[自序]

你的大腦包含了……神經傳導物數十億細胞，才能造就出如此複雜的你！

今日運轉最快的超級電腦，可以在一秒內完成數百萬筆的數學計算、將私人訊息發送到地球的另一端、讓如子彈般高速飛行的火箭攔截下另一個火箭，甚至還可以打敗棋奕大師，而且完全不冒一丁點兒電子汗滴。然而目前還沒有任何一台機器，可勉強與人類大腦的運作能力匹敵。這些機器成不了詩人、建築師、醫生或藝術家，它們也無法思考。這聽起來也許讓人驚訝，但電腦就連這世界最基本的運作原理也搞不懂。人類因大腦才如此獨一無二。人類大腦擁有一些其他動物大腦也擁有的功能，包括分析五官的刺激、整合肌肉運動，以及調節心臟、肺部和其他器官的功能。然而人腦也能製造意識。人類可以在腦子裡合成並內化外在世界，創造出個人在世界中的覺知。人類不同於動物的是，我們知道自己知道些什麼，也知道該如何應對這些知識。

神經元是大腦的基本單位，是一種特化細胞，負責將訊息以電化學的方式傳遞到其他神經元。有些神經元鏈會將訊息從身體末梢傳送到大腦，讓大腦能紀錄手指被槌到的疼痛、耳朵接收到的車馬聲，或亞利桑那州壯觀的夕陽美景。有些神經元鏈負責將資訊從大腦傳到其他身體部位，指示手指如何敲鍵盤、唇舌如何形成字彙、眼睛如何左右聚焦，好追蹤網球在球賽中的移動。有些神經元鏈則充當其他神經元間的傳訊者，創造出我們意識或潛意識中的思想與感覺。

每個神經元都包含了細胞體，上頭連接著一條像尾巴的長纖維，稱為軸突。軸突的任務是將電衝傳送到其他細胞，藉此驅使肌肉細胞收縮、傳輸身體各部位的感知，或與其他神經元分享訊息。有些軸突很短，只連接大腦的鄰近細胞。有些軸突則長得多，好將脈衝一路傳到脊髓，移動手腳。有些軸突會分出多達一萬個球狀分支，將脈衝散布到很多細胞去。

每個神經元也會延伸出樹突網絡，那是一些短而細小的纖維，可以將電子訊息從外在來源傳送到神經元的主體上。若以顯微鏡觀察，軸突和樹突看起來很像紅樹林溼地糾結繁雜的景觀，只不過每根樹枝連接的是另一棵樹的根部，以此類推。

人類大腦包含了大約一千億個神經元，每個神經元又與眾多神經元相連，因此整個神經網絡名符其實地編織出上兆個連結，讓大腦成為全宇宙最複雜的物體。因為人類和其他動物懂得學習，這些連結並非靜止不變的。每天當大腦整合了新的經驗和知識，神經元就會形成新的連結。這是因為神經元彼此連接的方式，並不像以水泥砌成牆的磚頭，或焊接成橋的鋼樑。相反地，一個神經元的軸突和另一個神經元的樹突，之間是以一種稱為突觸（synapse）的小空隙相連的。


如何使用這本書

你的大腦是協同作用的代表，而協同作用正是「一體比其中部份的總和還多」的現象。Brainwork這本書也一樣。這本書是國家地理頻道特別節目〈大腦實驗室〉的配套書籍。

國家地理頻道的每個企劃，都可以讓觀眾單獨享用。而電視節目和書籍這兩個企劃，雖然都涉及同樣的重要主題，但內容本身並沒有重複。兩者都能讓你受益斐淺，但加起來卻能交織出最豐富的知識網絡。

這本書除了序言外，也包含三個章節：「看」的部份說明視覺幻象，以及幻象顯現的腦部運作。「想」是思想和回憶的現象。「存在」的部份，則包含說明了意識、情緒和意志的心理練習。

每一章節的開頭，都有一段簡介，總結我們對於該章主題現有的了解及其歷史。有些地方包括了一段事實（箭頭指示的地方）或引言（引號），好藉著主文強調一些重要觀念。這些引言之後，則包含了一些你可用來練習的感官和思想實驗，彷彿你就置身在一間神經科學實驗室一般。每個實驗都包含一段簡短說明，就收錄在右頁，並伴隨著一張圖解。你在翻頁之前，不妨先依照實驗說明的指示做。

接著你會讀到「發生了什麼事」（問號），也就是一段簡短的解釋。「仔細看」（驚嘆號）會更深入告訴你該實驗現象的神經學原理。「結論」（星號）（譯者說明）則以簡單明瞭的幾句話總結該實驗及其重要性。許多實驗也附上了讓人大開眼界的個案研究。