些细胞的组合产生了意识而绿菜花没有，不过这个“独特”的东西是什么还存在争议。第三是科学到现在还无法了解这个神秘的东西，或许是量子行为，或许是一些灵异的生命力量，这个神秘的东西使一群相互连接的细胞变成了有感觉的大脑。第四个是个狡猾的回答，它说意识的一个特性就是它不能解释自己，所以我们永远不可能知道感受性是什么，不管科学或技术有多进步。
这些都是可能性，虽然它可能使你晕眩（下次你在把绿菜花丢入滚水中去煮时，可能会觉得有点不自然），如果有一天这四个答案之一被证明是正确的，我并不会感到奇怪，但是目前科学在这个问题的同意度上还差得很远，但是意识这个问题在可见的未来还是会一直被翻出来炒作。
所以在这本书中，我尽量避免碰触这个问题。后来发现躲避感受性这个问题是个明智之举，因为有太多关于大脑有趣的问题可问，你看我的生物反馈经验和我说笑话所引起的肾上腺素升高就知道，对大脑化学的回馈系统的偷偷一瞥，就已经让我学到人格的一些新信息以及我谈话的习惯，它使我了解到说笑话改变了我的内在情绪（也解释了为什么有的时候我会在不当的场合跟时机讲笑话），但是除此之外，我完全不知道为什么肾上腺素上升会造成那种情绪感觉。我可以描述它上升的幅度，跟外来药物如咖啡因（caffeine）的作用相比较，我可以预测它接下来会怎样影响我的行为，但是我无法告诉你肾上腺素的感受性从何而来。当然假如我知道是最好，幸运的是，这不是神经科学家可以传授给我们的唯一知识。
至于演化的争论，它跟先天和后天的问题是平行的，通常是一体不可分的。我们的心智是来自演化基因的产物吗？还是我们后天教养的结果？它不像意识那么神秘，这个问题有清楚的、令人信服的答案：它是两者兼具。我们是先天和后天交互作用的产物，演化和后天经验的交互作用，才产生了人类丰富的文明。
在本书中，我会用演化的术语来讨论大脑的一些特质，因为达尔文（Charles Darwin）的理论最能帮助我们了解大脑的一些特性，让我们了解动机和习性是很难改变的。例如，在第4章我会讨论笑的大脑科学，我会谈到人为什么会演化出笑，这会让我们了解在日常生活中，为什么以及何时我们会笑（它跟幽默的关系其实比你想象的要少）。
所以演化的解释不会全然从本书的章节中消失，但是它也不会是本书的重心，不论你赞成或是反对大脑的演化，你都能从现代脑科学的研究中学到一些新的知识，因为在基础上，先天和后天的语言是用同一个墨水写的。我的大脑在每一次成功地说出一个笑话时，都会释放出肾上腺素，因为千百万年的演化使我的DNA构造成那个方式；也有可能是我童年奇特的环境，使我的大脑回路变成那个样子。当然最可能的是两者都有：大笑时释放肾上腺素可能是人类共同的特质，只是在我的情况中特别夸张一点而已。但是无论本来的原因是什么，我的大脑现在是这样的结构，像黄石公园的老忠实喷泉一样，释放出肾上腺素。去揣测你的某一项行为是来自你的祖父或你五年级的老师是个有趣的问题，但是你不需要确定答案便可去了解你大脑的内在生活。
当我们说生物会塑造、改变我们的行为时，常会受到攻击，认为这就是生物决定论（biological determinism），它就是优生学、种族偏见或社会达尔文主义（social Darwinism）。这类指控或恐惧绝大部分是没有根据的，演化心理学家研究的是人类的特质，为什么会出现这么多的种族和文化？它跟种族主义是完全不同的。
当然演化心理学家研究的一个中心议题就是性别差异，因为天择主要着重在繁殖的成功与失败，因为男性和女性在繁殖上所承担的生物风险完全不同 [3] ，又因为性别差异是千百万年演化出来的，不是几百几千年，所以天择一定会在大脑中留下性别差异的痕迹。从脑造影的片子看来，男生和女生大脑的差异就像男生和女生身体的差异那么大，他们有不同程度的神经元和灰质——有些与性和攻击有关的地区男生比女生大，女生的左右脑整合得比男生的好。当然，这些大脑和身体都受到不同激素的塑造，男性激素和女性激素在发展和成人生活的经验上扮演着关键性的角色。
男人和女人绝对不是从火星和水星上来的，但是你可以很公平地说他们吃的药不同。如果世界上没有性别的差异，或许冲突会少些，但是一定也乏味些，因为我们居住的世界的确有男性和女性，所以写一本大脑科学的书却避而不谈性别的差异，是让政治超越学术，对两者都不公平。
在过去几十年中，某些类型的科学发现一直是媒体的宠儿：科学家宣布，他们发现了某一个人类心理特质的根源。例如科学家发现某些特别喜欢吃甜的人，当他们很渴望甜食时，大脑某个部位亮起来了，于是纹状体（striatum）外侧就被标记为欲望中心（craving center），这是脑造影的成果报告。
同样地，演化心理学家也发现了爱吃甜食的历史根源：爱吃甜食这个特质是天择后的结果，这个解释不像脑造影那样精准，个人意见比较多，不过也同样具有说服力。演化心理学家解释我们会喜欢吃甜食是因为在人类演化出来的非洲草原上，碳水化合物很少，假如你找到糖，就要尽量地吃，但是在一个环境中很适应的行为在另外一个环境中可能并非如此，现在的人们几乎把可口可乐当水来喝了。
这两个解释都有独到的地方，也带给我们新的知识，但是它们都没有告诉你任何有关你现在的经验。你已经知道你会想吃甜食，然而知道这个欲望是怎么来的——它在你大脑的纹状体外侧，对你下次看到巧克力糖流口水时，没有任何的帮助。假如科学是要告诉你一些关于大脑有用的知识，它所要解释的必须比光知道某一个熟悉的行为从何而来还更多才行。你的大脑中充满了各式各样人物，他们就挤在狭小的脑壳内，虽然知道他们住在哪里的确很好，但是这个信息仍是不够的——如果神经科学只能告诉我们渴望食物的中心在哪里，或是嫉妒中心在哪里，那么对一般人寻求自我了解是没有什么帮助的，因为知道嫉妒住在你大脑的什么地方并不能帮助你了解你的情绪。这些大脑地图对科学家和神经科医生来说很有用，然而对一般人来说，一点用处也没有。
脑科学研究目前所能做到的就是提供一个真正不同的看法，一个由里往外的看法及一个新的解释大脑方式。在本书中，我尽量让你看到这种被我称为慢慢消失（long-decay）的测验，好像一个声波，过了很长时间才慢慢消失到无声，或是像一个半衰期很长的放射性物质。有一些大脑的看法会引起立即的共鸣——原来拼命想吃某一种东西是这么回事，这共鸣也立即从你心田中消失，这些看法通不过慢慢消失的测验，来得快，去得快，没有造成什么深远的影响。要通过这个测验，这个看法必须在你心中盘旋几个星期或几个月，它要能在你跟别人说话时跑出来，或是你在自我省思时进入你的脑海中，它甚至能改变你的行为，因为它让你看到你自己。慢慢消失的看法会像它所携带的信息一样，改变形态。
我的慢慢消失看法可以直接应用到一般人的心智上，所谓一般人就是没有被脑科学详细研究的人，即不是失忆症、帕金森症、阿尔茨海默症、躁郁症或其他失语症的病人。一个有解释能力的心智理论应该能应用到健康的人身上，而不是只能解释病人的行为。弗洛伊德（Sigmund Freud）从分析歇斯底里病人和精神分裂症患者身上发展出他的理论，但精神分析学说能够吸引到这么多的观众，主要是因为你在这个理论中，找到一些你可以用的东西（即使你不是精神病人也能在精神分析中看到某部分的自己），你可以分析你的俄狄浦斯情结（Oedipal complex）或是分析你自己的梦。我认为现代的神经科学也应该如此：它应该与正常人和病人都有关，让正常人对每天生活中的自己多了解一点，也让病人知道他所对抗的是什么恶魔。
我希望这本书能像艺术史老师或音乐学老师那样帮助你了解艺术和音乐的内涵，当你对大脑了解更多一点后，你对眼睛所看到的和耳朵所听到的会有更深、更广的知觉，你会开始看到过去视而不见的反射反应和形态。了解大脑的机制，尤其是你自己的大脑机制，可以增加你对自我的了解。我认为知识带给你的自觉力量跟治疗或服药一样强，脑科学已经变成内省法的一条新路，一个将内在大脑生理与外在心智生活连接的桥梁。今天的科学和技术已经不再只限于告诉我们人类心智是怎么工作的，它还可以告诉我们一些我们自己的心智运作的情形。
脑科学和它的造影技术跟其他先进科技不同的地方在于它像一面镜子，抓住大脑工作的情形并将这信息反映出来给我们知道。你望着镜子，镜子的反映告诉你“这就是你的大脑”。这本书就是告诉你我进入这个镜子的历程。
[1] 大脑是靠电传导，但是在两个神经元接触的地方有个小空隙，电流不能跃过，所以必须靠化学物质来传导，故称电化学。——译者注
[2] 作者用的词为churn，牛奶一直搅拌，最后奶跟油会分家，得到牛油，牛油来自牛奶，但它与牛奶不同。——译者注
[3] 女性永远知道谁是她的孩子，因为孩子从她而出，一定有她的基因；男性就不一定，常常要经过DNA的比对才可以确定。——译者注
