脑与认知系列套装(15册)
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第1章 身体的空间,以行为为导向的空间

本章将展示,我们看待身体时所使用的是一种由自身行为和知觉所塑造的内部视角,这与我们看待世上其他事物时所使用的外部视角有所区别,后者是由事物外表所塑造的。镜像神经元将他人的身体映射到我们自己的身体上,让我们通过自己的身体来理解他人的身体,并协调我们与他人的行为。

让我们从皮肤开始,那柔软的“薄膜”包裹着身体,把身体和其他一切分开,是一道非常重要的边界。我们的所有行为都发生在自己皮肤之外的空间,而我们的生活依赖于这些行为。正如任何一位母亲都会高兴地告知你那样,在孩子出生前,他们的身体就开始活动了。谁知道为什么那些尚在腹中的好奇小生物总是“踢”来“踢”去?是为了找到一个更舒适的姿势吗?为什么他们在母亲被不断追问时显得那么活跃?我的一个孩子在我博士论文答辩时就异常活跃,以至于我的裙子都随着他的动作起伏。

好在身体能做到的远比“踢”这个动作多得多。随着人的成长,身体也得以完成一系列令人震惊的活动。这些不同行为背后的协调,有赖于将来自许多感官的动态信息流与数十块肌肉所控制的精确动作进行持续整合。尽管皮肤将我们的身体与周围的世界分隔开来,但完成这些活动需要与世界进行无数次的互动,我们不可能真的与周围的世界分隔。正是这些互动构成了我们有关自己身体概念的认识基础。

从外部视角观察,身体就像其他我们所熟悉的物体(桌子、椅子、苹果、树、狗或汽车)一样。我们熟练地快速识别这些常见的物体,主要是根据其线条、轮廓及原型指向这些线索。物体的轮廓则是由构成主体的各部分的形状决定的:桌子的桌腿与桌面,狗的躯干与四肢,树木的树干和树冠。这种识别物体的技能,占据了大脑中的许多空间。关于人脸的识别在一个区域,关于身体的识别在另一个区域,关于场景的识别又在其他的区域。当我们观察特定的事物时,大脑的相应区域就会被“点亮”,并变得活跃起来。

观察物体(和人脸)时,某些角度会优于其他角度。倒立的桌子或树比正立的桌子或树更难识别;狗的背视图或自行车的顶视图都比其侧视图更难识别。对我们而言,易于识别的视角往往是能够充分显示被观察对象独特特征的视角。一只狗有四条腿(桌子同理),一个瘦长的水平管状物作为身体,连着一个五官对称的头,有眼睛、鼻子、嘴巴以及从两侧突出的耳朵。最佳视角会显示出这些特征。那些在恰当布局中呈现更多特征的视角,是我们能够最快识别的视角,也是我们认为能够更好地表现该事物的视角。对于许多物体来说,如狗或桌子,最好的视角自然是正立的、旋转四分之三的或侧面的视角。在许多情况下,好的视角仅凭轮廓或剪影,就足以让我们对物体进行快速识别。

对身体及各个部位的认知

如同观察物体一样,当从外部视角观察身体时,标准的方向上呈现的轮廓对我们识别身体也特别有效。但奇特的是,对于身体,我们还有一个内部视角。这种亲密的内部视角会带来许多额外的信息,让我们知道自己的身体能做到什么,以及会有怎样的感觉。然而,对于椅子、虫子(作家卡夫卡(4)除外)、狗或黑猩猩,我们却无法用类似的内部视角以获得额外信息。我们知道站得高或坐得低、爬楼梯和爬树、跳来跳去、扣扣子与系鞋带、竖起大拇指或做一个“OK”的手势、哭来笑去时都是什么感觉。我们不但知道做这些动作时是什么感觉,更重要的是,我们还知道这些伸展或下坠、哭泣或大笑的动作意味着什么。不仅如此,我们还可以把他人身体的行为映射到自己身上。这意味着我们不仅是通过识别,更是通过内化这些行为来理解他人的身体。

在那之前,让我们先把身体映射到大脑上,映射到“感官小矮人”上,即从左耳延伸,过大脑顶骨,直至右耳的大脑皮质(见图1-1)。大脑皮质是铺展在大脑中较为老化的部分上的一层厚厚的、凹凸不平的组织。从外部看,大脑像一个巨大的核桃。而且就像核桃一样,大脑被分成不完全对称的两半,或称左右半球。在大多数情况下,右半球控制并处理从身体左侧输入的信息,左半球的情况则正好相反。每一个半球被分成几个“高原”(脑叶),由“山谷”(脑沟)隔开。当谈论大脑皮质时,我们很难不使用这种地理学的视角。毫无疑问,脑叶与脑沟的形成和高原与山谷的形成具有相似之处。这些褶皱形成了更大的表面积,对于大脑和陆地来说都非常重要。来自各个感官系统的信息输入被分类引导到大脑皮质的各个脑叶,例如,图像被引导到大脑后部的枕叶,而声音则被引导到耳朵上方的颞叶。然而,每一片脑叶都非常复杂,包含着许多区域、层次、连接、多种类型的细胞和功能。值得注意的是,即使是单个神经元也可以承担专门的任务,用于识别特定的面部视图或跟踪在屏幕后面移动的对象。在人类的大脑里有几百亿个这样的神经元,最近估算得出的数字是860亿。

图1-1 感官小矮人

事实上,有两组小矮人沿着中央沟展开:一组映射身体的感觉输入,另一组映射身体的运动输出。大脑左侧的一组绘制身体右侧的地图,大脑右侧的一组绘制身体左侧的地图。负责感觉和负责运动的小矮人彼此相对。运动小矮人位于靠近大脑前面的位置[专业术语:前部(anterior)或额面(frontal)],朝向眼睛和鼻子,控制输出,指示肌肉如何运动。感官小矮人位于大脑后面的位置[专业术语:后部(posterior)或背部(dorsal),来自拉丁语中的tail(尾巴)],负责输入身体对位置、疼痛、压力、温度等产生的各种感觉。运动小矮人和感官小矮人都长得很奇怪,他们有着超大的脑袋,巨大的舌头,巨大的手,瘦骨嶙峋的躯干和四肢。

你一定注意到了,身体部位映射到大脑皮质中所占面积的比例与实际身体各部位的比例相差甚远。身体部位映射到大脑皮质中的面积与其实际的大小无关,而与能追溯到该大脑皮质区域或从此处传递出去的神经元数量成正比。也就是说,头和手的占比虽小,却控制着更多的大脑皮质神经元,而躯干和四肢虽然占比更大,却关联着较少的大脑皮质神经元。更多的神经连接意味着感觉敏感性更高,动作精细度也更高。一想到面部、舌头和手必须执行的众多精细动作,以及调节其动作所需的感官反应,大脑皮质的不成比例的分配就非常有意义了。一方面,我们的舌头参与了饮食、吮吸、吞咽、说话、叹息和唱歌所必需的复杂的协调动作,还有许多其他活动留给你自己去想象;我们的嘴参与微笑,还会吹泡泡、吹口哨、亲吻;我们的双手会打字和弹钢琴,会投球和接球,会编织,会给婴儿挠痒痒,也会抚摸小狗。而另一方面,我们的脚趾却不幸地没有被充分利用,没有精细动作能力,也从不被关注,直到脚趾断裂后我们才会意识到它的功能。对于身体各个部分功能重要程度的排序,其实始终刻在我们内心深处,或者更确切地说,刻在我们的大脑中。

对身体各部分的不同重视程度,不仅存在于大脑中,也存在于谈话和思考中。我们从实验室的研究中见证了这一点。首先,收集在不同语言中都被提及得更频繁的身体部位名称。齐普夫定律告诉我们,一个词语被使用得越多,那么这个词语就会被简化得越短,如TV(电视)和NBA(美国职业篮球联赛)。假设一个身体部位的命名是跨语言的,那么它可能在不同的文化中都非常重要。最常出现的身体部位名称,前七名分别是头、手、脚、手臂、腿、前身、后背,所有的名称都很短。事实上,即使与其他对我而言很有用的部位相比,比如肘或前臂,这七个部位也是更重要的。我们请一组学生按重要性对这些身体部位进行排序,请另一组学生按大小将它们进行排序。结果正如预期的那样,与大脑中的小矮人相似,意义和大小并不总是一一对应的。身体部位的重要程度反映了其映射到大脑皮质区域的大小,而不是该部位实际的大小。人们认为头和手非常重要,尽管它们不是特别大,后背和腿虽然很大,但重要性是较低的。

接下来探究哪些身体部位更容易被人们识别,是较大的部位,还是功能上更为重要的部位?我们进行了两项实验。在一项实验中,人们看到了若干组身体图片,每组各有两张图片,每一张图片中身体的姿势都不同,并各标记一个身体部位,即图片-图片组合。你可能认为人们自然会更快地找到较大的身体部位。为了使目标部位的大小不影响人们的判断,我们在该部位中间用圆点标记以便识别。在另一项实验中,人们首先看到一个身体部位的名称,然后再看到一张身体图片,其中一个身体部位被标记出来,即名称-图片组合。在这两项实验中,标记了相同身体部位的组合占总量的一半,另一半则标记了不同的身体部位。实验要求参与者尽可能快地回答每组标记出的身体部位是“相同”还是“不同”。这是一项简单的任务,几乎没有人出错。我们的兴趣在于参与者的反应时间。人们会对重要的身体部位还是大的身体部位做出更快的反应?你可能已经猜到了,人们对重要的身体部位的反应更快。

当快速识别身体部位时,身体部位的重要性比身体部位的大小更有优势,这在名称-图片组合中更加明显。名称是一串字符,它们不像图片那样具有大小、形状等直观的具象特征。同时,名称比图像更为抽象。与此类似,事物与名称的关联比事物与图像之间的关联更为抽象。事物的名称可以唤起人们对事物抽象特征的认知,如功能和重要性;而事物的图像则只能唤起对事物具象可感知特征的认知。

第一个值得记住的事实:事物与名称的关联比事物与图像的关联更抽象。

请记住,实验中所谓重要的身体部位,是相对于日常人们熟悉但不那么重要的部位而言的,如肩膀或脚踝。值得注意的是,我们在研究中所使用的头、手、脚、手臂、腿、前身和后背等词语,每个都有许多扩展的含义与用法。这些用法非常常见,以至于我们常常忽视了在这些用法中词语源自身体部位。这里只举几个例子:国家元首(head of the nation),失去理智(lost his head);得力助手(right-hand person),一方面(on the one hand),轻而易举(hands down);山脚下(foot of the mountains),全力(all feet);椅子扶手(arm of a chair),政府机构(arm of the government);想法站不住脚(the idea doesn't have legs),快一点儿(shake a leg),祝好运(break a leg);预先(up front),傀儡组织(front organization);后援不足(not enough backing),在背后(behind the back)。请注意,这些形象的比喻中,有些是在身体部位的外观上做文章,比如“椅子扶手”和“椅腿”;另一些则撷取了身体部位的功能,如“国家元首”和“想法站不住脚”。当然,许多其他的身体部位也有比喻性的延伸含义:某人可能是一个笑话的笑柄(someone might be the butt of a joke),或是多管闲事(have their fingers into everything)。另外,还有各种声称是世界中心(the navel of the world)的地方,要把所有这些地方游览一遍能花上几个月的时间。肚脐(navel)是我们肚子上那个奇怪的小坑,那个曾经连接我们和母亲的生命线残迹。一旦我们开始注意到这些比喻的用法,就会到处看到和听到它们。

就像对空间的认知一样,我们对自己身体的认知也来自多种感官。我们可以看到自己和别人的身体;可以听到自己的脚步声、拍手声、关节的脆响,还有嘴发出的说话声;可以感受到温度、纹理、压力、愉悦和痛苦;能从皮肤表面和本体感受,了解四肢的位置,感受到来自身体内部的知觉。我们不用眼睛看也能找到自己的胳膊和腿。在失去平衡或即将失去平衡的那一刻,我们也可以感觉得到。一想到只是站立和行走都需要这么多感官系统微妙而精确的协调,身体的神奇就足以令人惊叹,更不用说投篮或是侧手翻这种更高难度的动作了,毕竟我们不是生来就会做这些事的。

婴儿有很多东西要学,幸运的是他们学得非常快。婴儿的大脑每秒产生数百万个突触,即神经元之间的连接。但同时,他们的大脑也在修剪这些突触。若不加以修剪,大脑就会变得混乱不堪。每个事件都与其他事件有关,产生无数的可能性,无法将重点集中,分清主次;无法加强重要的联系,削弱无关的联系;也无法在所有这些可能性中做出选择,从而组织资源采取行动。除此之外,修剪突触可以让人快速识别物体,迅速接住坠落的茶杯,而不是选择在这种紧急情况下去点燃火柴。但这个修剪的过程是有代价的:我们会误把郊狼当成狗,或是把一块重石看成皮球。

这就引出了认知第一定律:没有代价就没有收益。在各种可能性中寻找最佳方案是费时费力的。通常情况下,我们没有足够的时间和精力去寻找和考虑所有的可能性。是朋友还是陌生人?是狗还是狼?当球被抛过来时,我们需要迅速伸出双手准备接住,但当石头飞过来时,则需要迅速躲开。撇开其他的不谈,生活本身就是一系列的权衡。这里的权衡是指综合考虑一件事的可能性,行动的有效性和高效性。正如心理学中的所有定律一样,认知第一定律被过度简单化了,而这一句简单的描述具备常见的注意事项。尽管如此,这条定律是如此基础,所以我们将一次又一次地谈到它。

行为塑造感知

现在再去看5个月大婴儿的行为就很让人迷惑。婴儿被平躺着放在床上,正如这个年龄的孩子应该被放置的那样,然后突然间,他看到了自己的手,一下子就被迷住了。他目不转睛地盯着自己的手,好像这是世界上最有趣的东西似的。他似乎并不明白,此刻他倾注了全部注意力所观察的对象正是自己的手。他可能会在无意中移动手,然后盯着移动着的手,却意识不到其实是自己造成了手的移动。如果你把你的一根手指或一个拨浪鼓放到婴儿的手上,他会去抓住它,因为抓握是一种条件反射。但如果手和拨浪鼓从视线中消失了,婴儿却不会去追踪它们。视觉、感觉和动作逐渐整合,在身体上呈现自上而下的顺序,手会先动起来。几周后,当婴儿完成了用手去抓握的动作后,他可能会不小心抓住自己的脚。这些身体柔软、长着两条短粗小腿的婴儿们,有时候可能会把脚伸到嘴里。婴儿会把手里抓着的任何东西放进嘴里,这是一种很自然的行为。但事实上,婴儿一开始似乎没有意识到放进嘴里的其实是自己的脚。

婴儿的视觉、感觉与行为一开始是割裂的。他不会把看到的和所做的与感受到的事物联系起来,也不会把身体的各个部位联系起来。我们认为将看到和感受到的事物联系起来是理所当然的,但是这种认知并不是人类与生俱来的,而是出生后经过几个月的学习慢慢形成的。最终,使感官信息统合的最重要的要素是行为。也就是说,行为作为输出的结果,在一个反馈回路中理解并统一整合了由感官输入的信息。感官信息统合不仅依赖于行为:做、看、感觉,同时还要感受到来自“做”的反馈。

不仅婴儿会通过行为来校准感知,成年人也会这么做。比如,在要求参与者戴上会将影像上下颠倒或扭曲的棱镜眼镜的实验中,这一点就体现得非常明显。19世纪末,加州大学伯克利分校心理学系的创始人乔治·斯特拉顿(George Stratton)在读研究生时做了目前已知的第一个此类实验。实验显示,参与者表现出了对扭曲视觉镜片的适应能力。斯特拉顿设计了几种扭曲视觉镜片,并亲自试用、佩戴了几周时间。起初,斯特拉顿感到头晕、恶心,行动上也变得笨拙。但是,渐渐地,他适应了,一周之后,颠倒的世界看起来变得正常,他的行为也回归常态。事实上,当摘下镜片,他又一次经历了头晕、恶心并且笨拙地跌倒。从那时起,用棱镜眼镜进行的扭曲世界图像的实验重复验证了很多次这种现象。你可以在许多科学博物馆试用或在网上购买这种特别的眼镜。斯坦福大学一位颇具魅力的教师教授心理学入门课程时,曾经带着一位橄榄球明星球员来上课,并交给他一副会扭曲视觉的眼镜,然后这位老师扔给了球员一个橄榄球。当然,戴着眼镜的明星球员失手了,大家看得很开心。这是个相当有说服力的演示。这种被干扰后产生的行为以及在接触或行走时产生的错误,是对是否适应棱镜世界的一种测量方式。

令人惊讶的发现是:在没有行动的情况下单纯观看并不能改变人们的感知。人们如果坐在椅子上被推来推去,需要的东西都会被递到手中,即既不需要走动,也不需要伸手抓取,那么就不会去适应棱镜镜片。并且当镜片被移除时,这些单纯坐在椅子上没有其他行动的人,其表现也是正常的,不会变得笨手笨脚,也不会感到头晕。

既然行为会改变感知,那么行为能够改变大脑也就不足为奇了。在猴子和人类身上,这一点已经在很多方面得到证明。基本的研究范式为:首先给动物或人充足的机会,让其接触一种工具并获得足够的使用经验;然后检查大脑中负责身体感知的区域,看看该区域感知的范围现在是否延伸到身体的外部,将熟练使用的工具也包括进来。例如,猴子可以很快学会用耙子把够不着的东西拉向自己,尤其是零食。在他们能熟练使用耙子后,那些追踪手部移动的大脑区域会将耙子的移动也纳入追踪范围。这些发现是如此令人兴奋,以至于在许多物种的不同实验版本中被重复验证了很多次。一般的发现是:大量使用工具扩大了我们有意识的身体意象(body image)和很大程度上无意识的身体图式(body schema)。

这种广泛使用的工具放大了我们的身体意象,将工具纳入身体意象,为那些开玩笑般宣称手机或电脑是我们身体的一部分的人提供了证据。但这也让你抱有希望:那个背着硕大背包在转身时重击你而不自知的人已充分感受到他的背包,因为背包已经成为其身体图式的一部分。很可惜人们没有像使用手中的工具那样充分使用背包。

关于行为的证据足以引出认知第二定律:行为塑造感知。有些人走得更远,宣称感知是为了行为。是的,感知服务于行为,但感知服务的远远不只是行为。拥抱我们爱的人,听喜欢的音乐,欣赏使我们升华的艺术,这些都是纯粹的快乐。我们经常给感受到的、看到的和听到的东西赋予更多的意义:被遗忘的玩具,祖父母的声音,或者,对于法国小说家马塞尔·普鲁斯特(Marcel Proust)来说,是一个玛德琳小蛋糕的味道(5)。因此,我们只说行为塑造了感知,这样就够了。

前文中提到,皮肤包裹着我们的身体,把身体和世界上其他的东西分隔开。这并不是那么简单(永远不要忘记我的注意事项以及关于注意事项的注意事项)。事实证明,我们很容易被欺骗,虽然有点儿难以置信,但是我们真的会误把橡胶手当成自己的手。

在一个典型的实验中,参与者坐在桌子旁,把左臂放在桌子下面,使自己看不见手臂。桌子上有一只非常逼真的橡胶手臂,位于参与者的真实手臂会自然放置的位置。参与者看着实验员用一支细毛画笔轻轻地拂过橡胶手臂。同时,实验员用同样的画笔以同样的节奏轻拂参与者真实但不可见的手臂。令人惊讶的是,大多数参与者开始认为他们能看到的那只橡胶手臂,是自己的真实手臂,报告说他们看到的就是他们感受到的。行为本身并不参与创造这种错觉,但本体感觉反馈似乎是至关重要的。参与者的真实手臂和橡胶手臂都是不动的。在背后驱动这种错觉的也许是感官信息的统合,即同一时刻所见信息与所感信息的统合。

如果人们认为橡胶手臂是自己的真实手臂,那么当他们看到橡胶手臂受到威胁时,就应该会感到害怕。这在随后的实验中确实发生了。和前一实验一样,参与者先是经历了对真实手臂与橡胶手臂足够久的轻抚,将橡胶手臂当成了自己身体的一部分。然后实验员用一根锋利的针威胁并刺向橡胶手臂。与此同时,实验员测量了参与者对预期疼痛、共情疼痛和焦虑做出反应的大脑区域的活跃程度。那些报告对橡胶手臂拥有感越强的人,在受到威胁期间,虽然伤害没有真正发生,但反应预期疼痛的大脑区域(左侧岛叶、左侧前扣带回皮质)的活跃程度却越高。

对于人们的身体图式能够扩大到包括工具,却没有扩大到包括背包这件事,橡胶手臂的实验似乎提供了另一种解释。人们对橡胶手臂的拥有感取决于同时看到和感受到,即看到橡胶手臂被抚摸的同时,感受到从真实手臂上传来的轻抚。我们看不到自己的背包,无论我们有什么感觉,都是后背和肩膀上的压力或重量,这对于了解产生压力的背包的宽度毫无帮助。

理解他人的身体

现在我们讨论对他人身体的理解。事实证明,我们对他人身体的感知和理解,与我们对自己身体的行为和感知有着深刻的联系。更重要的是,我们的身体与他人的身体是由大脑和神经系统的结构作为中介联系在一起的。让我们再次从婴幼儿开始谈起,以1岁的婴儿为例,这个年龄的婴儿已经开始理解他人行为的目的和意图,至少可以理解伸手抓取这样的简单的动作。你可能会疑惑我们怎么知道婴儿在想什么,毕竟他们还不能说出来(不是说我们所理解的婴儿的想法一定是可靠的)。我们知道婴儿在想什么,就像我们知道成年人在想什么一样:从他们在看什么去判断。有时候行为比言语更能揭示真相。

研究人员推断婴儿想法最常见的方式是通过一种被称为“习惯性观察”(habituation of looking)的方式。这一方式以两个观点为基础:第一,人们,特别是婴儿,会注视他们正在思考的东西;第二,新事物会吸引人们的注意力并引发思考。在一个典型的任务中,研究人员给婴儿展示一个视频,视频展示某人伸手去抓取一个物体的事件,同时监测婴儿观看事件的专注程度。接着研究人员再次展示这一事件,并再次观察婴儿的反应。研究人员一遍又一遍地展示,直到婴儿失去兴趣,看向别处,即直到婴儿习惯了这个事件。在婴儿习惯了之后,研究人员展示了一个新的事件,通过以下任一一种方式对先前的事件做出改变:通过改变抓取的物体来改变行动的目标,或者通过改变抓取的方式来改变达到目标的手段。研究人员所关心的是,婴儿会更多地关注目标发生变化的事件,还是达到目标的手段发生变化的事件。

如果婴儿能够明白,重要的是目标本身,而不是达到目标的手段,那么婴儿应该在目标改变时,而不是在达到目标的手段改变时给予更多关注的目光。10个月大时,婴儿对这些变化并不关心,认为两者没有区别。这两个事件都是新的,婴儿并不认为目标的改变比达到目标的手段的改变更有意思。但是两个月后,情况就变了。对于12个月大的婴儿来说,目标的改变比达到目标的手段的改变更能够引起他们的重视。在这两个月中,婴儿实现了对目标导向行为理解的飞跃。

1岁的婴儿能够理解行为与目标之间的联系,这一观点也得到了更多的支持,根据婴儿观察某人伸手时跟踪婴儿的眼动而得出。值得注意的是,1岁婴儿的眼动在手还没有达到目标之前就跳到了行为的目标上,这表明他们已经预判到了目标。

也许更令人印象深刻的是那些在婴儿3个月大以前发生的事情。在那个时候,如果婴儿体验过类似的行为,他们就更有可能理解他人行为的目标。3个月大的婴儿还不能很好地控制自己的身体,他们还够不到、抓不稳,手也不停地晃来晃去。但是聪明的实验者给婴儿戴上带有魔术贴的手套,把玩具放在婴儿面前。这样一来,婴儿的双手只要有足够的摆动,魔术贴手套就会粘住玩具,即小手“抓”住玩具。以这种方式练习“抓取”物体的婴儿,相比没有练习抓取的婴儿,更能准确地预判即将见到的他人伸手和抓取的动作。

这是婴儿能够理解他人行为背后意图的显著证据。当然,婴儿并不能理解所有的意图和动作,但伸手够向一个物体是其中重要且常见的一项,毫无疑问,也还有婴儿能够理解的其他的意图和动作。理解他人的意图,一部分是因为我们有过由类似意图引发的类似行为。此外,正如我们接下来将要看到的那样,很明显,人类大脑的结构本身就是通过镜像神经元系统来理解观察到的行为的。

镜像神经元,理解模拟的基础

20世纪80年代末,意大利帕尔马大学的神经科学家团队在神经生理学家贾科莫·里佐拉蒂(Giacomo Rizzolatti)的带领下,获得了一个惊人的发现。他们在猕猴的前运动皮质的单个神经元中植入了微型电极,以记录动物在正常活动时单个神经元的活动。他们发现,当猕猴做一个特定的动作时,比如抓或者扔,会有单个神经元放电。值得注意的是,当猕猴看到他者做同样的动作时,该神经元也会被激活,在这个例子中,他者是一个人类。神经科学家将这些奇异的神经元称为“镜像神经元”。镜像神经元把“做”和“看”结合起来,以执行特定的动作。这一非凡的发现意味着:动作和知觉是由特定的个体神经元自动连接起来的,而无须任何中介。不同的动作由不同的神经元编码,对猕猴来说,就是抓、扔、撕。你可以在观看这些动作的同时听到相应神经元的放电。从更为普遍的意义上来说,这一发现说明,行为镜像(action mirroring)[有时也被称为运动共振(motor resonance)]是我们理解各类行为的基础。“看”被映射到“做”,“做”被映射到“看”。我能够明白你在做什么,是因为我自己的行为系统与你的行为产生了共振。当然,这只是一次共振,实际上我并没有做我看到的事情,这一设定十分重要,否则我们将陷入无休止的模仿循环。镜像神经元是我们理解模仿的基础,而不是将之付诸行动的基础。

上述发现如今已经被重复验证了很多次,结果也很令人振奋。当然,对这些惊人发现的过度解读也是不可避免的:镜像神经元有可能是模仿、学习和记忆的基础吗?为此,帕尔马大学的研究团队花了很多力气去解释:“看”不是“模仿”,“理解”也不意味着“行动”。如果事情真的这么简单,我们就都可以成为钢琴家、篮球运动员或杂技演员了。然而,运动共振确实是真实存在的。也就是说,你所看到的动作会引发大脑相关运动区域甚至相关肌肉的激活。

虽然我们在灵长类动物身上成功发现了镜像神经元,但是却不能在人类身上进行这些实验,毕竟我们不能随便在人类大脑的神经元上植入电极。然而,在某些情况下,对处于警戒状态的人脑中的单个细胞进行记录,对于人类的健康和福祉而言,是至关重要的,例如对于患顽固性癫痫的患者。癫痫通常可以通过破坏可能引起癫痫发作的脑组织来加以控制,但神经外科医生首先要确定即将切除的脑组织的位置,并确保其与语言等核心功能无关。发现镜像神经元的办法是在可能引发癫痫的大脑区域植入电极,有时也可能在电极不会造成损害的其他大脑区域植入。研究者从这些患者的单个细胞记录中,发现了人类大脑多个部位具有镜像神经元的证据,例如,当人们观察或做出动作时,以及当人们看到或表现面部情绪时,个体神经元会做出反应。

身体的动作与其他物体的动作在性质上是不同的。一个关键的区别是:我们为自己的身体提供动力,这意味着身体可以进行对抗重力的动作,比如向上跳跃,这是棒球和树叶这些物体无法完成的壮举。即使是儿童也能轻易分辨出一个运动路径是来自生命体还是非生命体。当然,儿童也明白,分辨物体是否有生命,不只是通过其运动的路径。然而,重要的一点是,成年人和儿童都可以根据一个容易感知的运动路径,很好地猜测出某个移动的物体是不是有生命的。是否有生命,这样的深层次本质特征能够从非常表面的感知特征中显露出来,实在是一件令人惊讶的事情。前文中我们也讨论过,仅仅通过轮廓就可以对物体进行识别,后面我们还会谈到其他类似的例子。

运动共振,通过对动作的理解获取意义

成年人和婴儿一样,如果自己做过某个动作,则会更好地理解观察到的相同动作。我们执行特定动作的经验会调节我们对他人执行相同动作的感知。在一项引发了微笑、兴奋甚至争议的实验中,卡波埃拉(Capoeira)(6)专家、芭蕾舞专家和普通观众观看卡波埃拉和芭蕾舞标准动作的视频时,扫描仪在检测他们的大脑活动。当他们观看自己擅长的动作时,镜像系统(mirror system,前运动皮质、顶叶内沟、右顶叶上叶和左后颞上沟)网络中的大脑活动显得更加活跃。

由运动共振这一概念引出的更宽泛的解读已经不陌生了:我们通过用身体去模拟和感知来理解所看到的动作。这一解读又引出了拥有相似含义的多个名词,如动作模拟、运动共振、具身化等。

现在,动作模拟的含义已经不仅仅是对行为的理解,它还影响着我们对行为的预测和期望,例如抛出的篮球能否投中篮筐。在一项研究中,研究人员邀请职业篮球运动员、体育记者和职业篮球教练预测罚球是否能得分。职业篮球教练和体育记者都拥有大量的局外人视角,即观看篮球比赛的经验,而且是从很多不同的角度来观看的。职业篮球运动员自身不仅有这种视觉经验,而且有局内人视角。他们清楚投篮的感觉,而且他们很有可能已经形成了很好的直觉,知道自己哪些球能够落入篮筐。职业篮球运动员在投篮方面极其熟练,以至于他们经常被称为投篮机器。

你可能已经猜到结果了。职业篮球教练、体育记者和职业篮球运动员这三类人都非常擅长预测哪些球会落在篮筐里。尽管如此,职业篮球运动员的表现还是更胜一筹。丰富的局内人知识使职业篮球运动员比职业篮球教练或体育记者能更准确地预测投篮结果。从球员做出投球动作开始,到球距离篮筐很近为止,研究人员在不同的时间点暂停视频。令人惊叹的是,在球离开视频中球员的手之前,职业篮球运动员预测投篮是否成功的准确度就已经相当高了!这表明职业篮球运动员对投篮中的身体运动学有着局内人视角的理解,这种理解使他们能够更好地预测动作的结果。职业篮球运动员比职业篮球教练和体育记者有更多的运动经验,从而能更准确地预测运动的结果。越来越多的证据也在支持这一发现,它表明我们能够将看到的动作映射到自己身体的动作系统中。动作的感知通过对动作的理解获得意义。因此,那些熟悉运动系统知识的专家,能够在他们所看到的东西中感知到更多的意义。

20世纪70年代,瑞典心理学家冈纳·约翰森(Gunnar Johansson)找来一些人,给他们穿上了黑色的衣服,同时在他们的主要身体部位和关节,比如头、肩、肘、手腕、臀等处安装了小灯。然后,他拍摄了参与者做出的一系列日常动作,包括走路、跑步和跳舞。从那以后,这种使用点光源录制视频的形式,已经被采用、改编、模拟了很多次,你可以在网上找到许多吸引眼球的例子。这些点光源在静态的图像中很难识别,它们看起来就像是一堆随机点。但一旦这一组光点开始运动,马上就能看出这是一个人体,知道这个人体是在走路、跑步还是跳舞,还能根据肩膀与臀部的宽度比,分辨出这个人体是男是女、是快乐还是悲伤、是精力充沛还是疲惫、是沉重还是轻盈。

一组研究人员利用这一方式,探索我们如何能从点光源视频中识别出个体。他们把成对的朋友带进实验室,给他们穿上黑色的衣服,在他们的头和关节上系上灯,拍摄他们跳舞、跑步、拳击、散步、打乒乓球等一共10种不同的活动。几个月后,参与者都被邀请回实验室观看录制的所有视频。观看每一段视频时,参与者都需要识别出具体的移动中的对象。不出所料,人们都很善于从移动的对象中识别出他们的朋友,但却很难识别出陌生人。研究人员还发现,从相对剧烈的活动(如跳舞、跳跃和打乒乓球)视频中识别个体,要比从显示行走和跑步的视频中识别个体容易得多。接下来的发现更令人惊讶,参与者最擅长识别的竟然是自己!我们大多数人,当然也包括这个实验的参与者,不会花太多时间通过镜子观察自己的动作,除非我们是舞者、模特或瑜伽练习者。那么我们是如何做到更擅长识别运动中的自己的?我们几乎没有或者很少有机会观看自己打乒乓球或者跳跃的样子,但是却有很多观察朋友运动的经验。对于这个问题,正如前文所述,镜像系统、运动共振似乎是这种令人印象深刻的能力的基础,这个理论的逻辑链条是,当参与者观看他人运动的视频时,其镜像系统与所看到的动作产生共振,就像在尝试调整这些动作。当参与者观看自己动作的视频时,观看到的与脑内尝试的动作完美契合,感觉很正确、自然,就像是自己在做一样。

协调的动作,复杂的互动行为

鸟群、鱼群、行进的部队,采蜜的蜜蜂、筑巢的蚂蚁,篮球场上配合默契的队员、擂台上的拳击手、舞台上的即兴表演者;纽约中央车站里每一条通道上行色匆匆的通勤者。虽然拥挤,但大多数情况下他们不会发生碰撞,也没有人指挥交通。有机体之间有很多种与其他个体快速协调行为的方式,协调的原因也有很多。比如其他人只要出现在周围就会影响我们的行为,无须刻意协调。当你一个人坐在候车室或火车的座位上,或者排队买票时,一个完全陌生的人走过来,坐在过道对面或站在你身后排队。除非你完全被智能手机吸引了注意力,只关注自己指尖的动作或耳边的声音,否则你不可能意识不到对方的存在,而这种存在会影响你的行为。

在这样的情况下,排队、坐在候车室里或火车内,你和陌生人在同一个空间里同时做着同样的动作。假如你们每个人都有足够的空间,你们的行为就不必互相协调;但如果火车或候车室里很拥挤,你可能需要调整自己,为彼此和彼此的物品腾出空间。走在几乎空无一人的街道上,不需要与他人多加协调;观看的表演结束时,也不需要与他人一起鼓掌。然而,奇特的是,行人步伐往往会趋于同步,演出结束时观众也会一起鼓掌。

也许正如鸟儿成群结队地飞翔一样,群体内的同步行为组织并弱化了个体的行为。因为当我步行或拍手时是和别人同步的,这样就可以对自己的行为少操点儿心。像我们前面所列举的,完全陌生的人都能够陷入同步的节奏。节奏深深地融入我们的身心、呼吸、大脑、动作(行走、交谈、思考、跳舞、就寝、醒来……)以及昼夜交替中。我们的节奏组织和同步着我们的身体,并进一步组织和同步着我们和他人的身体。

我们和婴儿玩的游戏当中,有一些正是练习了这些联合行为的技能,尽管这可能不是我们陪孩子玩这些游戏的初衷。比如,当婴儿说“啊”,我们也回以“啊”,婴儿又再次以“啊”回应。我们轮流做着同样的事情。然后我们对回复稍做改变,当他们说“啊”的时候,我们回答“啊啊啊”。我们把球滚给婴儿,婴儿再把球滚回我们身边。我们一起鼓掌或轮流鼓掌。我们在游戏中无意识地训练着婴儿联合行为的要素:同步、轮流、模仿、诱导、共同注意、共同理解。在这个过程中,我们以为自己和孩子只是单纯地享受着游戏。当然,我们也的确享受了这个过程。在一起同步地做一些事情是很令人满足的。

与动物不同,人类个体间的简单协调很快就变成了合作。早在14个月大时,当一名幼儿看到成年人试图去拿一件离自己很近的东西时,他就会把这个东西交给成年人。社会理解和社会行为都是显而易见的,尤其当不需要语言或任何明确的人际协调时更是如此。其他灵长类动物,比如猴子和类人猿,可以被诱导一起工作以实现共同的目标。在这类研究中,标准的实验室任务是需要两只动物同时拉动各自手里的绳子,把容器中的坚果或香蕉带到手边。和狗一样,大象和海豚也经常和人类合作。事实上,美国发展心理学家迈克尔·托马塞洛(Michael Tomasello)实验的研究表明,合作是道德行为的起源。我们需要为一个目标共同努力,但之后我们必须,或者说更应该,分享回报。当孩子们得到的比自己应得的更多时,他们会和他人分享自己的回报。

联合行为的另一面是需要持续不断变化的协调任务。为了研究这种协调性,我们把两位从未见过面的学生带进实验室。桌子上放着一堆简易电视移动支架的零件和一张组装后的完整支架的照片。两个人被要求参照照片完成组装任务。那时我们已经在电视移动支架组装上做了多次实验,所以知道学生们可以在没有参照的情况下独立完成这个任务。我们甚至开始认为这个简单的实验是他们本科教育的重要组成部分。

果然,两个人成功地组装了电视移动支架。虽然每一对学生的做法都不太一样,但他们都准确而有效地完成了任务。与行走或拍手不同,在组装电视移动支架的过程中,一个人在为组装每个零件做出不同行为的同时,还要与合作伙伴一起工作。两个人自发地扮演不同的角色,角色的转换过程通常并不需要明确表现出来,两个人甚至都不必交谈。当一个人担任“举起者”的角色时,另一个人就扮演“组装者”的角色。举起者要保持大块零件的稳定,以便组装者将这个零件与另一个零件连接到一起。组装过程中每一步都很有效率,并且为了完成每一步,合作伙伴必须给予配合。令人着迷的是,尽管两人的组装任务是不对称的,但是很多工作必须合作完成,大量的协调都是在未经直接交涉和语言交流的情况下开展的。更重要的是,每个人都知道合作伙伴需要做什么,常常会预料到对方下一步的行动。举起者可能会看到,组装者即将需要一个特定的零件,于是将其交给组装者。当组装者手里拿起下一个零件,举起者就会固定好底座的位置以便合作伙伴组装。类似的例子还有很多,这种配合看起来就像双人舞蹈一样。

令人惊讶的是,这种复杂的互动行为几乎无须语言和明确的组织。但从更深的层面去看,这或许并不奇怪。管弦乐队需要指挥,但弦乐四重奏却不需要。爵士乐即兴演奏和喜剧即兴表演一样,没有乐谱,没有剧本,也没有指挥者。联合行为的核心是共同理解,合作的个体都了解任务的主目标和子目标,以及完成任务所需的步骤。以组装电视移动支架这个例子来讲,任务步骤是对零件执行的一系列操作,依次将每个零件放置在正确的结构中,并使用适当的连接方式将其组合起来。对任务目标的共同理解存在于每位合作伙伴的大脑中。事实上,人们大脑中有许多针对各类事件的行为模式,由完成某一普通任务(如铺床、洗碗或组装家具)所需的一系列行为构成。这些模式使人们能够理解正在进行的操作,预测下一步,并形成一步步操作清晰的方案以完成最终任务。

探查大脑内部活动,我们可以发现联合行为发生时的大脑活动过程。脑电图和功能性磁共振成像的研究都表明,参与者的共同任务在大脑和意识中都是活跃的。令人惊讶的是,即使这样做会干扰自己的工作,使自己放慢速度,更容易出错,参与者依然会时刻留意合作伙伴手中的工作。

尽管合作双方心中都对任务有清晰的认识,但是完成任务的步骤却有赖于自身之外的任务对象与合作伙伴。参与者必须牢记任务的总体目标和步骤,并以此指导自己的行为。为了安排自己的行为,参与者需要在按部就班地完成自己分内工作的过程中追踪合作伙伴的行为。这就意味着,若要成功合作,合作伙伴必须实时分享和保持共同关注。对于这种进行中的协作任务,共同关注并不一定意味着共同注视着某一目标。比如钢琴家和小提琴家之间的二重奏,他们的眼睛看着不同的乐谱,双手在演奏着不同的乐器。他们共同关注的是他们一起演奏的音乐。节奏是最小联合行为的最基本要求,也是最大联合行为的基础。

同样,人与人之间的交谈在许多层面上也需要进行互补性的协调。其中非常重要的是,谈话各方在交谈过程中通力合作,使话语拥有了意义。而这种合作大多是直接的、审慎的,甚至是刻意的。事实上,各方不仅要协调谈话的内容和时间,而且还要协调他们行为中最初看起来与谈话无关的方面。他们协调自己的动作,身体前倾表示发言意图,身体后仰表示发言结束,还有其他诸如跷二郎腿或平放双腿等动作。谈话各方互相模仿,这种现象被称为诱导。他们使用彼此的语言、用词,甚至模仿彼此的口音。他们还会模仿彼此的面部表情、眼神和肢体动作。这些看似毫不相干的行为并不是无关紧要的,它们能够表现和促进相互理解,从而成为加强沟通与合作的“社会黏合剂”。也就是说,如果我们用同样的词,采取互补性的行为,就意味着我们能够相互理解,而且更喜欢彼此。

从更广泛的角度来看,互动行为本身十分重要,同时也是人们学习动作和行为的机会。模仿别人的行为必然有助于我们的学习。我们观察他人的行为是为了与自己的行为相协调,是为了计划自己的行为,也是为了学习新的行为。回想上一次你去一个陌生的地方,比如某个机场、政府办公室、博物馆或国外某个地方,甚至可能是某个十字路口,你可能观察了别人在做什么。观察他人的行为可能是找出你自己需要做什么的最有效的方法。小孩子向他们的哥哥姐姐学习时,甚至会去模仿一些不相干的行为。

心在他心,身在他身

这一章实际上也是这本书的开篇。我们的身体被皮肤包裹着,皮肤把我们与世界上的一切分隔开。然而,从生命之初起,我们就在空间中活动,与周围环境、空间本身以及在空间中遇到的事物相互作用。这些动作产生的知觉,既来自身体内部,也来自身体外部。我们身体的动作和知觉,构成了我们对自己身体的整体概念。

这个世界脉动不息。我们不断地在这个世界中行动着,并努力去适应它。在我们的身体中,对我们在这个世界中进行互动而言最重要的部分,也正是我们的大脑和意识中最突出的部分,这一点绝非偶然。我们与世间万物互动的方式决定了我们感知世界的方式。他人的身体无疑是我们一生中能够遇到和与之互动的最重要的对象。从镜像系统开始,我们利用自己的身体去理解他人的身体和行为。观察他人的行为会与大脑中那些执行自己的行为时会被激活的区域产生共振。协调我们与他人的动作建立在对他人行为的理解之上,也建立在对我们所参与的事情达成共识的基础上。这个共识可以是节奏、共同注意、手头的任务以及我们周身所处的环境。镜像系统调解并反映了几乎所有的动作:我们手上的、腿上的,我们的姿势和表情。这种模仿是内生的,但它产生的效果会外溢到我们的实际行为当中。这也就解释了为什么我们会模仿对方的身体动作和面部表情。镜像化意味着他人的身体和行为在我们的意识中内化,而我们的身体和行为也会反映在他们的意识之中。

那种认为我们是由他人的意识碎片组合而成的精神隐喻已经成为现实。令人着迷的新研究挑战了我们在基础生物学中所学到的观点,即我们身体中每个细胞的DNA都是相同的。遗传学家已经发现了斑片状微嵌合体存在的证据,也就是说,在我们身体的不同地方有着不同的DNA。如果我们携带着不同的DNA,那我们是谁?这项研究才刚刚起步,但人们已经知道,婴儿的DNA可以在孕育他们的母亲身上定植(colonize)(7),移植器官的DNA可以在身体的其他部位定植,我们中的许多人可能都有一位在子宫中消失的兄弟姐妹,我们可能携带了这位同胞兄弟或姐妹的DNA。可以说,他人不只是在我们的脑海里。我们真的是他人的一部分,他人也是我们的一部分,甚至是我们身体中的一部分。