我们对于精神障碍的理解和治疗是原始的。为什么呢？它对于我们的社会所形成的负担非常巨大。四分之一的女性会在她们生命中的某个阶段经历一次抑郁症发作（男性则是这个机率的一半）。大多数的人不会去看医生，或者接受诊断。那些有去求医的人当中，有40%对所配的第一个抗抑郁药物不起反应，而这些人当中，又有60%的人对第二个抗抑郁药物不起反应。精神分裂症患当中，有半数会好转，或者能够过着合理的生活：另外半数的人会复发，或者根本就不会复原。神经性厌食症夺走人命的机率，比任何其它精神障碍来得高。但是，精神障碍只是脑部障碍的一个类别——而这个类别可算是虚假的。
多发性硬化症、帕金森氏病、中风、甚至阿尔茨海默氏病的治疗，依旧深深的差强人意。运动神经元病总是致命的。这为何应该如此呢？我们为什么不能更有效地治疗大脑的功能障碍呢？答案很简单：我们对于大脑的操作理解得不够。但是这又引发了更复杂的问题。我们所谓的“理解”是什么意思呢？我们到底在寻找什么？我们需要知道什么？
我们先从心脏说起吧。不是因为古人以为它是情绪的所在，也不是因为我们谈及为了爱情而心碎，而是因为它能够说明，“理解”身体的一个部位如何操作是什么意思。
最根本的发现就是，心脏是一个泵：意思是说，它提供了维持血液循环的动力。你不需要知道它怎么操作，也能复制它的作用：一台心肺机会输送血液，但方式跟心脏是不一样的。因此，它是类似物而非同源物。但是，你必须知道循环如何操作，才能理解心脏的结构。
发现这一点的人，是17世纪的英国医生威廉·哈维（William Harvey）。他受到启发，预测了动脉和静脉之间，一定是以微小的毛细血管连接。他自己没有看到它们：它们只有在显微镜发明过后才观察得到。但是，一旦循环的设计被发现，很明显的，从身体进入心脏右边的（氧量低的）血，必须先到肺，在那里充氧，再回到心脏的左边，然后再往外传到身体去。血只能往一个方向走，而这就是为什么心脏里会有避免回流的瓣膜。这也解释了瓣膜受损为什么会减弱心脏向肺或身体传输血液的能力，视哪一个瓣膜受损而定。因此，如今，人们可以开发非常成功的手术，以一个复制瓣膜功能的形式，更换受损的瓣膜。
下一个问题是，泵如何操作。心肌如何产生一个协调的挤压动作，将血液推进？我们现在已经理解让肌肉收缩的物理化学流程。我们也理解，心脏有一套系统，能协调所有四个心室的收缩。因此，若是心脏开始不规律地跳动的话，我们就知道该怎么做。我们也发现，心脏有着自己的血液供应，而这可能会被阻塞，从而造成心脏受损。因此，我们设计了开通冠状血管的方法。另外，我们因为知道冠状血管为何阻塞，所以能够减少这样的事发生的可能性。
在活人里头研究心脏功能，有许多方法。有些方法较为近期：可识别的心脏疾病数目增加，不是因为发生的疾病种类增加，而是我们更有能力辨认心脏故障的各种方法。因此，治疗已经变得更有效、更具针对性：我们知道哪里出了问题，也在某种程度上知道该怎么处理。当然，我们不能理解一切；现在还不能。但是，每一个层面的理解，造成了特定的进步。
要是一切都失败的话，我们甚至可以移植心脏。这样的事，曾经是不可能的。我们可以这么做，是因为我们对于免疫系统的操作和身体如何辨识“自己”理解了许多。心脏不再是神秘的；我们已经理解了它操作的原则。当然，我们还有许多可学到的事物。但是，通往那种知识的道路相当清楚。
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论及大脑的话，我们清晰的视野，突然变得模糊了。大脑像心脏一样，是以特化的细胞构成的：神经元。我们相当理解每一个神经元如何被刺激，也相当理解它如何将这个刺激传给下一个神经元。但是，一个主要的问题来了：我们知道一组心肌如何组成一个泵，却不知道一组神经元如何组成一个想法、一个记忆、一个决定、一个情绪。我们知道它一定是一个神经元网络：模拟显示，这样的构造赋予的性能，很难根据我们观察个别神经元的作用而预测出来。但是这样的构造，如何代表我们知道大脑能够做的事呢？
神经元以一种特定的方式操作：大脑是一台电化学机器。每一个神经元会被另一个神经元所分泌的化学物质所刺激：这接着会发动一个电信号，而它会沿着神经元的纤维传输，导致另一个（或者同样的）化学物质被分泌在下一个神经元上面。但是，这不是一条简单的链：每一个神经元可以和大约一万个其它的神经元沟通，意思是说，它的排列多得令人难以置信。大脑中有大约一千亿个神经元，而它们之间有大约一千兆个可能的连接。
尽管如此，假设我们知道每一个神经元在每一个刹那在做什么——它们在哪里分泌什么化学物质。我们再假设我们可以将这一切，跟大脑在那一刹那正在做的某一件事（例如，让你感到饥饿，或者看到你认识的人），挂钩在一起——这是现代神经科学远不能及的境界。我们真的会“理解”我们所观察的事物呢？我们会“知道”这样的模式为什么会代表一个想法、一个感觉、一个动机或情绪状态呢？那么，我们是否能够预测一个不同的精神状态（例如，口渴，或者辨识一张钞票）所需要的事物呢？没有一个神经功能理论，能够让我们这么做，除了模糊地概括，这是某个神经元的构架或者网络所负责的（在大脑的不同部位之间，这甚至会有所不同）。我们其实不知道该寻找什么。
我们也在另一个层面上理解大脑。大脑的不同部位会做不同的事。我们知道，产生动作、接受感觉、处理眼睛传来的信息等等的区域是分开的（但是它们之间的界限是模糊的）。比方说，我们知道，视觉信息会逐步通过一系列的视觉检测区域，而这些区域各自会提取我们看到的事物的一个元素（形状、颜色、动作，等等）。然后——谜题来了。大脑会以某种方式将这一切结合在一起，让我们在一个体验中看到一个有了它所有属性的物体。我们不理解这些如何发生。虽然我们可以测量这些区域里头的神经元的活动，但是我们不能构造一个似乎合理的方法，解释这种活动如何导致我们知道在那里发生的现象。
在神经元的层面上发生的事，跟大脑的已知功能挂钩在一起的这个问题，非常关键。我们对于其它器官的知识，完全没有帮助：我们不能利用我们对于心脏、肝脏、甚至（非常复杂的）免疫系统的知识作推断，来真正地认识大脑。心理学描述了大脑的工作；神经科学旨在描述大脑如何操作。两者之间又神秘又似乎深不可测的隔阂，不仅对于心理学，也对于我们所有理解人性意义的尝试，形成了巨大的困难。我们的身份，就是我们的大脑造就的，而我们奇妙的双手，容许我们执行它的命令。但是，如果我们不能精确地解释我们如何决定做出一个动作，更别说是如何学会更准确地做出这个动作，那么我们连尝试最大的任务——解释大脑如何产生意识——又怎么能够办得到呢？
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我们在这里看到了类似物令人诱惑的力量。我们可以建造一台电脑，让它以许多（到目前为止，不太先进的）方式，复制人脑能够做的事。它能够做出绝大多数人类不能胜任的运算。它可以做决定。它可以学习。它可以储存资料。它甚至可以骗一个人，让他或她以为自己在和另一个人沟通。我们能够从这个事实，学到有关我们的大脑如何做出类似事物的任何知识吗？
一点也不会。一台电脑不是一台电化学机器。它操作的方式，和人脑大有不同。它是在模仿大脑所做的事，但不是在复制它，就像一个电子钟模仿一个机械钟一样。人工智能可以帮助人类，可能会取代人类，甚至可能会消灭他们：但是电脑设计员不需要知道大脑如何操作，就像心肺机的制造商不需要认识心脏一样。在这两者当中，我们只需要知道它的功能。
如果你的车厂的机械师不理解你的汽车的引擎如何建造的话，那么他也将不能说出为什么车子会发出那撞击声，也将不能说出如何解决这个问题。要是你向任何一位精神科医生询问，大脑发生什么事会让人变得抑郁，她也许会提及血清素。血清素是神经元分泌的许多化学物质之一。精神科医生会挑出这一个，是因为大多数用来治疗抑郁症的药物，似乎是通过改变血清素在大脑中的水平而产生效用的。改变去甲肾上腺素（一个相关的神经递质）也是有效的。
尽管如此，没有任何证据显示，抑郁症患者大脑的血清素或去甲肾上腺素水平，跟平常有任何不同。其中的逻辑是有缺陷的：你用橡皮膏盖住你的手指上的伤口，而这会帮助复原；但是伤口不是因为缺乏橡皮膏所导致的。因此，改变血清素可能会加速一些人的复原——有些人连这一点也会质疑——但这没有告诉我们抑郁症是什么，也没有告诉我们它当初是怎么发生的。
目前，一位病理学家将会无法将一位抑郁症患者的大脑和一位精神正常的人的大脑区别开来。（要是给了他一个多发性硬化症患者的大脑的话，他就会看得出疾病所造成的疤痕。）另外，要是你去拜访一间精神科医生的诊所的话，你不会找到任何帮助诊断的机器或血液检验。这跟隔壁的心脏科医生是多么的不同啊！
神经内科医生的情况会比较好一些。现代的成像技术，往往能够揭发大脑出了什么问题，因为这些疾病一般是因为大脑的结构体发生了看得到的变化而导致的。这里，问题是要知道该怎么处理它，除非它是一个能够切除的东西，如一个肿瘤。其实，这对神经科医学的现状是有点不公平。有些情况，可能至少会有部分有效的治疗方法，而这是一个活跃的研究领域。 比方说，多发性硬化症的治疗在这十年来已经进步了许多，而有几个有希望的迹象，显示我们再过不久就能够帮助受损的脊髓修复自己。但是，到目前为止，神经内科医生有的治疗方法有限，而论及大脑如何操作，以及如何修理大脑的话，这也反映了我们对于这些的无知。
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跟神经系统疾病不同的是，精神疾病是完全根据症状而诊断和分类的。没有任何客观的测试、血液检验、扫描、或者记录。这已经不再适用于医学的其它任何领域（所有的医学曾经是大致上以症状为基础的）。有许多技术可供使用，而这些技术不仅在临床上被应用，也已经作为大脑研究的一部分。它们非常有用；的确，它们是必要的。但是它们在精神病学中就无用了。精神病学已经努力让症状的使用又可靠又一贯，但是成效参差不齐。
美国精神病学协会开发了一套正式的症状分类，而它非常有助于让不同诊所或国家的精神科医生以同样的方式诊断精神疾病。但是这个系统突出了两个主要的问题：每个疾病有许多数目不一的症状，因此这可能会在每一个类别中隐藏分别的障碍；另外，每一个障碍的症状在某种程度上会重叠，从而造成各诊断之间的分别被模糊了。还有另一个复杂之处：人与人之间的大脑有所差异，在基因上是如此，而经历也会造成这样的差异。因此，大脑的某个障碍所产生的症状，可能会因人而异。精神科的诊断相对地少的原因，就是我们不知道如何更细地分析它们。
精神科的障碍那么少，令人非常惊讶。但是这个诊断系统本身已经被封为精神病学的专业结构体的一部分，因此难以质疑或改变。医学的历史向我们证明，为疾病分类（理解它们的第一步），但是单靠症状来进行分类，总是不准确的，而这么做会低估一个器官或系统可能出现紊乱的方式的复杂性和种类之多。比方说，呼吸困难曾经是个诊断：我们现在知道，它可能是许多背后的疾病所引起的，包括心脏、肺、血液或大脑（例如，焦虑症）的几种疾病。
我们再来看看抑郁症。我们对于大脑的哪些区域负责产生情绪，有了一些概念，甚至也对于大脑的哪些区域可能在抑郁症中（我们假设它是单一的障碍，但它很肯定不是）出现功能失调，有了一些（很概略的）资料。但是在我们对于抑郁症患者（或者精神分裂症患者、或者强迫症患者，或者其他）的大脑的不同之处，有了精确的知识之前，我们不会知道如何解决它。
这未必意味着我们必须理解大脑的这个区域如何产生我们称为“抑郁”的经历，就像我们不必理解大脑如何产生意识，也能开发有效的麻醉药一样。就如我们所看到的一样，部分的知识，有时候足以提供有效的疗法。爱德华·詹纳（Edward Jenner）不需要知道免疫系统的任何事物，也能在18世纪后期开发疫苗接种：他只是观察了天花在照顾牛的人当中的发生率 。他不知道疫苗接种如何产生效用；但是这并不会防止它变得非常有效。我们可能会在机缘巧合之下发现一个抑郁症非常有效的疗法，但又不理解它为何奏效、如何奏效：医学的历史充满了这种巧合（例如，青霉素的发现）。但是若要得到完整的理解，我们就必须知道哪里出了问题。
我们为何对于抑郁的大脑还没理解得更多呢？
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我们再来转移焦点，这次来看看癌症。这一百年以来，癌症的治疗已经有了惊人的进步——但是我们都知道，我们还有许多的事要做。如今，患上急性白血病的孩子当中，有四分之三会存活。对于一些其它癌症来说，故事就没那么鼓舞人心了，但是趋势是很明显的，而新疗法的到来，相当令人兴奋。
精神病学则不然了：大多数的药物，不是已经存在了许多年，就是旧药的修改品（我不是在假设精神疾病的所有有效疗法，目前是或者将会是以药物为基础的）。癌症的前景光明的原因，就是研究有了可信的和经验证的模型。动物会患上癌症，或者可以被促使患上癌症。这些癌症和人类的癌症是非常相似的。癌细胞可以在培养皿里头培养，而它们在那里的行为，可看得出是像癌症一般。我们理解癌症是一个遗传性的疾病：它是因为控制细胞成长的基因发生突变而形成的。我们认识大多数的这些基因，也知道它们如何变化。
这个事实，加上我们拥有良好的实验模型，正在促成新一代的疗法。比方说，以针对癌细胞，并且将之杀死的抗体为基础的药物已经被开发，而还有更多药物的发展正在进行当中。目前的化疗又粗糙，效力又有限，副作用又严重，而这些药物希望能够带来的疗法，比起化疗要好得多了。因此，论及癌症的话，有许多原因让人能够怀着希望。
然而，通往精神病学的隧道，依旧是非常黑暗的。尽管有许多人提出相反的论点，但是神经科学没有任何精神疾病的可信实验模型。我们也不能在培养皿里头培养神经元，来代表某个精神障碍。因此，我们不能很好地研究它。许多大型制药公司简单来说，已经放弃对于精神疾病新药的研究：它们看不见眼前的道路；未来的希望，更是在于小型生物技术初创公司。我们要依赖学术性神经科学来提供这当中的许多答案，但是纵观以上所述，技术上和理论上的障碍，依旧令人生畏。
现在活着的神经学家，比以前来得更多，而各个政府和其它机构已经宣布了协调的方案来解决这些问题。有些方案没有经过太多的深思熟虑。但是，至少总体的问题已经被承认了。目前的科学气候非常专注于细胞的生物学，或者细胞包含或者刺激的基因。我们更加认识构成大脑的细胞，也更加认识它们如何建立或者改变它们的连接。我们最近对于基因组的理解有了进步，而这不仅对于大脑的研究，也对其它的领域，都有了影响。对于分子和细胞生物学，以及遗传学来说，这是振奋人心的时代。然而，向大脑作为器官的功能进行跃进，似乎仍旧不可逾越。这就是为什么精神病学会有一段时间保留在目前的状态。
但是，总有一天，某个地方的某一个人，会踏出关键的一步或几步，而我们就会进入精神病学的新世界。这个世界，将会让精神科医生在他们的病人当中所看到的事物，和大脑中看得到的事物，挂钩在一起。它的理解，可能会是在细胞的层次上：哪些神经元故障了？或者是在化学的层次上：是否有异常的化学物质被分泌？或者是在系统的层次上：是否有异常的网络或构造在运作？为了得到真正的理解，我们就必须能够以一个具逻辑性、有意义的方式，从每一个层次，往其它层次进行推断。就像在科学的其它领域当中一样，关键的考验，就是我们单单看了这些数据，是否能够预测某一个神经或心理状态。之后，我们也必须知道如果解决它。也许到了这个地步，我们会看到心理学和神经内科之间长久以来的分歧得到和解。
阿尔茨海默氏病已经从精神病学的领域，转移到神经内科的领域，这是很有趣的。它为什么被重新分类呢？因为我们已经对于此病背后在大脑中的病变，有了一点理解。医学家可以看得到阿尔茨海默氏病患者的大脑中出了什么问题。这个障碍本身没有改变，但是我们对于它的理解已经改变了。我们似乎能够合理地希望，这最终会促成有效的预防——没了对于神经系统问题的详细理解，我们就不可能会想象到这一点。让我们期待精神病学其余的领域都会往着同样方向走的那一天。
这样，精神疾病的灾害，这个对于个人和社会又悲惨又令人陷入瘫痪的负担，也许终于能够开始缓解。
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