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发布时间:2020-06-10 04:24:25

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作者:陈志飞

出版社:清华大学出版社

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心理定律论:人类本性的科学还原

心理定律论:人类本性的科学还原试读:

前言

《心理定律论——人类本性的科学还原》这本花了十几年心血的书就要出版了,自己的心情却由激动逐渐变为坦然。

从10年前起,我就不断地面对亲友们的疑问:你是学理工科的,怎么会对人的大脑这么着迷?就算你对此有兴趣,可是没有受过这方面的正规教育,怎么搞得了那些专业课题?假如你真搞出成果来了,谁又会给一个单打独斗的业余研究者发表呢?当时,无论我怎么解释,没有人理解,没有人相信这条路走得通。

那么,自己是如何走上这条路呢?也许可以追溯到初中时代。那时,“文革”动乱刚刚结束,恢复高考的消息才见报,我们这一代即将获得上一代人梦里才敢想的机会。但是,在西北国防工厂的子弟学校里,有创见、有趣味的书刊寥寥无几,周围邻居们有限的旧小说都被我看了许多遍,小小的年纪已经戴上了四五百度的近视眼镜。然而,我还是见书就翻,翻到任何有兴趣的内容就读得手不释卷。有一天,发现一本介绍辩证唯物主义哲学的书,本以为与报章广播的内容差不多,可一翻之下,发现讲得极有逻辑,深刻服人,非小说报刊之类的语言可比。从此以后,我知道了什么叫“哲理”。有时我会想:要是以后研究哲学该多有意思。

但是,这样的念头连我也知道等于做梦。当时的潮流是一定要考上大学,并且是好大学,学理工科的专业。这样在题海中泡了几年,高中毕业我如愿考进了清华大学自动化系,赶上了潮流。在清华,5年的收获是难以尽述的,大学生活影响了我的方方面面。在大学期间,我发现自己不喜欢被动的学习,如跟着课堂进度读透教材之类,而更喜欢有目的的学习,如做课题时自学与之有关的内容。同时,我在课外时间里重新对哲学产生了兴趣,并且发现这个领域很大,辩证唯物主义哲学只是一个分支而已。当时,也曾阅读过心理学教程,但是那些内容还停留在20世纪50年代,除了条件反射等少数部分外,其他都让我失望。在浸泡了几年之后,我感到没有一个重要的哲学流派能把世界上的哲学命题都回答清楚,于是下了一个狂妄的决心——自己最终要把所有的哲学命题都弄清楚!

那么,这样一来我所从事的专业还有什么意义呢?当时我是这么看的:要想弄懂所有的哲学命题,就必须对这些命题所代表的人间事实有充分的了解。坐在学术的象牙塔里,对着故纸堆,只能从抽象概念到抽象概念,连判断的事实依据都没有。我应该依靠这个工科背景走进社会,既获得阅历人世的机会,又能在经济上立足,尽到一个社会人的责任和义务。

于是,我像普通大学生一样,获得学位后走进社会,来到了改革开放最前沿的深圳特区。在毕业后的头五年里,参与过中外合资企业的创业。然后,跨过大洋,来到美国大陆,体验一种全新的生活。当时,在自己的观察中,有一个长期的困惑:社会上人的理性是相当有限的,而感性起着相当大的作用,包括自己都不能完全理性。这是一种无法改变的事实,还是因为人类发展的阶段性局限?

我在1996—1998年间回国创业,为的是将自己的一项专利显示技术开发成新产品。因种种原因失败后,又返回美国。而后在长达半年的等待中,我虽然对创业的挫折感到失望,但并没有觉得特别沮丧,因为我清楚自己最重要的目标是什么。这段自由的时间让我翻阅了大量的英语书籍。我力图搞懂人在视觉上是如何理解显示信息的,因为我相信答案主要不在眼睛里,而在大脑神经系统里。结果发现,近年来神经科学已经取得了巨大的突破,心理学也开始从中汲取营养,远不是当年教科书里的内容了。也许科学能够回答我的哲学问题?对我来说,这是个重大信息,于是我开始将所有可用的精力投入了解神经科学和心理学中了。

随之而来的是专业障碍。我原没有生命科学的基础,很多专业词汇就是翻译成中文我都不懂,更不要说是英文了。于是,我回国买了不少生物学、生理学、心理学和难得的神经科学书籍,先在中文基础上补充知识,再读更前沿的英文著作,最后达到能直接阅读科学期刊的程度。感谢父母生我及时,让自己生活在互联网时代,我轻而易举就可以搜索到大量的文献资料,可以进入专业的网上论坛参加交流,避免了“闭门学车”和“闭门造车”的盲目性。

经过多年的学习和研究,我积累了不少的心得。这时,我的理论体系面临着一个重大的抉择:是继续沿哲学的道路研究下去,还是转到科学研究的轨道上来?前者以思辨为主,科学理论为辅,对我来说不太困难;后者必须完全符合科学的范式,任何思辨都必须建立在科学事实基础之上,这将意味着我有更多的东西要学、要查证。

2005年,我最终认定一个科学理论体系比一个哲学体系更有生命力,因此决定从一个哲学研究者转变成一个科学研究者。同年,我开始本书的写作。最初采用中文写作,毕竟是母语,可以表达得准确流畅一些;后来发现,主要的文献引用都是英文资料,将这些引用转译成中文很棘手,弄不好就会翻译得不准确,于是干脆直接用英文写作。这个写作过程实际上伴随着继续研究和查证的过程,所以经过6年,六易其稿之后,于2011年3月定稿。

随后,在我试图在美国出版的过程中,才认识到现实对我很不利。由于本人不隶属于任何高校或研究机构,学术出版的路根本不通;而本书的主题让商业出版社无利可图,又被拒之门外。这样,本书出版的希望又回到了祖国。在与国内出版社联系之前,我不仅把原书稿翻译成为中文,而且还利用这个重新写作过程对书稿内容做了进一步的修订和充实,终于在2012年4月脱稿。

通过母校校友的介绍,我向清华大学出版社联系投稿,被黎强先生慧眼相中,他认为:清华大学出版社的宗旨之一就是鼓励竞争、鼓励学术争鸣,因此这本书符合他们的出版要求。于是,本书终于获得了出版面世的机会。对此,本人的感激之情,难以言表。

我知道,本书得以出版仅仅意味着自己在业余研究中迈出了公开亮相的第一步。现在的心理定律论就像一棵刚刚栽种下去的小树苗,离开花结果还有很长的一段成长经历,根本谈不上成熟,还需要更充分、全面的营养、水分和阳光,需要更精细的修剪。但重要的是,这株树苗已经来到了这个世界,它的上方有着更为宽广的空间。

我希望本书的出版能够引来很多读者,包括相关领域的学者和专家的关注,更希望听到读者诸君的评价和反馈。无论意见怎样,我都愿意从中汲取养分,不断充实自己,不断提高自己的学识和水平。

历经多年的人生世事,我相信自己已经练就了坦然、淡泊的心境,少年时的轻狂早已不再。我同样相信,过去几十年,尽管路途多艰,但我没有虚度光阴。在未来的岁月里,我将矢志不改,继续献身于造福人类的创造性事业。陈志飞2012年10月于美国Kansas州Olathe市第1章 思路和工具“听到人们骄傲地谈论‘新心理学’,看到人们在编写‘心理学史’,真是件奇怪的事情,因为这个词所涵盖的真实元素和力量在这里根本就不存在,一点清晰的影子都找不到。只有一串纯粹的事实;一些闲言碎语和不同意见的争执;仅只在描述水平上的小小分类和综合;一种强烈的偏见,说我们有不同的思想状态,说我们的大脑控制着这些状态;可是,根本就没有任何规律可言,不像物理学能够给我们列出一些定律那样找出规律来,没有一套命题可以拿出来用以从因到果地推断一个结果出来。这不是科学,它只是一门科学的希望。”[1]

威廉·詹姆斯在一个世纪以前这段尖刻到有点玩世不恭的议论,让不熟悉心理学的读者可能以为这位怪杰是个物理学家或者是学术评论家,在用刻薄的口吻评论当时的心理学状况。但怪就怪在他却是当时最权威的心理学家,而且前两年他刚完成了巨著《心理学原理》,心理学界因此称其为“美国心理学之父”。这段话的妙处在于“正话反说”——他用的是负逻辑表述,其等效的正逻辑可表述为:“如果心理学能够像物理学那样列出一些定律,可以拿出来用以从因到果地推断一些结果出来,它就能称为一门科学了。”

实际上并不是每一个在这个领域的研究者都有这样的信心,这类悲观意见的主要论点大概是:尽管这一个世纪多来,人类在揭示精神奥秘的活动中获得了数以万计的事实;尽管可以用科学的方法来发现心理规律,并且的确发现了越来越多的规律;但是,至今还没有产生基本定律的原因(确实已有了一些次要的定律),是人类的心理活动复杂到了用基本定律不可能描述的程度。

上述意见中还不包括很多哲学和宗教学者的否定立场,他们仍然强调科学不可能发现精神的全部规律,诸如灵魂之类的东西。

如果要问那些与威廉·詹姆斯持同样观点的研究者:为什么非要以定律的形式来表达心理规律呢?我看答案大概是:这是个科学信念的问题,一个研究人类自身的科学工作者最后的梦想。支持这个梦想的理由,正像著名生物学家E.O.威尔逊所表述的那样:“科学方法的核心,是把所知觉的现象还原为基本的、可检验的原理,任何特定的科学概括的优雅——或者说美丽——是通过其所能解释的现象的多[2]寡和其表述的简洁性来衡量的。”必须强调:科学综合的方法,也建立在这些基本的、还原性的原理之上。

作者自认是个科学乐观主义者和求道者,多年来执著探求的结果并没有为自己的职业生涯带来任何好处,但却让我的信心有增无减。现在是将自己研究出的理论假说拿出来与科学界的朋友们见面的时候了,到底它有没有科学上的价值,到底它是否有助于我们理解人类的本性,只有交给读者来评说了。1.1 神经信息群的概念

人脑中上百亿个神经元构成的神经网络之无比巨大和复杂,加上它不分昼夜地不停顿工作,造成了任何时刻都有数量庞大的神经元处[3]于兴奋状态。由于每个神经元的突触数量可以有500~20000个之多,因而一个神经元的兴奋可能会触发其他大量神经元的兴奋或抑制,造成每一时刻在神经网络中的兴奋分布都在发生着变化。众多神经元在变化中相互作用,不可避免地出现大量的兴奋竞争情况。

在本书中,将表征在某一时刻某一信息(如某一种颜色)的所有兴奋神经元的集群定义为一个神经信息单位;将一有关联意义的信息组(如某一幅画)的神经信息单位集合称为一个神经信息群。

不难看出,一个神经信息单位在神经网络中未必集中于一个小区域内,取决于信息的内容;它也完全可能与其他神经信息单位共用某些兴奋神经元。这个兴奋神经元的集群可能会触发更多的神经信息单位,那么一个神经信息群在下一时刻就可能会演变出更多的神经信息群。如果它成为事实,从神经网络中的宏观表现上,就是越来越多的神经信息群被兴奋,直至所有的神经元都被兴奋。显然,这是不可能的,因为大脑中支持神经兴奋的生化资源是有限的,所有神经元都兴奋也无法表征任何有意义的信息,所以相互作用的结果只可能是某些兴奋,而其他的则通过某些神经回路或其他机制被抑制了,这就是神经信息群之间的竞争。

这样一种在时间和空间上瞬息万变、复杂无比的景象,我们怎么下手来研究呢?我们需要一个概念的平台,将所发现的科学事实和有效的科学理论整合起来。所幸科学家们已经找到了许多关键的规律,让我们可以像仰观天象那样,至少能够看出一些有规律的星座,找到进一步研究的方向。1.2 对于注意现象的研究

注意(attention)作为意识活动中最不可缺的功能,是最早在心理学中提出的概念之一。比较普遍也具有足够实验依据的观点是:注意的基本功能就是对信息进行选择。注意就是滤除未被注意的事件(噪声);被注意事件的响应具有较快的速度、较低的阈值和较高的[4]精度;注意还可以使该事件容易被记忆。

在神经生理学方面,动物单细胞记录研究显示,空间注意可能通过以下两条不同的途径来排除非必要信息:提高细胞对信号的选择性(如对朝向、空间频率等特征),和(或)在一个竞争型神经网络中[5]增加被注意区域/物体的权重,但不改变细胞的反应特性。另外,研究发现同步信号可能是大脑集中注意于重要事物的一般途径,有助于解释大脑在复杂的情境中使用平行加工来将注意集中于相关的特征

[6]上。

大卫·拉贝奇(David LaBerge)是研究注意神经机制的最有影响的科学家之一,他基于这一领域已有的研究总结道:简单注意选择、注意准备和注意保持等对某一事物的注意活动,表征于该事物特征信号所投射的脑皮层功能柱的集合之中,并相对于其他功能柱兴奋程度明显增强。然而,对注意的表征还需要另外两个脑区在同一时间的兴奋支持:脑皮层额叶区(尤其是前额叶皮层)发出选择和增强的控制命令;丘脑则提供保持增强兴奋的神经回路机制。于是,对注意的表征、对注意的控制以及兴奋增强的保持机制所处的脑区,在神经网络中形成了同时兴奋的双向三角触发环路结构。这种同时相互触发的结[7]构有效地保证了三者的持续兴奋,并与注意存在的情况一致。

于是,我们可以这样认为,对某一事物的注意在神经系统中的表征可以看成是一个兴奋增强的动态神经信息群,叫做“注意神经信息群”,用符号表示为A。

对注意的控制则涉及工作记忆的运作,是另一个认知神经科学的重要概念。1.3 工作记忆对注意活动的控制作用

工作记忆(working memory)通常被理解为“短时知觉记忆”,通常表现为对知觉(视、听表征)的持续性激活,以供当前的认知加[8]工(思维活动)之用,是对当前任务有关信息的短暂的积极保存。其神经生理机制被研究得比较多,前额叶皮层是实现这一功能的关键[9]场所。

拉贝奇根据前额叶皮层在双向三角触发环路结构中的地位,推断工作记忆应该是对注意的控制起主要作用的中枢神经功能。可他没有[10]进一步说明工作记忆是怎样起到这一作用的。

现在让我通过一个研究视觉注意的实验,来说明控制注意的心理活动是什么:刺激序列由视觉标准刺激与偏差刺激、反应命令信号(小红十字)及听觉标准刺激与偏差刺激组成。每一个注意刺激之后皆跟随一个反应命令信号。在刺激信号与命令信号之间随机插入0至2个非注意刺激信号。令被试者注意屏幕图片,不注意耳机声音。当标准图片出现时,做左手按键准备;当偏差图片出现时,做右手按键准备;待反应命令信号出现后,尽快按键。由于在命令信号出现前被试者尚处于紧张地等待与捕捉不知何时出现的微弱命令信号之状态,被试者顾不得注意出现在非注意感觉通路的刺激,因此可达到既减慢[11]刺激呈现速度,又提高注意纯度的目的。

在上述实验中,虽然被试者的注意和行为被实验者的刺激牵着走,但被试者始终关注着自己的任务:“注意屏幕图片,不注意耳机声音。当标准图片出现时,做左手按键准备;当偏差图片出现时,做右手按键准备;待反应命令信号出现后,尽快按键。”显然,对这一任务的关注是注意和行为能跟着刺激走的前提,并不随刺激的改变而改变。

在真实的世界中,并不是任何时候都会有人给你布置任务,但你在清醒的时候总有你所关注的问题或事态。这种心理活动符合对当前任务有关信息的短暂的积极保存的特征,理所应当是工作记忆内容的一部分。在本书中将这一被关注的内容在神经系统中的表征称为“主题”(theme)。不难看出,“主题”的工作记忆部分处于对注意控制和调度的位置上,执行着比“注意”级别更高的信息选择功能。

对比拉贝奇的理论,我认为,在大脑皮层的前额叶中有一个特殊的神经信息群,处于对注意控制和调度的位置上,执行着比“注意”级别更高的信息选择功能,可以称做“主题神经信息群”,用符号表示为T。1.4 丘脑对注意活动的支撑作用

由于脑皮层神经元投射的广泛性,由某一功能柱传递出的兴奋可能会作用于相距很远的另一功能柱;又由于双向纤维神经连接结构的存在,第二个功能柱的兴奋还可能会作用回来。诺贝尔奖获得者、著名科学家杰拉尔德·M.埃德尔曼(Gerald M.Edelman)将这种双向神[12]经纤维连接结构称为“再入”(reentry)。

因此,在注意神经信息群和主题神经信息群之间很容易形成相互激发的情况,在对猴子视觉注意的实验中已经观察到了。然而实验表明,仅仅靠这两个神经信息群之间直接的相互作用还不足以造成心理学层次上的注意功能。很多研究表明,丘脑在形成和保持上述两个神[13]经信息群的兴奋中起了重要的作用。

传统的神经生理学认为,丘脑的功能主要是感觉活动的中转和处理中枢,许多感觉传入冲动都先抵达丘脑再转送到大脑皮层。可是近些年来,神经科学家们发现丘脑在神经中枢的高级功能中也扮演着重要的角色。大脑皮层的任何一处都同丘脑特定区域有着纤维联系,而且这种联系是双向的。也就是说,丘脑和大脑皮层在信息处理过程中[14]存在着协同作用。于是,科学家们提出了一个新的神经结构概念——丘脑-皮层系统,在这个系统内的丘脑与皮层之间、皮层与皮层[15]之间存在着大量的双向纤维联系。

拉贝奇总结认为:丘脑中与注意表征皮层所连接的神经元接收来自对注意起控制作用的额叶皮层神经兴奋的投射,并起到增强表征皮层兴奋和抑制相邻非表征皮层兴奋的作用;在另一个方向上,注意表征皮层的兴奋也通过丘脑神经元投射给相应的额叶皮层,使控制注意的神经中枢兴奋加强。加上前面所说的注意表征皮层与额叶皮层之间的双向连接关系,一个同时兴奋的双向三角触发环路结构就形成了。[16]

这些在双向三角触发环路中起调制作用的丘脑神经元兴奋集群,我们可以定义成一个神经信息群,叫做“丘脑调制神经信息群”,用符号表示为M。这个神经信息群看不出明显的心理学层次上的意义,但却有不可或缺的神经生理学上的意义。1.5 T-A-M动态三角群

至此,我们用神经信息群的概念和方法,将产生注意这一心理活动还原成了“主题神经信息群-注意神经信息群-丘脑调制神经信息群”双向三角触发的神经网络的动态活动,简称为T-A-M动态三角群(见图1.1)。图1.1 T-A-M动态三角群

为了避免读者过于简化地看待这一概念,我必须强调以下几点。

首先,这个动态三角群代表的是,表征注意活动的丘脑-皮层系统中,神经信息群被相互之间的双向触发作用所增强,使它们在与相邻或其他脑区神经活动的动态竞争中胜出而形成一个整体的兴奋系统。

其次,由于注意活动的内容和过程都变化极大,故注意神经信息群所包含的神经信息单位众多,在大脑皮层上的分布高度分化,不会受限在某一个局部皮层区。

最后,T-A-M动态三角群对加工信息的选择作用,使得其中兴奋的神经元在丘脑-皮层系统中始终是少数而不是多数。这样使大脑中生化资源的使用更集中、更有效。1.6 意识的核心

那么,这个T-A-M动态三角群与我们竭尽全力所要理解的“意识”(consciousness)是什么样的关系呢?

以自然科学的方法研究意识的历史相当短,大约不到30年。以分享DNA结构的发现而获得诺贝尔奖的著名科学家弗朗西斯·克里克(Francis Crick)和神经科学家克里斯托夫·科赫(Christof Koch)是[17]用科学方法研究这个问题的先驱。他们声称:意识问题的研究,现在可以由视觉系统的科学调查来入手。该解决方案将需要心理学家、[18]神经科学家和理论家之间的密切合作。

基于自然科学方法提出的现代意识理论中有两个最有影响,一个是安东尼·达马西奥(Antonio Damasio)提出的;另一个是前边提到的杰拉尔德·M.埃德尔曼总结出的。

达马西奥阐述了一个以身体状态为标志的假说。在他的著作The Feeling of What Happens中,他认为:从最基本的身体状态起向最完善的状态延伸,一个有机体的无意识活动支持的是“原我”(protoself);“原我”之上发展出了“核心自我”(core self)及“核心意识”(core consciousness);继而发展出了“自传体的自我”(autobiographical self);再发展出了“延伸意识”(extended [19]consciousness);最后,在“延伸意识”之上才能有道德心。

作者非常尊重达马西奥以一个临床神经科学家的眼光和经验总结出的理论,它建立在数十年对脑损伤患者的观察和研究之上。只是,本人想要提出的假说是要针对大脑健康的人类群体的理论。

埃德尔曼提出了一个在达尔文自然选择进化论框架下的意识假[20]说,即神经元群体通过相互竞争的结果来表征客观世界。在他和朱利奥·托诺尼(Giulio Tononi)合著的《意识的宇宙》中,对已有的神经病理学和神经生理学事实进行了简要回顾之后,引导出了这样的

[21]结论:(1)意识过程与在丘脑-皮层系统中分布变化的活动有典型性的联系。(2)这些在神经活动中与意识体验有关的分布变化,必须通过再入作用既快速又有效地合成一个整体。(3)只有当这些再入作用处于高度分化而不是同一化的状态时,意识的结果才能形成。

那么,对比一下前面我们已有的结果——T-A-M动态三角群是在丘脑-皮层系统中分布变化的,其通过再入作用既快速又有效地合成了一个整体系统,并且使再入作用限于在分布高度分化下少数神经元之间的兴奋状态而不是同一化的状态——惊人的相符!不是吗?

鉴于在丘脑-皮层系统中只有一个具有这些特征的神经兴奋系统,以及上述比较结果,我认为T-A-M动态三角群是意识心理活动在大脑神经中枢里最基本、最小规模的表征,也就是对意识核心的表征。

由此推论:在心理学的层次上,意识活动的核心就是对当前主题的关注并在此主题之下对相关外部或内部对象的注意。我们肯定还有很多关于意识的问题需要解答,可当下还不是时候,等到我的理论框架建立起来后,咱们再对意识来一次深入的讨论。1.7 神经信息群原理

读者可能已经发现,作者在本书中采用了有别于传统的概念和方法,这正是本人想要论述的重点。我将尽量避免涉及细胞水平和分子水平的知识细节,除非那些细节对理解所需的概念有明显的帮助;我也不会走向另一个极端,把脑模型简化成类似于“左脑+右脑”那类过分笼统的形式。从现在起,作者要搭建一个平台,叫做“神经信息群原理”。在这个平台上,最基本的概念是“神经信息单位”,用它来解读已发现的科学事实,重述现有的一些科学理论。

作者的目标,是以神经信息群原理为平台,逐条引出心理学定律,构建一个“心理定律论”的假说。

在论述当中,有时现有的生理学和神经科学发现并不足以提供完整的论据,我会借助一些心理学的发现来支持我的论述。

由于论述逻辑上的考虑,不便于一上来就集中列出神经信息群原理的所有内容,但是作者在本书附录里对神经信息群原理作了一个提纲挈领的回顾,希望这样既交代了这个原理的科学渊源,又能给读者一个完整的概念体系。1.8 人和人性的简化

人类对自身的本性已经探索了几千年。对这些探索者来说,人性的概念如此丰富,如此深奥,如此复杂,却又如此重要。对于科学家来说,他们总是试图将世界的现象,包括人的本性,简化成基本的、可检验的原理和定律。作者正在做的,就是提出一个假说,将典型化了的人性还原成一系列基本定律。为此,我需要对这样的人作些必要的定义。

心理定律论研究的基本对象是心理主体,一个神经系统已发育成熟、感觉健全和神志清楚的人可以看成是一个心理主体。按照这一初步定义,婴幼儿、精神病患者、老年精神疾病患者、酗酒吸毒者等,都不算心理主体。任何人进入睡眠或昏迷状态时也不算心理主体,尽管他在清醒时可能是个什么人物。

为了避免分散我们的注意力,对于心理主体更详细的定义会在后面的章节中继续介绍。第2章 自反应定律

在第1章中,我们已经找到了表征意识核心的T-A-M动态三角群。但是,中枢神经系统中存在着大量与意识无直接关系的动态神经信息,这些神经信息的作用和活动的规律是什么呢?

想象一下,晚饭之后,你嚼着口香糖在林荫下散步的同时,却聚精会神地思考着一件与四周景象完全无关的事情。你的咀嚼、走路的方向、步幅和节奏等可以在一段时间里完全不被注意,完全不受思维的控制。进行这些动作所需的感觉神经信息群的处理,控制和反馈神经信息群的产生,是通过身体与中枢神经系统里的隐性记忆完成的。更具体一点儿来说,在脑中许多运动和感觉的协调和控制是在皮层下水平,即从运动器官到基底神经节或小脑水平上的回路实施的。

当一片落叶飞向你脸的瞬间,你立即眨了一下眼——在引起你的注意之前,还来不及意识到就已经完成了。这是一种无条件反射。

再想象一下,你是一个打乒乓球的熟手,在与球友进行非比赛性的对打时,甚至能够你来我往地一边打球,一边很投入地聊天。很大程度上这要归功于“镜像神经元”,一种镜像信息获取功能使每个心理主体可通过观察对方的举动,不假思索就获得对方运动控制神经信息群的部分拷贝,这部分拷贝信息群与自身的隐性记忆结合起来,能够使自己的反应自动地与对方相配合。

再比如说你可以站着并端着茶杯,而丝毫不影响你和别人的交谈;你能够一边开车,一边观察路况和交通灯,一边搜寻你要找的商店。在每一个时刻,你的思维通常集中于一件事情,如交谈或搜寻,其他的事情都在不经意中同时平行地自动完成了。

但是,这样自动到不用动脑子的事还是很有限的,大自然赋予我们的意识才华绝不会是多余的。比如在上述的散步中,如果地面的落叶盖住了前边的一个石子,而你不走运踩了上去,就会引起你的注意,因为“踩石子”已超出了你隐性记忆的范围。这样可以提醒你重新有意识地观察周围的环境,避免出现真正的危险。

本章就着重讨论上述这一类规律。2.1 人体系统的概念

按照现代生理学的理论,整个人体可分为八个系统:运动系统、循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、生殖系统、神经系统和[22]内分泌系统。在心理定律论中,上述八个系统中的七个被定义成“子系统”——运动子系统、循环子系统、呼吸子系统、消化子系统、泌尿子系统、生殖子系统和内分泌子系统;神经系统中的中枢神经系统和周围神经系统两大部分被分开。

我们定义:“人体系统”指由心理主体内的运动子系统、循环子系统、呼吸子系统、消化子系统、泌尿子系统、生殖子系统、内分泌子系统和周围神经子系统组成的大系统。与人体系统相对的就是中枢神经系统。

人体系统的第一大功能是维持心理主体的基本生存和繁殖。由于主要的和绝大多数的生化过程都是在人体系统里进行的,因而在不复杂的环境下,它只需要在中枢神经系统很少的调节下就可维持工作了。

第二大功能是提供心理主体与外部世界之间的界面功能。从外界输入的信息,要经过周围神经系统内的感觉器官和躯体神经向中枢神经系统投射;心理主体对外界的作用或信息输出,是从中枢神经系统[23]经过躯体神经向运动子系统下行投射来完成的。

第三大功能是情绪反应和情绪反馈。虽然情绪产生的核心机制在中枢神经系统内,但人体系统是情绪表达的舞台。淋巴系统、内脏、[24]前庭和骨骼肌肉系统等,对各种情绪会产生不同的反应。我们平常所熟悉的面部表情、脉搏加快、血压上升等,都属于这种反应的外在表现。当这些情绪反应产生之后,又会通过血液循环等途径反馈给[25]中枢神经系统。

从心理定律论的观点来看,人体系统以生理功能为主;虽然在体积和质量上七大子系统占了整个人体的绝大部分,但在心理功能上作用有限。相反,体小量轻的中枢神经系统却主导了心理主体的心理活动。

在本章中,作者不再讨论人体系统有关维持生命和情绪作用的两大功能,而集中分析和讨论心理主体与外部世界之间的界面功能,请参考图2.1来理解这一概念。图2.1 构成心理主体的两个系统2.2 自反应机制

在人体系统和中枢神经系统之间,无条件反射功能应该是被研究[26]得最清楚的神经生理机制之一,因为其神经回路最为简单。一般来说,无条件反射是先天性的,从感觉神经元到运动神经元之间的冲动传递经过中枢神经系统(如脊髓)但不经过大脑皮层,只经过少数或不经过中继的神经元。最突出的特点是意识不能介入其过程,反应快速且不受控。

无条件反射功能只是自反应机制的一种。在心理定律论中,把任何神经信息始于人体系统,经过中枢神经系统但并未经意识过程介入就对心理主体产生作用的神经活动程序,叫做自反应机制。

朝向反射是另一个自反应机制,它由情境的新异性引起一种复杂而特殊的反射。它包括身体的一系列变化,如把感官朝向刺激物;正[27]在进行的活动受到压抑;心律变缓;瞳孔扩散等。我认为它是进化上最原始、最初级的“注意”生理机制,并不需要意识的参与。为了验证这一点,我选择了日常生活中经常可以看见的低级动物——螃蟹——进行了“厨房实验”式的研究,肯定其有朝向反射能力,但却无大脑皮层。也就是说,不可能有意识活动的一些低级动物仍然可以有朝向反射功能。

自反应机制不仅局限于先天遗传的神经机制,后天学习得来的经验也可以形成自反应机制,这就是隐性记忆对来自于人体系统的刺激的反应。隐性记忆(implicit memory)是指从前的经验对后来行为的影响,常常通过多次重复而逐渐积累形成,主要表现为技能或操作的熟练;表达时一般无认知过程的参与,不能用言辞来陈述,是非意识性的记忆。已有的研究表明,隐性记忆的神经回路按更细分的类型分布于不同的脑区。其中,程序性记忆能够让你支配某些行为(如骑自行车)却不需要有意识地思考行为本身,它依赖于包含在基底结中的纹状体;启动效应能够让你无意识地为下一步的反应做准备以改进行为效率,依赖的是参与相关信息加工的新皮质;经典条件反射中的情[28]绪性反应依赖于杏仁核;动作性反应依赖于小脑。

在中枢神经系统对感觉信息的处理过程中,除了注意功能突出对心理主体生存和活动有重要意义的感觉目标外,同时还有很多被注意所忽略的信息在相当大的程度上仍然对人有意识的行为有很大的作用。例如在足球场上,控球球员的注意力集中在球和自己下肢的动作上,上肢动作完全被忽略了;但运动力学告诉我们,上肢的协调配合绝对不可缺少,只是在未被觉察的中枢神经活动中完成罢了。这种被注意忽略但仍伴随着意识活动起作用的信息处理功能称为“伴随性信息处理功能”,也是自反应机制的一种。

镜像神经元反应机制是另一种特殊的自反应机制。研究显示,当我们正在做某一件事时,大脑皮层中的某一特殊区域的神经细胞被激活;可是当看到某人在做我们要做或做过的同一件事时,我们大脑中的同一区域的神经细胞也被激活起来;而且只有在行为发生、亲眼目睹之下,这些神经细胞才会被激活。这一区域的那种特别的神经细胞就是“镜像神经元”。现已在人的大脑皮层的额叶、顶叶和颞叶中均[29]发现了镜像神经元的存在。除了在“执行—观察”过程中的“镜像反应”活动之外,还发现了这一反应机制的运行确实独立于观察者的认知想法之外,这种与运动准备和控制的神经活动有关的默契反应[30],也是一种非意识性的反应。另外发现,在镜像神经元的帮助[31]下,仅仅是观察一个行为就可以引发一个相对应的运动记忆,也就是说它对其他神经活动过程的确有贡献。

上述介绍也许还没有概括中枢神经系统中全部的自反应机制,但已经能够给我们这样一种概念:在中枢神经系统中存在着大量的自反应机制,当源自人体系统的感觉信息模式触发自反应机制时,会快速地自动产生作用于人体系统的反应信息模式,并不需要表征意识核心的T-A-M动态三角群的介入。而且,可以有很多的自反应机制在同一时间内起作用。

从神经信息群原理的角度可以这么理解:每个自反应机制是一组固定的神经兴奋传递路径,其起始端是源自人体系统的神经信息单位或神经信息群,终止端则是作用于人体系统的反应神经信息单位或反应神经信息群。为了简化陈述,我们把起始端的神经兴奋集群定义为“感觉模式”(或“输入模式”),把终止端的神经兴奋集群定义为“反应模式”(或“输出模式”)。参见图2.1。

进一步,如果一个感觉模式无须意识核心的介入就能触发一个反应模式,叫做“习惯感觉模式”;反之,如果一个感觉模式通过意识核心的介入才产生一个反应模式,叫做“注意感觉模式”。参见图2.2及图2.3。图2.2 对习惯感觉模式的自反应过程图2.3 对注意感觉模式的自反应过程

但是,原有的习惯感觉模式在环境改变时常常会转变成注意感觉模式,不再通过触发自反应机制来获得相应的反应模式。前面所举的足球场上控球球员完全忽略上肢动作的例子,如果变成对方防守球员在他控球时拉扯其上肢的情况,那么他的上肢就不能在未被觉察的中枢神经活动中完成配合动作。在这类情况下,心理主体的注意会被吸引到这个异常的感觉模式上来,通过意识活动才能处理,产生适当的反应模式:他会有意识地使用上肢来获得身体平衡,同时完成有意识的技术动作,即从图2.2的状态转入图2.3的状态。2.3 自反应定律

于是现在我们可以得出第一条心理定律——自反应定律:

只有来自于人体系统的习惯感觉模式能够触发中枢神经系统内已有的自反应机制,直接产生相应的反应模式反作用于人体系统而不需要意识活动的介入;任何注意感觉模式都要借助意识活动才能产生相应的反应模式。

读者很容易从神经科学和心理学的角度看出,根据对自反应机制、习惯感觉模式和注意感觉模式的定义,自反应定律的命题是不证自明的。正如在其他科学领域一样,第一条定律往往是最简单的定律,但是它引入了该学说的全新概念,给后面的论述创造了条件。

关于人性,自反应定律告诉了我们什么呢?

首先,它揭示了人性中相当的部分是不受意识活动控制的。有的部分不受意识控制是为了使意识活动聚焦于对人更重要的事情上;也有的部分独立于意识活动是为了有更快的反应速度,更有效率地适应环境的影响。

其次,它提示我们人性当中的有些部分类似于动物性。从生物学的角度来看,如果把人体系统的概念换成更大的“动物体系统”的概念,这条定律对大多数陆地上的哺乳类动物都适用。当一头猎豹追扑一个猎物时,和橄榄球防守球员对待对方持球球员的情形差不多,追扑者所注意的事情中完全不包括如何平衡自己的重心。然而,平衡自己的重心是哺乳类动物进行正常生存活动所必不可少的基本稳态,就像保持自己的体温不变一样。因而它们所采取的方式也同人类一样——通过自反应机制来控制和调节肢体的协调配合,无须注意的介入。换句话说,自反应定律对于我们人类及众多的哺乳类动物保持各自的生物稳态非常重要。

从进化论的角度来看,既然这条定律所表达的生物学规律早在哺乳类动物出现之时就已产生,既然它应付远古到如今的环境都那么有效和完善,因而在种群的基因库发生其他的变异时,这一规律所对应的那套基因仍然被保存了下来。意识到这一点时,我不由自主地对大自然又多了一份敬意。第3章 学习定律

论述了自反应定律之后,明显地留下了一个问题:有些自反应机制来自于先天的基因遗传,如无条件反射机制;但有些自反应机制并非来自遗传,如隐性记忆就是后天形成的,这使人类和其他高级动物在应对环境的过程中可以获得越来越大的自反应能力。那么它是遵循什么规律得来的呢?这就是我们要引入的第二条心理定律——学习定律。

学习骑自行车的过程是一个典型的例子,其中既有认知性的学习,又有技能性的学习。在你开始上车学习之前,教练(可能就是你父亲)一般会给你做些示范和讲解;在观察示范时你的镜像信息获取功能会提供技能上预习的作用,听讲解则让你进入有意识的认知性学习;当你刚上车时一定是全神贯注的,也就是在意识状态控制下进行操作的;当身体感觉信息群和视觉信息群同时输入中枢神经系统时,由于还没有相应的自反应机制(隐性记忆),于是意识活动不得不介入,经过有意识地信息解读之后,发出运动控制信息群……当然,太迟了,你已经连人带车倒下去了!通常在这个时候,教练会帮你分析刚才的问题,指出正确的要领(有时教练还会重新示范和讲解),于是你开始强化有关的显性记忆(一种可陈述的记忆);在练了多次之后,在教练的帮助下你的显性记忆越来越牢固,有意识的控制显得越来越有效;同时你的身体感觉和视觉也越来越敏锐,两个感觉信息群逐渐统合成了一套习惯感觉模式,相应的运动控制信息群也逐渐形成了反应模式,这就是隐性记忆逐渐形成;当你能够基本控制住车的时候,你可以感到实际上不用想得那么多了,即意识活动的作用已经下降,自反应机制的作用上升了;终于有一天,你甚至可以一边全神贯注地与他人交谈,一边随意地骑车了。

如果比较一下学骑车前后所发生的变化,你会发现人性中有明显的可塑特征。同时,你可能已经意识到了一个问题,到目前为止我已经谈到了好几种记忆:工作记忆、显性记忆和隐性记忆,可到底它们之间有什么区别,是些什么关系呢?这个问题非常关键,现在让我来集中解释一番。3.1 记忆与神经信息群原理

神经可塑性(neuroplasticity)是目前神经科学领域中最重要的分支之一。已形成的一个关键的共识是,大脑皮层是可塑的,就是说大脑中过去的经验可能改变皮层的功能组织结构。学习的主要作用,就是在多种大脑活动激烈竞争的过程中决定哪些活动相关的神经突触[32]联结得以巩固,哪些将要去除或修整。我们现在用神经信息群原理来分析这一共识中的主要结论。

感觉信息向大脑初级皮层的投射以及皮层对这些信息的加工处理,是被重点研究的领域,并已在分子、细胞和系统等层次上有了相当详细的了解。外部世界的各种刺激首先通过人体系统的各感觉器官平行到达各自相应的感觉神经通路上,在各自平行的传递中采用串行等级式处理方式,同时在不同的水平上存在着交叉性连接,直至初级[33]感觉皮层。

感觉信息在最初的加工处理过程中,会暂存于各感觉通道相应的缓冲区内,各缓冲区之间相互独立,平行工作。这些信息只能储存很短的时间(短于1秒),然后,或者在这段时间内其被转换成其他中[34]枢神经功能的加工信息,或者在过了这段时间后被遗忘。它之所以无法被储存更长的时间,一个合理的解释是它处于输入信息的通道上,后续输入信息在进入通道时将前边的信息改写掉了。

从心理主体这个生物体需要保持内环境状态平衡的原则来看,它只需对有用的信息产生反应或进行加工、储存,不需要对大量用处不明显的信息产生反应来扰动自己的内环境,所以经过无数代的生物进化过程后,实际大部分的外部信息在穿过心理主体感觉神经通道之前就被其自身结构和机制屏蔽掉了。比如当你学骑车的时候,那些不大的背景噪声和场地颜色不会使你产生自反应动作,也不会引起你的注意。换句话说,在感觉缓冲区里的很多神经信息群既不属于习惯感觉模式,也不属于注意感觉模式。

能够穿过感觉神经通道之后的感觉信息,在神经系统的初期加工中,很多信息和信息群构成了可以触发自反应机制的习惯感觉模式,心理主体会以自反应机制输出反应模式的方法获得内环境的状态平衡,并不需要继续加工和储存这些信息。

只有注意感觉模式能被意识活动中的注意功能俘获,融入注意神经信息群中。第一代的神经信息群会触发第二代的神经信息群,然后到第三代的神经信息群,依此类推。后一代的神经信息群比上一代加工深度更高,析出的信息更清晰。例如在视觉系统中,每一级触发后视觉信息就更加明确。

加工神经信息的过程就是神经信息群在神经网络里继续触发的过程,不仅T-A-M动态三角群的活动影响其触发的方向,神经网络的结构特点也制约着触发的方向。反过来,这些触发活动也会对神经网络产生一些修饰作用,这就是各种记忆效应。

在某些情况下,神经信息群在神经网络里的触发经历对一些神经突触联结会造成加强,结果下一次相同的触发过程的响应就会加快,我们定义为“触发敏锐化”效应。有实验表明,被试者在第一次看图命名(如奶牛)的平均时间为800ms,第二次平均命名时间便加快到[35]650ms,而被试者通常觉察不出这种加快的现象。这在记忆心理学上称为“启动效应”,是隐性记忆的一种,依赖于参与相关信息加工的新皮质(见第2章),这一触发敏锐化的典型事实,起因于神经元间对冲动传递的“敏感化”。

在另一些情况下,神经信息群在神经网络里的触发经历却使一些神经元的反应会变弱,结果下一次相同触发过程的响应就会变得迟钝,我们定义为“触发迟钝化”效应。比如在对面孔和物体特征加工的腹侧颞叶,与新视觉刺激相比,刺激重复出现时,皮层的反应强度下降。这也是一种启动效应,甚至过了三天以上的时间都不消失。[36]这个神经信息群触发变弱的现象,就是一例触发迟钝化的典型事实,起因于神经元间对冲动传递的“习惯化”。

在细胞水平上,造成触发敏感化和触发迟钝化的机理都不止一种,而且它们不仅只有短期的记忆效应。有研究表明,经过多次的重复触发过程,“敏感化”造成的触发敏锐化和“习惯化”造成的触发[37]迟钝化都将因为突触结构的改变而转变为长期的效应。

如果神经网络中两个加工处理子系统之间有交互式的神经投射,就构成了所谓的“反响回路”。当外界刺激作用于反响回路的某一部分时,回路便产生神经冲动;刺激停止后,这种冲动并不立即停止,而是继续在回路中往返传递并持续一段时间,直至被新的外界刺激打

[38]断。我们把这种现象定义为“触发互锁”效应,它仅仅是一种短期记忆效应。

第四类叫做“触发捷径化”效应,我们在后面会讨论其机理,它是一种长期记忆效应。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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