大腦是如何區分自我和他人的意識的?

2021-01-11 澎湃新聞

原創 Sam Ereira 酷炫腦

圖源網絡

作者 | Sam Ereira

翻譯| 徐田燃

審校 | 酷炫腦主創&小注

朗讀 | 鴿仔

美工 | 雪今金

編輯 | 小注

人類模仿他人思考的能力非常重要,因為假如這個過程出了錯,會引發很嚴重的心理問題。

我們時常觀察周圍的人的狀態。在幼兒時期,我們就開始觀察父母和老師,學習如何說話、走路、閱讀,甚至是使用智慧型手機。人類似乎能從模仿中學到一切特別複雜的行動。

但是影響我們的不僅僅是周圍人的行動,我們還會更加深刻地被思維影響。我們模仿這些人的思維方式,隨著年齡增長,還會學習如何像身邊的人一樣思考,大腦也確實尤為擅長這件事——我們的大腦會複製他人大腦內的計算方式。但是,大腦是如何區分自己和他人的意識的呢?一篇發表在《自然通訊》上的文章,讓我們更接近這個問題的答案。

人類模仿他人思考的能力非常重要,因為假如這個過程出了錯,會引發很嚴重的心理問題。也許你會無法和他人共情,又或是走向另一個極端——太容易被他人的想法所影響,以至於丟掉了自我,精神狀態也會因此變得非常不穩定。這種能力是人腦發展出的最複雜的功能之一,實驗心理學家常常用一種「虛假信念任務」來測試這種能力。

《班傑明·巴頓奇事》

在這項任務中,「被試」會觀察另一個「夥伴」的行為。「夥伴」先把一個物品藏到某一處位置,然後離開,之後研究者來把物品取出來再藏到另一處,當「夥伴」回來時,他們會誤以為物品還在自己原來藏的地方,然而「被試」卻目睹了物品移動的全過程,知道它的真是位置。在這個實驗裡「被試」不僅僅擁有自己的想法,即知道物品真正藏在何處,還可能意識到「夥伴」的想法,即誤以為物品還藏在自己選擇的地方。但是我們是如何得知參與者會思考夥伴是如何思考的呢?

錯誤的信念

在過去時間裡,神經科學家探索出一種讀心理論,叫做模擬理論。這個理論認為,當一個人在設身處地地思考問題時,那麼他的大腦會試圖複製當事人大腦的運作方式。

神經科學家們發現了一些令人信服的證據,證明大腦會模擬社交夥伴的計算。研究證明,假如一個人看到另一個人接受獎勵的過程,比如食物或者金錢,那麼他的大腦活動將和接受獎勵的那個人類似。

但是複雜的問題在於,如果一個人的大腦可以複製另一個人的思考、加工方式,那它到底是如何區分這是屬於誰的思維方式的呢?

《真實的人性》

在我們的實驗裡,我們招募了40名參與者,並且要求他們進行一個「概率版」的虛假信念任務。與此同時,我們利用功能核磁共振成像(fMRI)對他們的大腦進行掃描,通過測量血液流量的變化從而了解大腦活動。

在這場任務中,雙方(「被試」和「夥伴」)都不確定物體一定在一個盒子中或是一定不在一個盒子中,他們只是覺得物體「有可能」在或不在一個盒子裡,這個不確定是否含要找的物體的盒子就成為了一個「薛丁格」的盒子。物體一直在被移動,所以兩個參與實驗的人的信念不斷在變化,而「被試」在這個實驗中不僅需要追蹤物體的下落,還需要追蹤「夥伴」信念的變化。

這樣的實驗設計使我們能夠利用數學模型來描述參與者在完成任務時腦內的活動。結果表明,每當「被試」了解到更多有關物體的下落的信息時,他們會改變自己的信念。同樣的,當他們的「夥伴」了解到更多的信息時,「被試」也會改變他們對「夥伴」思維的模擬。

《在只有我是17歲的世界》

這個數據模型主要計算「預測概率」和「預測誤差」。比如,當一個參與者預測物體有90%的可能性是在一個盒子裡的,但是卻發現其實不在盒子裡,那麼他們會非常驚訝,我們可以認為這個參與者經歷了非常大的「預測誤差」。然後這個數字會被用來提升下一次預測的準確率。

許多研究者相信,預測誤差是大腦中的基本計算單位。許多預測誤差與一些特定的腦內活動相關,這也意味著我們可以通過比較「被試」經歷預測誤差時和「被試」認為「夥伴」會經歷預測誤差時的大腦活動。

我們的結果發現,面對兩種不同的預測誤差,大腦的反應不同。這說明了大腦活動不僅僅包含了外界發生了什麼的信息,同時還有同伴是如何思考的信息,這樣的結合才組成了主體的自我認知。

大腦訓練

然而我們還發現,通過訓練他人,可以刻意使人們的大腦活動模式與周邊的人更加相似或者是更加不同。我們操縱了「被試」和「夥伴」獲得的信息,假如這些信息都是獨立的,那麼「被試」將會更好的區別自己的想法和模擬他人的想法,如果這些信息非常相似,那麼「被試」的思維將更混亂,說明了大腦中有關自我和他人的認知邊界不是固定的,而是靈活的。大腦可以後天學習如何改變這種便捷。這也許可以解釋為什麼兩個人在一起呆久了會覺得彼此像同一個人,共享意志。在社會層面上,這解釋了我們為什麼會和有相同遭遇的人共情。

這樣的結論可能非常有用。如果自我-他人的邊界是可變化的,那麼我們也許可以利用這點治療一些心理障礙。

參考文獻(點擊滑動查看)

1.Bauminger-Zviely N. (2013) False-BeliefTask. In: Volkmar F.R. (eds) Encyclopedia of Autism Spectrum Disorders.Springer.

2.Burke, C. J., Tobler, P. N., Baddeley, M.,& Schultz, W. (2010). Neural mechanisms of observational learning. Proceedingsof the National Academy of Sciences, 107(32), 14431-14436.

3.Ereira, S., Hauser, T. U., Moran, R.,Story, G. W., Dolan, R. J., & Kurth-Nelson, Z. (2020). Social trainingreconfigures prediction errors to shape Self-Other boundaries. Naturecommunications, 11(1), 1-14.

酷炫腦長期徵集腦科學、心理學類文章,歡迎投稿

投稿請發郵箱:2829023503@qq.com

點這裡,讓朋友知道你熱愛腦科學

原標題:《大腦是如何區分自我和他人的意識的?》

閱讀原文

相關焦點

  • 如何區分自我意識與自我調控系統
    自我意識是教育心理學社會化發展與教育這一章節的知識點,它是指個體對自己的認識和態度,是人格的重要組成部分,是使人格部分整合和統一起來的核心力量,一般認為自我意識包括三種成分:自我認識、自我體驗、自我監控。這個知識點容易和心理學的人格的自我調控系統弄混淆,下面我們就她們的相同和不同點進行詳細區分,希望對於大家今後的備考能夠有所幫助。
  • 自我意識是什麼?
    自我意識是具有意識性、社會性、能動性、同一性等特點。自我意識的結構是從自我意識的三層次,即知、情、意三方面分析的,是由自我認知、自我體驗和自我調節(或自我控制)三個子系統構成。作為人類,我們自我意識的覺醒大概在2歲多,也就是說,在這個時間點,我們出現了關於「我」的概念。那麼,什麼可以作為自我意識覺醒的標誌呢?我們可以通過一個實驗來證明——點紅鼻子實驗。
  • 靜進醫生:孤獨症兒童的自我意識
    這一特性恰是在自我意識(self-consciousness)上逐漸進化而來的。自我意識是人對自己的各種身心狀態的認識、體驗、願望,具有目的行為及主觀能動性;它在人的自我防禦/保護方面起著至關重要作用。那就是知道自己「半斤八兩」、還是「無所不能」,避免與他人發生直接衝突而「忍辱負重」或是「臥薪嘗膽」。
  • 意識是如何在大腦中產生的?非常複雜的全腦動態互動
    然而,今天的我們仍然不知道意識是如何在大腦中產生的。意識代表了我們體驗和了解世界的能力。事實上,儘管科學家在許多世紀以來一直試圖理解意識,但它仍然是現代神經科學中最重要的未解謎題之一。近日,在發表於《科學進展》(Science Advances)期刊的一篇新論文中,研究人員揭示了當我們意識清醒時大腦中正在運作的神經網絡。意識不僅僅是一個哲學問題。
  • 人工智慧的自我意識與信息進化論(二):人工智慧是否會具有自我意識?
    人的生命由身體和意識組成,意識部分包括了智能。「人工智慧應用」之所以還不是一種生命,是因為其沒有意識。意識並不是人類所獨有的,任何生物,包括動物、植物、細胞都有意識。是否具有自我意識是生命體和非生命體的區分標誌。那麼「人工智慧應用」有可能產生「自我意識」嗎?即便是其特有的意識形式。
  • 理解意識:人類是自我維持且渴望自身存續的「野獸機器」
    在他看來,生理調節的基本過程與精神或意識幾乎沒有關係。而在蘇塞克斯大學認知與計算神經科學教授、《意識神經科學》(牛津大學出版社)主編Anil K Seth看來,我們對意識自我的體驗可能取決於以穩定自身混亂的生理與動物性的血液和內臟為目的的預測感知。我們是有意識的自我,儘管我們同樣也是野獸機器——自我維持且渴望自身存續的血肉之軀。
  • 和朋友「交換身體」如何改變自我意識
    來源:Cell Press我們對自己是誰的感覺被認為會受到一些事情的影響,比如童年經歷、與他人的互動,現在,研究人員說,還有我們的身體。研究結果表明,自我的心理和生理感覺之間的這種密切聯繫也與記憶等功能有關:當我們精神上的自我概念與身體上的自我不匹配時,記憶就會受損。
  • 自我意識的發展階段
    在心理學部分,自我意識的發展階段是教師招聘中常考知識點之一,以單選題和多選題考察為主,我們一起來學習一下這部分的知識點。相對於大腦的無意識活動,人們普遍同意自我意識是意識的最高形式。自我意識是我們對自己身心狀態及對自己同客觀世界的關係的認識。
  • 人類的意識是如何產生的?科學家發現對意識至關重要的兩個大腦網絡
    不過由於二者的反相關,交互與內化又是動態交替無法並立的,所以可以這麼說: 人類無法同時做到沉浸於內部世界,又積極與外部聯繫;但這二者通過DMN和DAT開閉分明的切換來交替實現,幫助我們實現自我與環境的互動,便有了意識。 其實細琢磨一下,這相當符合生活經驗。
  • 寶寶自我意識大萌發:什麼都是我的
    3~5歲的寶寶自我意識已經有了很大的發展,「我」的意識逐漸清晰,開始將自己和他人區分開,並逐漸將這種區分延伸到物品、玩具上,像模像樣地將自己的所屬物品「保護」起來,寶寶對物品的所有權意識越來越強烈了。那讓我們一起來探究一下,寶寶的自我意識發展。
  • 吳傑、劉超:大腦如何產生和表徵情緒?
    描述特定情緒如何在大腦中產生和表徵,是情緒神經科學的一個核心問題,而關於情緒的功能性磁共振研究(functional magnetic resonance imaging, fMRI)也是近幾年才發展起來的
  • 心理學_自我意識的發展
    在教師招聘考試中,自我意識的發展也是一個重要的考試內容,常見題型為單選題、多選題、判斷題。考查形式比較簡單和固定,因此在備考過程中需要引起大家充分的重視,理解並熟記。一、自我意識的概念自我意識是意識的一種形式,是個體對自己身心狀態以及自己同客觀世界的關係的意識。自我意識是個體自身心理、生理和社會功能狀態的知覺和主觀評價。
  • 為什麼要訓練機器人的自我意識?
    拉尼洛斯博士及其同事在一個名為「自我感受」的項目中開發的算法,使三個不同的機器人能夠將自己的「身體」與其他物體區分開來。他們的測試機器人包括一個覆蓋觸覺皮膚的手臂,另一個已知的感覺不準確的手臂,以及一個商業模型。他們想看看機器人會如何回應,因為它們收集「感官」信息的方式各不相同。由算法輔助的機器人通過的一項測試是橡膠手錯覺,它最初用於人類。
  • 如何利用集體潛意識創新及大腦意識產生的根源
    如何利用集體潛意識創新及大腦意識產生的根源 柏拉圖認為想像與現實之間沒有本質區別。
  • 人生的目的在於認知自我和產生影響及價值-認知自我(方法論)
    探索自我是一個反覆的,不斷發展的過程。尤其是在細節上,需要我們去反覆的思考和總結,再結合實際加以驗證。正所謂「細節決定成敗」。其實,早在兩千多年前,春秋末期思想家曾參,就如何認知自我給出了一個最基礎的方法--「吾日三省吾身」,這句話出自《論語》。其核心就是「內省」。
  • 「迷你大腦」發出類似早產兒的腦電波 類器官將形成自我意識?
    「迷你大腦」發出類似早產兒的腦電波 類器官將形成自我意識?由加州大學聖地牙哥分校神經科學家Alysson Muotri領導的研究小組,誘導人類幹細胞從大腦皮層中形成組織,大腦皮層是一個控制認知和解釋感官信息的大腦區域。研究人員花費10個月在培養皿中培養了數百個腦器官,並測試了單個細胞,以確認它們表達出與典型人類大腦中所見的相同基因集合。該小組於本月在聖地牙哥舉行的神經科學學會會議上介紹了這項研究。
  • 簡述自我意識的發展
    在歷年的教師招聘考試中,教育心理學自我意識部分考頻都比較高,且自我意識部分知識比較容易混淆,為了幫助大家更好地理解,對自我意識的知識點進行了如下梳理。一、內涵自我意識是指個體對自己的認識和態度,是人格的重要組成部分,是使人格部分整合和統一起來的核心力量。
  • 研究揭示自我和他人位置編碼的神經機制
    研究揭示自我和他人位置編碼的神經機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/25 15:17:48 2020年12月23日,《自然》雜誌在線發表了美國加州大學洛杉磯分校Nanthia Suthana、Matthias Stangl
  • 什麼是自我意識的概述
    自我意識並不是與生俱來的,它是人在社會交往中隨著語言和思維的發展而逐步形成和發展起來的大學階段是我們意識發展並趨向成熟的關鍵時期。縱觀自我概念的心理學研究,我們認為個體既可以主體,我既英語中的l的身份去認識和改造客觀事物。
  • X-Brain:大腦與意識之間的解釋鴻溝與物理難題
    物理、化學和生物可以解開大部分關於生命的謎題,但卻無法闡明大腦和「感覺」這種主觀感受之間的關係,哲學家通常將後者稱為感受質(qualia)。意識通常被理解為人自覺擁有的想法,記憶和認知。      專家們不知道人類意識是如何產生的。然而,他們在如何定義它的各方面問題上通常意見一致。