大脑“相对论”
如果我能在1984年那个具有历史意义的夜晚更敏锐一些，那么我或许已经明白，爆发出雷鸣般呼喊的人群所表现出的动态社会行为与之后25年里我潜心研究的大多数神经生理原则是一致的。我听到的不是政治抗议者的齐声呼喊，而是无数神经元共同创作的“无声交响乐”。
所有这些神经元最终将为解放灵长类动物的大脑、使其不再受身体的束缚提供方法。然而在20世纪80年代，几乎没有神经科学家认为应该放弃关注单一神经元的还原论实验范式。这也许是因为，其他科学领域如粒子物理学、分子生物学在还原论的指导下都取得了惊人的成功。特别是在粒子物理学领域，越来越小的粒子，比如夸克的发现及相关理论被证明是定义所谓标准模型的关键，而标准模型始终是我们理解物质世界的基础。
粗略地说，在20世纪的神经科学的主流研究中，还原论的方法是将大脑分解成独立的脑区（又叫神经核），每个脑区都包含密集的神经元。然后再研究单一神经元以及神经元在神经核内部、神经核之间的连接，并且，每次只非常深入地研究一个神经元。研究者希望，当神经元及其连接的数量足够大时，这些累积的信息能够解释整个中枢神经系统的运作机制。对还原论的坚守让很多神经科学家将毕生精力都奉献给了解释单一神经元的解剖结构、生理结构、生化结构、药理学组织、分子组织以及神经元的构成等方面的研究。这些艰苦卓绝的努力造就了巨大的数据宝库，由此催生出了许多杰出的发现与突破。如今，“事后诸葛亮”们可以说，当时神经科学家研究大脑运作机制的方法类似于生态学家每次只研究一棵树的生理机能，却试图以此来理解热带雨林的生态系统；类似于经济学家只监控一只股票，就想预测股市的涨跌；类似于军事独裁者只拘捕1984年抗议集会中的一位抗议者，就想削弱上百万巴西人的抗议声势。
在对大脑经过了100多年的研究后，如今的观察者会说，神经科学研究领域似乎仍缺少一个能够应对大脑复杂性的实验范式。今天，我们把由大量相互作用的要素构成的系统称为复杂系统，比如全球金融市场、网络、免疫系统、地球气候和蚁群等。系统中许多要素共同的相互作用使得系统最基本的性质被显现了出来。一般来说，当采用还原论法进行研究时，我们无法揭示这类复杂系统的共同奥秘。人类的大脑拥有数十亿个相互作用的神经元，这种相互作用每时每刻都在发生改变，因此，大脑无疑是典型的复杂系统。
要聆听由分布在许多脑区的大量神经元发出的电信号，无疑会面临巨大的实验挑战。因此，在研究大脑复杂性的过程中，如果出现某些疏忽，也是情有可原的。例如，在巴西人为进行总统大选而战斗的时代，没有一位神经科学家确切地知道应该在动物的大脑中植入什么类型的传感器，进而在被试完成各种行为任务时，研究者便可以从大量细微的神经电信号中进行抽样。另外，当时的神经科学家也没有合适的电子硬件和强大的电脑来过滤、放大、显示并储存众多神经元同时放电的活动。神经生理学家们几乎绝望了，他们不知道应该如何选择大脑结构中的神经元，以记录它们的活动。同时，更没人知道，如果这些技术上的瓶颈被突破了，我们又该如何分析浩如烟海的神经生理学数据。
自相矛盾的是，没有神经科学家会怀疑人类头脑所取得的惊人功绩，从制造工具到产生自我认知和意识都来自数量庞大的神经元以及它们之间相互连接的复杂模式。然而几十年来，所有试图克服技术障碍、聆听大脑“交响乐”的尝试都被斥为妄想，高科技实验的“乌托邦”也许只能通过像“曼哈顿计划”那样的大工程才能得以实现。
BMI洞察
BEYOND BOUNDARIES
从本质上说，人类本性的所有表达方式的来源都是相同的，从洞穴人的绘画，到莫扎特的交响乐，再到爱因斯坦的宇宙观，都来自相互连接的无数神经元不间断的、充满活力的“劳作”。对人类或人类的近亲与远亲——灵长类和哺乳类动物的生存与繁荣至关重要的复杂行为中，没有哪种行为可以只依赖于单个神经元的活动，无论这个神经元有多么特殊。因此，尽管很多人了解单个神经元的形态和功能，在过去的100年里，有关大脑的研究也取得了无数成果，但若要获得最全面的思维理论，使这个领域充满前景，还原论已被证明是一种不充分、不恰当的策略。
因此，被广泛传播的关于大脑运作方式的传统观点，虽然被很多神经科学教科书奉为经典，并以巧妙的文笔和美丽的插图呈现出来，但它们仍然站不住脚。爱因斯坦的相对论曾颠覆了经典的宇宙观，与之类似，以单个神经元为基础的关于大脑功能的传统理论也会被大脑“相对论”所取代。