作者:丹尼爾.E.舒爾茨
譯者:姚鐵斌
鏡像神經(jīng)元:猴子瞧,猴子做
【圖表說明:當猴子做出某一特定動作(做),或觀察到另一個體(猴子或人類)發(fā)出類似動作時(瞧見),其鏡像神經(jīng)元會被同時激活。沒有動作發(fā)生時,則鏡像神經(jīng)元不被激活(受控制狀態(tài))?!?/p>
鏡像神經(jīng)元是一組獨特的視運動神經(jīng)細胞。20年前,人類在猴子的大腦前部,即運動前區(qū)皮質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的。當猴子做出某一特定動作(做),或觀察到另一個體(猴子或人類)發(fā)出類似動作時(瞧見),其鏡像神經(jīng)元便會被激活。實驗表明:人類大腦中存在著類似的神經(jīng)元。
當動作發(fā)生時,鏡像神經(jīng)元起到何種作用呢?目前,流行著兩種并非相互孤立的理論。一種認為,行為模仿受到鏡像神經(jīng)元的調(diào)節(jié):模仿行為存在于觀察者的大腦指令庫中,或者說模仿是一種學習新動作的方法。我們在第一篇中已看到,兒童通過長期模仿,運用試錯法學習新動作。成年人亦是如此。在學習太極拳的過程中,模仿導師的動作是很重要的一環(huán)。這一點我們稍后討論。
另一種理論則假設:鏡像神經(jīng)元是理解他者行為、意圖的基礎(chǔ)。
現(xiàn)在請回到我的早餐桌。當我拿起茶壺倒茶時,我妻子將其杯子遞過來,我?guī)缀趿⒓蠢斫饬怂膭幼骱秃x。這一切僅用了幾秒鐘,而我是如何快速、似乎毫不費力地理解這一切的呢?
此理論提出一個同時整合動作識辨與意圖理解的機制:當看到有人正在實施某動作時,觀察者運動系統(tǒng)中的一組鏡像神經(jīng)元(通常與目標動作編碼相關(guān))便被激活。既然觀察者明白此動作的結(jié)果,他也立刻理解了別人正在做什么、意圖為何。
在對猴子的研究中,無目標動作(即無特定目的的動作)不會激活鏡像系統(tǒng)。只有觀察到一個具有特定目的動作(如拿起葡萄是為了品嘗,而不是搬運)時,鏡像神經(jīng)元才會啟動。
因而,鏡像神經(jīng)元的神經(jīng)活動不僅對抓起葡萄的動作,亦對動作意圖(抓起葡萄品嘗)進行編碼。其不但能夠理解目標動作,同時能夠預測隨后發(fā)生的動作(如將葡萄放進嘴里)。這意味著,當猴子看到某個猴子/人拿起葡萄時,它們不僅理解這個動作,也能預測出接下來的行為(將葡萄放入口中)——它們理解這一動作的意圖。
與猴子不同,人類無明確目標的動作確實能激發(fā)一小部分鏡像神經(jīng)元。然而,有著特定目標的動作,則能激發(fā)大多數(shù)鏡像神經(jīng)元。這對研究有效的太極拳教學法及其重要。當我們在無對手抗衡的情況下學習時,動作在技擊運用及意圖并非一貫明了,大量動作看起來毫無目的。
講授動作時解釋技擊用法非常重要。這會令鏡像神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮出最大的功能,亦使學生明白動作的內(nèi)核及目的。
“僅僅觀看,你就能發(fā)現(xiàn)很多?!?/p>
尤吉.貝拉(1925-2015,美國著名棒球手)
從被發(fā)現(xiàn)的那一刻起,對鏡像神經(jīng)元的研究方法(在實驗室中,真人在猴子或人類面前做動作)延續(xù)至今。直到近來,對一個問題——分別出現(xiàn)在電影屏幕及面前的相同動作,是否會引起一樣的視覺反應,我們剛剛有了明確的答案。通過記錄鏡像神經(jīng)元的活動,我們發(fā)現(xiàn)兩種情況下的視覺反應是相似的。
在上述兩個實驗中,神經(jīng)元釋放的能量幾乎是相同的。除了神經(jīng)科學領(lǐng)域的價值,這個發(fā)現(xiàn)顯然可以支持我們的推論:在屏幕上觀看太極拳演練,同樣是一種激活鏡像系統(tǒng)并習得動作的高效方法。接下來,我們會看到:學員與教練一同演練,能夠提升地更快。
視角對激活鏡像神經(jīng)元的影響
來自德國圖賓根大學、意大利帕爾瑪大學的研究人員,在證實拍攝的動作與現(xiàn)場動作在激活鏡像神經(jīng)元上功效相仿后,繼續(xù)探究了視角對鏡像神經(jīng)元活動的影響。對同一動作(抓水果),他們從三個角度拍攝下來(正面、側(cè)面及背面)并播放給實驗對象。三分之二的神經(jīng)元會對其中的某一個角度做出反應,另外三分之一則毫無反應。
這一研究成果,對于探討太極拳課堂上師生應處的空間關(guān)系,意義重大。我們可以得出推論:教師不應總在同一方向演示,而應有意改變方位,讓學員從不同的視角觀察。如此,則能最大程度地激活他們的鏡像神經(jīng)元。
鏡像神經(jīng)元在學習新動作中的作用
動作記憶的構(gòu)建可能涉及到鏡像系統(tǒng),這對太極拳的學習來說,尤其令人感興趣?!敖?jīng)顱磁性刺激法”是一項新型無損技術(shù),其運用儀器激活大腦的特定區(qū)域。幾年前,來自美國貝塞斯達國家健康研究所、巴爾的摩瓊斯.霍普金斯大學、德國維爾茲堡大學的科學家證實,觀察到他人動作時,會引起大腦動作控制區(qū)域的塑性變化。此外,如果實驗對象按要求做出動作,而不是觀察別人的話,其大腦中產(chǎn)生的塑性變化則更大。研究清晰表明:通過練習,而不只是觀察,能夠優(yōu)先在大腦的運動皮層引起持久性變化。
將練習與觀察結(jié)合起來,效果如何呢?這個問題對太極拳的講授來說很重要,因為這是上課時常用的方法。答案是:在相同的時間里,練習與觀察并用,與單純的動作練習比較,更有助于動作的掌握。有趣的是,只有觀察到的動作與練習的動作相同時,才會有提升效果。
這些發(fā)現(xiàn)表明,觀察與練習并用的方法,促進了動作記憶的形成。尤為重要的信息是:練習法不錯,觀察法也很好,同時觀察并練習更好。
令人遺憾的是,實驗結(jié)果也引出了一個主要問題。如果練習的動作與觀察到的不一致,學習效果便會減弱。這通常發(fā)生在習練的初期。您是否仍記得學習之初,老師的動作是多么令人困惑?如果觀察到的動作與實際演練的動作發(fā)生沖突,學習進程可能會極其緩慢。而一旦學生動作更精準地與教師動作相契合,觀察與操作間就出現(xiàn)了協(xié)同,學習效果就會提升。因而,學習階段決定著技藝提升的速度:學習之初緩慢,之后則越來越快。
結(jié)論
在本系列文章的第一篇,我們得出結(jié)論:平衡的教學策略應該由“中國式”(模仿、負面反饋)和“西方式”(正面鼓勵)兩種教學法組成。在本篇中,我們呈現(xiàn)的是:腦科學領(lǐng)域在運動神經(jīng)系統(tǒng)方面的前沿研究,可以被用來提升太極拳的習練效果。我們建議:教師不應要求、期盼初學的學員放松下來,因為肌肉變得僵硬是為了降低自由度,以防做出無關(guān)動作。傳授放松、伸展(放松,放開)的技巧,以解決肢體緊張過度的情況,才是正確的做法。同時,指導者也應解釋動作的技擊應用。在示范時,我們應該改變方位,讓學員從不同角度觀察動作。等待大腦解決“看與做”的矛盾時,耐心是首要因素,在學習初期,尤其如此。
做出一個動作時,不是通過“編程”一個環(huán)節(jié)就可了事。它關(guān)乎感覺信息及其反饋,涉及到視覺、觸覺和本體感覺。在第三篇(最后一篇)中,我們將探尋感覺反饋在練習太極拳,尤其是推手中的作用。我們將試著回答這個問題:感覺反饋如何影響人類的運動方式。
(未完待續(xù))
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