Question

神经系统为什么存在？

Answer 1

我们知道，植物是没有神经系统的，通常动物才拥有神经系统，从动物和植物习性的不同，可以为我们揭示神经系统的一些奥秘。海洋中有一种奇特生物——海鞘，其幼年期有脑，使得海鞘能够到处游动，而当成年时就附着在物体表面，并成为一个不动的寄食者，此时，发生了一件似乎有违生物进化规律的事件：海鞘开始慢慢将自己的脑给消化掉了[1]！在消化前，海鞘需要到处游动，而消化后海鞘就一直固定在海底，从这个对比过程当中可以看出脑及其神经系统的基本作用，那就是机体的行为调节，当行动不再成为必须项时，脑也是多余的。

能够进行机体行为调节控制的，并不是动物的专利，实际上，许多植物也具有调节能力，诸如趋光生长、背地生长，病虫侵害时释放有毒气体，枝苗受伤时侧芽生长等等[2]，这些过程都是基于特定的信号刺激下，而形成的特定反应，并且是一种固化的程序性反应。如果把植物的生长调节过程用镜头记录下来并快速播放的话，其调节过程会像动物一样明显。

对于动物来说，调节过程则要复杂得多。首先，动物可以面对更加开放的环境，而不是偏安一隅，神经系统实现了对肢体运动的支撑调控，由此形成了从植物的被动适应环境到动物的主动遴选环境，这是环境调节能力的一种飞跃；其次，神经元信号传导的速度可达每秒上百米，使得动物可以在毫秒级时间内对刺激作出反应，而植物的调节反应通常会慢很多；第三，在开放的生存环境中，动物需要具备采集更多的信息来辅助完成调节过程，包括目标对象识别、方位方向识别、运动状态识别、行动结果识别等等，相比植物只需“头上”吸光、“脚下”吸矿这种单一动作来说，动物探测感知环境信息的能力大为提升。总体而言，拥有神经系统的动物，能够感知更复杂的环境状态，能够建立更快速的反应机制，能够更便捷的调节自身的状态，神经系统赋予了机体更为强大的环境适应能力。

“以程序记忆为特征的最低层次的意识即失知意识，是生物体感知外部和内部刺激并作出反应的能力，所有植物和简单的动物都具备这种能力[3]。”拥有神经系统的动物调节，与基于生长激素的植物调节，本质上并没有什么不同，它们都是为了适应环境的生存，区别的只是调节能力的差异。一方面，动物并不是因为有了神经系统才具备了行为调节能力，调节过程还可以基于分子，基于细胞，基于体液循环；另一方面，动物的许多复杂调节过程又必须依赖于神经系统，这两方面的矛盾意味着，神经系统不断发展演化的基础，就是源于单一的固有调节能力，即从特定刺激到定向调节的过程，神经系统所体现出来的所有复杂功能，都是基于单一的固有调节能力的组合衍化发展而来。从中可以看到，单一调节能力既体现了神经系统的本质特点，同时又是构成神经系统不断复杂化的演化基础，这个链路也是催生意识的重要基础。基础调节链路既体现了神经系统的微观信号作用过程，同时又展现了神经系统最为基本的调节方式，并且是最为简洁的结构体现，缺少任何构件，这个作用链路将不能完整呈现调节过程的基本逻辑。

如果把上图中间的感受器到传出神经这四个要素视为细胞交互的话，那么链路就变为“刺激源→细胞→激素→效应器”，这个反应过程既代表动物的调节过程，同时也代表着植物的调节过程，这间接反映了生命的本质特性。植物的链路更单一更简短，因此其性质表现相对比较简单，而动物的链路更丰富更冗长，其关系发展演化的空间更大，为容纳更多的性状表现提供了可能。

意识在神经系统中的表现就是刺激信号在神经网络中传递交互的过程，而关系则沉淀在这个交互级联当中，并成为意识映射事物的重要纽带，以及意识理解事物的一种重要取象。单个神经元既缺乏关系内涵又难以体现过程，整个神经系统则关系过于复杂且过程难以定性。而感应链路则体现了关系过程的基本传导逻辑，感应链路是刺激信号和效应器反馈之间的确切关联性，是刺激和反应之间的一对一映射，它既是一个确定的关系，又是一个确定的过程，因此， 感应链路可以作为意识的本元，它是意识的一种最基础最底层的表现 。

[1]詹姆斯•卡拉特.生物心理学[M].苏彦捷,等,译.10版.北京：人民邮电出版社，2011:240.

[2] 丹尼尔•查莫维茨.植物知道生命的答案[M].刘夙，译.北京：长江文艺出版社，2014:6,42,118,153.

[3] 丹尼尔•查莫维茨.植物知道生命的答案[M].刘夙，译.北京：长江文艺出版社，2014:167.