在喬治·奧威爾的《一九八四》反烏托邦世界中，大洋洲的政府旨在通過語言來實現(xiàn)思想控制。里面的角色塞姆Syme是一位詞典學(xué)家，他正在努力用大大簡化的“新話(Newspeak)”來取代英語。他說：“難道你不明白新話的目的就是要縮小思維的范圍嗎?”雖然塞姆的觀點是局限性的，但其中也有可取之處:語言的詞匯和結(jié)構(gòu)可以影響說話人的思想和決定。這適用于英語、希臘語、印度語和新話。它也可能適用于“神經(jīng)代碼”，即大腦中神經(jīng)元的基本電詞匯。

像口頭表達(dá)的語言一樣，神經(jīng)代碼的任務(wù)是傳遞各種各樣的信息。有些信息是生存所急需的;其他一些信息則不那么緊急。為了適應(yīng)這些不同的需求，就要在傳輸信息的豐富性和傳輸?shù)乃俣然蚩煽啃灾g取得平衡。在何處取舍取決于當(dāng)時的語境。以口語為例，在晚餐時提到電影《大白鯊》，可能會引發(fā)一場關(guān)于電影情感的廣泛而又耐心的討論。相比之下，在海灘上看到一條鯊魚鰭沖破海浪，可能只會聽到一個尖叫的詞匯：“鯊魚!”。在第一種情況下，所使用的語言應(yīng)盡可能豐富;后一種情況，則要求速度和可靠性。

在大腦中，這種平衡通常被認(rèn)為是分工的結(jié)果。大腦某些區(qū)域——例如扣帶回——參與處理高層次的情感和動機(jī)信息。其他區(qū)域，比如杏仁核，參與逃避，可以保護(hù)你免受直接的危險。換句話說，一個在晚餐上幫助你，另一個在海邊。這些特殊的功能歸因于神經(jīng)解剖學(xué):區(qū)域神經(jīng)元數(shù)量的多寡與神經(jīng)元間各異的連接回路。在這兩種情況下，我們曾經(jīng)假設(shè)，神經(jīng)元使用同一套神經(jīng)代碼。

神經(jīng)元可以發(fā)出信號，也可以保持沉默，隨著時間的推移，激活與靜默結(jié)合便產(chǎn)生了神經(jīng)代碼，就像莫爾斯電碼中的點和劃一樣。與莫爾斯電碼一樣，信息傳輸?shù)呢S富性和速度也有理論上的限制。一千字符的莫爾斯電碼可以交換更豐富的信息，但其SOS信號的速度和可靠性會受到影響。神經(jīng)編碼在其設(shè)計中適應(yīng)了這種平衡，并且認(rèn)為神經(jīng)元與神經(jīng)元間，區(qū)域與區(qū)域間，豐富度和速度之間的平衡是相同的。

但仔細(xì)觀察人類扣帶回和杏仁核中的神經(jīng)元，我們發(fā)現(xiàn)它們使用的神經(jīng)代碼截然不同。一種使豐富度達(dá)到最優(yōu)，另一種則是優(yōu)化了速度——考慮到這兩個大腦區(qū)域的功能，這樣的平衡是可以預(yù)料到的。此外，人類和猴子的大腦區(qū)域相比，人類神經(jīng)元使用的代碼更為豐富。實際上，不同的區(qū)域——以及不同動物的大腦——使用不同的神經(jīng)代碼。

今年早些時候發(fā)表在《細(xì)胞》(Cell)雜志上的這些發(fā)現(xiàn)具有潛在、廣泛而驚人意義。神經(jīng)回路的功能——無論是作為回聲定位、進(jìn)食或任何其他行為的基礎(chǔ)——通常經(jīng)由神經(jīng)元的連接圖譜來理解。與電路圖一樣，許多部件被認(rèn)為是可以互換的——電阻器就是電阻器，開關(guān)就是開關(guān)。因此，由老鼠、猴子或人類神經(jīng)元組成的電路圖可能會執(zhí)行相同的計算。這些新發(fā)現(xiàn)對這一觀點提出了挑戰(zhàn)，它們表明，即使是同一大腦中兩個不同的區(qū)域，其神經(jīng)元行為也可能大相徑庭。這就好像大腦的某些區(qū)域講英語;另一些區(qū)域則使用新話。

考慮到本研究的大腦區(qū)域間和不同物種間的性質(zhì)，其結(jié)果需要大量的額外的實驗才能得到充分證明和推廣。但至少，作者已經(jīng)表明了以下幾點:在人類和恒河猴中，扣帶回中的神經(jīng)元使用的神經(jīng)代碼都比杏仁核中的神經(jīng)元豐富。不僅杏仁核的編碼更簡單，而且經(jīng)常觀察到多個杏仁核神經(jīng)元同時使用相同的編碼。就像海灘上看到鯊魚一樣，這被認(rèn)為有助于迅速而有效地傳播當(dāng)前威脅的信息。最后，無論在哪個區(qū)域，人類大腦中的神經(jīng)代碼都比獼猴的豐富。總之，這些發(fā)現(xiàn)表明，在神經(jīng)編碼中，存在著一種取舍。這種取舍可能有助于形成不同大腦和不同大腦區(qū)域的認(rèn)知或計算能力。

另一方面，這項研究還給其他工作提供了啟發(fā)。首先，雖然許多大腦疾病和失調(diào)有明顯的器質(zhì)性表現(xiàn)，可以用x光或MRI檢測到，但有些卻沒有。因此，在沒有其他損傷的情況下，僅是神經(jīng)代碼的改變也可能是精神疾病中一個重要但未被發(fā)現(xiàn)的驅(qū)動因素。

還有一個未來研究的有趣的方向，使用基于神經(jīng)代碼的比較方法，比如作者所提出的方法，可能會減少人類對其他動物認(rèn)知能力的偏見，這有助于動物保護(hù)工作。為什么我們需要這樣的方法?因為我們無法理解不同于人類的其他智能。但這并不意味著它們不存在。借用奧威爾的話來說，其中一些甚至可能是doubleplusgood雙倍好。

本文譯自 Scientific American，由譯者 Mork 基于創(chuàng)作共用協(xié)議(BY-NC)發(fā)布。