简介
这是一本由近40位世界杰出神经科学家撰写的文集，神经学家大卫·林登找到一群杰出的大脑研究者，与他们分别对酒畅谈，每当喝到微醺之时，林登博士总会提出一个相同的问题:“关于大脑功能，你想向世界解释什么?” 研究者们不会唠叨近期所做实验的细枝末节，也不会满口专业术语，而是一下子提起神来，给出清晰而富有见地的答案。《“醉醺醺”的脑科学》就是这些对话的成果。 是什么决定了我们的性格？为什么我们总是喜新厌旧？乐于助人是我们的天性吗？这群思维活跃的科学家们谈论的内容触及了个性、感知、学习、美、爱等一系列有趣的话题，覆盖了分子遗传学、进化生物学、心理学等多个领域。本书并非一本微型的神经科学综合教科书，而是神经科学们想要迫切分享的科学故事。 《“醉醺醺”的脑科学》打开了一扇通向人类心理景观和神经科学前沿世界的新窗户，科学爱好者和专业人士都将从中受益。
作者介绍
大卫·林登知名神经科学家，约翰斯 · 霍普金斯大学医学院神经科学系教授，《神经生理学杂志》总编，著有《触感引擎》《寻找爽点》《进化的大脑》等多部作品。 在近30年的研究工作中，大卫·林登在大脑记忆存储和突触可塑性等研究领域获得了丰硕的成果。相关研究论文发表在国际知名科学刊物上，如《科学》《自然》《细胞》《神经元》等。 更重要的是，大卫·林登对于人脑的理解已经超出了科学工作者的研究范畴，很大程度上改变了人们对于人脑的固有认识，展现了大师级的水平。
部分摘录：
众所周知，人在很小的时候就显示出极其明显的个人人格特征。有些孩子外向，有些孩子内向；有些孩子做事很专注，有些孩子则比较容易分心；有些孩子意志坚定，有些孩子则不尽如人意。在很大程度上，人格特征决定了一个人将来会如何——消极或积极，善于社交或独来独往，独裁主义或自由至上，善解人意或性格多疑。这些特征聚集于成千上万人身上，塑造了社会的整体特征。
那么，人格又是由什么决定的呢？它在多大程度上是与生俱来的？又在多大程度上是由后天经历塑造的呢？从本质上来说，这关乎大脑的发育、功能和可塑性，是我们所能提出的关于脑科学最深层的问题。
早在100多年前，英国博物学家弗朗西斯·高尔顿（Francis Galton）就提出了以上这些超越当时的人们认知的问题1。高尔顿将塑造人格、智力及其他精神特征的力量归结为“先天和后天”（nature and nurture）共同作用的结果。在过去的一个世纪中，对动物行为学、心理学及遗传学的研究已经开始结合并集中于此领域的探索上。
达尔文是高尔顿的表兄弟，他对家畜的选择育种很感兴趣。通常选择育种会导致动物外表和行为的改变。考虑到我们有可能从非人类亲缘物种身上获得启发，达尔文的工作便成了一个很好的切入点。狗就是一个很好的例子。养过狗的人都知道，每只狗都有不同的性情、技能和习性，简而言之，这些特征塑造了狗的个性。值得注意的是，这些特征在很大程度上要归因于遗传组分。金毛猎犬的温顺个性、澳大利亚牧羊犬的群居本能及德国牧羊犬的自律，这些特征很大程度上都是选择育种的产物。对于狗主人和饲养员来说，这些行为特征与狗的身体特征一样重要，但两者又存在很大的区别。
野生犬和家犬的最大区别在于家犬更温顺，这源于家犬与人类交往所遵循的基本规则，也是它们在驯化过程中发生的根本变化。这一特征体现在其眼神交流意味发生的戏剧性变化：从敌意变成了友善。德米特里·别里亚耶夫（Dmitri Balyaev）和柳德米拉·特鲁特（Lyudmila Trut）及其同事对西伯利亚银狐进行了一项具有里程碑意义的研究，他们发现，通过对西伯利亚银狐进行三四十代的选择育种，它们的习性和行为就能从野生态转变为驯化态2。20世纪50年代后期，这一项目在新西伯利亚开始执行，最终培育出的狐狸有许多与家犬类似的可爱特征，包括摇尾巴、回应人类的呼唤，以及渴望肢体交流和眼神交流等。
我们从驯化西伯利亚银狐的研究中可以得出一个结论：狐狸种群从野生态到驯化态的转变需要潜在的遗传多样性，而这些遗传多样性早已存在于野生狐狸种群之中。事实上，据研究者观察，仅培育了4代之后，西伯利亚银狐就开始表现出“友好”行为，当然“友好”是根据西伯利亚银狐与人类之间的互动情况来定义的。目前，决定西伯利亚银狐驯化程度的具体基因变化的因素虽然尚不清楚，但现有证据表明，无论基因发生怎样的变化，都会导致激素水平的改变，如糖皮质激素等应激激素水平的降低。
遗传会决定动物的行为特征，那么这一观点在多大程度上适用于人类呢？为了尝试回答这一问题，明尼苏达大学的心理学家托马斯·布沙尔（Thomas Bouchard）于1979年展开了一项雄心勃勃的研究：明尼苏达大学双生子研究。在接下来的20多年时间里，布沙尔和他的同事开始寻找被分开抚养的双胞胎，来判断遗传因素和生活环境对这些双胞胎的心理影响有多大3。这项研究针对的是成长于不同抚养环境下的双胞胎，布沙尔等研究人员对比了同卵双胞胎和异卵双胞胎，同时还与明尼苏达大学的戴维·吕肯（David Lykken）合作，比较了被共同抚养的双胞胎和被分开抚养的双胞胎4。
同卵双胞胎，也叫单卵双胞胎，来自单个受精卵，在发育早期分裂形成两个胚胎。这两个胚胎从双亲那里继承了同样的基因，因此他们的性别和遗传背景都相同，也就是说，同卵双胞胎要么两个都是男孩要么两个都是女孩，而不可能是一个男孩和一个女孩。实际上，大约每270个人中就有一人是同卵双胞胎中的一员。
异卵双胞胎，也叫双卵双胞胎，是在两个卵细胞于同一排卵周期被释放后，由两个精子独立受精，然后发育成的两个胚胎。因此，这两个个体之间的相似度与其他普通兄弟姐妹的相似度一样。不过与其他普通兄弟姐妹相比，异卵双胞胎的显著特征是他们同时在一个子宫里孕育且年龄相同。遗传学家有一个不太严谨的说法：异卵双胞胎各自的基因平均有50%都一样5。由于异卵双胞胎独立地继承了X染色体和Y染色体，因此他们可能是同性，即两个都是男孩或都是女孩；也可能是异性，即一个男孩和一个女孩。实际上，大约每115个人中就有一人是异卵双胞胎中的一员。
最简单的双胞胎研究设计如下：首先测量同卵双胞胎或异卵双胞胎可量化的特征，如身高、体重和血压等；然后计算出每对双胞胎之间的差异值，并将同卵双胞胎组和异卵双胞胎组的结果进行比较（由于同卵双胞胎性别相同，因此研究设计将异卵双胞胎限定为同性别类型。）例如，某项研究表明，异卵双胞胎之间的平均身高差异约为4.5厘米，而同卵双胞胎之间的平均身高差异约为1.7厘米，于是，人们将同卵双胞胎之间的平均身高差异小归因于其遗传相似性高。
敏锐的读者可能已经发现了此类研究的不足之处，尤其是对人格特征的研究，因为人格特征会受到心理因素的影响。同卵双胞胎通常看起来非常相似，以至于彼此混淆，这偶尔会带来娱乐效果。不过，他们可能会发现，老师、朋友甚至亲戚倾向于以相同的方式对待双方，这或许是因为这些人难以分辨究竟谁是谁，但也有可能是因为这些人下意识地认为两个相貌相似的人在其他方面也相似。这一类型的人际交往相似性创造了行为遗传学家所称的“共享环境”（shared environment），它会导致人们混淆对先天与后天的分析。另外，同卵双胞胎在广义的人格特征上往往很相似，且彼此之间会形成非常紧密的联系。这种情况导致了另一个难题：同卵双胞胎之间密切的联系可能会增强他们的心理相似性，从而降低他们之间的差异性。
有些双胞胎从出生或在婴儿期就被分开抚养，选择他们进行研究可以很好地解决上述难题，就像明尼苏达大学双生子研究所显示的那样，被分开抚养的同卵双胞胎与异卵双胞胎之间的对比能提供很多有用的信息。这其中，双胞胎在遗传上无论是100%相同还是平均50%相同，他们的生长环境基本上是不相关的。另外，研究人员还进行了对比实验，即同卵双胞胎共同抚养和分开抚养的对比，以及异卵双胞胎共同抚养和分开抚养的对比。这些实验提供了另一种评估环境因素对儿童影响的方法。
在20多年的时间里，明尼苏达大学双生子研究的科学家共研究了81对分开抚养的同卵双胞胎和56对分开抚养的异卵双胞胎。接受研究时，这些双胞胎的平均年龄为41岁。此前他们仅在一起生活过约5个月的时间，之后由于某些原因在接下来的30年里从未接触过彼此。研究期间，每位被试需要在明尼苏达大学生活一个星期，并接受一系列有关生理、医学和心理的测试。
心理测试的结果令人感到十分震惊。在一些人格特征测试中，如外向／内向、情绪稳定性测试等，通过对被试人群差异性进行统计测量，研究人员发现遗传因素的影响巨大，能解释约40%的差异性。此外，职业兴趣及特定的社会行为，如宗教信仰和传统主义，同样显示出遗传因素的巨大影响。
在人类的所有心理特征中，对智商（IQ）的研究最深入，智商是根据被试在知识和智力技能的书面测试中的表现来确定的。尽管“智商”这个词听上去过于夸张，但该测试具有理论和实践的双重意义，因为其结果可以很好地用来预测教育水平和职业状况6。明尼苏达大学双生子研究的数据显示，对于被试，约70%的智商测试分数差异可以用遗传学来解释。特别值得一提的是，在智商测试中，分开抚养的同卵双胞胎之间的分数差异，仅略高于同一个人在两个不同场合进行测试时的分数差异。对同卵双胞胎的不同抚养家庭进行系统分析，结果显示，父母的教育水平及家庭文化或科学素养对智商测试分数几乎没有影响。结果虽然很不寻常，但需要有一些限定，因为研究并未考虑极端富裕或极端贫穷的生活环境。这项研究中，几乎所有被试都在提供了可靠的教育机会的家庭和社区中长大，因此遗传因素适用于这种普遍的环境。
之所以强调明尼苏达大学双生子研究项目，是因为该研究的样本量很大，设计得很理想，在人格及智商方面，对双胞胎的诸多其他研究也提供了与此项目结果非常一致的数据7。一项针对80岁以上的110对同卵双胞胎和130对异卵双胞胎的对比研究显示，在测试的每个测量变量中，同卵双胞胎都表现出更高的相似性，包括一般认知能力（智商）、记忆力、语言能力、空间想象力和反应能力8。此外，这项研究还表明，随着年龄的增长，遗传因素与智商差异的关联度不会明显下降。不过，还有很多问题并没有得到很好的解决，如智商测试分数能否很好地反映积极性、好奇心、自律度以及“智力”本身。
个体之间存在人格和认知能力的差异，而对双胞胎的研究可以用来衡量遗传因素对这些差异的影响，但这种方法无法揭示导致这种差异的生物学机制。就像在研究不同类型汽车的性能特征数据后，我们可能会发现保时捷比丰田加速更快，但要想了解造成这种差异的原因，则需要对这两种汽车的不同之处进行详细分析，同时还需要掌握许多关于汽车工作原理的知识。
在生物学中，要想深入了解这种机制，我们必须理解细胞的生长、分化、相互联系及其特殊功能。也就是说，我们需要探究每个人的基因图谱，包括蛋白质编码、蛋白质的组合及支撑细胞结构和功能的分子机器的形成。这是一项艰巨的任务，目前我们还远未完全理解这些过程。不过，过去50多年的成果也不容小觑，比如许多神经元之间组装和连接的机制已为人所了解。
遗传学的发展相当迅速，目前，我们已经掌握了人类及许多其他物种的完整DNA序列，并且已经从成千上万的人类个体中确定了部分DNA序列。这些序列表明，人类与其他哺乳动物的基因图谱极为相似，不过，基因的结构和功能存在许多相对细微的差异，这些差异累积起来，便造成了不同哺乳动物物种之间巨大的生理差异和心理差异。此外，对人类不同个体的DNA图谱进行比较后发现，个体之间存在差异的基因平均仅占1‰9。那么，这些遗传差异是如何促使我们成为与众不同的个体的呢？这便是人类目前所面临的最大的科学挑战。