讓我們說火星人降落在地球上，希望更多地了解人類。 有人遞給他們一份莎士比亞全集並寫道：“當你明白那裡有什麼東西時，你就會明白我們所有重要的事情。”
火星人開始工作——他們分配大量資源來記錄這本偉大著作的每一個細節，直到最終他們知道每個“e”、每個“a”、每個“t”在每一頁上的位置。 他們仍然感到困惑，然後返回地球。 “我們已經完全描述了這本書的特點，”他們說，“但我們仍然不確定我們是否真的理解你們。”
問題在於，表徵一種語言並不等於理解它，這也是大腦研究人員面臨的問題。 神經元（腦細胞）使用一種語言（即“代碼”）來相互交流，當它們發出微小的電流（神經脈衝）時，我們可以通過聆聽它們的“喋喋不休”來利用該代碼。 我們可以記錄這種聊天並記錄其所有屬性。
我們還可以確定每個神經元的位置及其所有連接及其化學信使。 儘管如此，我們仍然無法理解大腦是如何工作的。 為了理解代碼，我們需要將該代碼錨定到現實世界。
地點、記憶和管理
我們很容易錨定莎士比亞的代碼（我們發現“朱麗葉”指的是一個特定的年輕女子，“羅密歐”指的是一個特定的年輕男子），但我們可以為大腦做到這一點嗎？ 看來我們可以。 通過記錄動物（有時是人類）執行日常生活任務時神經元的顫動，研究人員發現，有些區域的神經代碼以非常簡單的方式與現實世界相關。
其中最著名的是“地點”的代碼，它是在大腦的一個小而深埋的部分中發現的，稱為“區域”。 海馬。 每當它的主人（大鼠、小鼠、蝙蝠、人類）去到某個特定的地方時，特定的海馬神經元就會開始激烈地喋喋不休。 每個神經元往往在某個特定位置（靠近門、沿著牆的中間）最興奮，因此大量神經元可以在它們之間準備好為環境中的任何位置“說話”。 就好像這些神經元對空間進行編碼，形成類似於心理地圖的東西。
要確定您所在的位置，您只需查閱您的海馬體並查看哪個神經元處於活躍狀態即可。 （當然，在實踐中，許多神經元都會在那個地方活躍，而不僅僅是一個——否則每次一個神經元死亡，你就會失去一小部分地圖。）海馬體中的這些神經元被稱為“位置神經元”，它們是非凡的實體，它們不僅構成了我們對周圍空間的心理地圖的基礎，而且還構成了對該空間中發生的事件的記憶的基礎——一種傳記記錄。 它們的重要性在阿爾茨海默病中退化導致的可怕的迷失方向和健忘症中顯而易見。 當大腦失去了與它在世界上的位置和過去的聯繫時，它的主人就失去了所有的自我意識。
大腦中還有許多其他神經元，它們的代碼似乎是可以破譯的。 當面向特定方向、靠近牆壁或看到祖母時，神經元就會激活……漸漸地，我們正在將大腦中連接內部代碼與外部世界的節點網絡拼湊在一起。
當然，這並不是神經元所做的全部。 大腦的大部分區域都與內部“管理”有關。 例如，很大一部分 額葉 （額頭後面的大腦）參與決策——如何確定活動的優先順序、下一步該做什麼等等。 許多神經元分散在大腦中，承擔著維護代碼、改進和精煉代碼、保留相關部分作為記憶並丟棄其餘部分的管家職責。
數量最多的一些神經元似乎只是負責抑制鄰近的神經元，因此神經元對話不會退化為相當於無法控制的叫喊（用技術術語來說，我們將其稱為癲癇症）。
心理學仍有空間
顯然，要了解大腦，我們需要研究其功能的各個方面，不僅是那些與內部管理相關的方面，還包括那些與外部世界相關的方面。
我們需要確定大腦活動如何與大腦所有者對大腦外部世界的思考、感受和行為相關——也就是說，我們需要將代碼錨定到現實世界。
為此，我們需要研究思想、情感和行為的科學家——心理學家——就像我們需要研究解剖學和生理學的人一樣。 對大腦的研究需要在各個層面進行調查——否則，我們將對這個非凡的器官有完整的表徵，但無法理解。
解碼大腦，一份特別報告 與達納中心的合作，著眼於技術和人對人的分析將如何塑造大腦研究的未來。
這篇文章最初出現在 談話
關於作者
凱特·杰弗裡 (Kate Jeffery) 是倫敦大學學院行為神經科學研究所所長。 從廣義上講，我對認知的細粒度架構感興趣 - 換句話說，信息如何在大腦中表示？
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