大腦前額皮質有助人類自我反省

2020-12-01 科學網

 

據發表在《科學》雜誌上的一項新的研究披露,在那些善於內省並會對其所做決定進行反思的人的腦中的某個特別區域會顯得較大。這種內省行為(或曰「對自我思想進行思索」)是人類意識的一個關鍵方面,儘管科學家們注意到,人的內省能力存在著相當大的差異。

 

這項新的研究將發表在9月17日刊的《科學》雜誌上。《科學》雜誌是由美國科學促進會(AAAS)這一非營利性科學協會出版的。

 

根據他們的發現,這個由倫敦大學學院的Geraint Rees教授所領導的研究團隊指出,腦子的前額皮層前部(該部位正好位於我們眼睛的後方)的灰質容量是一個人內省能力的一個突出的指示器。此外,他們還說,與這一部位相連的白質結構也與這一內省過程有關。

 

但是,人們仍然不清楚的是,在內省能力與這2種不同類型腦質之間的關係究竟是如何運作的。這些發現並不一定意味著在該腦區域中具有較大灰質容量的人會比其他人體驗過,或將體驗更多的內省思索。但是,他們確實建立了在前額皮層的灰質和白質結構與個體可能體驗的不同水平的內省思維之間的相互關係。

 

將來,這一發現可能會幫助科學家們理解某些腦損傷究竟會如何影響一個人對其自身思想和行動的反思能力。如果了解到這一點,人們最終有可能為諸如中風患者或那些遭遇嚴重腦損傷而又對其自身病情不了解的病人量身打造恰當的治療方法。

 

倫敦大學學院的Stephen Fleming是本研究的作者之一,他說:「舉2種罹患精神病的患者的例子:其中一個人知道其所患的疾病,而另外一人則不知道其所患的疾病。第一個人可能會服用藥物,但第二個人則不太可能服用藥物。如果我們能夠在神經學的層面理解自我意識,那麼我們也許能夠改變治療方法,研發針對這些病人的訓練計策。」

 

這一新的研究誕生於Rees的研究小組(該小組所研究的是意識狀態)與倫敦大學學院的另外一個由Ray Dolan教授領導的小組(其所研究的是決策過程)之間的合作。Fleming與共同作者Rimona Weil一起設計了一個實驗來測定某個人在完成一項作業時的表現以及其對他或她在進行該項作業時所做決定感到的自信程度。通過記錄該研究的參與者能夠如何精確地對其自身的決策做出判斷,研究人員因而能夠洞悉這些參與者的內省能力。

 

開始的時候,Fleming和Weil招募了32名健康的實驗參與者,並向他們顯示了2個屏幕,每個屏幕含有6種有圖案的斑塊。然而,這些屏幕中的一個含有一個單一的比所有其它斑塊都要明亮的斑塊。研究人員讓這些參與者找出哪一個屏幕含有較亮的斑塊,並接著對他們的最終回答所感到的自信程度進行評分。在實驗之後,這些參與者的腦部會接受核磁共振成像(或稱MRI)的掃描。

 

Fleming和其他的研究人員所設計的這項作業是很困難的,因此實驗的參與者永遠無法完全肯定他們的回答是否正確。他們推斷,那些善於內省的參與者會在對斑塊做出正確的決定之後感到自信,而在對斑塊做出不正確的決定之後他們會感到不甚自信。通過對該作業進行調整,研究人員確保所有參與者的決策能力都與其他人不相上下,而僅有的差別是參與者對他們自己的決策能力的了解。

 

Weil說:「這就像是那個「誰想成為百萬富翁」的秀一樣。那些會內省的競爭者在其對答案相當肯定的時候,他們會順著他們的最終答案進行,而當他們不肯定的時候,他們也許會給一位朋友打電話。但是,那些不太能夠內省的競爭者在判斷他們的回答有多大的可能性為正確時,其功效性會較差。」

 

因此,研究人員證實,儘管每一位的參與者能夠同樣好地完成作業,但他們的內省能力卻是有相當大的差異。通過比較每一位參與者的腦部核磁共振成像掃描,研究人員能夠找到在內省能力與前額皮層的一個小區域的結構之間的一種相互關聯。一個人的元認知或「更高層的思維」能力與一個人的右前額皮層前部的灰質量以及其鄰近白質的結構有著相當大的關聯性。

 

然而,這些發現可能反映了我們的解剖存在著先天的差異,或另外一種可能性是,它反映了經驗和學習對腦子的實體影響。後一種可能性提出了一個令人興奮的前景,即可能會有一種通過開發這些前額皮層區域的可塑性的方法來「訓練」人的元認知能力。但是,人們還需要做更多的研究來探索內省能力背後的思維計算,然後才能將這些計算與實際的生物學過程聯繫在一起。

 

Fleming說:「我們想知道,我們為什麼會知曉某些思維過程,而另外一些思維過程卻是在無意識的情況下進行的。也許意識有從簡單地擁有一個經驗到對該經驗進行反思等不同的層面。內省能力處在這一系列範圍中的較高端。通過測定這一過程並將其與腦子進行關聯,我們希望深入了解有意識思維的生物學。」 (來源:EurekAlert )

 

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