人類有一群被稱為“鏡像神經(jīng)元”的神經(jīng)細(xì)胞，激勵(lì)我們的原始祖先逐步脫離猿類。它的功能正是反映他人的行為，使人們學(xué)會(huì)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(jìn)步的最偉大之處之一。
在生活中，看到別人在干什么，就好像自己也在干同樣的事情一樣：看到別人在吃東西，自己的口水就來了；看到別人打球，你就渾身是勁……為何會(huì)有這樣潛移默化的作用？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，原來都是一種叫做鏡像神經(jīng)元的
細(xì)胞在起作用。鏡像神經(jīng)元是近來認(rèn)知
神經(jīng)科學(xué)研究的熱點(diǎn)。有些研究者甚至大膽地?cái)嘌裕骸扮R像神經(jīng)元之于
心理學(xué)，猶如
DNA之于生物學(xué)?！?/div>
腦中的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，一般相信是儲(chǔ)存特定記憶的所在；而鏡像神經(jīng)元組則儲(chǔ)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(dòng)作，同時(shí)也讓我們在看到別人進(jìn)行同樣的動(dòng)作時(shí)，不用細(xì)想就能夠心領(lǐng)神會(huì)。約翰在瞬間就理解瑪莉的舉動(dòng)，是因?yàn)樵搫?dòng)作不只發(fā)生在他眼前，實(shí)際上也同時(shí)出現(xiàn)在他腦中。值得一提的是，傳統(tǒng)探究
現(xiàn)象學(xué)的哲學(xué)家早就提出：對于某些事，人必須要親身體驗(yàn)，才可能真正了解。對神經(jīng)科學(xué)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(shí)質(zhì)基礎(chǔ)，也明顯改變了我們對人類理解方式的認(rèn)知。
由來
鏡像神經(jīng)元是20世紀(jì)末由
意大利帕爾馬大學(xué)首先發(fā)現(xiàn)的，這個(gè)發(fā)現(xiàn)證明在猴腦存在一種特殊神經(jīng)元，能夠像照鏡子一樣通過內(nèi)部模仿而辨認(rèn)出所觀察對象的動(dòng)作行為的潛在意義，并且做出相應(yīng)的情感反應(yīng)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)在1996年一經(jīng)公布，立即在全世界科學(xué)界引起巨大反響?？蒲腥藛T把這樣一種具有特殊能力的
神經(jīng)元，稱作“大腦魔鏡”。
人腦中存在的鏡像神經(jīng)元，具有
視覺思維和
直觀本質(zhì)的特性，它對于理解人類思維能力的起源、理解人類文化的進(jìn)化等重大問題有重要意義。 從鏡像神經(jīng)元發(fā)現(xiàn)伊始，世界各國不同學(xué)科、不同研究領(lǐng)域的科學(xué)家，包括神經(jīng)生物學(xué)家、人類學(xué)家、
心理學(xué)家、
語言學(xué)家和
教育學(xué)家，都不約而同地匯聚到這塊新出現(xiàn)的“科學(xué)富礦”，進(jìn)行研究、探索和實(shí)驗(yàn)，并提出了許多很有價(jià)值的理論假定。
[1]研究簡史
由于有鏡像神經(jīng)元的存在，人類才能學(xué)習(xí)新知、與人交往，因?yàn)槿祟惖恼J(rèn)知能力、模仿能力都建立在鏡像神經(jīng)元的功能之上。
1996年
里佐拉蒂和同事們發(fā)現(xiàn)，恒河猴的前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)F5區(qū)域的神經(jīng)元不但在它做出動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生興奮，而且看到別的猴子或人做相似的動(dòng)作時(shí)也會(huì)興奮。他們把這類神經(jīng)元命名為鏡像神經(jīng)元。
1998年
里佐拉蒂根據(jù)經(jīng)顱磁刺激技術(shù)和正電子斷層掃描技術(shù)得到的證據(jù)提出，人類也具有鏡像神經(jīng)元，而且有一部分存在于大腦皮層的布洛卡區(qū)（控制說話、動(dòng)作和對語言的理解的區(qū)域）。他進(jìn)一步提出，人類正是憑借這個(gè)鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)來理解別人的動(dòng)作意圖，同時(shí)與別人交流。
1999年
亞科博尼等人發(fā)現(xiàn)，鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)會(huì)在
動(dòng)作模仿和模仿性學(xué)習(xí)中起作用。他們利用
功能性磁共振成像技術(shù)，觀察到了自愿者在模仿動(dòng)作時(shí)大腦皮層布洛卡區(qū)的活動(dòng)。
2000年
西谷信行和哈里（女）的研究表明，布洛卡區(qū)是鏡像神經(jīng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)中心。
2001年
威廉姆斯等人提出，鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)損傷與自閉癥有內(nèi)在聯(lián)系。
2002年
西谷信行和哈里報(bào)道了他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)他們讓自愿者們觀看畫有各種口形的圖片時(shí)，這些自愿者的鏡像神經(jīng)系統(tǒng)中的各部位會(huì)按照一定先后順序被激活。這個(gè)順序是：視覺皮層—上顳葉皮層—下頂葉—布洛卡區(qū)—初級(jí)活動(dòng)皮層。
亞科博尼指出，在大腦皮層上，鏡像神經(jīng)系統(tǒng)與大腦的“邊緣系統(tǒng)”是相連的。邊緣系統(tǒng)是與產(chǎn)生情感及記憶緊密相關(guān)的區(qū)域。
科勒通過在恒河猴身上的實(shí)驗(yàn)，鑒別出了一類鏡像神經(jīng)元：這類神經(jīng)元能處理抽象的信息，比如特定動(dòng)作的意義，以及與這些動(dòng)作相關(guān)的聲音或描述動(dòng)作的語言。
2003年
科勒隨后又發(fā)現(xiàn)視聽鏡像神經(jīng)元具有分辨不同動(dòng)作的能力，特別是當(dāng)兩個(gè)動(dòng)作同時(shí)具有聽覺和視覺信息時(shí)，鏡像神經(jīng)元對它們的分辨率達(dá)到97%.
分別由真第盧奇和邁斯特領(lǐng)導(dǎo)的研究小組證實(shí)，鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)是肢體語言和口頭語言交流的共同基礎(chǔ)，從而揭示了這一系統(tǒng)在語言從肢體動(dòng)作到現(xiàn)代語言的進(jìn)化中的作用。
2005年
費(fèi)拉里在猴子的大腦皮層中鑒別出又一類鏡像神經(jīng)元：工具反應(yīng)鏡像神經(jīng)元。當(dāng)猴子看到實(shí)驗(yàn)人員手持工具，比如桿子或鉗子時(shí)，這類鏡像神經(jīng)元的反應(yīng)十分強(qiáng)烈，而當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員徒手做動(dòng)作時(shí)則沒有這樣強(qiáng)的反應(yīng)。
阿爾比布提出精神分裂癥患者的鏡像神經(jīng)系統(tǒng)可能受到損害，以至于不能識(shí)別自己的動(dòng)作和語言。這些患者把自己說出的話當(dāng)作另一個(gè)人說出的，從而產(chǎn)生幻聽。
約瑟夫等人對自閉癥患者的大腦皮層厚度進(jìn)行了測量，發(fā)現(xiàn)這些患者的鏡像神經(jīng)元所在的皮層要比正常人薄，而且病情越重，這部分皮層越薄。
2006年
格里德利撰文稱，鏡像神經(jīng)元的功能或許可以解釋部分聽眾為什么會(huì)錯(cuò)誤地感受薩克斯音樂所表達(dá)的情感，并理解成憤怒。
桑頓認(rèn)為自閉癥的形成與嬰兒時(shí)期受到的干擾有關(guān)。這種環(huán)境干擾可能是
電磁輻射。處于
發(fā)育階段的嬰兒的鏡像神經(jīng)系統(tǒng)對電磁輻射十分敏感。
喬瓦尼等人正嘗試?yán)苗R像神經(jīng)元的特性來系統(tǒng)地訓(xùn)練中風(fēng)后上肢癱瘓的病人，讓他們觀察并在腦中模仿一些
動(dòng)作，使他們的神經(jīng)系統(tǒng)恢復(fù)對動(dòng)作的控制和協(xié)調(diào)能力，從而得到康復(fù)。
威克等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)自愿者看到錄像中的人物作出感到惡心、難受的表情時(shí)，他們的大腦皮層反應(yīng)與自己聞到難聞的氣味時(shí)是一樣的。這種大腦皮層反應(yīng)集中在有鏡像神經(jīng)元分布的區(qū)域。
皮內(nèi)達(dá)通過比較吸煙者和不吸煙者的腦電圖發(fā)現(xiàn)，吸煙使人的鏡像神經(jīng)系統(tǒng)改變，讓人的煙癮更大。
舍甫勒等人的研究顯示，人在觀察機(jī)器人的動(dòng)作時(shí)，不會(huì)有觀察人類動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的那種大腦皮層反應(yīng)，這表明鏡像神經(jīng)系統(tǒng)偏好動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)。
對鏡像神經(jīng)元的研究成果已經(jīng)被應(yīng)用于人工智能的開發(fā)，在機(jī)器人對
動(dòng)作的識(shí)別和協(xié)調(diào)中有了突破性進(jìn)展。
發(fā)現(xiàn)
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(gè)哲學(xué)觀點(diǎn)；我們當(dāng)時(shí)是在研究大腦的運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)，特別是掌管手及口部動(dòng)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(dòng)作的編碼關(guān)系。為了這個(gè)目的，我們記錄了獼猴腦中個(gè)別神經(jīng)元的活性；同時(shí)，我們實(shí)驗(yàn)室擁有各式各樣的刺激，可用在猴子身上。當(dāng)猴子執(zhí)行不同的動(dòng)作時(shí)（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(shí)驗(yàn)中，我們開始注意到一些奇怪的現(xiàn)象：當(dāng)我們之中有人伸手去抓食物時(shí)，猴子腦中的一組神經(jīng)元也活化了，就跟他們自己伸手去抓食物時(shí)一模一樣。一開始，我們懷疑這個(gè)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(shí)，也進(jìn)行了未受注意的動(dòng)作。但當(dāng)我們想辦法排除了這種可能性以及其它因素（好比猴子預(yù)期會(huì)有食物的供應(yīng)）之后，我們才體認(rèn)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(shí)呈現(xiàn)，與這項(xiàng)行為的執(zhí)行者是誰并無關(guān)聯(lián)。
目前，科學(xué)家還不清楚，究竟鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)屬
靈長類所獨(dú)有，還是其它動(dòng)物身上也找得到。我們的研究團(tuán)隊(duì)正在大鼠身上測試，想看看這種動(dòng)物是否也具有鏡像神經(jīng)元的反應(yīng)。這種腦中的鏡像機(jī)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(huì)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(dòng)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，因此我們也在
自閉癥孩童身上做研究，看看他們是否表現(xiàn)出可讓人察覺的運(yùn)動(dòng)缺失，那是鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)功能不彰的常見問題。
模仿行為
試驗(yàn)
在意大利帕爾馬，15年前的一個(gè)夏天，一只猴子坐在專用試驗(yàn)椅上等著吃中飯的研究人員回來。一根細(xì)小的電線已經(jīng)植入了猴子負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)的大腦區(qū)域。當(dāng)猴子每次抓或移動(dòng)實(shí)物時(shí)，其大腦區(qū)域的一些細(xì)胞就會(huì)興奮起來，為此，監(jiān)控器還會(huì)記錄一個(gè)聲音：啵哩———破，啵哩———破，啵哩———破。一位畢業(yè)生手上拿著一個(gè)冰淇淋球進(jìn)來了。猴子盯著他。之后，令人驚奇的一幕發(fā)生了：當(dāng)學(xué)生將冰淇淋球放到他的嘴唇邊上時(shí)，監(jiān)控器聽到了一個(gè)聲音：啵哩———破，啵哩———破，啵哩———破。其實(shí)，帕爾馬大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家加庫脈·李乍那迪早就看到了這一現(xiàn)象，他當(dāng)時(shí)拿的是花生。當(dāng)猴子看到人們或其它猴子拿著花生放到他們的嘴里時(shí)，同樣的大腦細(xì)胞興奮了。之后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，猴子剝花生或聽到有人剝花生時(shí)，此細(xì)胞會(huì)興奮。當(dāng)用香蕉、葡萄干和其它所有實(shí)物時(shí)，同樣的事情發(fā)生了。
感覺非思想
“我們花了幾年時(shí)間才相信我們所看到的?！崩钫堑喜┦孔罱邮懿稍L時(shí)表示。猴子大腦中有特有的細(xì)胞，叫鏡像神經(jīng)元，當(dāng)猴子看到或聽到一個(gè)動(dòng)作和當(dāng)猴子自己做這一動(dòng)作時(shí)，這些細(xì)胞會(huì)興奮。
如果說1996年出版的此發(fā)現(xiàn)讓大多科學(xué)家驚訝不已的話，那最近的研究更讓他們目瞪口呆——人類有比在猴子中發(fā)現(xiàn)的更加聰明、更加靈活和更高級(jí)的鏡像神經(jīng)元，此事反映了人類復(fù)雜社會(huì)能力的進(jìn)化。
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(dòng)和意圖，以及別人行為的社會(huì)意義和他們的情緒。“我們是非常社會(huì)化的動(dòng)物，”李乍那迪說，“我們的生存是建立在明白其他人的行動(dòng)、動(dòng)機(jī)和情緒之上的。”“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(huì)別人的意思。通過感覺而非思想?！贝税l(fā)現(xiàn)觸動(dòng)了許多科學(xué)規(guī)則，改變了對文明、移情作用、哲學(xué)、語言、模仿、孤獨(dú)癥和心理療法的理解。此發(fā)現(xiàn)為文明的進(jìn)步提供了生物學(xué)基礎(chǔ) 。
加州大學(xué)研究鏡像神經(jīng)元的馬科·艾可波尼說：“當(dāng)你看到我完成一個(gè)動(dòng)作，如踢球，你自己的大腦就會(huì)自動(dòng)模仿此動(dòng)作。當(dāng)你模仿時(shí)，我們還不完全清楚大腦電路是如何約束你不動(dòng)的。但你明白我的動(dòng)作是因?yàn)槟愦竽X中有一個(gè)基于你自己模式的動(dòng)作模板。當(dāng)你看到我揮手?jǐn)S球時(shí)，你大腦會(huì)重復(fù)一下動(dòng)作，以幫助你得知我的目標(biāo)。因鏡像神經(jīng)元，你能看懂我的意圖。你知道我下一步要做什么?！薄叭绻憧吹轿疫熳×耍R像神經(jīng)元會(huì)模仿我的痛苦，你會(huì)自動(dòng)同情我。你知道我的感受因?yàn)槟隳苷嬲兄轿业母惺??！?/div>
鏡像神經(jīng)元似乎分析了現(xiàn)場，看懂了意思。如果你看到有手伸到了書架，但你看不到手，你會(huì)猜測他是否要拿書，因?yàn)槟愕溺R像神經(jīng)元告訴你如此。美國加州大學(xué)洛杉磯分校研究
人類進(jìn)化的心理學(xué)家帕特麗夏·格力弗說：“鏡像神經(jīng)元為文明的進(jìn)步提供強(qiáng)大的生物學(xué)基礎(chǔ)?！敝钡浆F(xiàn)在，學(xué)者們討論文明基本不涉及生物學(xué)，她說：“但現(xiàn)在我們看來，鏡像神經(jīng)元直接吸收了文明，通過社會(huì)分享、模仿和觀察，一代代傳授下來?！?/div>
原理
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(shí)就會(huì)興奮，有些則只認(rèn)垂直線，其它的負(fù)責(zé)探測單頻聲音或
運(yùn)動(dòng)方向。
在更高級(jí)的大腦中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)成群的神經(jīng)元能探測更遠(yuǎn)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(huì)幫助設(shè)計(jì)身體動(dòng)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(huì)對一系列與意圖相關(guān)的行動(dòng)有興奮反應(yīng)。
功能
由“鏡像神經(jīng)元”產(chǎn)生的直接的內(nèi)在體驗(yàn)，讓我們能夠理解他人的行為、意圖或情感。
打哈欠傳染——鏡像神經(jīng)元的表現(xiàn)
迅速理解他人意圖
人們之所以能夠理解那些自己無法做到的行為，比如毫無障礙的觀看體育競賽、極限運(yùn)動(dòng)，或者電影中的3D特效，是因?yàn)榇竽X能夠把這些行為投射在鏡像神經(jīng)元上，鏡像神經(jīng)元收到信號(hào)后會(huì)被激活，從而幫助我們理解別人的行為。
鏡像神經(jīng)元也許是模仿他人動(dòng)作以及學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)，從而使得鏡像機(jī)制成為人與人之間進(jìn)行多層面交流與聯(lián)系的橋梁。與大腦中儲(chǔ)存記憶的神經(jīng)回路相似，鏡像神經(jīng)元似乎也為特定的行為“編寫模板”。有了鏡像神經(jīng)元的這種特性，我們就可以不假思索地做出基本動(dòng)作，在看到這些動(dòng)作時(shí)，也能迅速理解，而不需要復(fù)雜的推理過程。
在猴子、人類的大腦中，都存在鏡像神經(jīng)元。不論是自己做出動(dòng)作，還是看到別人做出同樣的動(dòng)作，鏡像神經(jīng)元都會(huì)被激活，也許這就是我們理解他人行為的基礎(chǔ)。如果破壞整個(gè)鏡像神經(jīng)系統(tǒng)，就會(huì)造成巨大的影響：認(rèn)知能力嚴(yán)重下降，以至于無法對刺激作出反應(yīng) 。
體驗(yàn)別人的情感
當(dāng)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(huì)激活，讓我們體驗(yàn)到他人的感受，走進(jìn)別人的情感世界。在通過鏡像神經(jīng)元理解他人感情的過程中，，觀察者直接體驗(yàn)了這種感受，因?yàn)殓R像機(jī)制使觀察者產(chǎn)生了同樣的情緒狀態(tài)。當(dāng)人經(jīng)歷某種情緒，或者看到別人表現(xiàn)出這種情緒時(shí)，他們腦島中的鏡像神經(jīng)元都會(huì)活躍起來。換句話說，觀察者與被觀察者經(jīng)歷了同樣的神經(jīng)生理反應(yīng)，從而啟動(dòng)了一種直接的體驗(yàn)式理解方式。
這也能夠解釋為什么人們看到其他人打哈欠時(shí)，自己也會(huì)被感染，而當(dāng)別人大笑時(shí)，自己也會(huì)不由自主發(fā)出笑聲。還有一些研究人員認(rèn)為，患有自閉癥的人，很可能就是因?yàn)樗麄兊溺R像神經(jīng)元受到了損害。
鏡像神經(jīng)元主導(dǎo)了兒童愛模仿的天性
語言建立的基礎(chǔ)
美國洛杉磯加州大學(xué)心理學(xué)家帕特麗夏·格林費(fèi)爾德表示：“鏡像神經(jīng)元為文化的進(jìn)化和演變提供了強(qiáng)大的生物學(xué)基礎(chǔ)……如今我們知道，鏡像神經(jīng)元能夠直接吸收文化。每一代人都是通過模仿、觀察，來教育下一代人的?！泵绹霞又荽髮W(xué)神經(jīng)學(xué)家邁克爾·阿爾比指出，人類的語言就是建立在鏡像神經(jīng)元的基礎(chǔ)上的。阿爾比教授認(rèn)為，復(fù)雜的手勢以及人類在說話時(shí)舌頭和嘴唇的運(yùn)動(dòng)，都是基于同樣的原理。
兒童愛模仿的原因
鏡像神經(jīng)元也為人們觀察兒童學(xué)習(xí)的過程提供了線索。華盛頓大學(xué)的安德魯·梅爾索夫教授通過研究發(fā)現(xiàn)，剛剛出生僅幾分鐘的嬰兒，在看到大人伸出舌頭時(shí)，就能做出同樣的動(dòng)作。和其他靈長類動(dòng)物一樣，人類兒童都喜歡模仿。安德魯教授說，兒童的鏡像神經(jīng)元使他們能夠觀察其他人的動(dòng)作，并模仿看到的東西。
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