在生活中,看到別人在干什么,就好像自己也在干同樣的事情一樣:看到別人在吃東西,自己的口水就來(lái)了;看到別人打球,你就渾身是勁……為何會(huì)有這樣潛移默化的作用?科學(xué)家發(fā)現(xiàn),原來(lái)都是一種叫做鏡像神經(jīng)元的細(xì)胞在起作用。
人類大腦有若干鏡像神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)專門傳輸和了解別人的行動(dòng)和意圖,以及別人行為的社會(huì)意義和他們的情緒?!拔覀兪欠浅I鐣?huì)化的動(dòng)物,”李乍那迪說(shuō),“我們的生存是建立在明白其他人的行動(dòng)、動(dòng)機(jī)和情緒之上的?!薄扮R像神經(jīng)元不是通過(guò)概念推理,而是通過(guò)直接模仿來(lái)讓我們領(lǐng)會(huì)別人的意思。通過(guò)感覺(jué)而非思想?!贝税l(fā)現(xiàn)觸動(dòng)了許多科學(xué)規(guī)則,改變了對(duì)文明、移情作用、哲學(xué)、語(yǔ)言、模仿、孤獨(dú)癥和心理療法的理解。此發(fā)現(xiàn)為文明的進(jìn)步提供了生物學(xué)基礎(chǔ)
【鏡像神經(jīng)元的發(fā)現(xiàn)】
我們剛開(kāi)始注意到鏡像神經(jīng)元,并不是為了找尋證據(jù)來(lái)支持或駁斥哪個(gè)哲學(xué)觀點(diǎn);我們當(dāng)時(shí)是在研究大腦的運(yùn)動(dòng)皮質(zhì),特別是掌管手及口部動(dòng)作的F5區(qū),想要了解其中神經(jīng)元的放電型態(tài),與執(zhí)行特定動(dòng)作的編碼關(guān)系。為了這個(gè)目的,我們記錄了獼猴腦中個(gè)別神經(jīng)元的活性;同時(shí),我們實(shí)驗(yàn)室擁有各式各樣的刺激,可用在猴子身上。當(dāng)猴子執(zhí)行不同的動(dòng)作時(shí)(譬如伸手去抓玩具或食物),我們就能夠觀察它們腦中特定的神經(jīng)元組同步活化的情形。
從這樣的實(shí)驗(yàn)中,我們開(kāi)始注意到一些奇怪的現(xiàn)象:當(dāng)我們之中有人伸手去抓食物時(shí),猴子腦中的一組神經(jīng)元也活化了,就跟他們自己伸手去抓食物時(shí)一模一樣。一開(kāi)始,我們懷疑這個(gè)現(xiàn)象是由一些平常的因素造成,好比說(shuō)猴子在觀察我們的行為時(shí),也進(jìn)行了未受注意的動(dòng)作。但當(dāng)我們想辦法排除了這種可能性以及其它因素(好比猴子預(yù)期會(huì)有食物的供應(yīng))之后,我們才體認(rèn)到這種與觀測(cè)行為相連的神經(jīng)放電活性,是行為本身在腦中的真實(shí)呈現(xiàn),與這項(xiàng)行為的執(zhí)行者是誰(shuí)并無(wú)關(guān)聯(lián)。
恐懼·鏡像神經(jīng)元
菌體裸蓋菇素產(chǎn)生的迷幻劑,開(kāi)始撐起緋紅的夢(mèng)界。緋紅的夢(mèng)界里有地精的宮殿,藍(lán)色波浪海的柔順繚繞的全身若有若無(wú),若真若幻隨風(fēng)飄蕩起來(lái),一起葬身在血色花瓣。獨(dú)自一人朝著漫無(wú)邊界的藍(lán)色清涼氣氛下行走,腳下是壓抑的墨黑地板,似乎沒(méi)有來(lái)回的地板聲音也沒(méi)有跡象一樣,鏗鏘的砸在地面,驚動(dòng)腳底一池黑色波紋,隨之明白地板是黑色的污水凝集而成。污水底有調(diào)皮光滑的蝌蚪,倏而消散在眼底。
貝克特,貝克特。那個(gè)寫(xiě)書(shū)的人,也是曾經(jīng)追求過(guò)這個(gè)罷?薩繆爾?巴克利?貝克特。
抬頭,蒙蒙然聽(tīng)人講起邏輯推理學(xué)。
“最后,也許有必要對(duì)‘穆勒四法’說(shuō)幾句話。英國(guó)哲學(xué)家穆勒歸納了求同法、求異法、共變法和剩余法等探求因果關(guān)系的基本方法,它們的原則可以簡(jiǎn)單歸納為:相同結(jié)果必然有相同原因;不同結(jié)果必然有不同原因;變化的結(jié)果必然有變化的原因;剩余的結(jié)果應(yīng)當(dāng)有剩余的原因。容易看到,‘穆勒四法’是力圖在現(xiàn)象的比較中發(fā)現(xiàn)因果關(guān)系。應(yīng)當(dāng)說(shuō),比較法是人們?cè)谔剿饕蚬P(guān)系時(shí)經(jīng)常使用的方法。即使在社會(huì)科學(xué)研究中,比較法也經(jīng)常被利用來(lái)探求、闡述社會(huì)現(xiàn)象之間的因果關(guān)系。
果關(guān)系是“現(xiàn)實(shí)”關(guān)系,只有在原因現(xiàn)象和結(jié)果現(xiàn)象已經(jīng)發(fā)生之后,我們才說(shuō),原因A和結(jié)果B之間存在“因果關(guān)系”。而“邏輯推理”是一種“理論”推導(dǎo),它不需要任何現(xiàn)實(shí)性做支撐,條件就必然蘊(yùn)涵結(jié)論。演繹推理的邏輯結(jié)構(gòu)是:
若A包含于B,并且B包含于C,則A包含于C。就象初等數(shù)學(xué)中A<B并且B<C,那么A<C一樣。
但是因果關(guān)系卻不具有這種傳遞性。即A是B的原因,并且B是C的原因,卻不能得出A是C的原因。即結(jié)果原因的原因,不是結(jié)果的原因,就象西歐封建社會(huì)中的等級(jí)關(guān)系那樣:我的附庸的附庸,不是我的附庸。”
“好了。今天的課講到這里。”
蒼老的聲音,是教授的茶杯里濃郁解渴的茶水開(kāi)始咕咚咕咚的滑入脾胃。里面?zhèn)髡f(shuō)是銀耳樹(shù)的茶葉,一百才能年成活一次,可惜如今被用來(lái)沖茶。得過(guò)癌癥的人說(shuō)過(guò),銀耳樹(shù)茶葉的味道猶如香酥美味的芝士餅干,而如今它只負(fù)責(zé)泡茶而已。
微微瞥了一眼,教授端茶杯的樣子,從玻璃外的我看的清清楚楚。良久他似笑非笑的看了我一眼,蒼老略有些發(fā)抖的手指在空中升起,樹(shù)脂莢膜的眼鏡被不知來(lái)自何處的光照的全部銀白。我只能看見(jiàn)他吹下皺紋的臉,還有空中清晰顫抖的方向。努著嘴順著方向,似順著數(shù)學(xué)題中的空間向量,我向教師外最內(nèi)的那一道走廊走去。
盡頭是一件屋子。屋子的中間擺放著一面白色純潔的鏡子。我這個(gè)亙古的男孩穿著比自己更年老的盔甲,歪著頭向下垂去。繚繞在黑暗里的氣息猛然熒熒發(fā)綠,玻璃開(kāi)始粉碎,像是被冰冷堅(jiān)硬的石頭快砸入邊框,粉碎的玻璃開(kāi)始從邊緣碎裂直到中心,冰峰忽然從地板冒出刺穿地面,瘋狂的向上彌漫,直到包圍了整個(gè)鏡子,開(kāi)始碎裂的凝結(jié)。凝結(jié)后,一片冰霜。冰峰的尖頭開(kāi)始如火山一般向外噴發(fā)五角雪花,落入我的腳底,冰冷刺骨。光滑堅(jiān)硬的冰峰映著歪著頭低眉順眼的角色,不久冰峰開(kāi)始碎裂,玻璃開(kāi)始碎裂。一切轟隆隆的在一聲炸裂中斷為碎片,看不到冰裂皺紋何時(shí)蔓延在峰頂,更何時(shí)蔓延到底層,在充滿雪花的屋子里瞬時(shí)散漫了無(wú)數(shù)冰刃的碎片。菱形的隨便倒插緩緩下墜,我看到無(wú)數(shù)的菱形碎片里有我頹廢的身影。
忽然之間,腦袋沒(méi)有任何愛(ài)恨情仇,很難理解教授的語(yǔ)言,很難理解教授微微的手勢(shì),好像很難融于社會(huì)。
“這是怎么了呢?
自閉癥。
自閉癥。
那是自閉癥呢。
冥冥的螢火,冥冥的飛起。飛吧——
“……掌管手及口部動(dòng)作的F5區(qū),想要了解其中神經(jīng)元的放電型態(tài),與執(zhí)行特定動(dòng)作的編碼關(guān)系。為了這個(gè)目的,我們記錄了獼猴腦中個(gè)別神經(jīng)元的活性……特征景觀理論是一種補(bǔ)充性的假說(shuō),可以對(duì)自閉癥的次要癥狀作出解釋,比如過(guò)度敏感等……在社交過(guò)程中,鏡像神經(jīng)系統(tǒng)的作用不可忽視因?yàn)樵撓到y(tǒng)一旦出現(xiàn)了功能障礙,就可能導(dǎo)致自閉癥。癥狀包括與社會(huì)隔離、不能與心靈相通等。”
心靈的火在蔓延,還是教授的語(yǔ)句斷斷續(xù)續(xù)蠕動(dòng)在耳邊。心靈相通原來(lái)是那樣……心靈的火從胸口噴射出來(lái),燃燒在大地燃燒在冰峰,將空中迤邐的五角雪花凝為冰粒。冰粒透明澄澈,如同玻璃溶化后澄明的小球。彌蓋著欲要滴下,滴透自己的身體。地板的氣息開(kāi)始濃烈的散發(fā)玫瑰花香,花香點(diǎn)綴著寒意刺骨的冷空氣形成寒流,寒流如幽靈般闖過(guò)眼角,皮膚皺皺的紋線開(kāi)始緊繃,好緊好緊,凹凸不平的紋路瞬時(shí)如拉緊了牛之肚皮,光滑而又白透。仿佛一碰便破。
“如果你看到我哽住了,鏡像神經(jīng)元會(huì)模仿我的痛苦,你會(huì)自動(dòng)同情我。你知道我的感受因?yàn)槟隳苷嬲兄轿业母惺堋!?br/> 腦島痛苦厭惡的情緒疊起不斷,捂著腦袋使勁砸在地面。冰峰開(kāi)始抖動(dòng),白色復(fù)著在的玻璃上的冰塊開(kāi)始融化,如落幕的木偶緩緩結(jié)束默劇,閉上眼睛。
睜開(kāi)——
玻璃。黑暗。沒(méi)有冰雪,不曾有過(guò)雪峰。不曾有雪花,地還是濕漉漉的應(yīng)該是汗?;钪鴾I罷。
依然是碎片的玻璃,我想到了教授喝著茶水的樣子,陽(yáng)關(guān)折射在鑲嵌黃邊的樹(shù)脂眼睛,一臉嚴(yán)肅,緩緩?fù)A粼诳罩械氖种?,怔怔指著這個(gè)地方。遲到和調(diào)皮的孩子受懲罰的地方。昏暗的屋子天昏地暗,胡亂旋轉(zhuǎn)。頭好疼,。F5區(qū)大腦皮層的褶皺終于盟潰,剎那間沒(méi)有了任何功用。
“給我閉眼!”
閉眼吶——
凝定。
滴。
……睜……
玻璃。
碎裂的玻璃里面有我的樣子,混亂的碎裂縫隙,撫摸著一開(kāi)一合仿佛黑色的裂縫,不自覺(jué)愛(ài)上那種感覺(jué)。扭曲的用頭依靠著,找到了心靈火焰從新開(kāi)始的地方,找打了活著的源泉,找打了保護(hù),找到了保護(hù)我的東西。
你是個(gè)如此缺少保護(hù)感的孩子呃。
為什么呢,緊緊是因?yàn)樵撍赖淖蚤]癥么?
為什么呢?
地精的試驗(yàn)品。無(wú)數(shù)的繚繞氣息繞帶著藍(lán)色的綾羅綢緞,黑暗里唯一發(fā)藍(lán)的光亮。眼睛瑣碎的盯著鏡片,右眼緩緩淌血。
“在邏輯層面上,心理現(xiàn)象包括感覺(jué)、知覺(jué)、表象、記憶、思維、想象、情感和意志等,到底是那一種心理現(xiàn)象的出現(xiàn)標(biāo)志著心理的誕生?即心理產(chǎn)生的標(biāo)志是什么?是何種心理現(xiàn)象的產(chǎn)生宣告了心理的產(chǎn)生?……你,你來(lái)回答。”
“我,我不知道?!?br/> “哈哈哈哈”
“哈哈哈?!?br/> 明亮的鏡片啊,反射著小草、藍(lán)天。窗外小鳥(niǎo)飛翔的劃過(guò)美麗的弧線,弧線的輪廓有多少璀璨的星辰?
我不知道什么心理學(xué),我不知道,不要逼我啊啊啊啊啊啊啊。
不要逼我。
教棍不留情的打擊在身體,身體的淤痕隨著一遍遍有聲有力的落下,似在鞭撻著一頭蠢驢。嗷嗷的叫喚,換不來(lái)同情。大家都笑著,看不到眼睛后的眼睛是什么血色連貫在眼球,眼鏡片是一片雪茫茫的白,和嘴角似有卻無(wú)的漪淪笑容。
光的波源從葉子間漏下射在鼻尖。
外邊是個(gè)好天氣吧——
嘩!
噼里啪啦……
嘭!
玻璃。
又是碎裂的玻璃更開(kāi)始向后延伸著破碎,我看不到了,無(wú)數(shù)的我在鏡片里。伸指集中于一點(diǎn)想要觸摸鏡中的自己,于是血液順溜而下。
滴。
自閉癥。
虛幻的血恍然蔓延沾濕了所有褲子,成為另一個(gè)密西根湖泊,把我盛放在血湖的中央。血湖的每一滴水頭緩緩跳躍著升起,仿佛回音般又整齊版低沉吶喊,古版生硬;然后依然是冷靜低緩的小聲語(yǔ)調(diào)。
“19世紀(jì)德國(guó)科學(xué)家M.J.施萊登和T.A.H.施萬(wàn)提出細(xì)胞學(xué)說(shuō),認(rèn)為動(dòng)、植物都是由相同的基本單位──細(xì)胞所組成。這對(duì)于病毒以外的一切生物,從細(xì)菌到人都是適用的。細(xì)胞是由大量原子和分子所組成的非均質(zhì)的系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)上,細(xì)胞是由蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、多糖等組成的多分子動(dòng)態(tài)體系;從信息論觀點(diǎn)看,細(xì)胞是遺傳信息和代謝信息的傳遞系統(tǒng);從化學(xué)觀點(diǎn)看,細(xì)胞是由小分子合成的復(fù)雜大分子,特別是核酸和蛋白質(zhì)的系統(tǒng);從熱力學(xué)觀點(diǎn)看,細(xì)胞又是遠(yuǎn)離平衡的開(kāi)放系統(tǒng)。所有這些,對(duì)于原核細(xì)胞和真核細(xì)胞都是一樣的?!?br/> 神。
殺了我。
求你。
you are such a ...
power always be with you,
but at least
you need to find it and use it !
you are great and you are sweet!
the only thing you need to do is believe in you and forever trust yourself!
植物界裸子門掛 據(jù)說(shuō)我有自閉癥……………………
裴氏松果體智慧明珠理論—性命修真金丹意識(shí)學(xué)暨認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)探索裴氏在生命科學(xué)探索和實(shí)踐的基礎(chǔ)上,汲取了中華傳統(tǒng)文化的精華,借鑒了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)/認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的最新成果,所編創(chuàng)的具有獨(dú)特建樹(shù)的學(xué)說(shuō)“裴氏松果體智慧明珠理論”的發(fā)明發(fā)現(xiàn)將為人類啟迪智慧為世界開(kāi)創(chuàng)文明! 主頁(yè)博客相冊(cè)|個(gè)人檔案 |好友 查看文章
鏡像神經(jīng)元 大腦中的魔鏡2008-02-02 13:11鏡像神經(jīng)元 大腦中的魔鏡
2006-11-30 《環(huán)球科學(xué)》2006年第12期
撰文 賈科莫·里佐拉蒂(Giacomo Rizzolatti)
利奧納多·福加希(Leonardo Fogassi)
維托里奧·加萊塞(Vittorio Gallese)
翻譯 趙瑾
概述
◆當(dāng)人類和猴子在執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作或觀看其他個(gè)體執(zhí)行同樣的動(dòng)作時(shí),大腦中的一部分神經(jīng)元就會(huì)有所反應(yīng)。
◆由“鏡像神經(jīng)元”產(chǎn)生的直接的內(nèi)在體驗(yàn),讓我們能夠理解他人的行為、意圖或情感。
◆鏡像神經(jīng)元也許是模仿他人動(dòng)作以及學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ),從而使得鏡像機(jī)制成為人與人之間進(jìn)行多層面交流與聯(lián)系的橋梁。
約翰看見(jiàn)瑪麗的手向一朵花伸去。約翰知道瑪麗要做什么——她要摘花,可是她為什么要這樣做?瑪麗朝著約翰莞爾一笑,他猜她要把這朵花送給自己。這個(gè)簡(jiǎn)單的場(chǎng)景轉(zhuǎn)瞬即逝,約翰卻能立即領(lǐng)會(huì)瑪麗的意圖。為什么他能毫不費(fèi)力地理解瑪麗的行為和意圖?
10年前,大多數(shù)神經(jīng)學(xué)家和心理學(xué)家都認(rèn)為,我們對(duì)他人行為,特別是他人意圖的理解,是通過(guò)一個(gè)快速的推理過(guò)程完成的。這個(gè)推理過(guò)程類似于邏輯推理。也就是說(shuō),約翰大腦中有一些復(fù)雜的認(rèn)知結(jié)構(gòu),它們能詳盡分析感官采集的信息,并把這些信息與先前儲(chǔ)存的經(jīng)歷相比較,約翰就知道了瑪麗在做什么,以及她為什么要這樣做。
盡管在某些情況下(特別是當(dāng)某人的行為難以理解的時(shí)候),這種復(fù)雜的推導(dǎo)過(guò)程或許確實(shí)存在,但當(dāng)我們看到簡(jiǎn)單的行為時(shí),往往馬上就能作出判斷,這是不是意味著還有更簡(jiǎn)單更直接的理解機(jī)制?20世紀(jì)90年代初,在意大利帕爾馬大學(xué),我們的研究小組偶然發(fā)現(xiàn),這個(gè)問(wèn)題的答案隱藏在一群神奇的神經(jīng)元之中。當(dāng)猴子有目的地做出某個(gè)動(dòng)作時(shí)(例如摘水果),它大腦中的這種神經(jīng)元就會(huì)處于激活狀態(tài)。不過(guò)更讓我們吃驚的是,當(dāng)這只猴子看到同伴做出同樣的動(dòng)作時(shí),這些神經(jīng)元也會(huì)被激活。這類剛剛進(jìn)入人們視野的細(xì)胞似乎就像一面鏡子,能直接在觀察者的大腦中映射別人的動(dòng)作,所以我們稱它們?yōu)殓R像神經(jīng)元(mirror neuron)。
與大腦中儲(chǔ)存記憶的神經(jīng)回路相似,鏡像神經(jīng)元似乎也為特定的行為“編寫(xiě)模板”。有了鏡像神經(jīng)元的這種特性,我們就可以不假思索地做出基本動(dòng)作,在看到這些動(dòng)作時(shí),也能迅速理解,而不需要復(fù)雜的推理過(guò)程。約翰之所以能夠領(lǐng)會(huì)瑪麗的行為,是因?yàn)檫@些動(dòng)作不僅發(fā)生在他眼前,而且也在他的大腦中實(shí)時(shí)模仿著。很久以前,有哲學(xué)家就認(rèn)為,一個(gè)人要真正理解一件事,就必須親身經(jīng)歷。對(duì)于神經(jīng)學(xué)家來(lái)說(shuō),在鏡像神經(jīng)元中為這種哲學(xué)觀點(diǎn)找到物質(zhì)基礎(chǔ),代表了我們對(duì)理解過(guò)程的認(rèn)識(shí)有了巨大的變化。
發(fā)現(xiàn)鏡像神經(jīng)元
在猴子、人類的大腦中,都存在鏡像神經(jīng)元。不論是自己做出動(dòng)作,還是看到別人做出同樣的動(dòng)作,鏡像神經(jīng)元都會(huì)被激活,也許這就是我們理解他人行為的基礎(chǔ)。
我們的研究小組發(fā)現(xiàn)鏡像神經(jīng)元其實(shí)純屬意外。當(dāng)時(shí),我們正在研究大腦的運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)(motor cortex),特別是其中的F5區(qū)域,這一區(qū)域與手部和口部運(yùn)動(dòng)有關(guān)。通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的研究,我們希望能了解處于激活狀態(tài)的神經(jīng)元如何編寫(xiě)指令,以執(zhí)行特定的動(dòng)作。為此,我們觀測(cè)了恒河猴(macaque)大腦中個(gè)別神經(jīng)元的活動(dòng)。在猴子做出各種不同的動(dòng)作時(shí)(例如抓取玩具或食物),我們可以觀察到,猴腦中有一群獨(dú)特的神經(jīng)元,會(huì)伴隨特定動(dòng)作而放電。
接下來(lái),奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了。當(dāng)猴子看到我們的實(shí)驗(yàn)員抓取食物時(shí),它的神經(jīng)元就像它自己在抓取食物一樣被激活了。起初,我們懷疑這可能是某種不易察覺(jué)的因素造成的,比如猴子在觀察我們的動(dòng)作時(shí),是不是做了一些我們沒(méi)有注意到的小動(dòng)作呢?隨著研究的深入,我們逐漸排除了這種可能性,還排除了其他一些干擾因素,比如猴子對(duì)食物的渴望。我們開(kāi)始意識(shí)到,神經(jīng)元的活動(dòng)形式與猴子看到的動(dòng)作有關(guān),這是大腦對(duì)這個(gè)動(dòng)作本身的真實(shí)體現(xiàn),而與這個(gè)動(dòng)作的執(zhí)行者沒(méi)什么關(guān)系。
在生物學(xué)研究中,要確定一個(gè)基因、一種蛋白或者一類細(xì)胞的功能,最直接的辦法就是把它們從體系中去除,然后再看生物體的健康或行為產(chǎn)生了什么缺陷。不過(guò)這種方法無(wú)法用于確定鏡像神經(jīng)元的功能,因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)鏡像神經(jīng)元分布十分廣泛,在兩個(gè)大腦半球的重要區(qū)域都有分布,包括運(yùn)動(dòng)前皮質(zhì)(premotor cortex)和頂葉皮質(zhì)(parietal cortex)。如果破壞整個(gè)鏡像神經(jīng)系統(tǒng),就會(huì)造成巨大的影響:恒河猴的認(rèn)知能力嚴(yán)重下降,以至于無(wú)法對(duì)我們的刺激作出反應(yīng),我們也就不可能看出去除了特定細(xì)胞后,恒河猴到底缺失了哪些功能。
鏡像神經(jīng)元的作用是領(lǐng)會(huì)一個(gè)動(dòng)作的含義,還是只是直觀地記錄這個(gè)動(dòng)作呢?為了弄清楚這個(gè)問(wèn)題,我們需要找到一些辦法,使恒河猴在沒(méi)有真正看見(jiàn)動(dòng)作的情況下,也能夠理解某個(gè)動(dòng)作的含義,然后在此過(guò)程中,觀察猴腦中神經(jīng)元的反應(yīng)。我們推測(cè),假如鏡像神經(jīng)元真的促成了對(duì)動(dòng)作含義的理解,它們的活動(dòng)就應(yīng)該反映了動(dòng)作的含義,而不是動(dòng)作的視覺(jué)特征。為此我們進(jìn)行了兩個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)。
首先,我們對(duì)F5區(qū)域的鏡像神經(jīng)元進(jìn)行了測(cè)試,看它們是否能通過(guò)聲音辨別動(dòng)作。我們讓猴子觀察一個(gè)伴有特殊聲音的手部動(dòng)作(如撕紙或剝花生殼),然后記錄它的鏡像神經(jīng)元的活動(dòng)。此后,我們又讓猴子只聽(tīng)到聲音而看不見(jiàn)動(dòng)作。結(jié)果發(fā)現(xiàn),許多在“看到動(dòng)作同時(shí)聽(tīng)到聲音”時(shí)會(huì)作出反應(yīng)的F5鏡像神經(jīng)元,對(duì)聲音本身也會(huì)作出反應(yīng)。于是,我們給這類神經(jīng)元取了一個(gè)形象的名稱:視聽(tīng)鏡像神經(jīng)元(audiovisual mirror neuron)。
接下來(lái),我們又提出假設(shè),如果鏡像神經(jīng)元確實(shí)與理解動(dòng)作的含義有關(guān),那么即使不讓猴子真正看到某個(gè)動(dòng)作,只是給予足夠的暗示,讓它們能在大腦中模擬這個(gè)動(dòng)作,猴腦中的鏡像神經(jīng)元也應(yīng)該會(huì)放電。因此,我們先讓猴子觀看一個(gè)實(shí)驗(yàn)員的動(dòng)作——伸手去抓一樣食物。然后,再用一個(gè)屏風(fēng)擋住猴子的視線,讓它看不到實(shí)驗(yàn)員抓食物的動(dòng)作。這時(shí),猴子就只能依靠想象,猜出實(shí)驗(yàn)員在屏風(fēng)背后做了什么動(dòng)作。盡管如此,猴腦中一半以上的F5鏡像神經(jīng)元還是會(huì)放電。
這些實(shí)驗(yàn)證明,鏡像神經(jīng)元的活動(dòng)是理解動(dòng)作行為的基礎(chǔ)。當(dāng)對(duì)一個(gè)動(dòng)作的理解并非建立在視覺(jué)基礎(chǔ)上,而是建立在諸如聲音和動(dòng)作特征之上時(shí),鏡像神經(jīng)元仍能夠通過(guò)放電來(lái)標(biāo)明這個(gè)動(dòng)作的含義。
既然猴子的大腦中都有鏡像神經(jīng)元,那么在人類的大腦中是否也存在鏡像神經(jīng)系統(tǒng)呢?我們對(duì)這個(gè)自然而然的推測(cè)進(jìn)行了研究。首先,我們借助檢測(cè)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)活性變化的多種技術(shù),設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn),證實(shí)了人腦中的確存在鏡像神經(jīng)系統(tǒng)。例如,當(dāng)參與實(shí)驗(yàn)的自愿者看到實(shí)驗(yàn)員抓取一件物品,或者做出一個(gè)手臂動(dòng)作時(shí),他們自己的手和手臂上的相應(yīng)肌肉就會(huì)產(chǎn)生神經(jīng)興奮。這表明在自愿者的大腦運(yùn)動(dòng)原區(qū)域中,有鏡像神經(jīng)元作出了反應(yīng)。在后來(lái)的研究中,我們又利用多種體外測(cè)量方法,例如腦電圖(electroencephalogram),來(lái)檢測(cè)大腦皮質(zhì)的活動(dòng),結(jié)果也都證實(shí)了人腦中鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的存在。但我們所使用的技術(shù),都無(wú)法觸及最關(guān)鍵的一點(diǎn):自愿者觀察他人動(dòng)作時(shí),到底他們大腦中的哪些具體位置被激活了呢?為了找到答案,我們利用最直觀的大腦成像技術(shù)(brain-imaging technique)展開(kāi)了研究。
在意大利米蘭市的圣拉菲爾醫(yī)院(San Raffaele Hospital),我們進(jìn)行了一組這樣的實(shí)驗(yàn):把自愿者分為兩組,一組觀看不同的手部抓握動(dòng)作,另一組作為參照組,只盯著靜止的物體。利用正電子斷層掃描儀(positron-emission tomography,PET),我們觀察了兩組自愿者大腦中神經(jīng)元的活動(dòng)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),觀看他人的動(dòng)作會(huì)激活大腦皮層中3個(gè)主要區(qū)域。其中一個(gè)是顳上溝(superior temporal sulcus,STS),這個(gè)區(qū)域的神經(jīng)元會(huì)在自愿者觀察身體部位的運(yùn)動(dòng)時(shí)作出反應(yīng)。另外兩個(gè)區(qū)域是頂下小葉(inferior parietal lobule,IPL)和額下回(inferior frontal gyrus,IFG),它們分別對(duì)應(yīng)于猴腦中的頂下小葉以及腹外側(cè)運(yùn)動(dòng)前皮質(zhì)(ventral premotor cortex),而我們此前在猴腦中發(fā)現(xiàn)鏡像神經(jīng)元的F5區(qū)域,就位于腹外側(cè)運(yùn)動(dòng)前皮質(zhì)中。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓我們倍受鼓舞,說(shuō)明鏡像機(jī)制在人類大腦中也起著作用,不過(guò)這仍然未能充分揭示鏡像機(jī)制的作用范圍。如果說(shuō),通過(guò)讓我們?cè)趦?nèi)心體驗(yàn)看到的動(dòng)作,鏡像神經(jīng)元可以使我們直接理解這一動(dòng)作,那么,它又能在多大程度上,幫助我們直接理解這個(gè)動(dòng)作所要達(dá)到的最終目的呢?
意圖的暗示
要理解別人在做什么也許很容易,但是要明白他為什么這樣做就不那么容易了。也許需要一點(diǎn)暗示,比如瑪麗的莞爾一笑,才能讓我們摸透對(duì)方的意圖。
讓我們回到約翰和瑪麗的例子。我們說(shuō)過(guò),約翰不僅知道瑪麗在摘花,還知道她想把這朵花送給他。瑪麗的微笑是一個(gè)重要的暗示,使約翰領(lǐng)會(huì)了她的意圖。在這種情況下,約翰對(duì)瑪麗意圖的了解,對(duì)于他理解瑪麗的動(dòng)作至關(guān)重要,因?yàn)樗突ńo他是瑪麗整個(gè)動(dòng)作的完結(jié)。
當(dāng)我們自己在做那樣的動(dòng)作時(shí),其實(shí)是在執(zhí)行一系列連貫的肌肉運(yùn)動(dòng),而運(yùn)動(dòng)的順序則取決于我們的目的:摘下一朵花,既可以拿到自己的鼻子前細(xì)細(xì)品味花兒的芬芳,也可以將它送給另一個(gè)人——這兩種情況下,肌肉運(yùn)動(dòng)的順序其實(shí)有所差別。因此我們猜測(cè),鏡像神經(jīng)元之所以能幫助我們理解別人的意圖,是不是因?yàn)樗軓念愃频膭?dòng)作中,分辨出由于目的不同而產(chǎn)生的細(xì)微差異呢?對(duì)此,我們的研究小組再次展開(kāi)了實(shí)驗(yàn)。
為了尋找答案,我們又找來(lái)恒河猴作為研究對(duì)象,記錄它們?cè)诓煌闆r下的神經(jīng)活動(dòng)。在一組實(shí)驗(yàn)中,猴子的任務(wù)是抓取食物送入口中。接著,我們又讓這只猴子抓取同樣的食物,但這次是放入一個(gè)容器中。有趣的是,我們發(fā)現(xiàn)在猴子抓取食物時(shí),大部分鏡像神經(jīng)元都會(huì)根據(jù)不同的動(dòng)作目的,呈現(xiàn)出不同的放電形式。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在運(yùn)動(dòng)原系統(tǒng)中,相關(guān)神經(jīng)元活動(dòng)被組織成了“動(dòng)作鏈”,每條動(dòng)作鏈都代表了一種特定的行為動(dòng)機(jī)。那么,這種機(jī)制能否解釋我們是如何理解他人動(dòng)機(jī)。
當(dāng)一名實(shí)驗(yàn)員重復(fù)猴子在上一個(gè)實(shí)驗(yàn)中所做的動(dòng)作時(shí),我們讓猴子在旁邊觀看,并觀測(cè)了“抓握神經(jīng)元”(做抓握動(dòng)作時(shí),會(huì)放電的那批神經(jīng)元),看看它們發(fā)揮了怎樣的功能。在每一次試驗(yàn)中,猴子的大部分鏡像神經(jīng)元都表現(xiàn)出不同的激活狀態(tài),這取決于實(shí)驗(yàn)人員是將食物送入口中還是放入容器中。這時(shí)猴腦中鏡像神經(jīng)元的激活形式,與它們自己執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作時(shí),我們所觀測(cè)到的激活形式幾乎完全一致。也就是說(shuō),在抓取食物送入口中時(shí),猴腦中放電最強(qiáng)的那些鏡像神經(jīng)元,在猴子觀看實(shí)驗(yàn)員做相同動(dòng)作時(shí),同樣放電最強(qiáng)。
這樣一來(lái),在一系列動(dòng)作的組織方式和理解他人意圖的能力之間,似乎就存在著一種嚴(yán)格的關(guān)聯(lián)性。當(dāng)猴子觀看一個(gè)在特定情景下發(fā)生的動(dòng)作時(shí),只要看到一系列完整動(dòng)作的開(kāi)頭部分,猴子的鏡像神經(jīng)元就會(huì)被激活,形成一條動(dòng)作鏈。在剛開(kāi)始觀看一個(gè)動(dòng)作的時(shí)候,猴腦中究竟哪一條動(dòng)作鏈會(huì)被激活呢?這取決于多種因素,比方說(shuō)動(dòng)作的作用對(duì)象、動(dòng)作發(fā)生的場(chǎng)景,以及對(duì)動(dòng)作執(zhí)行者過(guò)去行為的記憶等。
人類也許同樣存在這樣的意圖理解機(jī)制,為了證實(shí)這一點(diǎn),我們與美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的馬爾科·亞科博尼(Marco Iacoboni)及其同事合作,找來(lái)了更多的自愿者參與實(shí)驗(yàn)。這一次,我們使用了功能性磁共振成像技術(shù)(functional magnetic resonance imaging,fMRI)。在這些實(shí)驗(yàn)中,我們分別用3段視頻來(lái)刺激自愿者。第一段視頻中,一只手正在用兩種不同的方式,在空無(wú)一物的背景上抓取杯子的情景;第二段視頻則由兩個(gè)場(chǎng)景構(gòu)成,這些場(chǎng)景中都有盤(pán)子和餐具,其中一個(gè)場(chǎng)景,盤(pán)子和餐具的擺放方式就像是為某人備好的下午茶一樣,而在另一個(gè)場(chǎng)景中,它們的擺放方式則令人聯(lián)想到下午茶之后的臟亂,正待清理;第三段視頻則是在上述兩個(gè)場(chǎng)景的任意一個(gè)中,加入了那只抓取杯子的手。
同樣是抓取杯子的動(dòng)作,“備好的下午茶”暗示該動(dòng)作的意圖是喝茶,而“臟亂”則表明該動(dòng)作是要拿走茶杯。問(wèn)題在于,人類的鏡像神經(jīng)元能夠區(qū)分這兩種意圖嗎?我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,鏡像神經(jīng)元不僅能區(qū)分這兩種意圖,而且還會(huì)對(duì)一個(gè)動(dòng)作的意圖作出強(qiáng)烈的反應(yīng)。自愿者在觀看“喝茶”和“清理”兩種不同場(chǎng)景中的手部動(dòng)作時(shí),他們的鏡像神經(jīng)系統(tǒng)顯示出了不同的激活類型。此外,與觀看第一段或第二段視頻相比,自愿者在觀看第三段視頻時(shí),鏡像神經(jīng)元的反應(yīng)明顯要強(qiáng)一些。
鏡像神經(jīng)元將基本的肌肉運(yùn)動(dòng)與復(fù)雜的動(dòng)作意圖一一對(duì)應(yīng)起來(lái),構(gòu)建起一張巨大的動(dòng)作-意圖網(wǎng)絡(luò),使個(gè)體不需要通過(guò)復(fù)雜的認(rèn)知系統(tǒng),就能直接了當(dāng)?shù)乩斫馄渌麄€(gè)體的行為。鑒于人類和猴子都是群居動(dòng)物,我們不難看出這種機(jī)制帶來(lái)的潛在的生存優(yōu)勢(shì)。然而在社會(huì)生活中,理解他人的情感同樣重要。實(shí)際上,情感通常也是一個(gè)能夠反映動(dòng)作意圖的重要環(huán)境因素。正因如此,我們與其他研究小組一直在探索,鏡像系統(tǒng)能否在讓我們理解他人行為的同時(shí),也能理解他人的感受。
當(dāng)我們看到別人的表情或者經(jīng)歷過(guò)的情感狀態(tài),鏡像神經(jīng)元就會(huì)激活,讓我們體驗(yàn)到他人的感受,走進(jìn)別人的情感世界。
與理解他人行為一樣,人類理解他人情感的方式也絕對(duì)不只一種。看到他人表現(xiàn)出來(lái)的情緒狀態(tài),觀察者就會(huì)對(duì)這些感官信息進(jìn)行精細(xì)分析,最后通過(guò)邏輯推理,推斷出別人的感受。還有一種可能就是,觀察者將這些感官信息投射到運(yùn)動(dòng)原結(jié)構(gòu)上,直接創(chuàng)造出類似的情緒體驗(yàn)。這兩種情感認(rèn)知方式有著天壤之別:在第一種方式中,觀察者只是推斷出了別人的感受,但無(wú)法體驗(yàn)這種感受;而在第二種方式中,觀察者直接體驗(yàn)了這種感受,因?yàn)殓R像機(jī)制使觀察者產(chǎn)生了同樣的情緒狀態(tài)。人們?cè)诒磉_(dá)對(duì)朋友的理解和同情時(shí),經(jīng)常會(huì)說(shuō):“我能感受你的痛苦”,也許他們自己根本沒(méi)有意識(shí)到,自己的措辭是多么確切!
一個(gè)典型的例子就是厭惡情緒,它是一種基本反應(yīng),對(duì)于一個(gè)物種來(lái)說(shuō),厭惡情緒具有重要的生存價(jià)值。惡臭的氣味和難吃的味道往往意味著危險(xiǎn),它們都會(huì)讓人表現(xiàn)出厭惡情緒,這是厭惡感最原始的表達(dá)方式。我們與法國(guó)的神經(jīng)學(xué)家合作,又一次把功能性磁共振成像技術(shù)作為了研究武器。我們發(fā)現(xiàn),不管是聞到臭烘烘的氣味,還是看到別人臉上的厭惡表情,都會(huì)引發(fā)人們的厭惡情緒,而且都能激活相同的神經(jīng)結(jié)構(gòu)(前腦島)。這些結(jié)果說(shuō)明,當(dāng)參與實(shí)驗(yàn)的人經(jīng)歷某種情緒,或者看到別人表現(xiàn)出這種情緒時(shí),他們腦島中的鏡像神經(jīng)元都會(huì)活躍起來(lái)。換句話說(shuō),觀察者與被觀察者經(jīng)歷了同樣的神經(jīng)生理反應(yīng),從而啟動(dòng)了一種直接的體驗(yàn)式理解方式。
英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院的塔尼亞·辛格(Tania Singer)和同事發(fā)現(xiàn),對(duì)于疼痛感,體驗(yàn)者與觀察者之間也存在著類似的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在他們的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)員先把一個(gè)電極放置在被測(cè)試者的手部,放電引發(fā)他們的疼痛感。然后讓他們觀看同伴在手受到電擊之后,流露出來(lái)的疼痛表情。在這兩種情況下,被測(cè)試者的前腦島和前扣帶回皮質(zhì)中的激活區(qū)域都是相同的。
總的來(lái)說(shuō),這些數(shù)據(jù)有力地證明了,在負(fù)責(zé)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)神經(jīng)反應(yīng)的大腦部分區(qū)域的參與下,人類通過(guò)一種直接的映射機(jī)制,就可以理解情感,或者說(shuō)至少可以理解強(qiáng)烈的負(fù)面情感。當(dāng)然,這種理解情感的映射機(jī)制還不能完全解釋所有的社會(huì)認(rèn)知過(guò)程,但它確實(shí)第一次為人際關(guān)系的形成提供了神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ),而正是在這些人際關(guān)系的基礎(chǔ)上,才形成了更加復(fù)雜的社會(huì)行為。這種映射機(jī)制也許是我們能理解別人感受的基礎(chǔ)。鏡像系統(tǒng)的失調(diào)可能會(huì)令人無(wú)法解讀別人的心理,就像自閉癥兒童的某些癥狀一樣(參見(jiàn)本期《環(huán)球科學(xué)》23頁(yè)維萊阿努爾·S·拉馬錢德蘭和林賽·M·奧伯曼所著《自閉癥:碎鏡之困》一文)。