认知梯度与认知层级
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这样一种说法通常被用来解释新皮质的组织结构。这是一种简单而又极具启发意义的说法。它是建立在新皮质的三级层次的说法基础之上的。
半脑后半部分的第一层级指的是初级感觉投射区域。这些区域是以一种“刺激定位”（stimulotopic）的方式进行组织的，这大致意味着，刺激区域到皮质区域之间存在点对点的投射。这种投射是连续性的（用数学的语言来形容就是“同胚的”）。这意味着刺激区域的相邻点投射到皮质空间的相邻点。初级感觉投射区域包括位于枕叶的通过视网膜定位的视觉皮质，位于顶叶的通过躯体定位的躯体感觉皮质和位于颞叶的通过频率定位的听觉皮质。额叶的第一层级指的是运动皮质，它是通过躯体定位的。刺激区域与初级感觉投射区域之间的映射在拓扑学上是正确的，但在度量上却是失真的。不同皮质区域对应不同的刺激区域，这不是基于它们的相对规模，而是基于它们的相对重要性。
第二层级参与更复杂的信息处理过程。这些区域不再以刺激定位的方式进行组织。不过，上述每个区域依然与特定的模态有关。这些皮质区域被称为“异模态联合皮质”，位于初级感觉投射区域附近。
最后，第三层级所包含的皮质区域是在大脑进化的最后阶段才出现的，也被认为是负责处理最复杂信息的中坚力量。这些皮质区域不针对特定的模态。相反，它们的功能就是整合各种模态的信息。这些区域被称为“多模态联合皮质”，包括颞下皮质和顶下皮质，当然还有前额叶皮质。如果对脑损伤效应进行客观实际的检查，不要先入为主，就会得出与大脑模块化理论截然不同的观点。
大脑皮层相邻部分的损伤会导致相似的认知缺陷，虽然这些缺陷不是完全一致的。这意味着新皮质的相邻区域的认知功能是类似的，从一种认知功能到另一种认知功能的渐变对应着皮质表面轨道的连续渐变。认知在大脑皮层上的分布是渐变且连续的，绝非模块化或相互割裂的。我将这种组织模式称为“梯度”。可以用梯度来形容多模态联合皮质，异模态联合皮质多多少少也具有梯度的特点。初级感觉投射皮质的梯度特点最弱，还保留着鲜明的模块化特征。
我最早是在20世纪60年代想出认知梯度的概念的，当时我刚刚开始学习神经心理学。和其他同学一样，我一下子接触了大量的神经心理综合征，一份无穷无尽、各不相同的疾病名称清单。我开始思索如何建立一个连贯而又简单明了的体系，将这些神经心理学综合征都容纳进去，以方便对它们进行研究。梯度模型能够很好地满足我的要求，因为我可以将这些病症放在模型中进行研究，而不是单靠死记硬背。后来我意识到，皮质功能组织的梯度概念也是一个理解大脑和大脑疾病的强有力的概念工具和理论工具，要比将大脑皮层理解成不连续的功能区的主流观点更加有力。我的梯度理论能够让我在实证地观测大脑某个部分的损伤之前就对其效果进行精准的预测，我对此乐此不疲。该理论还有助于解释新皮质的不同部分是如何获得相应的功能的。我开始将我的梯度理论当作神经心理学领域的门捷列夫的元素周期表。
我最先和来自巴库（位于里海的阿塞拜疆共和国的现首都）的艾克提巴尔·扎发洛夫分享了梯度理论。艾克提巴尔是莫斯科国立大学心理学系的学生，是比我晚入学几年的师弟，也是被我照顾的对象。艾克提巴尔是一个聪慧异常的通才，在数学方面天赋过人，他的研究领域是文化矛盾。他对西方哲学和文学了然于胸，思维严密又极具创意，他的东方底蕴更加深厚。
机缘巧合之下，我为艾克提巴尔被莫斯科国立大学录取也出了一份力。申请者接受研究生的面试也是录取流程的一部分。教务处提醒我们注意，心理学系对“精神不稳定”的申请者具有特别的吸引力。由于有这样的担心，再加上受到我们所处的文化的影响，我们接到了这样的指示：小心疑似“精神病”的申请者，并用荧光笔偷偷地在他们的档案上做标记——这像一个“死亡之吻”，档案被做了标记的申请者将无法圆梦莫斯科国立大学。
在7月的一个酷热难耐的下午，我坐在莫斯科国立大学位于驯马场广场的老校区的一个没有空调的办公室里，强忍着酷暑听办公桌对面一个口齿不够伶俐的年轻申请者讲话，总是忍不住走神。与此同时，我的好友娜塔莎·卡琳塔坐在旁边的办公桌后面试一个打扮得体、头发乌黑、身材瘦高的南方学生。这个年轻人不过十几岁，却能说一口流利的俄语，只是带着明显的高加索口音。于是，我为了解乏，偷听了他们的对话。年轻人谈到了哥德尔定理，娜塔莎的目光变得越来越呆滞，显然是一点儿都没有听懂。当这个南方年轻人谈到图灵机的时候，我看到娜塔莎的手伸向了荧光笔。因为我已经发觉年轻人与我志趣相投，于是我立即向娜塔莎提议互换面试者。本应由我负责面试的语无伦次、不够聪明的面试者归了娜塔莎，我完成了对这个南方年轻人的面试。
我写下了对艾克提巴尔的盛赞之词，他成了心理学系的学生，或许是整个心理学系最聪明的学生。在这段经历之后，艾克提巴尔就开始追随我，把我当作他的保护者。很快我们就因为对方在学术方面的造诣而彼此敬仰，一旦有了异乎寻常的观点和理论都会首先告诉对方，看看对方的反应。
几年之后，在我要离开苏联之际，艾克提巴尔从莫斯科飞到里加与我告别。我们在我父母位于三楼的公寓的卧室里畅谈了一夜。
我率先告诉了艾克提巴尔我朴素的梯度理论，该理论与我们学到的大脑相关理论完全不同。我们的交谈颇为风雅，我们品着格鲁吉亚红酒，吃着午餐，从大学校园旁边的国防部酒店的屋顶上俯瞰整个莫斯科，这个酒店被同学们戏谑地称为“五角大楼”。
艾克提巴尔被我的观点打动了，并表示赞同这一想法。因此，我决定进一步发展它，于是在第二天和亚历山大·卢里亚讨论了这一观点。我一直认为我的梯度模型直接来源于卢里亚有关大脑-行为关系的研究方法。但出乎我的意料，他并不这样认为，他赞成的是更加传统的“定位论”，因而基本上不赞成我的观点。卢里亚的优点之一是，即使你在科学辩论中与他持有不同的意见，也不会伤害他与你的私人关系。即便他并不认同你的观点，他也不会感觉受到了威胁。他从来不会被激怒，总是处于热情与和蔼的无动于衷之间，当时他的态度就是这样。
15年后的1986年，我写下了我的梯度理论，当时我有幸在耶路撒冷希伯来大学的高等研究所做了一年的访问学者。具有讽刺意味的是，我受邀加入的智库是专门研究认知的模块化的。该智库的其他成员，包括来自世界各地的著名神经心理学家和认知神经科学家都支持模块化的观点，于是我成了整个团队中令人头疼的标新立异者，竭力为一个被众人反对的观点摇旗呐喊。我们在学术上的分歧并没有妨碍形成一个非常温暖、振奋人心的氛围。我们所有人都建立了亲密的友谊，现在依然是密友，我也将在耶路撒冷的一年当作我人生中最幸福的时光。
当我介绍认知“皮质梯度”概念的期刊文章最终于1989年发表，之后又以一本书的一章被出版的时候，它几乎被科学界忽视了。1989年那篇论文被发表的过程本身就足够让人沮丧。某个一流期刊拒绝发表这篇文章，在评审中对其进行了严厉的批评，认为它是无稽之谈，尽管我觉得该期刊理应是这篇文章的归宿。最后，这篇文章终于在一个影响力较小的期刊上发表了，果然，它没能引起足够的重视。模块化的概念在当时太深入人心，太有魅力了。事实上，我在多年后之所以做出不再全职从事学术研究，而是开设私人诊所的决定，在很大程度上就是受到了此次以及其他一些失败经历的影响，因为我没能对我所在领域的、我所认为的（我的看法可能是正确的，也可能是错误的）平庸的时代思想产生影响。我没能打破它，而为了取得学术意义上的“成功”，我就不得不成为“多数人俱乐部”中的一员。我不能将我的学术生涯建立在我完全不赞同（更别说遵照它了）的趋势上。一段时间过后，耶路撒冷的智库成员被要求为一个有关模块化的专刊供稿。秉承一贯的叛逆作风，我用“模块正统理论的兴盛和覆灭”作为论文的标题，通过临别赠言的形式预言了模块化理论在不久之后的覆灭。
事实上，到20世纪90年代末，模块化理论就在衰退了。近代科学出现以前的神经心理学最后的痉挛正在走向终结，大脑皮层的梯度理论正在积聚优势。至少在美国，这种情况的出现在很大程度上受到了杰伊·麦克莱兰和玛尔塔·法拉等人的计算结果的影响，对他们的直觉起到启发作用的正是神经网络范式，以前在莫斯科国立大学读书的时候，我也是在同一种范式的启发下形成了自己的思想。我认为，这代表认知神经科学领域的一种真正的范式转变，和所有范式转变一样，这意味着一场艰苦的战役。奥利弗·萨克斯在其著名的文章“盲点：科学中的遗忘与忽视”中将我们近来对大脑看法的转变比作20世纪初的物理学的范式转变。 在那个时候，研究离散物体的牛顿物理学被电、磁和引力等新的物理学抢尽风头。
之后我会在本书中指出，模块化的概念并非一无是处。模块化理论或许能够准确地反映古老的神经组织原则，但它在后来的进化过程中被梯度原则取代了。如果真是如此，那么大脑的进化与我们对大脑的学术认识的发展之间就存在神秘的相关性。大脑的进化和我们提出的大脑理论的发展都发生过范式转变，即从模块化范式转变为交互式范式。基因组学的现代工具至少在一定程度上可能会成为有助于解决模块化理论和梯度理论争论的一个新的强有力工具。越来越多的研究为大脑中的区域基因表达绘制了地图。将新皮质与大脑其他部位的功能组织地图和区域基因表达地图重叠在一起，研究二者的一致性程度，将会是一件非常有意思的事情。先验的模块化意味着功能不同的大脑部位应当与具有不同的基因表达模式的区域相对应。相反，新兴的梯度理论可以预测并不存在这种明显的对应关系。