本文來自微信公眾號:神經現實(ID:neureality),作者:RALEIGH MCELVERY,
還記得上次別人向你豎中指的情景嗎?不管那個人是否同時說了侮辱性的話,你都知道豎中指是什麼意思。
這種從動作到意義的「翻譯」流暢而直接,是因為我們天生擁有這樣的能力:我們不用嘴巴也可以表達,不用耳朵也可以理解。我們能通過指向物體來引導他人注意力,通過模擬動作來加強敘事效果,通過有節奏的敲擊以示強調,甚至只用簡單的手勢就可以完整地回應別人。
用動作來豐富交流是人類的普遍習慣,但不同文化中的動作細節有細微的差異。比如,在巴布亞紐幾內亞,人們用鼻子和頭來指引,但是在寮國的話,有時就是用嘴唇了。在加納,用左手指物會觸犯禁忌,而在希臘和土耳其,彎曲食指和拇指成圓環狀來表示一切「OK」可能會讓你惹上麻煩。
雖然示勢極具多樣性,但它可以大概被定義為用來重申或者強調某一信息的動作——無論這一信息是否被明確說出。示勢是「表徵行動」的動作,但它也可以傳遞抽象或隱喻性的信息。示勢是我們很小時就會使用的一種工具,雖然不一定與生俱來;甚至先天失明的兒童說話時也會或多或少調動身體。所有人都如此。然而,很少有人對作為一種現象的示勢加以深思——包括它的神經學生物學原理,它的發展,還有它是如何幫助我們理解他人行為的。隨著研究人員深入我們的神經聯結,他們愈發清晰地認識到,示勢引導著我們的感知,就像感知引導著我們的行為一樣。
內在的示勢傾向
蘇珊·高登米德是公認的示勢研究領域巨擘。然而她說,當自己在70年代剛開始對示勢產生興趣時,「根本沒有相應的研究領域」。研究過示勢的人不少,但他們幾乎都只是在非語言性行為研究時略微觸及到。而高登米德從那時起就把研究核心聚焦在示勢對於學習和語言創造的作用,包括沒有手語學習經驗的盲童自創的示勢系統。她現在是芝加哥大學的教授,並在那裡主管示勢產生與感知研究領域最重要的實驗室之一。
「示勢是通往未言明思想的一扇美好的窗戶,而且未言明的思想往往是最有趣的。」她一邊說著,一邊自己做出各種示勢。
許多曾與高登米德合作過的科學家如今也在其他學校或機構研究類似的問題。米麗安·霍瓦克於2016年在高登米德的指導下完成了博士學業,現在她是美國西北大學的一名博士後,致力於研究示勢在人的一生中是怎樣發展的。
諾瓦克告訴我們,多數報導稱人類是唯一會用肢體指示的物種。連黑猩猩和猿類都沒有這種能力,除非被人類撫養長大。然而,人類嬰兒通常在開口說話前就能夠指向物體,並且我們產生和理解符號性動作的能力會和語言能力不斷協同發展。在課堂上示勢也是很重要的工具,它可以幫助兒童將動詞推廣到新語境或解決算數問題。「但是,」 她說,「我們並不清楚兒童從何時開始理解這些手勢動作的溝通性,理解它們是信息的一部分。」
當孩童找不到詞語來表達自己的想法時,他們用手來交流。諾瓦克研究了各個年齡段的嬰兒,並觀察到了他們從動作中推出意義的能力是如何隨年齡增長的。成年人能自然地完成這一過程,因而我們很容易忽略將意義映射到手勢形狀及軌跡上其實絕非易事。
示勢或許只是簡單的動作,但是它們並不孤立作用。研究表明示勢不僅強化語言表達,而且能幫助人們習得語言。事實上,二者很可能共享了一部分神經系統。在人生歷程中獲取的有關示勢的經驗,或許也能夠幫助我們直覺出他人動作的意義。但是,到底是單獨的細胞還是整個神經網絡調節了我們的破譯他人行動的能力,依然是個懸而未決的問題。
具身認知
語言學和認知科學領域的巨擘諾姆·喬姆斯基一直認為語言系統和感覺運動系統是不同的實體——這兩個模塊在示勢交流中不需要協同工作,即使語言和感覺都是傳遞和破解符號性思想的方式。鑑於科學家目前尚未完全理解大腦是如何組織語言的,也不清楚哪些神經迴路負責從示勢中推出意義,我們很難斷言喬姆斯基的觀點正確與否。但是很多科學家,比如佛羅裡達國際大學的副教授安東尼·迪克,就認為這兩種功能部分依靠著相同的大腦結構。
通過fMRI掃描大腦活動,迪克及其同僚指出,解讀那些與語言同時產生的示勢時,我們大腦的語言處理中心不斷工作著。至於哪些區域相關、激活程度如何,則隨著年齡變化,這說明青少年的大腦仍在打磨示勢與語言的整合技能,同時也改進著不同腦區之間的聯結。用迪克的話來說,「示勢實際上是廣義語言系統的支柱之一」,它整合了語義處理區域和感覺運動區域。但是我們在何種意義上能說:語言感知本身是一種運動感覺體驗,是一種同時依靠運動和感覺經驗的認識世界的方式呢?
當曼努埃拉·馬其頓尼亞剛取得語言學碩士學位時,她發現她在林茲大學教義大利語時有一種穩固的模式:不管學生們重複了多少遍相同的詞語,他們始終磕磕巴巴說不出一句完整的話。就算抄詞組抄到地老天荒也無濟於事。「他們聽力水平很高,」 她說,「但是他們沒法開口。」
她的教學方法是照本宣科式的:她讓學生聽、寫、練習並重複,遵照喬姆斯基的理念,可惜這並不奏效。還是缺了點什麼。
如今,馬其頓尼亞在林茲大學信息工程研究所擔任高級研究員,同時也在萊比錫大學馬克斯·普朗克人類認知與腦科學研究所工作。她正逐漸構建一個與迪克的想法類似的假說:語言絕不是模塊化的。
在兒童學習母語時,馬其頓尼亞稱,他們利用整個身體來汲取知識。比如,類似「洋蔥」這樣一個詞和五種感覺都緊密相關:洋蔥有著圓鼓鼓的外形,紙一樣的外皮沙沙作響,味道有些刺鼻,而切開後散發出讓人流淚的氣味。即使像「喜悅」這樣的抽象概念也具有多重感官要素,比如微笑、大笑、歡樂地蹦跳。認知在一定程度上是「具身」的——大腦的活動可以被身體的行動和體驗改變,反之亦然。難怪學生只是聽、寫、練習和重複的話是記不住生詞的,因為他們的口頭經驗被剝離了感官聯繫。
馬其頓尼亞發現,在學習新單詞時做出語義相關的示勢加以強調,學生們的運動腦區就被調動起來,回憶水平也提高了。可別只是簡單重複「橋」這個單詞:邊記憶邊用手比劃一個拱形。拿起行李箱,彈起吉他!這樣做可以激活大腦的記憶系統,因為單詞是生命長河中一簇簇經驗的標籤。
多感覺學習使得像「洋蔥」這樣的單詞不止存留在大腦的一個區域,而是分散在整個神經網絡中。如果一個節點因長期不被激活而衰退,另一個節點能夠恢復這一記憶,因為節點之間都緊密相連著。「節點與節點之間沒有秘密。」馬其頓尼亞說。
由經驗連接
示勢豐富語言表達的能力或許只體現出示勢整合於感官經驗的方式之一。越來越多的研究表明,不僅是語言和示勢,動作產生和感知其實也交織在一起。特別地,伊莉莎白·韋克菲爾德稱,過去做出示勢的經歷,會影響神經系統對同一動作的觀察和理解。
韋克菲爾德也曾師從高登米德,她如今是芝加哥洛約達大學的助理教授,並主管自己的實驗室。她致力於研究日常行動是如何輔助學習並影響認知的。但是在能夠深入探究這些問題之前,她需要知道示勢處理機制是如何發展的。2013年,還是研究生的她曾與神經科學家卡林·詹姆斯共事,並進行了用fMRI探索兒童和成人的示勢感知的開創性研究。
當被試觀看一位演員邊講話邊比劃的視頻時,他們活躍的腦區不只有視覺和語言處理區域,與運動經驗有關的腦區也很活躍,儘管被試躺在掃描儀裡一動不動。而且,成人的這些腦區相較於兒童更加活躍,韋克菲爾德認為這是因為成人有更多做出相似動作的經驗。
「據我所知,我們是最早開始研究示勢理解的發展歷程的,」韋克菲爾德說,「雖然示勢處理發展研究的體量很小,但這些成果對於我們將如何理解示勢塑造學習具有重大意義。」
除了韋克菲爾德的研究,示勢感知與目的性動作具有相同神經基礎這一觀點還有別的證據。許多實驗在芭蕾、籃球、彈吉他、結繩甚至讀樂譜等活動中揭示出一種類似的動作「鏡像」現象。在每種活動中,當「專家」觀看別人進行自己熟練的那種活動時,他們的感覺運動腦區相較於「門外漢」被試們更加活躍。
高立德大學助理教授羅娜·柯萬特致力於研究失聰與聽障人群中的動作鏡像現象。她採用了一種精細的研究方式,把示勢分解成了各種感覺運動元素,並通過EEG觀察到那些做出特定行動的記憶改變了我們預測和感知他人示勢的方式。
在一項實驗中,柯萬特和同事們先讓一組成年被試操縱一些顏色、重量各異的物體,再讓他們觀看一段視頻,視頻中的男人與同一些物體互動。研究人員記錄了兩次活動中被試的腦電圖,發現即使視頻中的人只是在物體附近做模擬動作或隔空指向物體,被試大腦的反應就像他們自己在操縱物體一樣。而且他們的神經活動反映的恰恰是他們自己的經歷:不出所料,EEG圖像顯示被試記憶中物體的輕重影響了他們對演員的行為的感知。
「當我看到你做出某個示勢時,我不僅在處理我眼前的景象,我也在對你將要做什麼作出預測。」柯萬特說,「這一事實能為我們理解行為感知提供深刻洞見。」也就是說我的大腦能預測你的感覺運動體驗,即使可能只早了幾毫秒。
我們究竟需要多少運動經驗呢?根據柯萬特的實驗,我們只需要一次觸覺訓練便可成為聯繫顏色和重量這一簡單任務的專家,而閱讀書面信息則要求更多經驗。
據迪克所稱,學界幾乎公認即使當我們保持靜止觀看他人運動時,運動腦區也會十分活躍。但尚有爭議的一點是,這些腦區提取他人動作意義的能力究竟能到什麼程度呢?而更加懸而未決的是,這種通過感知運動區激活的感覺增強的神經機制是什麼?這一活動是由多個腦區協同工作產生的,還是全部歸功於某些個體細胞?
鏡像神經元還是鏡像神經網絡?
早在一個多世紀前,心理學家沃爾特·皮爾斯伯裡就曾寫道:「心靈中沒有什麼尚未被運動解釋。」在現代,這一概念以鏡像神經元理論的面貌復活了。鏡像神經元理論假設,我們從示勢和語言中汲取意義的能力,可以用關鍵腦區的某些個體神經元激活來解釋。然而人們愈發清晰地認識到,那些關於鏡像神經元對日常活動的意義的證據,可能被過度宣傳和過度解讀了。
鏡像神經元理論起源於上世紀90年代。當時一組研究猴子的科學家發現,動物在進行一些目的性運動時,它們下前運動皮層的特定神經元有所反應;令人驚訝的是,在猴子被動觀察實驗者做相同動作時,這些細胞也活躍了起來。我們似乎可以據此斷言,「觀察執行匹配」在個體細胞層面也有所體現。
研究者們提出了一些可能的解釋:或許這些「鏡像神經元」只是在傳達關於行動的信息,幫助猴子選擇一種恰當的運動反應。比如,當我向你伸出手想和你握手時,你的自然反應可能是就是模仿我的動作,也伸出手來。
另一種解釋是,這些單獨的細胞或許構成了「行動理解」的基礎。也就是說,這些細胞讓猴子得以僅靠相對少的大腦計算量,就能把自己的行動和觀察到的東西匹配起來。該理論最終勝出了,因為它簡潔而優雅地解釋了我們何以直覺到他人動作的含義。
隨著時間推移,人類也具有類似機制的證據源源不斷地出現;人們將鏡像神經元與一長串現象聯繫了起來,包括共情、模仿、利他主義和自閉症譜系障礙等等。當人們發現示勢和語言感知過程中相關腦區也有鏡像活動後,鏡像神經元又被關聯到了語言和示勢上。
加州大學爾灣分校認知與語言科學教授格雷戈裡·西科克則堅定地反對鏡像神經元理論。他堅持認為,幾十年前鏡像神經元理論的建立者不幸擁護了一種錯誤的解釋。按照西科克教授的說法,鏡像神經元值得深入研究,但人們只是狹隘地關注它們對語言和示勢理解的作用,反倒阻礙了研究進展。他認為觀察執行匹配更可能與動作規劃有關,而不是動作理解。
甚至連那些運動理解理論的忠實擁躉也開始「踩剎車」了,荷蘭神經科學研究所社會大腦實驗室主任兼阿姆斯特丹大學助理教授瓦萊麗·加佐拉稱。雖然支持鏡像神經元理論,她承認人們目前尚未明確「理解」動作究竟是什麼意思。「不確定因素和誤解仍然存在。」 她說。雖然鏡像神經元是認知一大要素,「至於它們是否能解釋整件事,我的答案應該是否定的」。
起初,人類身上的鏡像現象的大多數證據是藉助fMRI、EEG、腦磁成像和經顱磁刺激等技術,在數百萬神經元同時放電活動的情況下獲得的。後來研究人員開始使用fMRI適應技術進行試驗,這樣一來就可以分析在特定皮層區域的細胞子群。但是他們很少有機會直接測量人腦中的個體細胞,因而目前仍缺少鏡像神經元活動最直接的證據。
「鏡像神經元無疑是存在的,」西科克說,「但那些腦成像和大腦激活研究都只是相關性研究。它們無法支持任何因果關係。」
此外,大多數因運動障礙而無法移動或說話的人們仍然能夠理解語言和示勢。他們不需要功能完全的運動系統來完成那些要求「理解」行為的任務。西科克說,甚至在猴子身上也沒有證據表明鏡像神經元損傷會導致行動觀察能力下降。
鑑於有關個體細胞的觀點很難在經驗上證實,當今大部分研究者都選擇謹慎措辭。比如他們會說,猴子可能有「鏡像神經元」,但是人類有「鏡像性系統」、「神經鏡像性」或者「動作-觀察網絡」。
自稱對鏡像神經元理論態度中立的柯萬特,並沒有基於自己的EEG實驗得出不同經驗如何改變個體細胞功能的結論。即便如此,她對人類感覺運動系統部分參與分析處理他人示勢「深信不疑」。「我百分百確定這是對的。」她說,「這一點上我不太可能動搖了。」
雖然研究者可能無法精準定位哪些細胞幫助我們用身體來溝通和學習,但是多重感覺系統的相互重合是毋庸置疑的。示勢讓我們能夠表達自我,並且塑造了我們理解和詮釋他人的方式。借用柯萬特一篇論文裡的話來說:「我們透過自我這塊鏡片,感知他人的行動。」
那麼,下次有人用中指問候你的時候,請好好思考一下是什麼使得你清楚而敏銳地明白那傢伙的意思。撇開別的不談,你可能會感覺好受些。