鏡像神經元，解讀心智的細胞

1991年，一個炎熱的夏日，意大利帕爾馬的一只猴子坐在一個特制的實驗椅上，等著研究者取午餐回來。電極線植入了猴子大腦中與意圖規劃和動作實施相關的腦區。
 

猴子每次抓住并移動一個物體的時候，大腦中的一些細胞就會放電，監視器會發出bibi的聲音。


 

一位研究員手里拿著一只冰激凌走進了實驗室。猴子盯著他看，然后，一件令人驚奇的事情發生了：當研究員讓冰激凌靠近自己的嘴唇時，監視器發出了響聲——盡管猴子沒有移動手臂，它只是看到了研究員拿著冰激凌并移到了嘴邊。
 



帕爾馬大學的神經科學家賈科莫·里佐拉蒂(Giacomo Rizzolatti)領導的研究小組在早些時候注意到了同樣怪異的現象。當猴子看到人類或其他猴子將花生送入嘴里時，相同的腦細胞就被點亮了。
 
后來，科學家們找到了那些（猴子在剝花生時或聽到有人剝開花生時）被點亮的細胞。同樣的事情也發生在香蕉，葡萄干和各種其他物體上。





賈科莫·里佐拉蒂 Giacomo Rizzolatti
不知道什么時候能得諾貝爾獎


“我們花了好幾年的時間才相信我們看見的情況。”Rizzolatti博士在2006年的一次采訪中說。猴子的大腦中有一種特殊的細胞，這種細胞被稱為鏡像神經元：當動物看到或聽到一個動作，或者當動物自己執行同樣的動作時，它們就會被點亮。
  
如果1996年發表的這項研究令大多數科學家感到驚訝，那么，2006年的相關研究則會讓他們目瞪口呆。事實證明，人類的鏡像神經元比猴子身上發現的任何一種鏡像神經元都更聰明、更靈活，發展程度更高。科學家認為這些事實反映了人類復雜的社會能力的演化。




我們是精巧的社會生物，我們的生存依賴于對他人行動、意圖和情緒的理解。
——Rizzolatti
  


人腦有很多鏡像神經元系統，專門用于執行和理解他人的行為甚至是意圖，以及他人的行為與情緒的社會意義。Rizzolatti博士說，“鏡像神經元讓我們能夠通過直接的刺激而不是通過概念的推理，通過情緒感受而不是思考領會他人的心智。”
 
這一發現動搖了許多科學學科，改變了人們對文化、共情、哲學、語言、模仿、自閉癥和心理治療的理解。
 
也促使了人們以新的視角看待日常的經驗。鏡像神經元揭示了兒童是如何學習的，為什么人們會對某些運動、舞蹈、音樂和藝術做出反應，為什么觀看媒體中暴力可能是有害的，為什么許多人喜歡色情。


我感到了你的痛苦  研究人員說，像內疚、羞恥、驕傲、尷尬、厭惡以及貪欲一樣的社會情緒，都是基于在腦島中發現的一種獨特的人類鏡像神經元系統。在一項研究中，人們看著一只手向前移動來撫摸別人，然后看見另一只手粗魯地推開它。大腦中的腦島區域記錄了拒絕帶來的的社會性疼痛。


單個鏡像神經元或鏡像神經元系統怎么能如此聰明？
  
相對而言，腦中大多數的神經細胞都是平淡無奇的。許多細胞專門察覺外界的普通特征。當一些細胞專注于垂直線的時候，那些遇到水平線的細胞會被點亮。還有一些檢測單一聲音頻率或運動方向的細胞。
 
科學家們發現，大腦中更高層的神經元能夠發現更加復雜的特征，如面部、手或肢體的語言。其他的神經元能夠幫助身體規劃運動并呈現復雜的姿勢。
  
這些復雜的細胞在面對神經元的時候就像個呆子。在大腦中的幾個區域——包括前運動皮層、后頂葉、顳上溝和腦島——都發現了鏡像神經元激活響應那些和意圖有關的動作鏈。
 
研究表明，當一個人伸手去拿玻璃杯或看著別人伸手去拿玻璃杯時，一些鏡像神經元就會被點亮；當人們放下玻璃杯時，會點亮其他的鏡像神經元。當人伸手去拿牙刷時也會點亮這些神經元。當人們踢一個球、看到球被踢、聽到球被踢、自己說“踢”或者聽到“踢”這個詞之時，鏡像神經元也會被點亮。
 

驚人的壯舉

科學家發現，人類的鏡像神經元比猴子更聰明、更靈活、更演化。它們不僅參與行為，而且參與人類社會動物的行為和意圖。當一個人看著別人表演一個動作時，大腦中的一個鏡像神經元模擬了該動作，并提供了一個可以預測下一步會發生什么的模板。


“當你看到我表演一個動作——比如撿起一個棒球——你會在大腦中自動模擬這個動作。”洛杉磯加利福尼亞大學研究鏡像神經元的神經科學家Marco Iacoboni博士說，“我們還沒有完全理解進行模仿的腦回路是如何抑制了你的移動，你之所以能夠理解我的行動，是因為你的大腦中有一個基于你自己動作的動作模板。”
  
“當你看到我把手臂藏在背后，假裝要扔球一樣，你的大腦里中也出現了我正在做的事情，這有助于你對我的意圖的理解。正是由于鏡像神經元，你可以讀出我的意圖。你知道我下一步要做什么。”
  
他繼續說：“如果你看到我窒息、痛苦地敲擊家里物品的樣子，你大腦中的鏡像神經元會模擬我的痛苦。”你會自然而然感同身受。你知道我的感受，因為你確實感受到我的感受。”
 
鏡像神經元似乎分析了場景并閱讀了心智。如果你看到有人把手伸向書架并移出了你的視線，你肯定會不加懷疑的認為他拿起了一本書，因為你的鏡像神經元就是這樣告訴你的。
 
Iacoboni博士和他的同事們于2005年3月發表在公共科學圖書館的一項研究說，鏡像神經元可以辨別出另一個捧著茶杯的人的意圖到底是要飲用它，還是要從桌子上清理掉這個茶杯。




鏡像神經元為文化的演化提供了強大的生物學基礎。
——人類發展的心理學家
Patricia Greenfield
 




她表示，時至今日，學者們已經將文化從生物學中完全剝離了出來。但是我們現在認為，鏡像神經元直接汲取了文化，每一代人都是通過社會分享、模仿和觀察來教導下一代。

  
一些鏡像神經元專家說其他動物——猴子、或者類猿類、或者大象、海豚和狗——都有基本的鏡像神經元。但是，擁有巨大工作記憶的人類執行著更復雜的模仿。
  
南加州大學的神經科學家Michael Arbib說，語言以鏡像神經元為基礎。在大腦前部發現的語言鏡像神經元系統包含了運用在口語和手語中的重疊電路。


 


1998年3月，Arbib博士在《神經科學》雜志上發表的文章描述了復雜的手勢和復雜的舌頭/嘴唇運動在造句中的作用。一些研究者認為孤獨癥可能與鏡像神經元的損壞有關。
 
美國加州大學洛杉磯分校神經學家Mirella Dapretto在2006年1月6日出版的《自然神經科學》雜志上發表的一項研究發現，盡管許多自閉癥患者都能在他人臉上識別出某種情緒表情，比如悲傷，或者用自己的臉模仿悲傷的表情，但他們在模仿這些情緒的時候，沒有體會到這些情緒的意義。即便他們看到別人，也不知道悲傷、憤怒、厭惡或驚訝的感覺是什么。
  
他說，模仿他人的鏡像神經元和觀察他人，并且在做著同樣的事情有關。


不過，Iacoboni博士說，這里還有一個警告。鏡像神經元在面對面的現實生活中做得最好。虛擬現實和視頻是一個模糊的替代品。
 



攻擊模型
 
在人們面對面的時候，鏡像神經元處于最佳的狀態。但是，不止一項研究發現，當孩子們觀看暴力電視節目時，這些細胞以及與侵略有關的幾個大腦區域都被激活了。并且增加了孩子在幾分鐘或幾小時后顯露出攻擊行為的可能性。

 

荷蘭格羅寧根大學的Christian Keysers博士研究了共情的神經基礎，并發表過幾篇關于神經細胞的文章。他說，與其他人分享情感的能力似乎與鏡像神經元的功能密切相關。

 
當你看到有人被痛苦觸動，你自己的疼痛區域也被激活，他說。當你看到蜘蛛爬上某人的腿時，你會體會到一種毛骨悚然的感覺，因為你的鏡像神經元正在被點亮。
  
Keysers博士說，共情測量排名靠前的人有著特別活躍的鏡像神經元系統。


Keysers博士說，像內疚、羞恥、驕傲、尷尬、厭惡和欲望等社會情緒是基于大腦中部分被稱為腦島的獨特的人類鏡像神經元系統。在一項尚未發表的研究中，他發現，當人們看到一只手向前撫摸一個人，隨后又看到另一只手粗魯地推開這只手時，腦島記錄了這種社會拒絕痛苦。他說，羞辱似乎通過相同的編碼機制在大腦中映射了身體的疼痛。




通過觀察學習  與其他靈長類動物相比，人類天生就擅長模仿。出生僅僅幾天的嬰兒在看到媽媽伸出舌頭后也會做同樣的事情。研究人員發現，鏡像神經元在出生時就開始工作了。當孩子觀察到一個動作，然后練習實踐之時，鏡像神經元就參與其中了。
  
“心理治療師能夠很好的理解鏡像神經元的發現，并為之著迷。”洛杉磯人類發展中心主任Daniel Siegel博士說，“這項發現為移情和反移情的心理機制提供了神經生物學的基礎。”


 
來訪者通過移情將他們生活中對重要人物的感受轉移到了治療師身上。同樣，治療師對來訪者的反移情反應是由治療師自己的早期關系塑造的。
  


他說，治療師可以利用他們自己的鏡像系統理解來訪者的問題并產生共鳴。這一系統可以幫助來訪者了解他們的許多經歷是源自于別人過去對他們說過或做過的事。



帕爾馬大學的神經學家Vittorio Gallese博士說，藝術也利用了鏡像神經元。當你看到巴洛克雕塑家濟安·貝尼尼的握著大理石的神力之手時，你似乎看到這只手就像是抓住了身體一樣。實驗表明，當你閱讀小說時，你會從敘述者的角度記住物體的位置。
  
Iacoboni博士說，專業運動員和教練經常運用精神訓練和意象。他們很可能在自己不知道自己的生物學基礎的情況下就利用大腦鏡像神經元的特性。在觀察中通過鏡像神經元直接改善肌肉表現。
 
同樣，數百萬球迷在電視上觀看他們喜愛的運動員時，他們也被鏡像神經元的激活勾住了。Iacoboni博士說，對于從未參加過某種（比如網球）體育運動的人。他們在電視前看（網球）比賽時，他們大腦中和跑動、晃動、擺動手臂的鏡像神經元也會被激活。打網球的人在觀察頭頂擊球時，鏡像系統會被高度激活。他說，人們在觀看一場比賽時，能夠更好地預測接下來會發生什么。
 
然而，一些科學家說，鏡像神經元在在另一個領域——色情作品中——也被猛烈地激活了。例如，當一個男人看著另一個男人和一個女人做愛時，觀察者的鏡像神經元就春情大動。事實證明，觀看性愛的替代性快感并非是如此間接的感受。












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