1.3 先来看看大脑如何学习

我们在学习、思考和识别事物时，基本原理比较简单：就是一个线路连接问题。大脑能做的每件事，能记住的每件事，都是很多细胞连接起来以后发挥的功能。人在刚出生时，脑内神经细胞之间的连接相对较少——只有哭泣、惊讶、呼吸、吸吮、吞咽等活动，以及完成仅有的无条件反射功能所需要的神经连接。孩子在第一次站起来直立行走，第一次说出一个清晰的音节，第一次对一个短语有所回应的时候，都完成了一次大脑的洗礼。对于整个人生来说这些第一次都很有意义，而对于大脑来说也是至关重要的一种“进化”，为了完成这些“超级任务”，大脑在无比努力地工作，脑内的神经元形成了无数条新的连接。

这些连接是怎样形成的呢？答案非常简单：是在与环境交互作用的过程中，在个体大脑内部形成的。在这个脑内“重新连线”的过程中，大脑通过感觉器官接收信息，在脑内进行信息加工，然后输出信息，产生反应，大脑通过一遍又一遍地重复这个过程，逐渐积累，形成个体当前所具备的能力和创造性。

大脑的学习过程包括以下三个基本步骤或系统。

（1）信息输入。

（2）模式加工。

（3）动作输出。

1.3.1 信息输入

按照从开始思考、学习，到控制自己行动的顺序，大脑首先要从体内或体外接收信息。这类信息是通过身体的信息输入系统传入的。这个信息输入系统由我们从小就知道的五种基本感觉——视、听、嗅、触、味觉组成，还包括其他几种你可能不太熟悉的日常基本功能，如前庭系统，是通过复杂的内耳结构控制身体的姿势；本体感觉系统，是通过关节和肌肉内微小的神经感受器，告诉你肌肉和四肢的位置，以及运动情况；内感受系统，可以将机体内部器官的活动情况反馈给你。

每种信息输入系统在个体的学习和发育中都具有非常重要的作用。实际上，人的思考、推理、记忆和理解能力都始于、并且最开始就完全依赖于这些信息输入系统。

1.3.2 模式加工

信息输入系统的功能是基础，对于个体的学习必不可少。但是，只有这一个系统是不够的，我们还需要对外界输入的信息进一步加工，形成准确的经验。

信息通过输入系统——也就是我们的各种感觉系统进入大脑内部不同的处理中心。随后，这些处理中心对进入的信息进行分析和模式识别。当处理中心觉察出某种模式时，将它编译后存储到脑内相应的记忆区。比如第一次看到猴子，大脑视觉皮层至少有30个不同的区域会参与到这个过程中，每一块区域负责处理图像的一方面，比如皮毛、尾巴、面部特征和动作等，这些综合起来形成了猴子的一个完整形象，储存到大脑的记忆区中。

以后，每当我们接触到这个模式，比如每次看到猴子的时候这个神经回路都会被加强，每个处理区块之间的连接会变得更稳定、更高效。对它的记忆将变得越来越牢固，回忆起来也越来越容易。

一旦我们的大脑学到了某种特定的信息模式，无论什么时候我们再遇到它，哪怕它有一定的变化，以其他不完全相同的形式出现，我们都应该能够再识别出来。每次接收新的信息时，我们就会重复该模式加工过程。这样一次又一次之后，我们的大脑里就会储存越来越多的信息模式。比如，多次见到猴子后，只要看到猴子的一部分，就能够准确地判断出：这是一只猴子。

当我们思考时，随时都可以从记忆库中回忆出这些信息模式。大脑思考得越多，就会发现已经储存的模式中关联越多，发现的关联越多，我们就开始理解信息的分类规则，以及各种细微的差别。如此继续下去，各种信息模式积累增多，就形成了我们对于这个世界的清晰、准确、有着各种关联的模型。

1.3.3 动作输出

当然，学习不仅与观察和理解有关，也与行动有关。但是，在你能够以创造性的、成功的方式行动之前，你必须对自己在做什么有想法，那就需要一份详细而精确的计划。怎样制订这样的计划呢？要遵循一种模式。值得庆幸的是，我们有一个充满各种模式的完整的记忆系统可以帮助我们制订计划。

制订动作输出的计划，需要预测该怎样做才可能奏效，这就需要运用我们过去形成的、关于这个世界的模型。换句话说，记忆不仅针对过去，对过去、现在和未来都很重要。

我们举个例子说明这个过程在孩子的大脑里会有什么发生：知识的学习掌握，是某种程度上记忆构建的过程，比如现在小孩子一岁，你要教他学习数字了，首先你要让他记住阿拉伯数字1是怎么写的，你要让他看这个形状，然后小家伙就记住了1这个图像，那1代表什么含义呢？要用另外的方法再刺激，比如说给他看一个苹果、一只小熊、一个人等，他就在大脑中建立了1这个形状与苹果、小熊、人的联系，我们称这个联系的建立是神经元轴突终端连接到其他神经元上了，这种连接是生物学上的链接，这在解剖学中可以观测到。这个1的形状和苹果、小熊、人的形状存储在不同的神经元中或海马体中。通过对视觉神经的刺激、视觉神经元和记忆神经元的联系，我们完成了这个孩子学阿拉伯数字1的训练。（注意：为了简化说明整体记忆流程，这个过程的描述不是很精确。）图1-1所示为大脑区块位置图。

图1-1 人的大脑