人類的反應時間取決於兩件事:第一,需要注意的事件性質;第二,神經訊號傳播過大腦的速度。而人腦是以三個基本時間尺度運轉,分別取決於三個緊密連結成網、但在某種程度上仍有區別的元素之反應時間:

˙腦幹(brainstem),這在進化上是我們的大腦最古老的部分,通常被稱為神經學者稱為「爬蟲類腦(reptilian brain)」,是最自動化的部分,反應時間約0.03秒。

˙在每種哺乳類動物與鳥類的大腦中央都有由一堆結節狀小東西組成的邊緣系統(limbic system),內含情感主導的、簡稱為4F的四種反應──戰鬥(fighting)、餵養(feeding)、逃離(fleeing)與交配(fornicating/fucking/mating),反應時間最快0.2秒。

˙外層(outer layer),這是區隔人類與其他大多數哺乳動物的部分,被稱為新皮質(neocortex),需要至少0.7秒,以流露出我們知覺到的意識,有意識的想法(thought)。

關於什麼能夠資格被稱為「想法」這個問題可以爭論幾個小時。當你看到你討厭的人出現在走廊那頭,你的表情會在約0.03秒之後顯現不滿,然後大概需要0.2秒時間用假裝不在意來替換緊皺的眉頭;你實際上不會在0.7秒之內意識到任何一種反應,所以這兩種反應都可以被稱為想法嗎?而為了要能合格,每種想法都需要是被察覺到的嗎?

當你踩剎車的時候,這是具意識的反應嗎?壓倒性證據顯示答案是否定的,在那樣迫切的情況下不會有意識;但那樣的反應來自於你在學習駕駛過程中有意識之實踐的訓練。同樣的反應出現在棒球場上,職棒選手們對於是否出棒打擊的決定往往是無意識的,但都是來自於長期訓練與比賽的經驗累積。

神經科學令人著迷之處在於它還是在初始階段的科學,還不能定義什麼是「想法」;從外在看來,「想法」的定義跟「色情」很類似,你在看到某人對刺激的反應時就會知道那是什麼。某一天,「想法」會被定義為在某個時間尺度內神經元網路激動的複雜程度之類的東西;而該使間尺度是依據訊號傳遞的速度。

前面提到的三個反應時間尺度──腦幹、邊緣系統以及新皮質──源自於訊號在你大腦中傳遞的速度,並會依據所需的訊號量來產生特定型態的反應。

構成大腦的網路是由神經元(neuron)組成,訊號則是在神經元的細胞體(cell-body,或稱soma)內產生,並在軸突(axon)上傳遞。每個神經元都有一個軸突,其長度依據其任務從1公尺至1公釐以下;軸突以其樹突(dendrites)部位與其他神經元相連,神經元通常有數千個樹突以及軸突,連結點的數量平均有1萬個。

該訊號本身是一種電脈衝(electric pulse),被稱為動作電位(action potential),峰對蜂約100mV的隔離電壓棘波(isolated voltage spike),持續時間約1毫秒(millisecond),如圖1。

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圖1:動作電位,一個想法就是一個電脈衝。(Ransom Stephens繪圖)

神經訊號透過被稱突觸(synapse)的連結在神經元之間傳遞,在一個突觸中,動作電位的電能會激發在細胞囊泡(vesicle)內的化學神經傳導物質釋出;該種化學物質穿過傳遞神經元的軸突,經由突觸到達接收神經元的樹突。而...

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