顯示具有 神經科學 標籤的文章。 顯示所有文章
顯示具有 神經科學 標籤的文章。 顯示所有文章
人,之所以為人
chh
要知道人之所以為人,必須先從腦子在幹什麼說起。古代的西方哲人認為,兩個半腦之間的腦室,住著靈魂,靈魂操縱著腦袋的運作,就和駕駛員一樣,用各類按鈕,搖桿控制著複雜的大腦。腦子在幹什麼,到底怎麼樣才算個好腦袋,或許可以從研究Einstein,這個前無古人的大天才的腦子來得到一點兒線索。

Albert Einstein在科學上的成就,沒有任何人可以質疑。但是他在人文上的深厚修養,才叫人佩服。Einstein對於自己的科學成就有無比自信,他早就知道自己會得諾貝爾獎了,與前妻定的離婚協議書中,明白的說了,以後我得到的諾貝爾獎金,全數歸你,這也就是為什麼當年Einstein沒有親自去領獎的原因之一,因為獎金不是他的嘛!對於科學的無比自信,卻不影響Einstein對於自己透徹的認識,當年以色列復國,邀請他當總理時,他立刻就回絕了,理由是:『我不過是一個科學家。』Einstein的智慧可以從聽曾說過的一段話:『It is essential that the student acquires an understanding of and a lively feeling for values. He must acquire a vivid sense of the beautiful and of the morally good. Otherwise he----with his specialized knowledge----more closely resembles a well-trained dog than a harmoniously developed person.』(中譯為:讓學生獲得對各種價值的理解和感受是很重要的, 他必須能真切地感受到美麗與道德的良善, 否則他的專業知識只是使他更像一隻受過良好訓練的狗, 而不是一個和諧發展的人 轉錄自國家圖書館

Einstein的智慧,讓他厭惡偶像崇拜。但是他自身卻無可避免的成為眾人崇拜的對象,在他的遺囑中,明白的說了,在他死後屍體必須立刻焚化,然後骨灰撒向大海。但是負責他遺體解剖的醫生卻把這顆擁有全能智慧的腦子偷偷地留了下來,切成好多好多份,送到全世界各地的腦神經科學專家手中,企圖用生物學的方法解釋Einstein的智慧。

從Einstein死後,對於這顆腦子,科學家分別得出了幾個解剖學上的解釋:
  1. 總重1230g(一般人的腦袋大約是1300-1400g)
  2. 大腦中的神經膠細胞數量比正常人多(神經膠細胞的功能主要是輔助神經元,提供營養,但近來研究顯示對於神經元傳播似乎也有幫助)
  3. 側腦裂不明顯,靈長類的側腦裂通常很明顯,但是其他哺乳類,如『豬』就不是十分明顯。以上的研究其實並沒有辦法解釋Einstein的智慧,我們可以看到這位大天才的腦袋甚至跟豬腦一樣。
為什麼沒有辦法解釋?我在這裡突然冒出了一個想法:有時候我們在做物理、微機分題目的時候,會發現有時後是需要一點運氣的,有些人自然而然就會朝著對的方向想,有些人則會走錯了方向。那我就想,天才會不會是機率累積到一個極限形成的呢?就跟一個擁有無數岔路的迷宮一樣,丟很多人進去,可能有一個人會找到出口,得到一個全新的理論,就跟找到出口同樣道理。或許有人會說機率太低,但是大樂透的機率也是很低,有時候每期仍會有3-4個人中獎,若是把買大樂透的人口2300萬人好了,擴大到以全世界為地理範圍,人類歷史為縱軸,這樣再怎麼難中獎的樂透好像也不會那麼困難了。或許Einstein只是個大樂透得主呢。

拉回來,解剖學無法解釋Einstein智慧的原因多到數不清。就和研究奧運短跑選手的腿,並不能知道為什麼他可以跑的這麼快一樣(可能還和其意志力有很大相關)。我們單單研究Einstein的腦子並不能得到答案,或許還要從他所受的教育,曾經遭遇過的挫折,父母親的影響,所有他曾經接觸過的一切事物,才能得到答案。這就不單單是科學可以解釋的了。

研究Einstein的腦子找不到答案,接下來要問個更為根本的問題:

何謂智慧?

智慧這個字從靈長類身上可以找到一點線索,和人類很接近的黑猩猩就有簡單的社會行為,他們有很簡單的領導與被領導關係,互相理毛是簡單的友好社交方式,他們也愛搞政治(搞政治的都是黑猩猩?),他們的政治很簡單,沒領導力了,可能是年老力衰,就下台,再換一個新的領導者。(這和台灣的猩猩有點不同喔。)

人類的大腦最重要的成長時期是在出生之後,也就是0-4歲,在這個時期,語言能力隨著腦袋成長快速。語言能力,是人腦最重要的功能。但是語言是用來幹什麼的呢?最近讀的一本書『象與騎象人』就有一個很有趣的解釋:
Robin Dunbar認為,語言的演化是用來取代理毛的社交功能(人沒有毛了嘛),有了語言,群體規模較小的的成員便能很快的建立彼此的關係,了解其他成員間的關係。事實上我們使用人類語言,談的都是別人的事…想知道誰對誰做了什麼,誰跟誰在一起,誰跟誰吵架等等。在我們人類這種超群居社會中,社交關係耍的好的人就容易成功。重點不在於你知道什麼,重點在於你認識誰。簡單來說,人會發展出語言,是因為人要靠語言來說長道短。因為知道一些『八卦』,消息靈通的人比不靈通的人有優勢。
沒有人知道語言是怎麼演化出來的,但是這個說法非常的精準的預見了為何八卦媒體如蘋果日報、壹週刊為何會大賣,解釋了就算外在的道德教育再怎麼強烈的壓抑這種本能,我們總是會忍不著說別人的八卦。但該注意的是,說八卦也是一種社會行為。

大腦主導語言,語言是進行社會行為的必備工具,社會行為卻是一個造成壓力甚至死亡的痛苦過程,我們每天都處心積慮的想要贏過別人,社會上充滿了比較,第一名才是最好的,不停的鬥爭,不停的鬥爭,有些人會到得比較好的社會地位,得到比較好的生存利益。沒有語言,沒有社會行為的動物就沒有壓力,當然也就沒有壓力引起的慢性疾病,『斑馬為什麼不會得胃潰瘍』這本書正著眼在此處。

看到這你會不會覺得有些奇怪,為什麼大腦要發展出最後可能殺死自己(壓力)的語言和社會行為?這不是很矛盾嗎?

我認為這可能要提高一個維度來看,高度社會化的動物,如螞蟻,通常會有一隻蟻后負責生殖,他可以每天下2000顆卵,蟻后存在的任務就是下蛋,而其他的工蟻,通常為不具生殖能力的雌性,就負責管理巢穴,出外採集食物等等功能,其中還有高度分工和彼此制衡等等機制就不在此贅述。如果現在有台攝影機正在拍攝這個巢穴,突然間對焦系統壞了,整個巢穴變得影像模糊,我們可以從螢幕上看到一團超級有機體,蟻后就是這團有機體的生殖器,或說是負責分裂的分生組織,主宰這個超級有機體的生長和生殖。工蟻就是這團有機體無數的觸手,負責採集食物,移動,有些觸手組成的器官則主導了體內的循環,消化。雖然人類更為複雜,但是我們的社會也漸漸走向一個高度分工的狀態,每個人有每個人的職業,環環相扣才能夠達到最高效率,雖然不像螞蟻的超級有機體那樣,可以分出每個器官的功能。但若是你把焦距調模糊了,會發現人類社會其實就是一部巨大的機器不停的運轉。大腦演化出來的語言產生競爭的社會行為,不停的鬥爭,或許正是大自然長久以來累積出來,對於這部機器最好的運作方式。

我們可以說語言佔了人腦大部分的運算空間,語言主宰了人類的社會行為。但語言和社會行為就是人類的智慧嗎?只從心理學的角度來看或許太過偏狹,說『八卦』,『鬥爭』並不是語言唯一的功能。社會學在這裡提供了一個不錯的解釋。語言的產生,讓我們學會描述事物,我們開始懂得利用詞彙來描述我們所看到,或看不到的東西。這時候藉由詞彙把看到和聽到的東西賦予意義,我們就成功的建立了『真實』。建構的真實慢慢累積的便形成了文化,『文化』是不是比較接近智慧了呢?

最近在台北市立美術館看了一個有趣的展覽,『蘇新田的循環空間繪畫』,這位畫家努力的追尋一個近乎於哲學的答案,他想要畫出我們看不到的空間,宇宙外的虛無。在他的畫展裡,可以看到一些匪夷所思但是卻又合乎直覺的透視方法,一開始他是利用錯覺,讓看畫的觀眾陷入視覺的混亂,接著他不滿足了,開始研究傳統的透視方法,還有數學,物理學,哲學對於空間上的認識。接著他畫出了一些只在想像中出現的扭曲平面,有些畫作擁有多條地平線(他認為地平線代表重力),讓人看了頭好暈。

另外還有一個很有意義的展覽:『李石樵百歲紀念展』,李石樵先生是台灣早期一個重要的藝術家,出生於台灣,學生時期到日本東京藝術大學學習,回國後致力於美術推廣,是台灣美術界大師級的人物。李石樵先生的畫作分了三個主要的時期,第一個時期『淨鍊』是學生時代,受東京藝術大學影響,以素描,寫實風格為主的畫作,多半是描繪台灣想土的人物生活。回國之後李先生的畫進入了另一個時期『稅變』,他發現國人對於西洋美術的認識多半止於塞尚之前,『立體主義』,『表現主義』,『象徵主義』所知卻甚少,於是他一頭跳入研究,進行了很多實驗性的畫作,用色塊切割人物和風景,用詭異的顏色和人物企圖打破原有的規範。第三個時期『光燦』,這時李石樵進入了一個新的時期。他不再沉迷於突破既有的規範,轉而投入大自然的懷抱,追求一種平靜,調和的氣氛,他甚至會為了作畫改變物體的相貌,畫的人物肢體圓潤,色彩光燦但不耀眼。

看了這兩個展覽,我心中不禁冒出疑問:這些畫家到底在追尋著什麼?蘇新田一直想要畫出宇宙之外的虛無,但他終究無法做到,只能用錯覺造出很類似的空間。李石樵先生一開始著重於寫實,他做的很好了(獲獎無數),但卻又打破自己的限制,企圖進入一個新的領域。最後他追到的是進入自然,不受拘束,為了藝術而藝術的純粹理念。

為何所有問題都要有答案?

我們所受的科學訓練告訴我們再困難的問題都有解答。我卻認為追尋問題答案的過程才是最重要的部份。我們想問智慧是什麼?思想智慧什麼的『過程』便是這個問題的答案。Einstein告訴我們他的答案:『各種價值的理解和感受是很重要的, 必須能真切地感受到美麗與道德的良善, 否則科學家的專業知識只是使他更像一隻受過良好訓練的狗。』蘇新田追尋畫出虛無的可能,得到的答案是掛在牆上那一幅幅看來另我頭暈的畫。李石樵先生從浸淫於技法到打破藩籬,最後回歸自然的過程,也是一個答案了。

人之所以為人?問著個問題的同時,我所進行的思考過程,都告訴著我,為何人之所以為人。

那麼,你的答案是什麼?
本篇為上過當代生命科學這門核心通識,王道還老師上課筆記整理,加上一些自己的想法。
人類與生俱來的默契---鏡相神經元
Tim Lin
「對!我知道你那種感覺!」這句在我們閒聊時常會脫口而出的話的背後,你可想過他在生物學上所代表的意義?為何我們能夠了解別人的想法、感受甚至是動機?進而能讓我們去模仿好笑的表情,學習彈奏一種樂器,受一部感人的電影而潸然淚下?這裡我所要探討的就是可能是連結這一切行為反應的可能關鍵­­—鏡相神經元(mirror neuron)。

有關於鏡相神經元的研究,到目前為止最主要的研究對象還是以彌猴為主,科學家在進行獼猴腦部的運動皮質神經元的觀察時發現,當獼猴看到人類或其他猴子拿取食物時會激發一群與他自己抓取食物時相同的神經元,該神經元組位於額下葉腦迴(F5區)與頂葉下部。於是他們進一步進行另外兩種實驗來檢驗該觀測行為與腦部活動的關係。科學家讓猴子觀察並聽見人類進行一特定動作如撥花生殼及其產生的聲響,再讓猴子只聽到該聲響但看不見人類的動作,發現此兩種不同狀況皆會引發同一組神經元。另一組實驗則是讓猴子看見人類進行一特定動作(如抓取食物),再以一屏幕擋住人類與猴子,讓猴子無法看見而只能猜想人類在後面進行的動作,結果發現在上一組實驗中被活化的神經元又被活化了。由上述實驗可以推論,該神經元可能與理解行為有關,他的作用方式並不是經由邏輯思考的推導,而是經由感官所接收到的訊息在腦中形成的一種動機性的理解。

在獼猴身上看到這樣的現象,讓我們想問是否人類的大腦是否也存在著類似的神經群?但進行人類實驗可不能將電極插入大腦皮層,應該沒有人會願意做這種實驗的受試者,於是科學家使用fMRI(功能性核磁共振)及其他非侵入性方法來觀察腦部神經元活化的狀況,發現我們觀察別人進行一種行為(如觀看老手彈吉他)以及我們自己進行該行為(自己試著彈奏吉他)時,額下葉皮質及頂上葉的部分神經群都會被激發,另外當我們自己聞到一種臭味及看到別人聞到惡臭所露出的表情時,兩者情形都會引發相同區域的神經活動。概括上述對於人類此區域神經元的活動,我們可以推論出人類也具有可能較彌猴還要更精細的同類神經演化,使我們更能理解更多或者更細膩的他人外在行為,並且能產生學習的效果。

說到這裡,我想大家一定能了解“鏡相神經元”這個名稱的由來了,他就像我們心中的一面鏡子,反映出其他個體的行為及其目的或心理狀態。這樣特化的神經元在演化上有什麼意義呢?我們可以從人類的行為中觀察起,人類從自己經驗裡體驗過的各種表情中可以理解其他人表情所蘊含的內在感覺,進而理解其他人正在經歷的心理狀況,這種行為可以幫助我們避開或者接受未曾接受的事物,當看到一個人吃了有毒的食物後面露痛苦的表情,可以讓我們不必再做錯誤的嘗試,這種行為在現今看來可能是多餘無用的,但在語言文字尚未發展出來前,這是個較其他物種更進步的特徵。再進一步來說,這樣的行為可以讓我們學習模仿其他人的行為,使得人類的文明得以傳承延續。而當進入社會化之後的人類世界,鏡相神經元更是我們不可或缺的一部分,同理心的產生讓人與人之間產生了複雜的關係與互助系統,也因此具有較其他物種更強盛的生殖優勢能讓這樣的性狀傳續下去(人類互相殘害的行為不在我們的討論範圍內)。又也許具有健全的鏡相神經元的個體,由於懂得了解其他人並改正自己不合宜的行為而使之較其他個體更具有生殖競爭上的優勢。

但即便如此,人類群體中還是有些人的鏡相神經原因不明原因而不健全,自閉症患者很有可能就是因為鏡相神經元無法被正常活化,或者可能有缺失所造成,因此他們無法正常地與人們互動學習,也無法去了解其他人的想法。解釋自閉症患者的理論有很多,鏡相神經元的不正常只是其中之一,因為研究也發現並不是所有的自閉症患者都有鏡相神經元無法活化的現象,但是這或許也給我們一個可以探討的方向,了解控管鏡相神經元的基因及其調控模式,也許我們有一天能做到預防這種疾病的發生。另外一種極端的例子是反社會性格者,這種佔4%社會人口的人看起來就與正常人無異,但卻極度以自我為中心,難以受道德規範所約束,這種人有可能是因為孩提時期在不健全的環境中成長,但研究指出這種性格的人有遺傳的可能,這種無法put themselves in other’s shoes的性格,是否也和鏡相神經元的不正常有關?是個我們可以研究的方向。

鏡相神經元的研究即便一切都還在剛起步的階段,但它已經被視為神經科學領域近十年來最重要的發現之一,他所代表的實質意義除了可能為自閉症患者開了一扇窗外,更能讓我們對人類深層的思考模式有了重要的理解,讓我們曉得生活中那種不言而喻的默契背後所代表的演化優勢。與黑猩猩不到5%的基因差異,可能在鏡相神經元上更進步的調控,就讓人類與牠們走向截然不同的道路。也許人類更該珍惜這種得來不易的特徵,學習如何在族群間共存共榮,而非猜忌著彼此又相互殘害。人類在各物種中因出眾的智慧建立了多樣的文化,但又卻常因如此而彼此消滅,這豈不諷刺?

參考資料: 科學人雜誌 vol.200612, Wed, 06 Dec, 2006 感同身受:鏡像神經元
撰文/里佐拉蒂(Giacomo Rizzolatti),佛格西(Leonardo Fogassi),
迦列賽(Vittorio Gallese)翻譯/潘震澤

Label Cloud