第五章 感觉和意愿的生理学
从正统心理学的观点来看，在心理现象与物理现象之间存在两道分界线，即感觉和意愿。我们可以把“感觉”定义为一个物理原因所引起的最初的心理结果，把“意愿”定义为引起一个物理结果的最后的心理原因。我并不认为这些定义令人完全满意，我只认为我们可以把这些定义作为我们初步研究的指导。在本章内我将不去研究感觉和意愿本身，因为它们属于心理学的范围；我要研究的只是那些引起感觉与伴随感觉的生理现象，和那些伴随意愿与由意愿引起的生理现象。在研究科学对这个问题的看法之前，我们有必要先从常识的观点来观察一下这个问题。
假如有人对你说了一句话，结果你就采取了某种行动；比方说你可能是个执行命令的士兵。物理学研究经过空气的声波，直到到达你的耳朵为止；生理学研究在耳朵神经和大脑中随后发生的事件，直到你听到声音为止；心理学研究听觉和随后发生的意愿；然后生理学又重新开始研究这个过程，研究从大脑外传到肌肉的事件连锁和表示意愿的身体动作；以后发生的现象便又是物理学研究的题材。属于哲学中最常谈的题目的心物关系问题在从大脑发生的事件过渡到感觉，和从意愿过渡到大脑其他事件这个过程上达到了最关紧要的一个阶段。所以这是一个两方面的问题：在感觉上物质怎样影响心理，在意愿上心理又怎样影响物质？我并不想现在就研究这个问题；我现在提到它只是为了说明生理学中有些部分对于哲学必须讨论的问题所具有的重要性。
阿德里安的《感觉的基础：感官的动作》（伦敦，1928年）这本书对于先于感觉和与感觉同时发生的生理过程讲得很好。大家都知道有两种神经纤维，一种把消息传给大脑，一种则从大脑传出消息。感觉的生理学只研究前一种神经纤维。我们可以通过人工方法用电流把离开身体的神经刺激到兴奋状态，我们有充分理由相信用这种方法产生的过程和没有离开活的身体的神经自然发生的过程基本上是相同的。如果一条离开身体的神经用这种方法适当地刺激到兴奋状态，那么就会产生一种以每小时220英里（一秒钟100米）的速度沿着神经前进的振动。每条神经都由一束神经纤维组成，这些神经纤维从人体表面直达大脑或脊髓。把消息传到大脑的神经纤维叫作“内传”神经纤维；从大脑把消息传出来的神经纤维叫作“外传”神经纤维。一条神经通常既有内传又有外传神经纤维。大体说来，内传神经以感官为起点，而外传神经则以肌肉为终点。
神经纤维对于刺激的反应属于那种叫作“全或无”的类型，正如一支枪对于加给扳机的压力的反应那样。给扳机轻微的压力不会产生任何结果，但是足够大的压力会产生特有的结果，不管压力多大（在一定限度内）这种结果总是一样。同样，如果一条神经纤维受到的刺激非常轻微，或者时间非常短暂（小于一秒的十万分之一），那么就不会产生任何结果，但是如果给以足够的刺激，那么就有一股电流在很短的时间内（一秒的几千分之一）通过神经纤维，其后神经纤维开始“疲劳”，休息好之后才能传送另一股电流。最初，在一秒的二三千分之一的时间以内，神经纤维完全不接受任何刺激；随后它才逐渐恢复。在神经纤维正处于恢复阶段时，一定的刺激产生的反应较小而且传送较慢。大约经过一秒的十分之一的时间，神经纤维才完全恢复。结果是不停的刺激引起的并不是神经纤维不停的兴奋状态，而是一系列中间有着停息的反应。正如阿德里安所说，传到大脑的消息不像一股连续不断的水流，而像一排从机关枪发出的弹流。
人们推测在大脑或脊髓内有一种相反的作用，把不连续的冲动转变为一个连续不断的过程，但是直到现在这还完全是一种假设。
由于刺激所引起的反应具有间断性，所以对于不停的刺激和对于按照神经恢复周期频率而间断的刺激的反应是完全一样的。看来我们似乎没有什么方法可以知道刺激是不停的还是间断的。比方说，假如你观看一个很亮的光点；如果你能让眼睛完全不动地盯住这个光点，那么你在光的适当快速闪动下的感觉和你在光的稳定不变的情况下的感觉是一样的。但是事实上眼睛不可能保持完全不动，因而我们总是不断地调用一些尚未疲乏的神经。
一件看来似乎可能对于感觉的传送信息的价值作出限制的值得注意的事实是，神经纤维对于任何一个具有足够力量和时间的刺激所作出的反应都是一样的：某一条神经纤维所能传递的消息有一件并且只有一件。但是让我们看一看打字机的类似情况：如果你用手按一个字母，那就只能产生一种结果，但是作为一个整体来看，打字机却能传达任何复杂的消息。
外传神经纤维的作用看来与内传神经纤维的作用完全一样；从大脑传到肌肉的消息与从感官传到大脑的消息具有同样不连续的性质。
但是最令人感兴趣的问题我们还没有谈到。在内传神经传进一件消息和外传神经发出一件消息之间大脑中发生的情况是怎样的？假如你读到一份电报，说“你的财产已经全部毁于地震”，你就喊出“天呀！我完了！”不管正确与否，我们总觉得我们通过内省多少知道那些心理上的环节，但是每个人都一致认为还有生理上的环节。视觉神经传到视觉中心的电流一定转到语言中心，随后再刺激产生你的喊声的肌肉。这件事的发生情况我们还不清楚。但是从生理学的观点来看，从物理的刺激到肌肉的反应之间显然有着一个统一的过程。就人类来说，由于后天获得的习惯，尤其是语言习惯的运用，这个过程可能变得极其复杂，但是在身体组织没有人类那样集中的动物身上，这个过程就比较简单和比较容易研究；比方说飞蛾扑火就可以通过生理学的说法解释得相当明白。
这就产生了一个很有趣的问题，即大脑中连接感官刺激的到来与向肌肉发出信息的过程是否可以完全用物理学的说法解释清楚？是否还需要一些“心理的”中间过程，例如感觉、考虑和意愿？一位对于某个大脑的构造有着充分的知识，又具有超人能力的计算家能不能用物理学和化学的定律预测肌肉对于某种刺激所要作出的反应？心理的干预在连接物理学的前件（刺激）与物理的后件（身体运动）上是否是一个必不可少的环节？
除非我们关于大脑的知识比现在所知道的多，我们就不可能有把握地肯定其中一个作为这个问题的答案。但是我们早有某些理由认为那种可以叫作唯物主义的答案更加接近真实，尽管凭这些理由还不能够得出最后的结论。有一些反射，其反应是自动的，不受意愿的支配。条件反射是靠习惯律从无条件反射产生的，我们有充分理由认为习惯可以用生理学的说法解释明白。条件反射足以解释人类行为的一大部分；就目前来说，是否还有一部分不能这样解释仍然是个存而未决的问题。
在本书后一阶段我将提出心理与物理之间并不存在像常识所认为的那样大的一条鸿沟这个意见，我还主张即使从感官到肌肉之间的生理上的因果连锁可以不涉及连锁中间部分的心理现象而得到说明，这并不能证明照“原因”这个词的唯一正确意义来讲，意愿就不是“原因”。但是这两种不同的说法在很大程度上都需要加以论证和阐明。现在我只想站在科学常识的观点说几句话。
如果——看来可能是这样——从感官到肌肉的整个过程中有一个完全属于物理方面的不中断的因果关系连锁，那么我们的结论就是人类的行为和物理学同样受因果律的支配。现在物理学只是在宏观现象上完全受因果律的支配，并且即使在这些现象上物理学所说的也只具很大的概然性，而不是必然性。人的智力也许可以一方面不违反物理学的定律，一方面又让不大可能的事情发生，正像麦克斯威尔的魔鬼本来可以通过向快速运动的质点开放活门而向缓慢运动的质点关闭活门来打破热力学的第二定律一样。
根据这些理由，我们可以承认仅仅有一种可能——不能比可能更多——认为虽然大脑中发生的现象并不违反物理学的定律，然而如果不是有心理学的因素在内的话，这些现象的结果是不会完全相同的。我说仅仅有一种可能，这有几个理由。第一，这个假设只假定保留下来的微观现象的定律，而不假定宏观现象的定律。但是宏观现象的定律的证据要比微观现象的定律的证据强，如果认为这些定律有时失效，我们就需要非常有力的理由来为这种信念找出合理根据。第二，所有说明心物相互关联的现象都是宏观性质的：举例说，一个意愿产生的结果是一次可以知觉到的身体运动，而不仅仅是原子范围内的变化。第三，到目前为止，对于神经和大脑的过程的研究都证明凡是我们可以充分观察的现象都具有物理的因果关系：我们对之仍然毫无所知的领域是一些非常细微的现象，观察起来也非常困难。所以直到现在，我们还没有一点点正面理由，可以假定大脑中的物理过程有任何现象具有和研究无生命的物质的物理学的那些定律不相同的宏观现象定律。
然而，那些极力主张精神具有支配物质力量的人还可以找到一个巧妙回避的办法。可能有人主张有生命的物质的一个特点就是不稳定的平衡状态，而这种状态在人的大脑中得到了最高度的发展。我们可以把一块重达若干吨的岩石巧妙地放在一座圆锥形的山顶上，只要一个小孩轻轻一推就可以让这块岩石滚到下面山谷里去；在这里，起始的冲力上很小一点差别会使结果产生巨大的不同。也许大脑中的不稳定平衡状态微妙到一个原子内部两种可能发生的现象之间的不同足以在肌肉运动上产生宏观性质的不同。并且因为照量子物理学的说法，我们还有确定某一个原子在几种可能的转变中要经历哪一种转变的定律，所以我们可以想象在大脑中选择两种可能的转变要受一种叫作“意愿”的心理学的原因来确定。所有这些都是可能的，但也只是可能而已；我们还没有哪怕是最少的一点点正面理由来假定实际上发生过这一类事情。
就现有的证据来看，最接近真理的假设是：在从感官到肌肉的一系列事件当中，一切都是由宏观的物理学的定律来确定的。让我们回到我们前面举过的那位读了电报就喊出“我完了！”的人的实例：如果你对他的大脑构造有足够的详细知识，你又是个相当好的数学家，那么你就能够预测当电报上构成消息的那些形体进入他的视野时，它们会引起一个以他的口部的某些动作为终点的过程，这些动作也就是发出我们写下来就是“我完了”的声音的动作。我们假定你并不需要懂得英语才能作出这个预测，你并不需要理解电报或是喊出来的声音的意义。从生理学方面来说，一个懂得英语和一个不懂得英语的人的区别在于一个具有而另一个却不具有接受听到或读到的英语文字的刺激的内传神经与产生适当反应的外传神经之间的关联。我们假定一个假想的观察者是看得出这种区别的，却并不需要他一定理解刺激或反应的意义。
我们必须承认，这个假设看来并没有很大的说服力，我也绝没有武断地说它对的意思。照我的看法，我们在合理限度内最多能够说，对于一个研究与感觉和意愿同时发生的生理现象的人来讲，这是一个正确的指导工作的假设。在这个假设是正确的情况下，它可以帮助他作出一些发现；如果它在某一点上是错误的，那么它的错误也很可能是由于通过假定它的正确而想出来的实验方法而被发现的。只要这个假设是正确的，生理学就是独立于心理学的一门科学；如果这个假设在某一点上是错误的，生理学就失去了它的独立的性质。作为一个实际工作的方针，生理学家完全可以假定只要没有发现相反的证据，他所研究的科学就仍然具有它的独立的性质。