镜像神经元，解读心智的细胞

1991年，一个炎热的夏日，意大利帕尔马的一只猴子坐在一个特制的实验椅上，等着研究者取午餐回来。电极线植入了猴子大脑中与意图规划和动作实施相关的脑区。
 

猴子每次抓住并移动一个物体的时候，大脑中的一些细胞就会放电，监视器会发出bibi的声音。


 

一位研究员手里拿着一只冰激凌走进了实验室。猴子盯着他看，然后，一件令人惊奇的事情发生了：当研究员让冰激凌靠近自己的嘴唇时，监视器发出了响声——尽管猴子没有移动手臂，它只是看到了研究员拿着冰激凌并移到了嘴边。
 



帕尔马大学的神经科学家贾科莫·里佐拉蒂(Giacomo Rizzolatti)领导的研究小组在早些时候注意到了同样怪异的现象。当猴子看到人类或其他猴子将花生送入嘴里时，相同的脑细胞就被点亮了。
 
后来，科学家们找到了那些（猴子在剥花生时或听到有人剥开花生时）被点亮的细胞。同样的事情也发生在香蕉，葡萄干和各种其他物体上。





贾科莫·里佐拉蒂 Giacomo Rizzolatti
不知道什么时候能得诺贝尔奖


“我们花了好几年的时间才相信我们看见的情况。”Rizzolatti博士在2006年的一次采访中说。猴子的大脑中有一种特殊的细胞，这种细胞被称为镜像神经元：当动物看到或听到一个动作，或者当动物自己执行同样的动作时，它们就会被点亮。
  
如果1996年发表的这项研究令大多数科学家感到惊讶，那么，2006年的相关研究则会让他们目瞪口呆。事实证明，人类的镜像神经元比猴子身上发现的任何一种镜像神经元都更聪明、更灵活，发展程度更高。科学家认为这些事实反映了人类复杂的社会能力的演化。




我们是精巧的社会生物，我们的生存依赖于对他人行动、意图和情绪的理解。
——Rizzolatti
  


人脑有很多镜像神经元系统，专门用于执行和理解他人的行为甚至是意图，以及他人的行为与情绪的社会意义。Rizzolatti博士说，“镜像神经元让我们能够通过直接的刺激而不是通过概念的推理，通过情绪感受而不是思考领会他人的心智。”
 
这一发现动摇了许多科学学科，改变了人们对文化、共情、哲学、语言、模仿、自闭症和心理治疗的理解。
 
也促使了人们以新的视角看待日常的经验。镜像神经元揭示了儿童是如何学习的，为什么人们会对某些运动、舞蹈、音乐和艺术做出反应，为什么观看媒体中暴力可能是有害的，为什么许多人喜欢色情。


我感到了你的痛苦  研究人员说，像内疚、羞耻、骄傲、尴尬、厌恶以及贪欲一样的社会情绪，都是基于在脑岛中发现的一种独特的人类镜像神经元系统。在一项研究中，人们看着一只手向前移动来抚摸别人，然后看见另一只手粗鲁地推开它。大脑中的脑岛区域记录了拒绝带来的的社会性疼痛。


单个镜像神经元或镜像神经元系统怎么能如此聪明？
  
相对而言，脑中大多数的神经细胞都是平淡无奇的。许多细胞专门察觉外界的普通特征。当一些细胞专注于垂直线的时候，那些遇到水平线的细胞会被点亮。还有一些检测单一声音频率或运动方向的细胞。
 
科学家们发现，大脑中更高层的神经元能够发现更加复杂的特征，如面部、手或肢体的语言。其他的神经元能够帮助身体规划运动并呈现复杂的姿势。
  
这些复杂的细胞在面对神经元的时候就像个呆子。在大脑中的几个区域——包括前运动皮层、后顶叶、颞上沟和脑岛——都发现了镜像神经元激活响应那些和意图有关的动作链。
 
研究表明，当一个人伸手去拿玻璃杯或看着别人伸手去拿玻璃杯时，一些镜像神经元就会被点亮；当人们放下玻璃杯时，会点亮其他的镜像神经元。当人伸手去拿牙刷时也会点亮这些神经元。当人们踢一个球、看到球被踢、听到球被踢、自己说“踢”或者听到“踢”这个词之时，镜像神经元也会被点亮。
 

惊人的壮举

科学家发现，人类的镜像神经元比猴子更聪明、更灵活、更演化。它们不仅参与行为，而且参与人类社会动物的行为和意图。当一个人看着别人表演一个动作时，大脑中的一个镜像神经元模拟了该动作，并提供了一个可以预测下一步会发生什么的模板。


“当你看到我表演一个动作——比如捡起一个棒球——你会在大脑中自动模拟这个动作。”洛杉矶加利福尼亚大学研究镜像神经元的神经科学家Marco Iacoboni博士说，“我们还没有完全理解进行模仿的脑回路是如何抑制了你的移动，你之所以能够理解我的行动，是因为你的大脑中有一个基于你自己动作的动作模板。”
  
“当你看到我把手臂藏在背后，假装要扔球一样，你的大脑里中也出现了我正在做的事情，这有助于你对我的意图的理解。正是由于镜像神经元，你可以读出我的意图。你知道我下一步要做什么。”
  
他继续说：“如果你看到我窒息、痛苦地敲击家里物品的样子，你大脑中的镜像神经元会模拟我的痛苦。”你会自然而然感同身受。你知道我的感受，因为你确实感受到我的感受。”
 
镜像神经元似乎分析了场景并阅读了心智。如果你看到有人把手伸向书架并移出了你的视线，你肯定会不加怀疑的认为他拿起了一本书，因为你的镜像神经元就是这样告诉你的。
 
Iacoboni博士和他的同事们于2005年3月发表在公共科学图书馆的一项研究说，镜像神经元可以辨别出另一个捧着茶杯的人的意图到底是要饮用它，还是要从桌子上清理掉这个茶杯。




镜像神经元为文化的演化提供了强大的生物学基础。
——人类发展的心理学家
Patricia Greenfield
 




她表示，时至今日，学者们已经将文化从生物学中完全剥离了出来。但是我们现在认为，镜像神经元直接汲取了文化，每一代人都是通过社会分享、模仿和观察来教导下一代。

  
一些镜像神经元专家说其他动物——猴子、或者类猿类、或者大象、海豚和狗——都有基本的镜像神经元。但是，拥有巨大工作记忆的人类执行着更复杂的模仿。
  
南加州大学的神经科学家Michael Arbib说，语言以镜像神经元为基础。在大脑前部发现的语言镜像神经元系统包含了运用在口语和手语中的重叠电路。


 


1998年3月，Arbib博士在《神经科学》杂志上发表的文章描述了复杂的手势和复杂的舌头/嘴唇运动在造句中的作用。一些研究者认为孤独症可能与镜像神经元的损坏有关。
 
美国加州大学洛杉矶分校神经学家Mirella Dapretto在2006年1月6日出版的《自然神经科学》杂志上发表的一项研究发现，尽管许多自闭症患者都能在他人脸上识别出某种情绪表情，比如悲伤，或者用自己的脸模仿悲伤的表情，但他们在模仿这些情绪的时候，没有体会到这些情绪的意义。即便他们看到别人，也不知道悲伤、愤怒、厌恶或惊讶的感觉是什么。
  
他说，模仿他人的镜像神经元和观察他人，并且在做着同样的事情有关。


不过，Iacoboni博士说，这里还有一个警告。镜像神经元在面对面的现实生活中做得最好。虚拟现实和视频是一个模糊的替代品。
 



攻击模型
 
在人们面对面的时候，镜像神经元处于最佳的状态。但是，不止一项研究发现，当孩子们观看暴力电视节目时，这些细胞以及与侵略有关的几个大脑区域都被激活了。并且增加了孩子在几分钟或几小时后显露出攻击行为的可能性。

 

荷兰格罗宁根大学的Christian Keysers博士研究了共情的神经基础，并发表过几篇关于神经细胞的文章。他说，与其他人分享情感的能力似乎与镜像神经元的功能密切相关。

 
当你看到有人被痛苦触动，你自己的疼痛区域也被激活，他说。当你看到蜘蛛爬上某人的腿时，你会体会到一种毛骨悚然的感觉，因为你的镜像神经元正在被点亮。
  
Keysers博士说，共情测量排名靠前的人有着特别活跃的镜像神经元系统。


Keysers博士说，像内疚、羞耻、骄傲、尴尬、厌恶和欲望等社会情绪是基于大脑中部分被称为脑岛的独特的人类镜像神经元系统。在一项尚未发表的研究中，他发现，当人们看到一只手向前抚摸一个人，随后又看到另一只手粗鲁地推开这只手时，脑岛记录了这种社会拒绝痛苦。他说，羞辱似乎通过相同的编码机制在大脑中映射了身体的疼痛。




通过观察学习  与其他灵长类动物相比，人类天生就擅长模仿。出生仅仅几天的婴儿在看到妈妈伸出舌头后也会做同样的事情。研究人员发现，镜像神经元在出生时就开始工作了。当孩子观察到一个动作，然后练习实践之时，镜像神经元就参与其中了。
  
“心理治疗师能够很好的理解镜像神经元的发现，并为之着迷。”洛杉矶人类发展中心主任Daniel Siegel博士说，“这项发现为移情和反移情的心理机制提供了神经生物学的基础。”


 
来访者通过移情将他们生活中对重要人物的感受转移到了治疗师身上。同样，治疗师对来访者的反移情反应是由治疗师自己的早期关系塑造的。
  


他说，治疗师可以利用他们自己的镜像系统理解来访者的问题并产生共鸣。这一系统可以帮助来访者了解他们的许多经历是源自于别人过去对他们说过或做过的事。



帕尔马大学的神经学家Vittorio Gallese博士说，艺术也利用了镜像神经元。当你看到巴洛克雕塑家济安·贝尼尼的握着大理石的神力之手时，你似乎看到这只手就像是抓住了身体一样。实验表明，当你阅读小说时，你会从叙述者的角度记住物体的位置。
  
Iacoboni博士说，专业运动员和教练经常运用精神训练和意象。他们很可能在自己不知道自己的生物学基础的情况下就利用大脑镜像神经元的特性。在观察中通过镜像神经元直接改善肌肉表现。
 
同样，数百万球迷在电视上观看他们喜爱的运动员时，他们也被镜像神经元的激活勾住了。Iacoboni博士说，对于从未参加过某种（比如网球）体育运动的人。他们在电视前看（网球）比赛时，他们大脑中和跑动、晃动、摆动手臂的镜像神经元也会被激活。打网球的人在观察头顶击球时，镜像系统会被高度激活。他说，人们在观看一场比赛时，能够更好地预测接下来会发生什么。
 
然而，一些科学家说，镜像神经元在在另一个领域——色情作品中——也被猛烈地激活了。例如，当一个男人看着另一个男人和一个女人做爱时，观察者的镜像神经元就春情大动。事实证明，观看性爱的替代性快感并非是如此间接的感受。












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