何以行走:走出非洲
演化让鱼类和哺乳动物拥有同一遗传程序控制移动,而这一程序能够适应不同动物的移动方式。
研究表明,所有利用成对肢体(腿或鳍)行走的动物,不管是在海底还是陆地行走,都拥有相同的控制四肢运动的基因网络。
由此可见,控制陆地行走的基因网络实际上源自水中,早在四足动物占领陆地之前就存在了。
于是,我们得出一个出乎意料和违反直觉的结论:行走的基因多半源自水下,而非因鱼类逐渐适应水陆交界地带的生存而产生。
由此延伸出来的认识是:选择和修改既有的适应,留存其中的关键部分,并体现在结构形态中,似乎是演化的规则。
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现存人类的灵长类亲戚,没有和我们一样直立行走的物种。
黑猩猩、红毛猩猩等类人猿也做不到,它们通常用四肢奔跑和行走。这种移动方式比双足行走低效,而且能耗更高。
当然,我们的灵长类近亲非常适合自身占据的生态位。在众多物种中它们最擅长爬树,因此能够摘取树枝顶端人类够不到的果实。
同样,它们特有的前倾姿态,也特别适合在地面觅食,拾取掉落的果实和坚果,偶尔抓捕小动物补充营养。
我们人类占据了中间的生态位,既能进行某种程度的地面觅食,也能摘取树上的果子。我们还特别适于捕猎其他物种,一直追逐动物直到它们筋疲力尽。
人类的直立行走,需要改变从头部到颈部、脊椎、骨盆、腿部和脚部整个身体长轴的结构。这些不同的身体部位必须保持(接近)竖直,才能实现高效的直立行走。
这一变化背后有两件事:一是长时间发展和选择特定身体构造;但更深层的是同源异形基因结构的变异,以此才能让贯穿整段脊椎的身体结构改变同时发生。
引发人类直立行走的选择压力,仍需进一步讨论和调查,这些压力包括环境中可获取的资源,某一环境地貌状况对身体的要求,以及诸如捕食者或猎物充裕程度等其他因素,这些压力驱使选择必需的基因编码。
如何行走:行走的机制
在人体中,肌肉骨骼为我们行走提供了动力与支撑,人类无时无刻的走动和体验也为更稳更快的行走提供了大量经验。
在头部耳朵后部的“前庭系统”,其内部精巧的构造为我们辨别三维的上下左右前后提供能力,同时,该系统也是让我们保持平衡的核心。
大脑有“体外感受器”,(通过视觉和听觉处理外部世界的信息)和“体内感受器”(处理饥渴、内部器官疼痛等信息),还有一个高度发达的感官感受我们脚踝、膝盖等位置,以及来自肌肉和韧带的信号,这就是我们的“第六感”——本体感觉。
许多童年游戏和神经科学测试都在测验我们的本体感觉。其中最简单的就是闭上眼睛用指尖摸鼻子,误差不会超过1厘米。
如何行走:去哪
盲人之所以能够较为正常的前往目的地,就在于人类“空间感觉”(通常又称“认知地图”)的存在。
视觉或许是影响空间感觉的关键因素,但是空间感觉的基础是我们在世间行走的经历。它只是与视觉、听觉和运动觉有些相像,但是它更为抽象,没那么直接,因为它大体上是建立在其他感觉输入的基础上。
空间感觉为我们汇集在世间运动的各种可能性,在运动过程中不断提供“是什么”和“在哪里”等所需信息。
而这种“空间地图”感觉的建立,是仰赖于大脑内不同功能细胞的存在。不同细胞有不同的信号激活条件,而这会对应不同的功能。
许多不同类型的细胞帮助我们形成空间感觉:位置细胞记录位置;头部朝向细胞记录行进方向;边界细胞标识环境的界限;网格细胞提供空间度量。
除了这些核心要素,其他细胞还能指示与物体之间的距离、头部和身体的移动速度,以及身体相对直立的位置。
大脑如何编码空间中的三维位置信息,一个深刻且合理的科学解释是:大脑确实拥有一个类似GPS的定位系统,编码你在世界的位置而与你在空间中的行为无关,让动物和人类解决对于生存来说至关重要的问题:找到并记住安全的栖息处,或者可靠的食物来源。
这个系统由行走或奔跑等运动激活,除支持身体的空间旅行外,也用于实现人的精神时间旅行。
甚至,它能够用于提防或解决自己所处环境中捕食者所带来的问题。在探索过程中,因为“潜伏学习”,你会知道可能的藏身地及其边界。为了不变成别人的食物,你会学会快速有效利用上述信息。
为何行走:去创造
行走除了有利于人的身体健康,例如保持心脏活力、改善消化道、延缓衰老,它还有一个重要的作用,就是振奋大脑,激活创造力,让思考更敏锐。
就分类而言,问题大致有两种:一种定义明确,有单一的解法(例如数之间的算法);一种定义模糊,需要创造性的答案(例如解决一个遗存的未解之谜)。
行走对思考后一种问题有促进作用,尤其是需要发散思维的问题;相反的,当你计算两个大数的乘除时,大部分人会停下脚步,静止运算。
何为创造力或创造性思维?人们广泛接受的定义包含两个核心概念:创造新奇之物,并赋予其某种价值。
其中有两大思维:发散思维与聚合思维。
发散思维通常需要在有限时间内针对一个问题提出多种解决方案;聚合思维与之相反,需要一个独一无二的答案回答具体情境下的问题。
新奇或有创意的想法是如何在大脑中产生的呢?
可以把大脑想成一个由细胞、区域和环路组成的极度复杂的网络,根据对网络的不同需求,网络各部分进行不同程度的交流。相距较远的区域之间互动较少,距离较近的则互动更多。
创造新想法的过程中,需要在相距遥远的区域之间建立更多联系,这样才能产生新的有趣的想法。
很明显,你必须具备充沛的问题相关知识——储备丰富的大脑是创造性地解决问题的重要前提。
另一个与之互补的方式是让大脑的更多区域活跃起来,最简单的办法就是起身走动。
站立直接改变了血压和大脑活动。站立和行走,比坐着对身体和大脑的要求更高,此时,大脑的不同系统需要更多氧气,会变得更活跃。
资料摘抄于《我们为什么要行走》
沙恩·奥马拉著
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