“鏡像神經(jīng)元”是語言進化的線索嗎？
發(fā)信站: BBS 水木清華站 (Fri Aug 9 10:51:57 2002)
新的研究指出，在猴子大腦中發(fā)現(xiàn)的一組神經(jīng)元可能代表了語言進化的一個初級階段。意大利的科學家們發(fā)現(xiàn)，不管是猴子做了這些動作，還是聽到了與動作有關(guān)的聲音，短尾猿猴腦部某一個區(qū)域中的一些神經(jīng)元被這些動作激活。而且當猴子看到其它動物做這些動作時，這些神經(jīng)元中的許多也被激活。這些“聽覺-視覺鏡像神經(jīng)元”在相當于人類大腦中的布羅卡皮層區(qū)的區(qū)域中，這個區(qū)域?qū)τ谡Z言的產(chǎn)生是必不可少的。作者建議，猴子的神經(jīng)元可能在記錄關(guān)于動作的抽象信息，這些信息可以用來計劃和執(zhí)行動作，以及用來識別其它動物的動作。根據(jù)這些作者，“鏡像神經(jīng)元”可能也許是動作通訊（gestural communication）的一個關(guān)鍵，而動作通訊可能導致了人類的口頭語言。
報告：Hearing Sounds, Understanding Actions: Action Representation in Mirror Neurons, Evelyne Kohler, et al.
鏡像神經(jīng)元
在我們的腦中,有一群可以反映外在世界的特別細胞,使我們能夠理解別人的行為及企圖,彼此溝通,并讓我們能透過學習而將生存技能傳承下去.
撰文╱里佐拉蒂(Giacomo Rizzolatti),佛格西(Leonardo Fogassi),迦列賽(Vittorio Gallese)
翻譯/潘震澤
由某人所做的動作,可造成另一個人腦部的活化.因此,后者打從內(nèi)心深處就能了解前者在做什麼,因為鏡像機制讓他的腦子里也經(jīng)驗了同樣的動作.
約翰看著正在摘花的瑪莉,他曉得瑪莉在做什麼(把花摘起來),也曉得她為什麼要那麼做;因為瑪莉?qū)χ?他認為瑪莉會把那朵花當禮物送給他.這個簡單的場景只有短短幾秒鐘,但約翰幾乎瞬間就曉得發(fā)生了什麼事,他究竟是怎麼辦到的 為什麼他可以毫不費力就了解瑪莉的舉動及意圖
10年前,大多數(shù)神經(jīng)科學家及心理學家認為:這種對他人舉動與意圖(尤其是后者)的了解,來自快速推理,其過程與解開邏輯問題沒什麼不同.也就是說,約翰腦中某些復(fù)雜的認知裝置,仔細分析了感官傳入的訊息,比對先前儲存在腦中的類似經(jīng)驗后,讓約翰曉得瑪莉打算做什麼,以及為什麼那樣做.
雖說在某些情況下,上述復(fù)雜的推理過程確實可能發(fā)生,尤其是某人的行為特別難以解讀時;但一般而言,我們可以輕松且快速掌握簡單的行為,顯示還有更直截了當?shù)慕忉?1990年代初,我們在義大利帕瑪大學的研究團隊(當時還有另一位研究者法迪嘎)偶然間解開了這個問題.我們發(fā)現(xiàn)猴子在進行簡單的目標導向行為時,好比伸手去抓一塊水果,腦中有群意想不到的神經(jīng)元會活化起來;讓人意外之處在於:實驗猴在觀看別人進行相同舉動時,腦中同一批神經(jīng)元也會活化起來.由於這批新發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)元似乎讓觀看者在腦中直接反映出他人的行為,因此我們稱之為「鏡像神經(jīng)元」(mirror neuron).
腦中的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),一般相信是儲存特定記憶的所在;而鏡像神經(jīng)元組則顯然儲存了特定行為模式的編碼.這種特性不單讓我們可以想都不用想,就能執(zhí)行基本的動作,同時也讓我們在看到別人進行同樣的動作時,不用細想就能夠心領(lǐng)神會.約翰在瞬間就理解瑪莉的舉動,是因為該動作不只發(fā)生在他眼前,實際上也同時出現(xiàn)在他腦中.值得一提的是,傳統(tǒng)探究現(xiàn)象學的哲學家早就提出:對於某些事,人必須要親身體驗,才可能真正了解.對神經(jīng)科學家而言,鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn),為該想法提供了實質(zhì)基礎(chǔ),也明顯改變了我們對人類理解方式的認知.
瞬間認知
我們剛開始注意到鏡像神經(jīng)元,并不是為了找尋證據(jù)來支持或駁斥哪個哲學觀點;我們當時是在研究大腦的運動皮質(zhì),特別是掌管手及口部動作的F5區(qū),想要了解其中神經(jīng)元的放電型態(tài),與執(zhí)行特定動作的編碼關(guān)系.為了這個目的,我們記錄了獼猴腦中個別神經(jīng)元的活性;同時,我們實驗室擁有各式各樣的刺激,可用在猴子身上.當猴子執(zhí)行不同的動作時(譬如伸手去抓玩具或食物),我們就能夠觀察它們腦中特定的神經(jīng)元組同步活化的情形.
從這樣的實驗中,我們開始注意到一些奇怪的現(xiàn)象:當我們之中有人伸手去抓食物時,猴子腦中的一組神經(jīng)元也活化了,就跟它們自己伸手去抓食物時一模一樣.一開始,我們懷疑這個現(xiàn)象是由一些平常的因素造成,好比說猴子在觀察我們的行為時,也進行了未受注意的動作.但當我們想辦法排除了這種可能性以及其他因素(好比猴子預(yù)期會有食物的供應(yīng))之后,我們才體認到這種與觀測行為相連的神經(jīng)放電活性,是行為本身在腦中的真實呈現(xiàn),與這項行為的執(zhí)行者是誰并無關(guān)聯(lián).
生物學的研究里,若想要了解某個基因,蛋白質(zhì)或一群細胞的功能,最直截了當?shù)姆绞?通常是將其從體內(nèi)去除,然后觀察個體的健康或行為出現(xiàn)哪些缺失.不過,想要判定鏡像神經(jīng)元所扮演的角色,這種方法卻行不通,因為我們發(fā)現(xiàn)這種神經(jīng)元遍布大腦左右半球的重要區(qū)域,包括腦皮質(zhì)的運動前區(qū)及頂葉.如果把整個鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)都給破壞,將造成實驗猴的認知功能出現(xiàn)廣泛缺失,想要厘清少了這些神經(jīng)元會有什麼特定的影響,就成了不可能的任務(wù).
於是,我們采取了不同的策略.為了確定鏡像神經(jīng)元在了解某種行為上扮演一角,而不只是單純記錄視覺影像,我們試圖在猴子并未真正看到某個動作就曉得該動作的意義時,評估這些神經(jīng)元的反應(yīng).我們的想法是:如果鏡像神經(jīng)元真的與理解有關(guān),那麼其活性就應(yīng)該反映了該動作的意義,而不只是視覺表徵而已.於是,我們進行了兩個系列的實驗.
首先,我們測試F5區(qū)的鏡像神經(jīng)元,能否單從動作發(fā)出的聲音里,就「辨認」出動作來.我們讓猴子觀看一些會發(fā)出特定聲響的動作(好比撕紙或敲開花生殼),并記錄到對應(yīng)的鏡像神經(jīng)元.然后,我們讓這些猴子只聽到聲音,但看不到動作;我們發(fā)現(xiàn),之前對發(fā)出聲響的動作視訊產(chǎn)生反應(yīng)的F5區(qū)鏡像神經(jīng)元當中,許多也對聲音本身產(chǎn)生反應(yīng).我們稱這個神經(jīng)元子集為「視聽鏡像神經(jīng)元」.
接著,我們推測:如果鏡像神經(jīng)元真的與了解動作有關(guān),那麼就算猴子沒有親眼看到動作發(fā)生,但有充份的線索讓它們在腦中重現(xiàn)該動作,這些神經(jīng)元應(yīng)該也會活化起來才是.於是,我們先讓猴子觀看某個實驗人員伸手抓起一塊食物;然后,把一塊屏幕放在猴子面前,不讓猴子看到實驗人員抓起食物的動作,而只能猜想后續(xù)的動作.我們發(fā)現(xiàn),猴子光憑想像屏幕背后發(fā)生了什麼事,就有半數(shù)以上的F5鏡像神經(jīng)元活化了.
因此從這些實驗證實,鏡像神經(jīng)元的活動有助於理解動作行為;就算這種理解根據(jù)的是非視覺的訊息(例如聲音或是想像),鏡像神經(jīng)元仍然產(chǎn)生活化,傳達該動作的意義.
從猴子腦中得出這些發(fā)現(xiàn)后,我們自然而然想到:人腦中是否也有這種鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的存在.經(jīng)由一系列的實驗,使用了各種偵測大腦運動皮質(zhì)活性的技術(shù),我們最早得出堅實的證據(jù),證明事實的確如此.譬如,當受試者看到實驗人員抓起某個物體,或是進行某些無意義的上肢動作時,受試者腦中控制手臂及手部肌肉進行相同動作的神經(jīng)也出現(xiàn)了活化,顯示掌管運動的腦區(qū)有鏡像神經(jīng)元的反應(yīng).進一步使用腦電圖(EGG)等方法從體外測定神經(jīng)活性的研究,也支持人類擁有鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的想法.只不過這些方法都不能讓我們在受試者觀察動作行為時,辨認他們腦中確切的活化位置.因此,我們使用腦部直接造影的技術(shù),來探討這個問題.
這些實驗是在義大利米蘭的拉菲爾醫(yī)院進行,我們使用正子斷層掃描(PET),在志愿受試者觀看以不同方式抓物的動作時,觀察其腦中神經(jīng)元的活性;然后再讓他們觀看靜物,以為對照實驗.在這項實驗中,觀看別人執(zhí)行動作,大腦皮質(zhì)中有三塊重要的區(qū)域活化了起來:其中之一是顳上溝,已知其中的神經(jīng)元在看到身體部位移動時會有所反應(yīng);另外兩個區(qū)域是頂下葉及額下回,分別與猴腦的頂下葉及腹前運動皮質(zhì)(包括F5在內(nèi))對應(yīng),也就是我們先前記錄到鏡像神經(jīng)元的腦區(qū).
這些令人鼓舞的結(jié)果,顯示人腦當中也有鏡像機制在運作,但卻未能完全揭露其影響范圍.譬如說,如果鏡像神經(jīng)元讓人經(jīng)由實際的體驗,而對觀察行為產(chǎn)生直接的理解,那我們感到好奇的是:這種舉動的最終目的,有多少也屬於「理解」的一部份
有意為之
回到先前約翰與瑪莉的例子;我們說,約翰曉得瑪莉正在摘花并準備把花送給他.在此例中,瑪莉的笑容提供約翰因果關(guān)系的線索,讓約翰曉得瑪莉想做什麼;這點對於了解瑪莉的行為舉足輕重,因為把花送給約翰,是瑪莉整個行為動作的完結(jié).
當我們自己進行這種行為時,實際上是在執(zhí)行一連串的動作,其順序由我們的意圖所決定;把花摘起送到自己鼻尖嗅聞所包含的連串動作,與摘起花來送給別人的一組動作,并不完全相同.因此,我們的研究團隊便想看看,鏡像神經(jīng)元是否能分辨動作相似,但目的不同的行為,而對行為的意圖有所了解.
為了回答這個問題,我們再度用上猴子,在不同情況下,記錄猴腦頂葉神經(jīng)元的活性.其中一組實驗,猴子的任務(wù)是抓起一塊食物,送進嘴里;接下來的實驗,則是要猴子抓起同樣物件,放進某個容器里.有趣的是,在猴子進行抓物這部份的動作時,我們所記錄到的多數(shù)神經(jīng)元放電型態(tài),會因動作目的不同而有所差異.這個證據(jù)顯示,運動系統(tǒng)是以神經(jīng)鏈的方式組成,每條神經(jīng)鏈負責了特定意圖的動作.接下來我們的問題是:這種機制是否也有助於解釋我們?nèi)绾瘟私馑说囊鈭D.
於是,我們讓猴子觀看實驗人員進行它曾做過的動作,來測試與抓物有關(guān)的同一批神經(jīng)元的鏡像特性.結(jié)果是:在每次試驗中,根據(jù)實驗人員的動作是將食物放進嘴里或容器,猴子腦中大多數(shù)鏡像神經(jīng)元的活化情形會有所不同.同時,猴腦神經(jīng)元的放電型態(tài),與猴子自己執(zhí)行該行為時的表現(xiàn)完全相符;也就是說,猴子本身進行抓食動作而非放置動作時,出現(xiàn)強烈反應(yīng)的神經(jīng)元,在猴子觀看實驗人員進行相同行為時,也有同樣的表現(xiàn).
因此,以目標為導向的行為動作組成,與了解他人意圖的能力之間,似乎具有精確的聯(lián)系.當猴子觀看某個具有特定相關(guān)背景的動作時,只要看到完整動作中的抓物部份,就活化了形成連串動作,且代表特定意圖的鏡像神經(jīng)元.因此,這些猴子在看到某個動作剛開始時,會活化哪一系列的神經(jīng)元,由好幾個因素決定,像是動作的目標為何,動作在什麼情況下發(fā)生,以及曉得動作的執(zhí)行者之前做過什麼事情等.
接著我們想知道,人類是否也使用類似的機制來讀取他人意圖.我們與美國加州大學洛杉磯分校的艾可邦尼等人合作,利用功能性磁共振造影(fMRI)技術(shù),在志愿受試者身上進行實驗.參與這些實驗的受試者接受了三種錄影片段的刺激.頭一組影像是在空無一物的背景中,一只手以兩種不同的方式抓住一只杯子.第二組包括了兩個場景,里頭都有一些盤子及餐具:其中一個場景的擺設(shè),像是準備好讓人享用一頓下午茶;另外一個場景,則好似用餐已畢,正待收拾.第三組刺激,則是在上述兩個場景之一,有只伸出來的手抓住杯子.
我們想要確認的是:人類的鏡像神經(jīng)元是否能從不同的場景,像是準備好供人用餐或是用餐已畢等待收拾,而分辨出伸手抓杯的動作,是要送到嘴邊飲用,還是在進行清理.結(jié)果顯示,受試者不單能夠分辨上述動作,同時其鏡像神元系統(tǒng)對於動作的意圖也有強烈反應(yīng).當受試者觀察到與「飲用」或「清理」相關(guān)的手部動作時,其鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)出現(xiàn)不同的活化;而且在這兩種場景下,鏡像神經(jīng)元的活性,都比看到?jīng)]有相關(guān)場景的手拿杯子動作,或是單純只是觀看場景的擺設(shè),來得更強烈.
由於人類及猴子都屬於社會動物,因此不難想見,這項取決於鏡像神經(jīng)元的機制所具有的生存優(yōu)勢:這項機制把單純的動作行為,與更龐大的動作語意網(wǎng)絡(luò)相連,讓我們不必使用復(fù)雜的認知裝置,就能迅速且直接了解他人行為.只不過,在社交場合,了解他人情緒也是同等重要的事;事實上,情緒通常是預(yù)告動作意圖的重要線索之一.因此,我們與其他的研究團隊也想要探討:除了讓我們曉得別人的行為意圖之外,鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)是否也讓我們了解他人的感覺.
【意猶未盡嗎 欲閱讀完整全文,請參閱科學人2006年12月號〈感同身受:鏡像神經(jīng)元〉】
二、鏡像神經(jīng)元與形式本體論
上面關(guān)于D膜與反D膜到一般的D膜-反D膜系統(tǒng)及不穩(wěn)定D膜系統(tǒng)，聯(lián)系到在相對論方程中具有“虛質(zhì)量粒子”性質(zhì)的快子，即人們常說的超光速粒子，都主要用的是大國崛起的數(shù)學競爭機制方法，這是形式主義的物質(zhì)第一性原則和邏輯自洽性原則難以接受的；也許以科學實驗方法為主的鏡像神經(jīng)元研究，容易理解一些。但物像與鏡像、D膜與反D膜，都包含有實數(shù)與虛數(shù)類似非對易幾何體系的違反形式主義的物質(zhì)第一性原則和邏輯自洽性原則的性質(zhì)。
鏡像神經(jīng)元研究中的假設(shè)、假說不是獨斷論、純粹杜撰。
1990年代，科學家研究猴子，發(fā)現(xiàn)了跟蹤其他猴子運動的神經(jīng)元。這些神經(jīng)元位于控制手臂運動的大腦區(qū)域。但是，當一個猴子看到另一個猴子——或者一個科學家——去拿一片水果，這些神經(jīng)元也會發(fā)出電脈沖。使用功能磁共振成像（fMRI）和其他技術(shù)，科學家在人類大腦中發(fā)現(xiàn)了類似的“鏡像”神經(jīng)元（mirror neuron）。即把科學研究中的假設(shè)、假說方法論運用于此，可以假設(shè)人類大腦有若干鏡像神經(jīng)系統(tǒng)來專門傳輸和了解別人的行動和意圖，以及別人行為的社會意義和他們的情緒。如果人類有一群被稱為“鏡像神經(jīng)元”的神經(jīng)細胞，那么也就能激勵我們的原始祖先逐步脫離猿類。因為鏡像神經(jīng)元的功能正是反映他人的行為，使人們學會從簡單模仿到更復(fù)雜的模仿，由此逐漸發(fā)展了語言、音樂、藝術(shù)、使用工具等等。這是人類進步的最偉大之處之一。因為人類是非常社會化的動物，我們的生存就是建立在明白其他人的行動、動機和情緒之上的。
鏡像神經(jīng)元是一種特別的神經(jīng)細胞，通過研究這類細胞，科學家可能會發(fā)現(xiàn)，大腦如何讓我們領(lǐng)會他人的想法。形式主義的物質(zhì)第一性原則和邏輯自洽性原則把科學研究中的假設(shè)、假說方法論，一概視為人為假設(shè)、獨斷論、純粹杜撰，說來也符合這種形式主義假設(shè)的邏輯，例如虛質(zhì)量粒子性質(zhì)的反D膜或鏡像，難道不違反形式主義的物質(zhì)第一性的邏輯---它們能歸類“物質(zhì)”嗎？
但鏡像神經(jīng)元卻被意大利科學家賈科莫·里佐拉蒂和美國科學家馬爾科·亞科博尼及其同事等研究得津津有味，沒有一點背離數(shù)理形式本體論的物質(zhì)第一性原則和邏輯自洽性原則。 鏡像神經(jīng)元在心理學上的意義，就像DNA在生物學上的意義一樣，它們將提供一種統(tǒng)一的架構(gòu)，并有助于解釋許多心智能力；這些能力至今仍非常不可思議，而且也難以給出實驗檢驗。此假說觸動了許多科學規(guī)則，改變了對文明、移情作用、哲學、語言、模仿、孤獨癥和心理療法的理解，第一次為人際關(guān)系的形成提供了神經(jīng)學基礎(chǔ)。而正是在這些人際關(guān)系的基礎(chǔ)上，才形成了更加復(fù)雜的社會行為。他們的結(jié)論是：
A、由“鏡像神經(jīng)元”產(chǎn)生的直接的內(nèi)在體驗，讓我們能夠理解他人的行為、意圖或情感。
B、鏡像神經(jīng)元也許是模仿他人動作以及學習能力的基礎(chǔ)，從而使得鏡像機制成為人與人之間進行多層面交流與聯(lián)系的橋梁。
C、鏡像神經(jīng)元已涉及到猴子一類動物，當人類和猴子在執(zhí)行某個動作或觀看其他個體執(zhí)行同樣的動作時，大腦中的一部分神經(jīng)元就會有所反應(yīng)。直接領(lǐng)會同伴思想的這種能力，將靈長類同其他動物區(qū)分開來。通過研究鏡像神經(jīng)元，科學家可能會揭開人類撒謊、欺騙和模仿他人等行為的秘密。
1、 鏡像神經(jīng)元研究的歷史與科學實驗
鏡像神經(jīng)元是神經(jīng)科學家偶然發(fā)現(xiàn)的，故事始于1995年。當時，大多數(shù)神經(jīng)學家和心理學家都認為，我們對他人行為，特別是他人意圖的理解，是通過一個快速的推理過程完成的。這個推理過程類似于邏輯推理。也就是說“心心相印”，大腦中有一些復(fù)雜的認知結(jié)構(gòu)，它們能詳盡分析感官采集的信息，并把這些信息與先前儲存的經(jīng)歷相比較，一方就知道另一方在做什么，以及為什么要這樣做。以宏觀思辯的方式來看待鏡像神經(jīng)元，將基本的肌肉運動與復(fù)雜的動作意圖一一對應(yīng)起來，構(gòu)建起一張巨大的動作-意圖網(wǎng)絡(luò)，使個體不需要通過復(fù)雜的認知系統(tǒng)，就能直接了當?shù)乩斫馄渌麄€體的行為，似乎完全沒有必要。但意大利帕爾馬大學里佐拉蒂實驗室正在測算短尾猿大腦運動前區(qū)皮質(zhì)腦細胞的電活性。研究人員發(fā)現(xiàn)，當短尾猿撿花生時，一些特別的神經(jīng)細胞變得活躍起來。當短尾猿注意到一名研究人員伸手撿花生時，它們的這些細胞再度活躍起來。這一研究顯示，當我們看到某人在做某件我們要做或做過的事時，我們大腦中的同一區(qū)域也被激活，就像我們自己正在做這件事一樣，這就是關(guān)鍵所在：我們其實不需要思索和分析，只需要激活我們大腦中的同一區(qū)域，就可以實時領(lǐng)會他人的思想。
鑒于人類和猴子都是群居動物，我們不難看出這種機制帶來的潛在的生存優(yōu)勢。然而在社會生活中，理解他人的情感同樣重要。實際上，情感通常也是一個能夠反映動作意圖的重要環(huán)境因素。從那時起，科學家們就一直在對那些發(fā)現(xiàn)作進一步的深入研究。例如，這些研究人員已經(jīng)了解到，鏡像神經(jīng)元不只是在動物觀察別人執(zhí)行某種動作時才會被觸發(fā)。當猴子聽到某人在做某件它經(jīng)歷過的事——撕一張紙——發(fā)出的聲音時，鏡像神經(jīng)元也會被觸發(fā)。而且，當這些科學家開始使用大腦成像技術(shù)而非電極研究人類時，他們發(fā)現(xiàn)，較之猴子中的鏡像神經(jīng)元，人腦在更多部位具有更多的鏡像神經(jīng)元類別。 鏡像神經(jīng)元散布于我們大腦的一些關(guān)鍵腦區(qū)——運動前皮質(zhì)和負責語言、移情和疼痛的中央腦區(qū)，它們不僅在我們執(zhí)行某種動作時被觸發(fā)，而且在我們觀看別人執(zhí)行那個動作時，也會被觸發(fā)。
鏡像神經(jīng)元的作用是領(lǐng)會一個動作的含義，還是只是直觀地記錄這個動作呢？為了弄清楚這個問題，研究人員需要找到一些辦法，如使恒河猴在沒有真正看見動作的情況下，也能夠理解某個動作的含義，然后在此過程中，觀察猴腦中神經(jīng)元的反應(yīng)。假如鏡像神經(jīng)元真的促成了對動作含義的理解，它們的活動就應(yīng)該反映了動作的含義，而不是動作的視覺特征。在生物學研究中，要確定一個基因、一種蛋白或者一類細胞的功能，最直接的辦法就是把它們從體系中去除，然后再看生物體的健康或行為產(chǎn)生了什么缺陷。不過這種方法無法用于確定鏡像神經(jīng)元的功能，因為科學家們發(fā)現(xiàn)鏡像神經(jīng)元分布十分廣泛，在兩個大腦半球的重要區(qū)域都有分布，包括運動前皮質(zhì)和頂葉皮質(zhì)。如果破壞整個鏡像神經(jīng)系統(tǒng)，就會造成巨大的影響：恒河猴的認知能力嚴重下降，以至于無法對研究人員的刺激作出反應(yīng)，研究人員也就不可能看出去除了特定細胞后，恒河猴到底缺失了哪些功能。
20世紀90年代末，成像研究一直表明人類的鏡像神經(jīng)元涉及許多腦區(qū)和功能。1998年，里佐拉蒂和阿比布發(fā)現(xiàn)，特別富含鏡像神經(jīng)元的腦區(qū)是著名的白洛嘉區(qū)（運動語言區(qū)）——這是保羅·白洛嘉在19世紀50年代發(fā)現(xiàn)的——對于語言加工處理極為重要。從此，鏡像神經(jīng)元理論開始與現(xiàn)有的語言理論融為一體。大腦中大多數(shù)神經(jīng)元比較呆板。許多只是來探測外面世界的一般特征的。有些遇到水平線時就會興奮，有些則只認垂直線，其它的負責探測單頻聲音或運動方向。在更高級的大腦中，科學家發(fā)現(xiàn)成群的神經(jīng)元能探測更遠為復(fù)雜的特征，如臉、手和富有表現(xiàn)的肢體語言。此外，其它神經(jīng)元會幫助設(shè)計身體動作，設(shè)想復(fù)雜的姿肢。在大腦中的前區(qū)皮質(zhì)、后頂頁、顳葉上方的溝回區(qū)域和腦島處發(fā)現(xiàn)的鏡像神經(jīng)元，會對一系列與意圖相關(guān)的行動有興奮反應(yīng)。而有語言理論認為，動作行為具有類似于口頭語言或手勢語言的語法。對鏡像神經(jīng)元來說，“手抓球”無論是一個動作還是以手勢語言或口語來表達，都是一回事。因此，語言形成于我們的鏡像神經(jīng)元產(chǎn)生的語法理解。這種觀點在2005年得到證實：包括加勒塞和里佐拉蒂在內(nèi)的一個國際研究小組發(fā)現(xiàn)，人們傾聽描述劇情的臺詞時觸發(fā)的鏡像神經(jīng)元，與演繹這些劇情的對象本身，或目睹這個對象的表演觸發(fā)的鏡像神經(jīng)元完全相同。很明顯，這些細胞對一種過程的抽象表征起反應(yīng)，這個過程看起來似乎是完全直觀并發(fā)自內(nèi)心的。
2005年，亞科博奈描述的一種觀點證明，我們的鏡像神經(jīng)元以一些精心的組合方式工作。對應(yīng)某個最基本的動作，例如伸手，我們具有一套鏡像神經(jīng)元的基本組合與之對應(yīng)。根據(jù)這個動作的感知意圖，有選擇性地被觸發(fā)的其他一些鏡像神經(jīng)元組合，會對其加以補充。因此，鏡像神經(jīng)元看起來似乎在感知別人意圖中起著一種關(guān)鍵性的作用——它在理解其他人方面，以及建立社會關(guān)系和感受同情方面邁出了第一步。
2、模仿體驗的形式本體論爭辯
鏡像神經(jīng)元不是通過概念推理，而是通過直接模仿來讓我們領(lǐng)會別人的意思。也許“鏡像神經(jīng)元”可能是動作通訊的一個關(guān)鍵，而動作通訊可能導致了人類的口頭語言。鏡像神經(jīng)元直接吸收了文明，通過社會分享、模仿和觀察，一代代傳授下來，鏡像神經(jīng)元為文明的進步提供強大的生物學基礎(chǔ)。在生活中，看到別人在吃東西，自己的口水就來了；看到別人踢球，你自己的大腦就會自動模仿此動作。當我們看到別人的表情或者經(jīng)歷過的情感狀態(tài)，鏡像神經(jīng)元就會激活，讓我們體驗到他人的感受，走進別人的情感世界；感同身受的八大生活現(xiàn)象：
A、學習現(xiàn)象：鏡像神經(jīng)元還提供孩子如何學習的線索。幾個月大的嬰兒在大人伸舌頭時，他們也會這樣。兒童是硬邦邦的模仿，他們的鏡像神經(jīng)元能觀察到別人在做什么，然后自己也做什么。當人們面對面時，鏡像神經(jīng)元在實際生活中工作最好；虛擬現(xiàn)實和視頻替代效果不佳。
B、移情現(xiàn)象：移情作用大的人有特別活躍的鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)。當你看到別人感到疼痛時，你自己會覺得痛。當你看到蜘蛛在一人大腿上爬時，你會覺得有東西爬似的，因為鏡像神經(jīng)元正興奮著。
C、孤獨現(xiàn)象：孤獨癥與鏡像神經(jīng)元壞了有關(guān)。許多孤獨癥患者能識別別人臉上的表情，如悲傷，并能在自己臉上露出這一表情，但他們不知道這表情模仿的意義是什么：悲傷、生氣還是厭惡和壓抑？
D、交往現(xiàn)象：社會情感如內(nèi)疚、羞恥、自豪、困窘、反感和渴望都是基于大腦腦島中獨特的鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)。當人們看到一只手愛撫別人，之后另一只手粗暴地推開時，腦島記下了此拒絕的社交疼痛。
E、治病現(xiàn)象：精神治療醫(yī)師被鏡像神經(jīng)元的發(fā)現(xiàn)所深深吸引。臨床醫(yī)生使用自己的鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)來理解病人的問題，并產(chǎn)生移情作用。他們能幫助病人理解他們從其他病人的言行中所得到的許多經(jīng)驗。這為移情與反移情心理機理提供了可能的神經(jīng)生物學基礎(chǔ)。
F、藝術(shù)現(xiàn)象：藝術(shù)開發(fā)鏡像神經(jīng)元。當你讀小說時，你能記住來自講述者觀點的目標位置。
H、運動現(xiàn)象：經(jīng)常使用智力練習和比喻的專業(yè)運動員和教練，在不知道其生物學基礎(chǔ)下，長久以來一直在開發(fā)其大腦的鏡像特性。同樣，數(shù)百萬觀看他們喜歡的體育節(jié)目的球迷們被鏡像神經(jīng)元激活所著迷。
G、性感現(xiàn)象：鏡像神經(jīng)元可被色情強烈激活。
“感同身受”通過感覺而非思想，是什么操縱了潛移默化？如果是一種叫做鏡像神經(jīng)元的細胞在起作用，那么它和早先生物學家發(fā)現(xiàn)的“敏因”是什么關(guān)系？因為“敏因”學家認為，“學習”、“模仿”類似“基因”功能的物質(zhì)基礎(chǔ)，就叫“敏因”。如果說我們要靠模仿來學習全新且復(fù)雜的動作時，鏡像神經(jīng)元又扮演了什么角色呢？為了回答這個問題，研究人員先讓受試者觀察有經(jīng)驗的吉他手彈奏和弦，再讓他們模仿彈奏，同時并利用fMRI來研究。當受試者觀看熟手彈奏時，其頂葉及額葉的鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)會活化起來；當他們自己模仿彈奏和弦時，同樣的區(qū)域變得更為活化。有趣的是，在觀察熟手彈奏后、受試者自己嘗試模仿彈奏吉他和弦時，腦中另外有個稱做前額葉46區(qū)的部位會活化起來，這是傳統(tǒng)上認為與動作籌劃及工作記憶有關(guān)的腦區(qū)；因此，受試者在整合一些基本動作，來模仿某項行為時，該腦區(qū)可能扮演了樞紐的角色。對人類以外的靈長類動物而言，模仿并不是牠們特別發(fā)達的技能。猴子很少模仿，而包括黑猩猩及大猩猩在內(nèi)的大猿，模仿力也有限。相反的，就人類來說，在學習以及傳遞技能、語言和文化上，模仿是一個非常重要的途徑。比起靈長類近親來，人類的這項進步，是不是因為演化出鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的神經(jīng)構(gòu)造而造成的？對此假說，有科學家使用fMRI來監(jiān)測正在觀察并模仿手指動作的受試者；這兩項活動都活化了鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的額下回這塊腦區(qū)，如果手指動作帶有特別目的時，神經(jīng)元活化的情形還特別明顯。
模仿的許多層面，長久以來就讓神經(jīng)科學家困惑不已，好比說下面這個基本的問題：我們的腦子如何接收視覺的資訊，將其轉(zhuǎn)譯成動作的語言，然后重現(xiàn)出觀察到的動作。與猴子不同，人類還使用鏡像神經(jīng)元，來直接模仿動作和理解它們的涵義。看起來，似乎我們使用鏡像神經(jīng)元來學習每一個動作——從我們的第一次微笑和走路，到我們最文雅的舉止和最優(yōu)美的舞姿。我們還使用它們來體會這些動作，感受微笑背后隱含的意義——從某種意義上說，這些動作都是在一種運動前神經(jīng)水平上進行的。如果鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)在這個轉(zhuǎn)換過程中扮演了連接的角色，那么這個系統(tǒng)除了幫助我們理解別人的動作、意圖以及情緒之外，還可能演化成為一項重要的組成，使得人類能夠經(jīng)由觀察而習得復(fù)雜的認知技能。過去人們一直在研究這些神經(jīng)元在運動中的作用和其他功能；而現(xiàn)在研究人員可以認真檢查它們，以確定是否存在一種看似額外的功能——它們對觀察到的東西是如何作出反應(yīng)的。在更深層次上，它提出了一種生物學動因，使我們了解他人，了解被稱為文化的復(fù)雜思想交流，了解從缺乏同情到自閉癥的心理社會機能障礙。弄清楚鏡像神經(jīng)元可以幫助我們了解，為什么打哈欠具有感染性。
與理解他人行為一樣，人類理解他人情感的方式也絕對不只一種。看到他人表現(xiàn)出來的情緒狀態(tài)，觀察者就會對這些感官信息進行精細分析，最后通過邏輯推理，推斷出別人的感受。還有一種可能就是，觀察者將這些感官信息投射到運動原結(jié)構(gòu)上，直接創(chuàng)造出類似的情緒體驗。這兩種情感認知方式有著天壤之別：在第一種方式中，觀察者只是推斷出了別人的感受，但無法體驗這種感受；而在第二種方式中，觀察者直接體驗了這種感受，因為鏡像機制使觀察者產(chǎn)生了同樣的情緒狀態(tài)。一個典型的例子就是厭惡情緒，它是一種基本反應(yīng)，對于一個物種來說，厭惡情緒具有重要的生存價值。惡臭的氣味和難吃的味道往往意味著危險，它們都會讓人表現(xiàn)出厭惡情緒，這是厭惡感最原始的表達方式。
有人認為，鏡像神經(jīng)元在建立精巧復(fù)雜技能、社會網(wǎng)絡(luò)和被我們稱為文化的知識基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)——從使用工具到著迷于迷的文藝作品方面關(guān)系重大，這正是對它們更深層次要求的核心所在?？脊艑W記錄指出，人類文化的開端始于約5萬年前，但人的大腦從那時起并未經(jīng)歷發(fā)育沖刺；實際上，在長達約20萬年間，它們的大小變化不大。那么，什么東西發(fā)生變化了呢？有人推測，這種變化是一種遺傳適應(yīng)，這種遺傳適應(yīng)賦予了一些關(guān)鍵神經(jīng)元目前具有的鏡像反映能力，為理解、溝通和學習方面加速進步鋪平了道路。信息第一次能夠被傳播、建立和修改，來產(chǎn)生人類文化中的智力和社會動力。
3、鏡像神經(jīng)元的醫(yī)療應(yīng)用與問題
鏡像神經(jīng)元不只是因為問題本身有趣，也因為其潛在的醫(yī)療應(yīng)用。整個來說，人類可能經(jīng)由直接投射的機制，活化引起本能動作反應(yīng)的腦區(qū)，來理解至少是強烈的負面情緒。鏡像機制也許是讓我們對他人感同身受的基礎(chǔ)；這種鏡像系統(tǒng)的缺失，也可能導致同理心的缺乏，就好比在自閉癥兒童身上所看到的情況。當然，這種理解情緒的鏡像機制，不可能解釋所有我們對人際關(guān)係的認知，但這至少有個可用的神經(jīng)基礎(chǔ)來了解某些人際關(guān)係，如此也才能進一步了解更復(fù)雜的人際行為。
自閉癥患者可能缺乏鏡像神經(jīng)元，這引起了人們特別的興趣。自閉癥的病因，乃至這種不可思議的癥狀特性，已經(jīng)困擾研究人員數(shù)十年之久，使患者及其家庭和醫(yī)護人員對這種行為的成因知之甚少，更別說對他們進行治療。假設(shè)鏡像神經(jīng)元對理解是如此重要，那么人們還不知道如何利用這些發(fā)現(xiàn)去研發(fā)一些治療方法。可是，如果這些發(fā)現(xiàn)仍然有效，它們當中的失誤可能會引發(fā)一些嚴重的問題就不難理解，例如辨認這種明顯的缺陷，可能是弄清楚自閉癥神經(jīng)性根源的一個重要進展。
最新的研究表明，一種無活性的鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)可以解釋一些語言、學習和移情上的深層次問題，這些問題在研究自閉癥患者為何自我孤立方面有很大的作用。有些發(fā)現(xiàn)表明，基本和復(fù)雜的鏡像神經(jīng)元活動存在一些缺陷：正常兒童看到他人無目的的手指運動時被觸發(fā)的鏡像神經(jīng)元，很少在自閉癥兒童的身上被觸發(fā)。這種響應(yīng)缺失可能反映了鏡像神經(jīng)元最基本的功能，即認識他人動作的一種缺陷。在另一項研究中，研究人員將一些具有獨特面部表情的人像，給患自閉癥和沒患自閉癥的青少年看。兩組受試對象能模仿這些表情，并說出它們所表達的感情。但是，這些非自閉癥患者的鏡像神經(jīng)元表現(xiàn)出健全的活性，而自閉癥患者的鏡像神經(jīng)元卻沒有。他們在認知上能理解這些表情，但卻無法感知情感?？雌饋硭坪跻恍┤毕荩兄诮忉審倪^度拘謹?shù)阶蚤]癥的各種難題。自閉癥患者可能缺乏鏡像神經(jīng)元，這引起了人們特別的興趣。
鏡像神經(jīng)元有許多問題還沒有答案，例如對于語言這種復(fù)雜的人類認知技能，鏡像神經(jīng)元可能扮演的角色？人類的鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)確實包括布羅卡區(qū)在內(nèi)，那可是大腦皮質(zhì)最基本且重要的語言中樞。如果事實確如某些語言學家所言，人際溝通最早是從臉部表情及手部動作開始，那么鏡像神經(jīng)元很有可能在語言的演化上扮演了重要角色。事實上，鏡像機制解決了「對等了解」與「直接了解」這兩個在人際溝通上的基本問題。對等了解要求的是：訊息的收發(fā)雙方對于訊息的含意有相同體認。直接了解則代表人與人之間不需要什么事先協(xié)議（好比說針對任意選取的符號），就能夠彼此了解；因為這種一致性原本就存在收發(fā)雙方的神經(jīng)結(jié)構(gòu)當中。因此，這種內(nèi)在鏡像讓雙方不需要開口，就能夠心領(lǐng)神會，也讓人類得以在許多層面彼此溝通。
目前，科學家還不清楚，究竟鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)屬靈長類所獨有，還是其他動物身上也找得到。有科學家在大鼠身上測試，想看看這種動物是否也具有鏡像神經(jīng)元的反應(yīng)。這種腦中的鏡像機制，有可能是演化晚期發(fā)展出來的能力，如此才能夠解釋，為什么人類會比猴子擁有更廣泛的鏡像反應(yīng)。不過，由于剛出生的嬰兒及仔猴就能夠模仿伸出舌頭一類的簡單動作，因此，針對看到的行為建立鏡像模組的能力，可能是天生的。又由于缺乏情緒感受的鏡像能力似乎是自閉癥患者的重要特征，因此他們也在自閉癥孩童身上做研究，看看是否表現(xiàn)出可讓人察覺的運動缺失，這是鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)功能不彰的常見問題。
其次，鏡像神經(jīng)元并不總是給我們帶來好的作用。例如，它們可能與暴力電視游戲的影響扯上關(guān)系。在一種基礎(chǔ)神經(jīng)水平上，這類游戲使愉悅感和成就感與施加傷害的融合進一步增強——這是社會不會鼓勵的一種推動力。如果這種融合得以進一步增強，那么鏡像神經(jīng)元模仿暴力行為的強度，可能比我們預(yù)料的更難控制。鏡像神經(jīng)元的這種力量表明模仿暴力行為可能并不總是一種有意識的中介過程，也就是說，它們并不能如此輕而易舉地受到我們的控制。
鏡像神經(jīng)元似乎與大腦中儲存記憶的神經(jīng)回路相似，也為特定的行為“編寫模板”的這種特性，使人們可以不假思索地做出基本動作，在看到這些動作時，也能迅速理解，而不需要復(fù)雜的推理過程。以前哲學家認為一個人，要真正理解一件事，就必須親身經(jīng)歷，現(xiàn)對于神經(jīng)學家來說，在鏡像神經(jīng)元中為這種哲學觀點找到物質(zhì)基礎(chǔ)。鏡像神經(jīng)元的這個重要發(fā)現(xiàn)，是否與沃森和克里克1953年發(fā)現(xiàn)DNA一樣重大，還將有待證明；然而鏡像神經(jīng)元已經(jīng)在智力上和實驗上構(gòu)成了神經(jīng)科學中最豐富的領(lǐng)域，如果它們巨大的解釋性力量能得到更完善研究成果的支持，那么，它們的確會被視作為神經(jīng)科學的DNA。
參考文獻
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