眼見為憑：從眼睛到大腦，從感知到思考，探索「看見」的奧祕

　　幾乎大腦所有的行為，都與視覺息息相關，當我們了解視覺形成的原理，不僅能夠明白「看見」代表的意義，更能一窺大腦運作的堂奧。哈佛大學神經科學教授理查．馬斯蘭藉由解析眼睛的內在組成與行為，解答了關於大腦處理資訊的關鍵問題：即人類如何感知、學習和記憶資訊。

　　視覺神經細胞是高度特化、細緻而多元的神經細胞，一條視神經中約包含百萬根神經纖維，也因此「視覺的形成機制」一直是科學界亟欲解開的謎題。《眼見為憑：從眼睛到大腦，從感知到思考，探索「看見」的奧祕》分為三部分，理查．馬斯蘭帶領讀者從第一部「視覺的開始」出發，解說光線進入視網膜時發生的各項細節、介紹視網膜與視神經上功能不同的細胞及其機制；第二部分進一步闡述這些神經細胞如何各司其職接收訊息，並將其轉化為知覺的複雜神經網絡，讓我們對日常生活中幾乎不會意識到的「看見」，有了全新的認識，更將內容擴及電腦，闡述其如何藉由機器學習發展人工智慧；第三部分則嘗試討論知覺與思想，當電腦學會「看」，是否表示它有了自己的思想？電腦真能取代人腦嗎？或者還需要發展更多技巧？都在本書中有獨到的解析。

　　理查．馬斯蘭以風趣生動的口吻講述看似枯燥的理論機制，並廣納各種觀點；行文之間更不時點綴以合作過的傑出學者，以及在漫長研究過程中發生的大小事。透過深入淺出的筆觸，讓那些在實驗室裡度過的晨昏躍然紙上，帶領讀者一同參與這趟偉大的解謎之旅。

好評推薦

　　阿任叔叔（科普圖文作家）
　　曹玉婷（臺大醫院北護分院主治醫師）
　　黃貞祥（清華大學生命科學系助理教授）
　　楊斯棓（年度暢銷書《人生路引》作者）
　　蔡依橙（13萬人追蹤「蔡依橙的閱讀筆記」板主）
　　鄭國威（泛科知識公司知識長）
　　蘇上豪（金鼎奬作家、博仁綜合醫院心臟血管外科主任）
　　——共同推薦（依姓名筆劃排序）

　　透過雙眼，我們能看見世界的繽紛；而透過本書，我們才能真正窺見人類視覺的奧祕。——阿任叔叔（科普圖文作家）

　　你的視覺不是你的視覺，要看到我們以為是真實的世界，腦部其實要進行諸多複雜的加工和運算，我們天生就帶著有色眼鏡感知世界。這個腦神經網絡詮釋和建構世界的過程，我們目前也僅知曉其中的冰山一角，但和過去相比，我們在科學上的認識卻是突飛猛進的。理查．馬斯蘭在這本可讀性很高的書中，提供了許多關於神經知覺的第一手研究和發現，讓我們用心看到更廣闊的世界！——黃貞祥（清華大學生命科學系助理教授）

　　理查．馬斯蘭的著作《眼見為憑》，以活潑又不失專業的風格，娓娓道出眼睛如何成像再透過大腦認知的過程，除了有視覺神經的基礎知識，亦包含許多科學家發現這些祕密的歷史故事，不僅適合想輕鬆了解醫療科普知識的讀者，更提供想深入了解其中知識的好奇寶寶。人工智慧可以取代視覺成像與認知的神奇過程嗎？本書提供一些想法，需要您親自來探索──在此推薦可以一讀的好書。——蘇上豪（金鼎奬作家、博仁綜合醫院心臟血管外科主任）

　　我們是如何從人群中認出一張臉的？馬斯蘭從這個問題開始，告訴我們人類如何看見、思考與記憶。他一步步構築出腦部的面貌：由神經網絡構成的廣袤動態聯盟。驚人的是，這幅面貌和人工智慧非常相似，並且讓人知道腦部的適應能力、創造力和恢復能力從何而來。——蘇珊．貝瑞（Susan R. Barry），美國霍利約克山學院（Mount Holyoke College）神經科學與行為學資深教授

　交織科學內容與科學故事的傑作，讓人想一口氣讀完。只有在這個領域中的資深科學家才能夠完成如此充　滿智慧、見解又容易閱讀的著作。——大衛．伊格爾曼（David Eagleman），史丹佛大學神經科學家，《紐約時報》暢銷書作者

　　了解神經知覺的必讀之書，文字清晰流暢，人人可懂。馬斯蘭告訴我們腦中用以體驗世界的硬體（細胞與迴路）與軟體（邏輯與計算）運作方式。對知覺、機器學習或是腦部運作有興趣的人都應該來讀這本書。——安德魯．胡伯曼（Andrew D. Hubeman），史丹佛大學醫學院神經生物學與眼科教授

第二章　對腦唱歌的神經元
 
我之前提到，這個世界的真實模樣不是你認為自己所看到的樣子。真實世界的模樣受到你的視網膜所扭曲，分成數十個不同的訊號，傳到腦部。視網膜會把視覺影像分解成最容易區別出來的組成成分，經由各自獨立的途徑送到腦部，視覺中其他成分會受到忽視，當成背景雜訊。這種「精簡化」（strippeddown）的訊息傳遞方式，為的是經濟，之後還會經常提到。這不是演化在自得其樂，而是所有知覺的基本原則之一。
 
要了解這種狀況是怎麼發生的，我們得從基本概念開始。
 
單一個神經元
 
神經元並不是什麼複雜的東西，是有形狀的實體。雖然神經元很小，不過我們了解它的組成成分。神經元具備一般動物細胞的構造，還有幾個獨特的特徵。但是當把數百萬個神經元放在一起的時候，厲害的地方就出現了：辨認朋友、聽貝多芬的音樂、單手接到三十碼外的前進傳球。
神經元就像脊椎動物其他的細胞那樣，裡面是一袋水，這袋水由一層薄薄又具有流動性的膜包裹著，和外面的水隔開，在下圖中細胞的內部空間是黑色的。有些神經元接近圓形，像是小孩子玩的氣球。有些神經元的構造就複雜多了，外型也不固定。還有一些神經元具備了奇特又複雜的構造。許多神經元看起來像是骨架，如同冬天葉子掉光的樹木，大大小小的樹枝連結到或近或遠的其他神經元。神經元的形狀不論有多奇怪，都是一個由膜包裹起來的空間，那些細長的樹枝如同有分枝的彎曲吸管，是封閉起來的細長空間。
 
細胞膜是什麼？細胞膜由各種脂質構成。由於脂肪和水彼此無法混合，細胞膜像是肥皂泡泡那樣隔開了細胞內外空間。細胞膜本身並沒有多少功用，在實驗室中可以做出只有細胞膜的人工細胞，這種細胞只能在那兒什麼都不做。真實的細胞膜上插了各式各樣奇特的小機器，各自負擔特殊的任務。舉例來說，細胞膜上面的蛋白質能夠偵測從外界撞過來的分子，然後打開連通細胞內外的通道，讓帶電離子藉由這個通道進出。這是神經衝動的基本程序。