本书分为10章，分别就恐惧、记忆、睡眠、语言、悲伤、运动、视觉、快感、痛觉、注意等有关大脑的功能进行了生动阐述。并就大脑无法工作时，导致的异手综合征、致死性失眠症、面孔失认症、睡眠瘫痪、命名性失语症、偏侧空间忽略症、癫痫、抑郁症、强迫症、阿尔茨海默病等进行了解释。本书在解释大脑的这些功能的过程中，将帮助我们获得关于大脑如何运作的一些基本概念及机制等，让我们对大脑所做的一些有趣的、奇特的、令人目瞪口呆的事情有足够深入的思考，从而让我们更加了解神经科学知识的最新进展、更好地理解自己某些行为背后的原因。

马克·丁曼（Marc Dingman），2013年从宾夕法尼亚州立大学取得神经科学博士学位，毕业后在宾夕法尼亚州立大学任教，主讲神经科学和健康科学的课程。致力于用通俗易懂、风趣幽默的语言风格向大众介绍神经科学。

致谢
前言
第1章 恐惧
大脑中的“杏仁”
猴子、麦司卡林与杏仁核
习得恐惧
杏仁核是“威胁探测器”
在意识到以前开始害怕
“恐惧中枢”
除恐惧外
一种新的恐惧观
当恐惧跑偏
第2章 记忆
关于记忆的基本事实
记忆就是连接
记忆和海兔？
大脑中的“海马”
一段记忆的一生
记忆存储在何处？
故事的剩余部分
阿尔茨海默病
第3章 睡眠
我们为什么要睡觉？
睡眠科学的起源
用脑电图研究睡眠
“夜间行动”
睡眠中的大脑
更多的细节
嗜睡症与睡眠控制中心
睡眠开关
困意渐浓
让美国国民依赖的咖啡因
咖啡因的持久作用
第4章 语言
当布洛卡遇见“老陈”
威尔尼克的“威尔尼克区”
大脑左右半球间的决斗
大脑右半球那些常被忽视的功能
经典语言模型
更复杂的图景
语言能力的缺失
“关键期”
第5章 悲伤
布洛卡与“大边缘叶”
一块新的脑叶
细究边缘系统
从一个情绪“系统”开始
在大脑中寻找“悲伤”
抑郁症与膝下扣带皮质
抑郁的网络
“血清素假说”
连线描图
重摄取与神经递质循环
舞会上的花魁
“血清素假说”的问题
追寻答案
第6章 运动
在大脑中寻找“运动”
认识运动皮质
运动皮质的运行
运动的精细控制
帕金森病
第7章 视觉
双眼
神奇的细胞层
色盲：传说与真相
视网膜的多变“地形”
从眼睛出发
皮质与视觉
视知觉惊人的特异性
一种不完美的重构
失明
一组非常特殊的能力
“视”而不见
第8章 快感
不可磨灭的记忆
寻找“奖励系统”
多巴胺与奖励
让人愉悦的神经递质
对多巴胺的新观点
快感从哪儿来？
上瘾
第9章 痛觉
痛觉通路：从受体到大脑
触觉与痛觉中枢
受伤后，揉一揉
高层机制
重要的发现
天然止痛药
慢性疼痛问题
疼痛的治疗：一柄双刃剑
第10章 注意
庙会与注意
大脑中的注意
有限的注意资源
多任务处理
超级工作者
注意缺陷多动障碍
注释
后记

1908年，科特·戈德斯坦
（Kurt Goldstein）医生遇
见了一个极不寻常的病例。
当时，戈德斯坦从医学院毕
业才五年，正在德国一家精
神病院实习，几十年后，他
将成为一名备受尊敬的神经
心理学家和一位颇有影响力
的作家。他是早期倡导用“
整体疗法”（holistic
approach）治疗神经科病
人的学者之一，强调医生应
将病人看作一个个体——一
个完整的有机体——而不仅
仅是一系列症状的集合。在
第一次世界大战期间，他创
办了一家医院，用整体疗法
治疗脑部受伤的士兵，在他
因自己的犹太血统被赶出德
国以前，成千上万名士兵在
那里接受了治疗。但在早年
驻院实习时，戈德斯坦已经
遇到了可能是他见过的最奇
怪的病例。
病人是一名57岁的妇女
，两年前曾患过中风。最初
，中风让她的左臂瘫痪了。
随着时间的推移，她的手臂
恢复了运动能力，但留下了
一个奇怪的并发症：她的左
手似乎产生了“自己的想法”
。有时它会违背她的意愿“
自行其是”，有时又会顽固
地干扰她右手的动作。她形
容道：“它自己想做什么，
就做什么。”1当她用右手取
杯子喝水时，左手会夺过杯
子倒个底朝天；晚上躺下睡
觉时，左手会将毯子从她身
上扯下来。还有一次，她的
左手甚至开始用力掐她的脖
子！
戈德斯坦知道，一些病
人左右手的行动确实会相互
抵牾，但像这样极端的症状
他还是头一回见。病人的左
手对她自身意志的忤逆是如
此鲜明，以至于她开始怀疑
这只手是被什么东西“附身”
了。
戈德斯坦试图解释这一
现象。他最终断定，这位妇
女的异常行为一定是因她大
脑中某种交流的中断所致—
—左臂的运动通常受大脑右
半球的控制，也许她大脑右
半球的感觉和运动区由于某
种原因，未能协调她左侧肢
体的活动？以上解释显然不
够具体。总的来说，这个病
例给年轻的戈德斯坦造成了
深深的困扰。
自戈德斯坦所在时代以
来，类似这样的病人已出现
了数百例。许多这样的病人
都有一只手特别“逆反”，就
像一位心怀怨愤的丈夫或妻
子，对“配偶”的一举一动都
看不惯。当病人用一只手扣
上衬衫的纽扣时，另一只手
会坚决地将扣子解开；如果
他拿起一本书来读，空着的
手会抢过书并摔在桌上；他
若将一口食物送到嘴边，那
只“邪恶的”手就又会横加阻
挠并将勺子拽走。有时，“
失控的”手会显得相当狂躁
，对病人或附近的他人实施
暴力攻击。
这种现象被称为“异手综
合征”，因为对病人来说，“
失控的”手似乎拥有自己的
意图，而且这些意图往往显
得十分陌生，让他们很难相
信控制它的指令其实源于自
己的大脑。他们会感到自己
与“失控的”肢体奇怪地脱了
节，有时候只有看到它还长
在自己身上，他们才会相信
它仍然是自己身体的一部分
。事实上，如果你在病人的
“异手”以上述方式阻碍他们
行动时给他们戴上眼罩，他
们往往会认为这些干扰是由
他人造成的，而不是自己的
手在那儿捣蛋。
异手综合征相当罕见，
而且通常与某种脑损有关—
—要么是突发性的结构损伤
，如中风导致的脑损；要么
是进行性的功能减退，常见
于阿尔茨海默病患者。通常
，大脑中受损的区域原本负
责防止不必要的运动，或者
使大脑的两个半球能够相互
沟通，以协调肢体的活动（
两侧的肢体分别由大脑的两
个半球交叉主控）。因此，
尽管戈德斯坦无法明确指出
病人的神经系统存在什么问
题，但他对此解释的大方向
还是靠谱的。
第一次读到“异手综合征
”的相关资料时，我还是个
本科生。那时我选修的心理
学课程会讲授一些基础的神
经科学知识。在这门课上，
我第一次真正接触了关于大
脑的研究，“异手综合征”让
我大吃一惊。这样的病例我
闻所未闻，而且从来没有想
象过这种不同寻常，并且违
背直觉的状况。我被深深地
迷住了。我不能说读到“异
手综合征”相关资料之时就
是我决定研究大脑之际，但
它确实激励了我，让我有意
愿更深入地了解这个不可思
议的神秘器官。不久之后，
我决定攻读神经科学博士学
位。我当然不是唯一一个对
大脑着迷的人。差不多在我
全身心投入学习的那段时间
里，神经科学研究也迎来了
它的鼎盛时期。
一小部分人，像科学爱
好者、神经科学家等，对大
脑的热爱是一以贯之的，但
对神经科学的兴趣在20世纪
90年代和21世纪初确实变
得更加普遍了。在20世纪
90年代，新的神经成像方法
（这个术语并不特指某种特
定的方法，只要能让科学家
生成大脑的图像，任何方法
都可以算进去）让人们有能
力将大脑的活动可视化，这
些彩色的图像让科学家和公
众都大感兴趣。同样在20世
纪90年代，原本被设计用于
影响大脑功能的抗抑郁药物
作为普通医疗手段变得格外
流行，人们由此产生了一种
乐观情绪，认为我们可以操
纵大脑，以此治疗棘手的精
神障碍（至少能让人们的精
神生活更加积极向上）。新
的技术预示着未来更为惊人
的进步。
这些发展让神经科学开
始升温。人们意识到，如果
我们能将人格的基础和行为
的诱因追

你如何认识你的大脑，决定你有什么样的大脑！
神经科学家带你一探人类最神秘的器官，知道更多关于大脑的奥秘！
异手综合征、致死性失眠症、脸盲症、睡眠瘫痪症、命名性失语症、对侧空间忽视症、运动／面孔失认症、自传体记忆、癫痫、抑郁症、强迫症、阿尔茨海默病……
破解大脑的“诡”故事，大受欢迎的脑科学入门书。
神经科学俨然成为现代人必备的基础科普知识，因此我们急需一本通俗易懂的入门读物，来帮助我们快速增进对大脑运作机制的基本认识。据此，本书将和生活密切关连的大脑活动分为十个主题，每个主题皆搭配相关案例解说，通过最新研究方法深入剖析神经科学研究的经典案例，不仅打开读者眼界，同时也为大脑的不可思议释疑。

我们对大脑的理解一直
在深入，就像其他学科一样
，神经科学也在不断地自我
修正。我们常在几十年的时
间里依赖一种大脑工作的范
式，而新的证据一旦出现，
老的范式就要大改。然而，
这种自我修正绝非科学方法
的短板，反而是它的优势之
一。尽管我们无法确定当前
关于大脑的结论是否真的反
映了真实情况，但我们可以
确信任何错误最终都会通过
科学研究得到纠正。
因此，尽管我小心翼翼
地确保本书中所有的信息都
是最新的，但随着时间的推
移，由于神经科学的进步和
观点的演进，至少有一些信
息注定会过时。即便本书中
的所有细节在未来几年内仍
然有效，它们也仅代表了我
们当下对大脑的认识的一小
部分。在过去的十年里，我
一直在努力学习与神经系统
有关的知识，但依然有很多
东西我没有完全理解，可能
还有更多的东西我根本没有
意识到。
我想说的是，对大脑的
研究是一场无止境的探索，
总有更多瑰丽的奇景等待我
们发现。
不论如何，这场探索都
值回票价，如果你加入其中
，定会发现不虚此行！因此
，我鼓励你们这样做。以本
书为起点，再捧起另一本书
，观看一些视频和纪录片，
或者在学院或大学注册神经
科学课程。在很多方面，你
的大脑就是你。除了研究这
个孕育了你整个人格的复杂
器官，还有什么更好的方法
来了解你自己，以及你所有
那些看似无法解释的行为？
我希望能借助本书与你
们分享一些我对大脑的热情
。对这个不可思议的小宇宙
，是时候寻找你自己渴望的
答案了。如果这就是你关注
大脑的起点，我要对你表示
羡慕，因为在我的一生中，
再没有哪个时刻比我开始这
段旅程时更激动人心的了；
如果你一贯爱好神经科学，
希望你能继续搜集关于大脑
的知识，我将与你分享沿途
的惊喜与热情。不管怎样，
愿你享受这场探索之旅，以
及它行将呈现的一切惊人的
启迪！

任何对科学、医学及“人
之所以为人”感兴趣的人都
应该读这本书！它以优美而
通俗的文笔介绍了大脑的复
杂与神奇。阅读它就像阅读
一部侦探小说集，本书收录
了神经科学史上的经典案例
，介绍了用于探索大脑奥秘
的先进技术和最新发现。
——斯坦利·芬格
（Stanley Finger）博士 圣
路易斯华盛顿大学心理与脑
科学荣誉教授
这是一本内容丰富、通
俗易懂、引人入胜的书，适
合对大脑的工作原理怀有兴
趣，但不知从哪里开始学习
的人。
——迪恩·博内特（Dean
Burnett）博士 《快乐大脑
》与《是我把你蠢哭了吗》
作者
对大脑这团无比神秘物
质，本书给出了十分清楚的
解释，尽管我们今天的想法
也许明天就会过时。丁曼以
一种易于消化的方式展示了
这个领域的经典案例和最新
研究，为迅速发展的神经科
学撰写了一本极好的入门书
。
——莫赫布·科斯坦迪（
Moheb Costandi） 《你不
可不知的50个脑科学知识》
作者
极低的门槛与极高的可
读性……关于大脑工作原理
和神经科学最新发展的精彩
介绍！
——弗兰克·阿姆索尔
（Frank Amthor）博士 阿
拉巴马大学伯明翰分校心理
学教授、《傻瓜神经科学》
作者
这本书内容丰富，精彩
绝伦……让我受益匪浅，对
你也一样！
——约翰·E.道林（John
E. Dowling）博士 哈佛大
学教授、《理解大脑》作者

第1章 恐惧
当美国艾奥瓦大学（又译为爱荷华大学）的研究人员在20世纪90年代初第一次见到SM（为保护她的隐私，我们使用姓名的首字母缩写）时，将她描述为一名30岁的女性，智力正常，性格开朗。虽然这种描述没有什么特别之处．但科学家们对SM感兴趣的原因是她的知觉能力有一个奇怪的缺陷：她很难从其他人的脸上识别出情绪，特别是恐惧情绪——SM似乎无法仅仅根据面部表情来判断某人是否感到害怕。1
对大多数人来说，从他人脸上看出对应的情绪是一种十分自然的能力——这也是我们在几乎每一次社会交往中都非常依赖的一项技能。因此，研究人员对SM的缺陷很感兴趣，他们说服她参加了一些测试。很快，他们意识到她对恐惧表情的识别要比对其他表情的识别困难得多：她似乎对这种情绪相当陌生。
以SM在遇到艾奥瓦大学的科学家前不久的一次经历为例。那是在某天晚上10点左右，她独自一人在一个毒品泛滥和犯罪猖獗的地区步行回家（很多人甚至都不愿意在晚上独自开车经过这种地方）。当她走过一个公园时，一个坐在路边长椅上、据她描述看上去“像是个瘾君子”的家伙朝她挥手，喊她过去。
大多数人遇到这种情况怕是都会埋头继续往前走，很可能还会将步子加快一些。但是，SM自信地朝那个男人走了过去。当她靠近他时，他突然跳了起来，一把拽住她的领子，将她按倒在长椅上。他摸出一把小刀抵住她的喉咙，嘶吼着：“看我宰了你！”
假如你是SM，这会儿你会想些什么？感受如何？如果像大多数人一样，你的心脏会开始狂跳，你的呼吸会变得浅而急促，你的大脑会被一大堆疯狂、慌乱的念头所淹没。
但SM并没有这样。面对这名男子的威胁，她回应道：“要是你想宰了我，得先过我的守护天使这一关。”或许是被她不慌不忙（而且说实话是有些怪异）的反应吓到了，又或许是因为打从一开始就没想要做什么过分的事，那个人放走了SM。她继续悠闲地走在回家的路上，仿佛并未遭受什么特别的创伤——她有些恼怒，但并不恐惧。。
SM是个弱女子，也没受过什么特殊的格斗训练，所以很难想象被人用刀架在脖子上的时候她的信心从何而来。但恐惧似乎并不在她的“情绪字典”里。她能回忆起小时候感到害怕的例子，但这种事情在她成年后的生活中完全消失了。
科学家尝试了各种方法，试图唤醒SM的恐惧情绪。有些方法是他们常用的，有些则不是。。比如说，得知她不喜欢蛇和蜘蛛后，研究人员把她带到了一家非主流宠物店。在一堆虫子和爬行动物的包围中，她并没有害怕，反而表现出强烈的好奇心。尽管店员警告她蛇很危险，她还是反复要求让蛇攀在自己的胳膊上。她还想试着去摸一只狼蛛——就算你完全没有“狼蛛恐惧症”，对这种行为可能也会感到有些不安。
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