2. 人類的大腦演算法

有一件事總在我心頭縈繞不去,那就是人類的愚蠢。因為人類的愚蠢,海裡各種魚類比100年前少了95%,陸地上多數物種滅絕,人類壽命增長但疾病纏身,全球有7億人口每天生活費不到1.9美元;最嚴重的是,氣候暖化帶來的氣候變遷,可能造成這個人類世的大滅絕。
人類有機會挽救地球並且建造沒有貧窮和痛苦的天堂嗎?這就必須深入分析人這個物理實體。

三個我

人不是一個單純的個體,人的身體大約由30兆(萬億)個細胞和更多1.3倍的細菌組成,這是構成生物體的部分,其中的細菌都是獨立生命體,細胞也可以存活在培養皿之中。如果把人體身上的細菌和細胞一一移除,最終就有超過60兆個以上的單細胞,全都未死亡,唯一會消失的是人,顯然,人是一個抽象的集合體。
控制30兆的細胞中樞是大腦,大腦由1000億(推估值)個神經細胞組成。大腦有特定的演算法,而且還會持續學習而形成演算隧道,演算隧道限制大腦的運作,決定大腦運作方向。身體和控制身體的大腦是構成人的第一部分。
大腦重要特性除了演算法,還有另一個重要特性是大腦特質,包含生理特質與運作特質;雖然每個人的演算法一樣,但是每種演算特性的加權分數卻不一樣。例如,偏好與人相處或是偏好獨自一人,專精數學或專精繪畫,某些人愛吃,某些人愛讀書。構成這些演算差別的就是大腦特質。大腦特質是指每個大腦相異的生理特質和運作模式,大腦雖然有固定的演算特性,但是特質會讓某些部分加權,某些部分減少。
構成人的第二部分是最有爭議的意識體,意識體最有可能是由基本粒子之類的微小物理實體構成,負責大腦演算之後的感受和決策。
第三部份是由意識體、身體和大腦共同構成的虛擬我,虛擬我不是物理實體,是意識我想像的我,但卻真實影響人的各種決策。

大腦我:大腦演算法及大腦學習

大腦是人類身體和意識連結最深的器官(什麼是意識,細節容後詳述),構成大腦的基本訊號單位是大腦神經元,大腦中的神經細胞推估有800~1000億個。
身體外層器官,包含皮膚、眼睛、耳朵、鼻子、舌頭,接受外部刺激後會將刺激轉換成電訊號,透過感覺神經元(Sensory neuron)將電訊號傳達到大腦中的連結神經元(Interneuron),再透過大腦辨識、運算與決策,將訊號傳遞給運動神經元(Motor neuron)作出反應動作。
每個神經元有四個部分,分別是細胞體、樹狀突(dendrite)、軸突(axon)和軸突末梢(Axon terminal,或稱為軸突終紐)。細胞體是神經元的中樞部分,包含細胞核,裡面有DNA登錄基因;圍繞細胞核的是細胞質(cytoplasm),裡面有分子機制製造蛋白質。細胞體向外延伸出兩條長長的線,樹突和軸突。樹突像樹一樣有許多分支,專門接收別人送過來的訊息。軸突是神經元對外輸出訊息的路徑;軸突末梢分成很多細枝,這些細枝和其他神經元相連結;連結處就是突觸(Synapse)。稱為突觸是神經細胞間的連結處,正常成人的突觸數量高達100兆以上。
突觸是記憶儲存的基本單位,所以記憶容量大約一百兆個單位。突觸間隙大約有20nm。神經元的訊號傳輸運用兩種方法,一種是動作電位(action potentual);另一種是突觸電位(synaptic potential)。當一個刺激從受器,例如影像進入眼睛、聲音傳入耳朵、食物接觸舌頭,受器上的感覺神經元會產生動作電位。動作電位強度在一百到一百二十毫伏特之間,會從樹突一路傳送到軸突,再傳送到軸突末端。但是動作電位不能越過突觸間隙去促發下一個神經元的動作電位,因此必須透過突觸電位。
當動作電位抵達突觸末梢時,他的電流脈衝會把囊泡(synaptic vesicle)推向細胞膜,在突觸間隙中釋放出神經傳導物質(neural transmitter)。神經傳導物質被釋放到突觸間隙後,會和下一群神經元上的受器(receptor)結合,促發下一個神經元的動作電位。
動作電位的電訊號和突觸電位的化學訊號,是神經元傳輸訊號的方法;透過這兩種方法,我們得以思考、感覺、觀察、聆聽、記憶,產生種種意識。電訊號無法越過兩個神經細胞間20nm的間隙,因此,神經細胞之間的訊號傳遞是透過神經傳導物質(Neurotransmitter),現在(2021年)知道的神經傳導物質超過70種。

大腦無法直接接受外部訊息,而是將外部訊號轉換成電訊號才送入大腦內部處理。人類眼睛的視桿細胞和視錐細胞感受光線的頻率,創造不同顏色;鼻腔上部的嗅覺受器結合氣味分子,感受氣味分子的頻率,創造不同味道;耳蝸神經轉換空氣振動頻率,感受不同聲音。人類透過各種頻率,感受真實世界,並且在大腦中創建虛擬世界。因此,最有可能的情況是,當神經傳導物質和突觸後神經元受器結合,受器透過神經傳導物質的自然頻率,感受到七情六慾。某些賀爾蒙也有一樣的作用。

人為什麼活著

卡謬曾說:「真正嚴肅的哲學議題只有一個:那就是自殺。判斷生命值不值得活,就等於答覆哲學最基礎的問題。至於其他的,世界是不是有三維空間、精神思維分九種或十二種,都是次要的」。
人類的預設(default, 或稱為默認)是生存,死亡必須面對痛苦和未知,因此除非有特殊因素,人類不會自殺。什麼特殊因素讓人自殺呢?

患有憂鬱症(Depressive disorder)的人有較高的自殺傾向,自殺者當中,70% 患有憂鬱症。雖然每位自殺者各有其獨特的起因、發展過程,但在走到自殺那一刻之前,憂鬱症似乎是自殺者的共通路徑。憂鬱症患者的生理特徵包含血清素(serotonin)、正腎上腺素(norepinephrine)與多巴胺(dopamine)缺乏,或是以上神經傳導物質受器遭到破壞,這些神經傳導物質會讓人產生正面感覺;缺乏這些神經傳導物質,就無法產生正面感覺。如同《躁鬱之心》的作者凱∙傑米森描述:「腦部掃瞄有種美麗、直覺性的吸引力,……在正子斷層掃描(PET)圖像中,憂鬱症的大腦呈現寒冷、暗紫及墨綠色,……科學的色彩及結構,從未如此完全捕捉了憂鬱症冰冷的內在死寂。
此外,在憂鬱症患者的大腦掃描中,也發現由於卻乏產生正面感覺的神經傳導物質,因此無法抑制產生負面感覺的神經傳導物質,這些一般是由杏仁核產生。也或許因果相反,是因為有過多負面感覺的神經傳導物質導致正面感覺的神經傳導物質不產生。

人類的思考、生活和行為都受到情緒,也就是這些神經傳導物質的影響。正面神經傳導物質帶來的愉悅感,和抑制負面神經傳導物質的厭惡感是驅動大腦的關鍵因素。

米納和歐茲的老鼠

1953年秋天加拿大麥基爾大學(McGill university)的兩位博士米納(Peter Milner)和歐茲(James Olds)在老鼠大腦的愉悅中樞插入電擊棒,讓老鼠可以選擇自行去按壓電擊按鈕。有些老鼠每小時會去按2000次,最多的甚至高達7000次,24小時不停止。公鼠會因此忽略發情的母鼠,母鼠會拋下嗷嗷待哺的新生幼鼠,甚至連不進食和喝水。
這是老鼠,人呢?
2014年9月台灣一名林姓男子,載著五個月大的女兒外出,竟然將嬰兒留在車內、長達四小時,自己卻跑進超商打電玩,結果女嬰昏迷嘔吐,送醫不治。2012年2月新北市一名23歲身形削瘦年輕男子,在網咖熬夜連打23小時電玩後,之後被發現猝死在座位上。某些人的行為和老鼠一致。

演算法的第一個要素:生理和類生理報償,正面與負面

大腦的愉悅中樞包含腹側被蓋區(VTA, Ventral tegmental area)、伏隔核(nucleus accumbens 也稱依核或阿肯柏氏核,位於尾狀核 caudate nucleus 前端)、內側前腦束(medial forebrain bundle MFB)、中隔(septum)、丘腦( thalamus)、下視丘(hypothalamus),享用美食、性行為、毒品、電玩、Facebook …等都會刺激這個區域。當然,這些區域包含慾望和愉悅,這個部分不在此細述。
大腦愉悅中樞有長期增益效應(long-term synaptic potentiation,LTP),會強化愉悅感和行為之間的連結,讓慾望持續引發行為。
人類生活中會持續從事可以刺激愉悅中樞的活動,愉悅中樞停止活動有高機率引發憂鬱症。因此,人類社會從來不缺乏美食餐廳、美味甜點和零食、球賽和電腦遊戲、好看的戲劇、性交易場所、色情網站、迷幻藥、社群網站等可以刺激愉悅中樞的事物。
相反的,人類會設法抑制大腦的負面效應。麥克斯·貝瑟曼 (Max Baserman) 教授在哈佛商學院的一個活動,他拿出一張20美元的鈔票在課堂上拍賣,出價最高者可以拿走,第二高的必須付出所出的價格,第三名之後可以全身而退。結果最高金額曾經達到 204 美元,第一名付出204美元取得20美元,第二名淨損失203美元。為什麼如此非理性的競高,這是因為人類大腦非常厭惡損失帶來的負面效應。
從事引發正面報償活動,透過行動抑制負面報償,這是大腦演算法第一個演算要素。

演算法的第二個要素:生存對策

前文提到,人類的預設是生存。
女性在分娩時會產生大量的催產素使乳腺細胞的功能成熟,進而使哺乳期的女性能順利充足的泌乳。催產素也會誘發實驗動物的育雛行為和母愛行為,讓女性產生母愛,餵養和保護嬰兒,使嬰兒可以生存。
因為生存狀態是預設,人類會持續維持生存狀態,畢竟死亡必須通過痛苦,以及對死亡的未知恐懼。
從狩獵時代到農業時代,人類很難獨自存活,所以人類依賴家庭與家族,帶來家族管理模式。生存仰賴土地,所以人類互相征伐以取得生存所需的土地,希特勒發起二次大戰的重要原因之一是取得農業土地;日本侵略中國東三省是為了取得更大的生存空間。無法確認陌生人是否會影響自己的生存,所以殺戮陌生人是常態。人類群聚以取得較大的生存機會。掠奪,可以不用自己生產以取得生存資源。由於大自然的不確定性,人類必須儲存生存資源。
也就是說,維持生存就需要糧食、生產糧食的土地、存糧以及可以購買糧食的貨幣。
現代社會人類社會分工精細,人類難以獨立生存,必須依靠在組織中獲得生存資源。離開組織,現代人類的生存對策是很少保障的。以往是家族保障生存,現代社會是組織保障生存,也因此,各組織成員間爭權奪利的鬥爭層出不窮。
人類在以往為了生存進行耕種、儲備糧食、建立家族與社會、侵略、殺戮、掠奪;現代人為了生存而爭取在組織中的安全位置。當生存受到威脅,天災、戰爭、工作被資遣,都會引發負面報償,是人類積極要避免的,人類也會從事各種行為去避免這些負面報償。
因此,為了生存引發的行為是演算法的第二個要素,生存對策行為。

演算法的第三個要素:價值

1992年,義大利帕瑪大學一群由里拉佐蒂(Giacomo Rizzolatti )所領導的神經生理學家在實驗室中用豬尾獼猴(Macaca nemestrina)研究猴子大腦的 F5 區域,這個區域屬於猴子的前運動皮質區(premotor cortex)。研究團隊的神經生理學者迦賽列(Vittorio Gallese)伸手去拿某個東西,他發現電腦在動,代表猴子的 F5 區在活化,迦賽列看猴子,卻發現猴子好端端坐著並沒有動,只是眼睛看著迦賽列。
這是學術界第一次發現,大腦神經元中有一些鏡像神經元(mirror neuron)會產生鏡像效應。所謂鏡像效應是指,當我們看到他人的行為或是表情,會在腦中產生一樣的反應。過往,神經學家認為運動神經元活化一定伴隨著行為;現在發現,觀看他人行為也會活化運動神經元。但是深入研究鏡像效應,發現鏡像效應不是「看到」他人行為,而是「看到」他人的情境和意圖並且瞭解他人的情境和意圖。因為看到情境和意圖,所以能夠「感覺」他人的感覺。例如,看到別人做有趣的動作時,下額葉皮層(inferior frontal cortex) 和頂上小葉(superior parietal lobule)會有反應,和他人感同身受。看到痛,疼痛反應區會動作;看到愉快,報償區會反應。
鏡像效應讓我們和他人產生連結,容易受他人影響;當周遭的人對某件事情感到有趣,我們很容易鏡像他們的有趣感覺;這種鏡像情緒和感受讓我們容易接收他人的價值觀,再加上我們依賴人際報償,受他人排斥會產生負面報償,以及為了生存我們需要與他人合作,使得他人價值觀更容易被我們鏡像,這也是迷因(meme)形成的因素。
我們學習他人價值觀,認知某些行為是有價值,另一些行為沒價值。就像我們大學時(1980年代)喜歡去龍洞看海、露宿,在龍洞釣魚的人會覺得我們很奇怪,他們認為釣魚這種有收益的休閒活動才是有價值的,來看海以及聽海浪的聲音是沒價值的奇怪行為。又像是登玉山,當我讀大學時,大學同學覺得我們去登玉山是瘋狂的行為,等到大家超過50歲,換這些大學同學登玉山。不是因為他們突然愛上登山,而是登玉山已經變成一種價值行為。
價值行為最容易透過次文化團體傳給團體中的一份子,次文化團體可能是家族、學校同學、社團朋友或企業成員。次文化團體成員鏡像其他人行為,也鏡像其他人感受;當自己在團體中社會層級提高,自己也會成為其他人鏡像學習的對象,自己的行為也成為次文化的一部份,這就是前文我提到的社會價值觀。
大腦演算法的第三個要素,確保我們的行為遵循次文化團體價值,讓我們擁有正面報償,避開負面,取得更多的生存機會。

演算法的第四個要素:自我與恆定

黑猩猩是群居動物,在群體中地位較高的黑猩猩,擁有食物和交配的優先權;地位越高,有更多的生存資源和性報償。人類社會也是如此,在社群中地位領先者有更多的資源。在較原始的人類社會中,社會地位決定於暴力和結盟,妄稱自己有高社會地位的弱者,會被強者凌虐。現代社會不能合法使用暴力,社會地位可能取決於在企業的位置和財富,但是也可以取決於自己的心態,即使你說自己是天下最強,也沒有人可以挑戰你。
自我概念是指一個人在心中建立的虛擬自我,虛擬自我會在後面的章節會詳細說明,虛擬自我包含定義自己的社群地位,而多數人會高估自己的社群地位或社會地位,即是所謂沃碧根湖症狀(Lake Wobegon Syndrome),沃碧根湖小鎮是 蓋瑞森⋅凱勒(Garrison Keillor) 筆下的虛構小鎮,在沃碧根湖小鎮中,「所有女性都很堅毅,所有男性都很帥,所有小孩成績都高於平均水準。」
台灣把這種現象慣稱為,自我感覺良好。以往在職場也發現,多數表現工作不佳者,認為主管和他人很認可他的表現,如同一句諺語,「所有人都知道他工作表現不好,只有他不知道。」
多數人希望維持自己對自己社群的位的認知,並且持續提升自己的社群與社會地位,當這個狀況受到挑戰,感覺自己的社會地位降低,會產生負面報償,因為厭惡損失效應(Loss aversion),人類會抗拒這種
保持與持續提升自己認知自己的社群與社會地位,是演算法第四個演算要素。

演算法的整合

現在,演算法的四個要素完整了,我們可以來看人類的大腦演算法如何運作。

2018年台灣露營人次達到200萬,創造一年50億露營商品商機,這是因為露營成為社群價值,可以放在 Facebook 和 Instagram 秀給別人按讚,得到 Facebook 的讚是人際報償,因此,露營行為是社群價值加上人際報償。
2016年台灣申請爬玉山的達到34萬人次,這是社群價值。
Seth Stephens-Davidowitz 發現14~24歲之間美國總統受歡迎程度決定孩子未來的政治傾向的機率;城市代表棒球隊在男孩8~10歲之間獲得美國冠軍,此時小男孩成為終身球迷機率最高;這表現對社會價值的認同。
為什麼商人要持續破壞雨林,難道他們不知道會造成地球暖化嗎?因為商人破壞雨林可以在演算法上得到三個優勢,開墾雨林得到的木材利益是生存對策與金錢價值,之後種大豆玉米持續獲得的財富可以讓他們取得高社會地位,而提高自我概念。
1942年6月4日 09:18~09:35 John C. Waldron 在中途島率領VT-8共15架TBD (魚雷機)攻擊日本艦隊被全數擊落,30名隊員中,僅飛行員喬治·蓋伊少尉一人在海上迫降。哪些機制讓這些飛行員慷慨赴死?社會價值和自我概念,為了國家利益沖往日本航母,以及為了展現在社群中的勇敢。
為什麼在人類史上不斷發生大屠殺事件?在屠殺中搶奪財富是生存對策,支配他人會提高自我概念,對某些人懲罰殺害他人會產生正面報償,搶奪財富的數量是次文化團體價值。所以,只要有機會屠殺就會持續發生,即使到21世紀,雖然因為聯合國的因素,國與國之間的屠殺已經幾乎絕跡,但是國內屠殺仍然持續發生。包含蘇丹屠殺、羅興亞人屠殺,以及 ISIS 的殺戮。
地球生物大滅絕

為了生存對策與財富價值,商業捕魚持續擴大,已經造成海洋生物比100年前少了95%;同樣的理由,森林持續被砍伐。
根據Climate研究調查的數據顯示,畜牧業飼養700億隻動物,使用全球約30%的土地與16%的淡水,同時在全球糧食資源日漸枯竭的當下,世上也有三分之一糧食產量用於養活牲畜。畜牧業排放的溫室氣體占全球的18%,這比全球運輸業(鐵公路、輪船、飛機等)所產生的排放量還要多。但是只有少數人會理這些資訊,因為對畜牧業而言,這牽涉到生存對策、財富價值和社會地位,對消費者而言這牽涉到食物的生理報償。在這些演算法的驅動之下,地球暖化肯定會持續惡化。
魚類、陸地動物、森林,以及整體環境,人類演算法的正常運作結果帶來巨大的災難。除了對自然環境的傷害,各國的政治人物,像印度、緬甸、半個非洲、多數中南美國家、俄羅斯等,也都在大腦演算法運作之下強取豪奪,罔顧國家發展,帶來人民生活的不幸,使國家人民貧窮、貧富不均,生活無以為繼。
大腦演算法運行的世界顯然讓地球逐步走向所有生物的大滅絕,也讓人類社會中許多人生活不幸福,未來的解決之道是什麼呢?哲學能提供什麼解答呢?明天,我們該如何拯救自己、社會和地球呢?我不知道答案,只能持續探索。

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *