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通过艺术阐明人类意识

2011年获得神经科学博士学位后,艺术家格雷格·邓恩做出了一个不同寻常的决定:全身心投入艺术创作。作为人类意识的长期观察者,他创作的人脑图像曾在全美各地的博物馆展出,其中包括富兰克林研究所。他最近接受了加里森研究所的采访,谈到了他的艺术、心灵哲学,以及他为何将自己的作品与禅宗艺术家的作品相提并论。

你是如何走上职业艺术家之路的?

我最初的计划是走学术路线。然而,在攻读神经科学学位的第一年,我开始画画。后来,我意识到自己在实验室里并没有做出任何别人做不到的事情——我算得上是一个合格的科学家,但并非天才。我感觉,我的兴趣爱好在艺术创作中融合,更能发挥贡献。我真正成为一名艺术家是在研究生最后一年。这对我来说,和其他人一样,都是意料之外的。

无论是你的科研方向还是艺术创作,你都专注于人脑。为什么?

我一直很难决定该把时间花在什么事情上。大脑是所有你能做或能想的事情的最终共同基础。每个人都有一个大脑。这世间再也没有比这更广阔的了。

看待大脑的方式有很多种——从其原始的解剖学和功能角度,到其象征意义。我也对先天因素和后天学习之间的平衡很感兴趣。你可以用一生去探索这个问题。而且,从实际角度来看,很少有人会画大脑。即使有人画,他们通常也没有神经科学博士学位。

从某种意义上说,大脑既是一张空白的画布,又是所有曾经被创作过的画布。用艺术和科学的视角来研究大脑,两者之间有什么区别?

很难区分。我觉得我对大脑了解得最透彻的一次,是在创作《自我反思》(Self Reflected)这个项目的时候。那是一个耗时两年的巨型动画微蚀刻作品。当时我正努力思考如何用语言来表达关于大脑的理念,最终我决定着重强调大脑正处于秩序与混乱之间微妙的平衡边缘。很明显,当大脑进行分化时,实际上有数百亿种事物同时发生。

大脑的精密程度如此之高,如果没有补偿机制,就无法容忍如此巨大的随机性。当我试图协调五十万个神经元及其连接方式时,这一点变得尤为清晰。很明显,这是进化迟早要解决的一个重大问题。科学与艺术从此密不可分。

格雷格·邓恩的自省 | 2012

你能解释一下你在创作《自我反思》这本摄影作品时所使用的图像的过程吗?

反射微蚀刻的基本原理是利用一个巨大的反射模板,通过在金表面蚀刻角度,可以描绘出动态图像。它与全息图有异曲同工之妙。我们能够通过精确计算光线位置以及蚀刻角度与光线位置的相对关系,来编码动画。

首先,我们研究了大脑的所有区域,以确定神经元的形态、连接方式和放电模式。这些信息被汇总到巨大的电子表格中,作为绘制大脑所有神经元的参考。我们绘制了大约五种不同的神经元,也就是大约150个不同的神经元,然后将它们扫描到计算机中并转化为数学模型。这些模型变成了矢量对象,矢量对象是对轮廓的数学描述,这使得我们可以比处理像素图像更灵活地处理这些对象。

我们用这种方法绘制了所有神经元,大概画了一百万个。然后我们画出了白质,也就是神经元之间的所有连接。这些连接就是轴突,它们沿着大脑延伸数英寸。我们使用磁共振成像仪进行扩散谱成像,记录了脑内体素(大脑中的三维像素)中水分子的扩散情况。这次扫描生成了这数十亿根轴突的三维分布图,展现了它们的走向和形态。

我们利用这些数据作为指导来绘制轴突,然后将轴突数据和神经元数据输入到一个算法中。算法开始构建神经元群,将它们连接到轴突,然后发出一些神经元,再与这组轴突连接,如此循环往复,最终构建出构成大脑形状的活动链。该算法帮助我们建立这些连接,确定连接的时机,并在某些情况下,帮助我们绘制轴突的形态。它基本上模拟了五十万个神经元同时活动的景象。

搞清楚这些东西花了几个月的时间。最后,经过大约十天的专门计算机处理,终于生成了时间数据的图像。这些图像是彩虹色的,颜色代表动画。动画开始时可以看到红色像素,然后是橙色像素,接着是黄色、绿色、蓝色,最后是紫色。

我认为非常重要的一点是,这并非扫描。我们并非只是通过显微镜拍照。我们制作这件作品是为了能够观察单个神经元尺度的神经活动,并将其置于整个大脑的背景下进行观察。这正是我们投入如此多精力制作《自我反思》的原因,因为我们想要改变人们对大脑的固有认知。为了传达我们想要表达的信息,我们不得不发明所有这些技术。

格雷格·邓恩的自省 | 2012

你觉得微观视角最吸引你的是什么?

令人难以置信的是,它竟能衍生出如此之多的事物。神经元本身就极其美丽。它们的形状证明了混沌如何主宰着我们的环境。你可以在树枝、闪电和路面裂缝中看到神经元的形状。通常,当某种力使线条拉长时,就会形成这种形状。这是能量寻找阻力最小路径的体现。

能够看到神经元在自然界中反复出现,这真是太棒了。

这太不可思议了。你在星系超星系团中能看到神经状的图案;成千上万的星系在宇宙中排列有序。你会百思不得其解,这跟我们有什么关系?跟我有什么关系?这真是个奇特的想法。这种现象与尺度无关。这进一步证明了宇宙确实会以这种重复的模式排列。

您曾说过,您捕捉到的神经元具有某种禅意特质。这是什么意思?

它与古代艺术形式非常相似。许多水墨画家都是僧侣,他们苦练多年,只为寥寥几笔便能作画。这种艺术形式的一大特点是运用留白和随机的分支图案。人的大脑不擅长随机创作。要摆脱刻意追求固定模式的欲望,需要练习。学习这种绘画方式本身就是一种解放心灵的方法。这也是为什么水墨大师们终其一生都在学习如何消除既有的思维模式,让灵感自然流露的原因之一。在我看来,这就是禅:无念创作。

你是否有自己的冥想练习?

二十出头的时候,我曾认真考虑过出家为僧。这些年来我一直坚持修行,家里还配备了一个感官剥夺舱。它是我生命中非常重要的一部分,也是我身份认同的重要组成部分。

我真正想做的一件事就是尽可能地摆脱教条。我谈论的是同样的理念,但我不想让人们因为我用传统形式表达而产生抵触情绪。保持世俗立场可以避免这种本能反应。

创作这些作品时,你的心态是怎样的?

我总是觉得,画画之前冥想一下,效果会更好——每次都这样。有时候我会忘记,但冥想真的很有用。坦白说,冥想让我各方面都做得更好。尤其是在开始画画之前,冥想能让身体平静下来,清空思绪。

格雷格·邓恩的《两座金字塔》| 2012年5月17日

你希望通过你的艺术作品达到什么目的?

很多时候,这样做是为了帮助人们提高对大脑的认识,并打破人们以往描绘大脑的固有方式。看看插画师们通常是如何描绘大脑的,简直太刻板了。每个人都只是在基本的科学插图上进行重复。我真想大喊:“够了!”

大脑是已知宇宙中最复杂、最令人惊叹的物体,每个人的脑袋里都装着一个。我们常常会过于沉迷于各种细节,以至于忘记停下来,去记住一个事实:我们的意识和存在都源于这个奇迹——而我们却从未认真思考过这一点。

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COMMUNITY REFLECTIONS

3 PAST RESPONSES

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Corinne Schnur May 9, 2018

Wow. Gorgeous.

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Patrick Watters May 7, 2018

Beautiful. ❤️

My son and daughter-in-law share a deep appreciation likewise though in practice as professor and medical doctor; he a PhD in astrophysics (cosmology), and she a neuroscientist and OB/Gyn MD.

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WALTER LUIS BASTOS DOEGE May 7, 2018

astonishing work about the brain and human being, consciousness and neuroscience, art and science. Wonderful article.