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,自己的口水就來了;看到別人打球,你就渾身是勁……為何會有這樣潛移默化的作用?科學家發現,原來都是一種叫做鏡像神經元的細胞在起作用。 人類大腦有若干鏡像神經系統來專門傳輸和了解別人的行動和意圖,以及別人行為的社會意義和他們的情緒?!拔覀兪欠浅I鐣膭游?,”李乍那迪說,“我們的生存是建立在明白其他人的行動、動機和情緒之上的?!薄扮R像神經元不是通過概念推理,而是通過直接模仿來讓我們領會別人的意思。通過感覺而非思想?!贝税l現觸動了許多科學規則,改變了對文明、移情作用、哲學、語言、模仿、孤獨癥和心理療法的理解。此發現為文明的進步提供了生物學基礎 【鏡像神經元的發現】 我們剛開始注意到鏡像神經元,并不是為了找尋證據來支持或駁斥哪個哲學觀點;我們當時是在研究大腦的運動皮質,特別是掌管手及口部動作的F5區,想要了解其中神經元的放電型態,與執行特定動作的編碼關系。為了這個目的,我們記錄了獼猴腦中個別神經元的活性;同時,我們實驗室擁有各式各樣的刺激,可用在猴子身上。當猴子執行不同的動作時(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元組同步活化的情形。 從這樣的實驗中,我們開始注意到一些奇怪的現象:當我們之中有人伸手去抓食物時,猴子腦中的一組神經元也活化了,就跟他們自己伸手去抓食物時一模一樣。一開始,我們懷疑這個現象是由一些平常的因素造成,好比說猴子在觀察我們的行為時,也進行了未受注意的動作。但當我們想辦法排除了這種可能性以及其它因素(好比猴子預期會有食物的供應)之后,我們才體認到這種與觀測行為相連的神經放電活性,是行為本身在腦中的真實呈現,與這項行為的執行者是誰并無關聯。 恐懼·鏡像神經元 菌體裸蓋菇素產生的迷幻劑,開始撐起緋紅的夢界。緋紅的夢界里有地精的宮殿,藍色波浪海的柔順繚繞的全身若有若無,若真若幻隨風飄蕩起來,一起葬身在血色花瓣。獨自一人朝著漫無邊界的藍色清涼氣氛下行走,腳下是壓抑的墨黑地板,似乎沒有來回的地板聲音也沒有跡象一樣,鏗鏘的砸在地面,驚動腳底一池黑色波紋,隨之明白地板是黑色的污水凝集而成。污水底有調皮光滑的蝌蚪,倏而消散在眼底。 you are such a ... 植物界裸子門掛 據說我有自閉癥…………………… 裴氏松果體智慧明珠理論—性命修真金丹意識學暨認知神經科學探索裴氏在生命科學探索和實踐的基礎上,汲取了中華傳統文化的精華,借鑒了現代醫學科學/認知神經科學的最新成果,所編創的具有獨特建樹的學說“裴氏松果體智慧明珠理論”的發明發現將為人類啟迪智慧為世界開創文明! 主頁博客相冊|個人檔案 |好友 查看文章 撰文 賈科莫·里佐拉蒂(Giacomo Rizzolatti) 概述 ◆當人類和猴子在執行某個動作或觀看其他個體執行同樣的動作時,大腦中的一部分神經元就會有所反應。 ◆由“鏡像神經元”產生的直接的內在體驗,讓我們能夠理解他人的行為、意圖或情感。 ◆鏡像神經元也許是模仿他人動作以及學習能力的基礎,從而使得鏡像機制成為人與人之間進行多層面交流與聯系的橋梁。
發現鏡像神經元 在猴子、人類的大腦中,都存在鏡像神經元。不論是自己做出動作,還是看到別人做出同樣的動作,鏡像神經元都會被激活,也許這就是我們理解他人行為的基礎。 我們的研究小組發現鏡像神經元其實純屬意外。當時,我們正在研究大腦的運動皮質(motor cortex),特別是其中的F5區域,這一區域與手部和口部運動有關。通過對運動皮質的研究,我們希望能了解處于激活狀態的神經元如何編寫指令,以執行特定的動作。為此,我們觀測了恒河猴(macaque)大腦中個別神經元的活動。在猴子做出各種不同的動作時(例如抓取玩具或食物),我們可以觀察到,猴腦中有一群獨特的神經元,會伴隨特定動作而放電。 接下來,奇怪的現象發生了。當猴子看到我們的實驗員抓取食物時,它的神經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的因素造成的,比如猴子在觀察我們的動作時,是不是做了一些我們沒有注意到的小動作呢?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,比如猴子對食物的渴望。我們開始意識到,神經元的活動形式與猴子看到的動作有關,這是大腦對這個動作本身的真實體現,而與這個動作的執行者沒什么關系。
鏡像神經元的作用是領會一個動作的含義,還是只是直觀地記錄這個動作呢?為了弄清楚這個問題,我們需要找到一些辦法,使恒河猴在沒有真正看見動作的情況下,也能夠理解某個動作的含義,然后在此過程中,觀察猴腦中神經元的反應。我們推測,假如鏡像神經元真的促成了對動作含義的理解,它們的活動就應該反映了動作的含義,而不是動作的視覺特征。為此我們進行了兩個系列的實驗。 首先,我們對F5區域的鏡像神經元進行了測試,看它們是否能通過聲音辨別動作。我們讓猴子觀察一個伴有特殊聲音的手部動作(如撕紙或剝花生殼),然后記錄它的鏡像神經元的活動。此后,我們又讓猴子只聽到聲音而看不見動作。結果發現,許多在“看到動作同時聽到聲音”時會作出反應的F5鏡像神經元,對聲音本身也會作出反應。于是,我們給這類神經元取了一個形象的名稱:視聽鏡像神經元(audiovisual mirror neuron)。 接下來,我們又提出假設,如果鏡像神經元確實與理解動作的含義有關,那么即使不讓猴子真正看到某個動作,只是給予足夠的暗示,讓它們能在大腦中模擬這個動作,猴腦中的鏡像神經元也應該會放電。因此,我們先讓猴子觀看一個實驗員的動作——伸手去抓一樣食物。然后,再用一個屏風擋住猴子的視線,讓它看不到實驗員抓食物的動作。這時,猴子就只能依靠想象,猜出實驗員在屏風背后做了什么動作。盡管如此,猴腦中一半以上的F5鏡像神經元還是會放電。 既然猴子的大腦中都有鏡像神經元,那么在人類的大腦中是否也存在鏡像神經系統呢?我們對這個自然而然的推測進行了研究。首先,我們借助檢測運動皮質活性變化的多種技術,設計了一系列實驗,證實了人腦中的確存在鏡像神經系統。例如,當參與實驗的自愿者看到實驗員抓取一件物品,或者做出一個手臂動作時,他們自己的手和手臂上的相應肌肉就會產生神經興奮。這表明在自愿者的大腦運動原區域中,有鏡像神經元作出了反應。在后來的研究中,我們又利用多種體外測量方法,例如腦電圖(electroencephalogram),來檢測大腦皮質的活動,結果也都證實了人腦中鏡像神經元系統的存在。但我們所使用的技術,都無法觸及最關鍵的一點:自愿者觀察他人動作時,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(brain-imaging technique)展開了研究。 在意大利米蘭市的圣拉菲爾醫院(San Raffaele Hospital),我們進行了一組這樣的實驗:把自愿者分為兩組,一組觀看不同的手部抓握動作,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元的活動情況。結果發現,觀看他人的動作會激活大腦皮層中3個主要區域。其中一個是顳上溝(superior temporal sulcus,STS),這個區域的神經元會在自愿者觀察身體部位的運動時作出反應。另外兩個區域是頂下小葉(inferior parietal lobule,IPL)和額下回(inferior frontal gyrus,IFG),它們分別對應于猴腦中的頂下小葉以及腹外側運動前皮質(ventral premotor cortex),而我們此前在猴腦中發現鏡像神經元的F5區域,就位于腹外側運動前皮質中。 實驗結果讓我們倍受鼓舞,說明鏡像機制在人類大腦中也起著作用,不過這仍然未能充分揭示鏡像機制的作用范圍。如果說,通過讓我們在內心體驗看到的動作,鏡像神經元可以使我們直接理解這一動作,那么,它又能在多大程度上,幫助我們直接理解這個動作所要達到的最終目的呢? 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。也許需要一點暗示,比如瑪麗的莞爾一笑,才能讓我們摸透對方的意圖。 讓我們回到約翰和瑪麗的例子。我們說過,約翰不僅知道瑪麗在摘花,還知道她想把這朵花送給他。瑪麗的微笑是一個重要的暗示,使約翰領會了她的意圖。在這種情況下,約翰對瑪麗意圖的了解,對于他理解瑪麗的動作至關重要,因為送花給他是瑪麗整個動作的完結。 當我們自己在做那樣的動作時,其實是在執行一系列連貫的肌肉運動,而運動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細品味花兒的芬芳,也可以將它送給另一個人——這兩種情況下,肌肉運動的順序其實有所差別。因此我們猜測,鏡像神經元之所以能幫助我們理解別人的意圖,是不是因為它能從類似的動作中,分辨出由于目的不同而產生的細微差異呢?對此,我們的研究小組再次展開了實驗。 為了尋找答案,我們又找來恒河猴作為研究對象,記錄它們在不同情況下的神經活動。在一組實驗中,猴子的任務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,但這次是放入一個容器中。有趣的是,我們發現在猴子抓取食物時,大部分鏡像神經元都會根據不同的動作目的,呈現出不同的放電形式。這個實驗結果顯示,在運動原系統中,相關神經元活動被組織成了“動作鏈”,每條動作鏈都代表了一種特定的行為動機。那么,這種機制能否解釋我們是如何理解他人動機。 當一名實驗員重復猴子在上一個實驗中所做的動作時,我們讓猴子在旁邊觀看,并觀測了“抓握神經元”(做抓握動作時,會放電的那批神經元),看看它們發揮了怎樣的功能。在每一次試驗中,猴子的大部分鏡像神經元都表現出不同的激活狀態,這取決于實驗人員是將食物送入口中還是放入容器中。這時猴腦中鏡像神經元的激活形式,與它們自己執行相應的動作時,我們所觀測到的激活形式幾乎完全一致。也就是說,在抓取食物送入口中時,猴腦中放電最強的那些鏡像神經元,在猴子觀看實驗員做相同動作時,同樣放電最強。 這樣一來,在一系列動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格的關聯性。當猴子觀看一個在特定情景下發生的動作時,只要看到一系列完整動作的開頭部分,猴子的鏡像神經元就會被激活,形成一條動作鏈。在剛開始觀看一個動作的時候,猴腦中究竟哪一條動作鏈會被激活呢?這取決于多種因素,比方說動作的作用對象、動作發生的場景,以及對動作執行者過去行為的記憶等。 人類也許同樣存在這樣的意圖理解機制,為了證實這一點,我們與美國加利福尼亞大學洛杉磯分校的馬爾科·亞科博尼(Marco Iacoboni)及其同事合作,找來了更多的自愿者參與實驗。這一次,我們使用了功能性磁共振成像技術(functional magnetic resonance imaging,fMRI)。在這些實驗中,我們分別用3段視頻來刺激自愿者。第一段視頻中,一只手正在用兩種不同的方式,在空無一物的背景上抓取杯子的情景;第二段視頻則由兩個場景構成,這些場景中都有盤子和餐具,其中一個場景,盤子和餐具的擺放方式就像是為某人備好的下午茶一樣,而在另一個場景中,它們的擺放方式則令人聯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場景的任意一個中,加入了那只抓取杯子的手。 同樣是抓取杯子的動作,“備好的下午茶”暗示該動作的意圖是喝茶,而“臟亂”則表明該動作是要拿走茶杯。問題在于,人類的鏡像神經元能夠區分這兩種意圖嗎?我們的實驗結果顯示,鏡像神經元不僅能區分這兩種意圖,而且還會對一個動作的意圖作出強烈的反應。自愿者在觀看“喝茶”和“清理”兩種不同場景中的手部動作時,他們的鏡像神經系統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,鏡像神經元的反應明顯要強一些。 鏡像神經元將基本的肌肉運動與復雜的動作意圖一一對應起來,構建起一張巨大的動作-意圖網絡,使個體不需要通過復雜的認知系統,就能直接了當地理解其他個體的行為。鑒于人類和猴子都是群居動物,我們不難看出這種機制帶來的潛在的生存優勢。然而在社會生活中,理解他人的情感同樣重要。實際上,情感通常也是一個能夠反映動作意圖的重要環境因素。正因如此,我們與其他研究小組一直在探索,鏡像系統能否在讓我們理解他人行為的同時,也能理解他人的感受。 當我們看到別人的表情或者經歷過的情感狀態,鏡像神經元就會激活,讓我們體驗到他人的感受,走進別人的情感世界。 與理解他人行為一樣,人類理解他人情感的方式也絕對不只一種??吹剿吮憩F出來的情緒狀態,觀察者就會對這些感官信息進行精細分析,最后通過邏輯推理,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動原結構上,直接創造出類似的情緒體驗。這兩種情感認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,但無法體驗這種感受;而在第二種方式中,觀察者直接體驗了這種感受,因為鏡像機制使觀察者產生了同樣的情緒狀態。人們在表達對朋友的理解和同情時,經常會說:“我能感受你的痛苦”,也許他們自己根本沒有意識到,自己的措辭是多么確切! 一個典型的例子就是厭惡情緒,它是一種基本反應,對于一個物種來說,厭惡情緒具有重要的生存價值。惡臭的氣味和難吃的味道往往意味著危險,它們都會讓人表現出厭惡情緒,這是厭惡感最原始的表達方式。我們與法國的神經學家合作,又一次把功能性磁共振成像技術作為了研究武器。我們發現,不管是聞到臭烘烘的氣味,還是看到別人臉上的厭惡表情,都會引發人們的厭惡情緒,而且都能激活相同的神經結構(前腦島)。這些結果說明,當參與實驗的人經歷某種情緒,或者看到別人表現出這種情緒時,他們腦島中的鏡像神經元都會活躍起來。換句話說,觀察者與被觀察者經歷了同樣的神經生理反應,從而啟動了一種直接的體驗式理解方式。
|