關(guān)注視頻號(hào)：丘腦大叔

早上好，我是腦叔，一個(gè)愛(ài)聊腦的家伙。

現(xiàn)在，請(qǐng)你想象一個(gè)蘋果，任何蘋果。

只要你沒(méi)有想象障礙（無(wú)法在腦海中想象事物），這個(gè)指令就會(huì)觸發(fā)大腦活動(dòng)，與你用眼睛看到現(xiàn)實(shí)世界中的蘋果時(shí)發(fā)生的大腦活動(dòng)驚人地相似。這種神經(jīng)重疊是高效的，因?yàn)閮煞N情況都需要大腦的視覺(jué)系統(tǒng)執(zhí)行許多相同的任務(wù)。但這也引出了一個(gè)問(wèn)題：我們的大腦如何區(qū)分現(xiàn)實(shí)和想象？

神經(jīng)科學(xué)家現(xiàn)在開(kāi)始理解處理這種區(qū)分的大腦回路。在最近發(fā)表在《神經(jīng)元》雜志上的一項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大腦區(qū)域，它會(huì)產(chǎn)生所謂的“現(xiàn)實(shí)信號(hào)”。該信號(hào)隨后由另一個(gè)大腦區(qū)域進(jìn)行評(píng)估——當(dāng)該區(qū)域功能異常時(shí)，與精神分裂癥有關(guān)。理解這個(gè)現(xiàn)實(shí)監(jiān)測(cè)回路可以幫助科學(xué)家理解，甚至可能治療精神分裂癥和其他損害現(xiàn)實(shí)辨別能力的疾病。

我們傾向于認(rèn)為我們像攝像機(jī)一樣客觀地記錄照射到眼睛的光線，從而如其本然地感知現(xiàn)實(shí)。但隨著眼睛的信息流入大腦，它變得更加抽象和主觀；在大腦早期視覺(jué)處理區(qū)域辨別出的線條和顏色，在到達(dá)更高層次的皮層網(wǎng)絡(luò)時(shí)，會(huì)轉(zhuǎn)化為概念和意義。

這種“自下而上”的處理只是故事的一部分。信息也可以“自上而下”地流動(dòng)，更高層次的認(rèn)知會(huì)影響感知。你可以在模糊錯(cuò)覺(jué)中看到這一點(diǎn)，在這些錯(cuò)覺(jué)中，你的期望決定了你所看到或聽(tīng)到的內(nèi)容。又或許，你一直在焦急地等待著一位訪客，即使門口沒(méi)有人，你也一直以為聽(tīng)到了敲門聲。

“感知并非只是一個(gè)被動(dòng)的過(guò)程，”耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院精神病學(xué)副教授菲利普·科萊特（Philip Corlett）說(shuō)道（他并未參與這項(xiàng)新研究）?！皝?lái)自認(rèn)知的下行信息塑造了我們的感知，然后來(lái)自感知的上行信息可能會(huì)改變我們的信念?！?/p>

自下而上和自上而下的過(guò)程都有助于我們的視覺(jué)體驗(yàn)——但自下而上的過(guò)程對(duì)于感知外部世界可能更為重要，而構(gòu)建心理圖像通常受自上而下的指令控制。但鑒于這兩種過(guò)程都會(huì)在相同的區(qū)域產(chǎn)生活動(dòng)，大腦是如何保持現(xiàn)實(shí)的連貫性的呢？為了探究這個(gè)問(wèn)題，研究人員在參與者接受腦部掃描儀掃描時(shí)，向他們展示了一些難以辨認(rèn)的圖案。參與者觀看一個(gè)有類似靜態(tài)噪聲背景的屏幕，屏幕上有時(shí)會(huì)覆蓋一層微弱的對(duì)角線條紋圖案。這些條紋可能向右或向左傾斜。

參與者被要求在觀看屏幕的同時(shí)，在腦海中想象一個(gè)向左傾斜或向右傾斜的圖案，然后被要求指出其中一個(gè)圖案是否真的出現(xiàn)了（有一半的情況是真的）。有時(shí)屏幕上顯示的圖案與他們想象的圖案相同，有時(shí)顯示的是相反的圖案，或者什么也沒(méi)有。

當(dāng)參與者尋找并想象相同的圖案時(shí)，他們更有可能說(shuō)自己看到了——即使圖案并不存在——這表明他們把想象誤認(rèn)為現(xiàn)實(shí)。參與者還表示，當(dāng)存在圖案且與他們想象的內(nèi)容匹配時(shí)，他們的心理意象就會(huì)更加生動(dòng)。這表明感知也能影響想象力。

功能性磁共振成像 (fMRI) 腦掃描顯示，當(dāng)受試者報(bào)告看到某種圖案（無(wú)論是真實(shí)的還是想象的）時(shí)，大腦中某個(gè)區(qū)域會(huì)更加活躍。“大腦中有一個(gè)靠近太陽(yáng)穴的區(qū)域，叫做梭狀回（fusiform gyrus），無(wú)論你看到什么還是想象什么，它都會(huì)活躍，”該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、倫敦大學(xué)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)家納丁·迪杰斯特拉 (Nadine Dijkstra) 說(shuō)，“最令人驚訝的是，我們發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域的激活程度可以預(yù)測(cè)你是否認(rèn)為某事是真實(shí)的，即使它是想象出來(lái)的?！?/p>

研究人員將梭狀回的這種活動(dòng)稱為“現(xiàn)實(shí)信號(hào)”，他們的研究結(jié)果表明，它是由心理意象和感知活動(dòng)的總和形成的。研究人員認(rèn)為，該信號(hào)隨后由另一個(gè)區(qū)域——前島葉（anterior insula）進(jìn)行評(píng)估，該區(qū)域在參與者完成任務(wù)時(shí)處于活躍狀態(tài)。研究結(jié)果表明，前島葉評(píng)估現(xiàn)實(shí)信號(hào)并做出“是或否”的決定；活動(dòng)超過(guò)某個(gè)閾值感覺(jué)是真實(shí)的，而低于該閾值的活動(dòng)則會(huì)讓人感覺(jué)是想象的。

這種安排在大多數(shù)情況下應(yīng)該能夠正常工作，因?yàn)楦兄认胂竽墚a(chǎn)生更強(qiáng)烈的活動(dòng)，所以它通常會(huì)產(chǎn)生高于閾值的信號(hào)；而想象通常不會(huì)。這被認(rèn)為是由于形成意象時(shí)缺乏自下而上的感覺(jué)輸入，意味著某些感覺(jué)神經(jīng)元群未被激活，從而整體上產(chǎn)生較少的活動(dòng)。這可以解釋為什么只要一切正常，心理意象就不會(huì)產(chǎn)生跨越現(xiàn)實(shí)閾值的信號(hào)。

但這種運(yùn)作方式仍然存在混淆想象和感知的可能性。不難想象，如果該回路的某些部分出現(xiàn)功能障礙，可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)現(xiàn)實(shí)的錯(cuò)誤判斷。例如，如果梭狀回在想象過(guò)程中產(chǎn)生的信號(hào)過(guò)強(qiáng)，或者前島葉的閾值過(guò)低，想象就可能被誤認(rèn)為是現(xiàn)實(shí)?！熬穹至寻Y與前額葉皮質(zhì)和前島葉的異常有關(guān)，這表明精神分裂癥患者的幻覺(jué)可能是由于現(xiàn)實(shí)閾值設(shè)定問(wèn)題造成的，”迪杰斯特拉說(shuō)。

類似情況也可能發(fā)生在幻聽(tīng)中，幻聽(tīng)通常表現(xiàn)為聽(tīng)到聲音。2016年的一項(xiàng)研究要求健康的參與者（他們有不同程度的幻覺(jué)傾向）聆聽(tīng)被噪音掩蓋的句子，同時(shí)在腦海中默念相同的詞語(yǔ)作為內(nèi)心語(yǔ)言。有幻覺(jué)傾向的參與者更有可能報(bào)告在這樣做時(shí)聽(tīng)到聲音，無(wú)論是否存在聲音?？迫R特表示，這與迪克斯特拉及其同事的研究結(jié)果驚人地相似，因?yàn)檫@說(shuō)明幻聽(tīng)是由人們將內(nèi)心的聲音誤認(rèn)為是外部聲音引起的。

雖然幻覺(jué)通常被認(rèn)為是精神分裂癥等精神疾病的癥狀，但許多其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病也與幻覺(jué)有關(guān)。例如，大約40%的帕金森病患者會(huì)出現(xiàn)視覺(jué)幻覺(jué)。格拉斯哥大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家拉爾斯·穆克利（Lars Muckli）表示，未來(lái)針對(duì)易出現(xiàn)視覺(jué)幻覺(jué)的人群開(kāi)展的研究可以測(cè)試“他們錯(cuò)誤感知事物的想象水平是否與不易出現(xiàn)幻覺(jué)的對(duì)照組不同”。

如果真是這樣，那么現(xiàn)實(shí)監(jiān)測(cè)回路或許可以成為幻覺(jué)治療的目標(biāo)?！白罱K或許可以通過(guò)訓(xùn)練、神經(jīng)反饋（神經(jīng)反饋技術(shù)可以實(shí)時(shí)讀取大腦活動(dòng)，從而教會(huì)人們?nèi)绾坞S著時(shí)間的推移調(diào)節(jié)大腦活動(dòng)。）或腦刺激來(lái)重新校準(zhǔn)一個(gè)人的現(xiàn)實(shí)閾值，”迪杰斯特拉說(shuō)道。

不過(guò)，為了證明因果關(guān)系，迪杰斯特拉和其他研究人員首先需要測(cè)試刺激梭狀回是否會(huì)使人們感覺(jué)某些事物更真實(shí)或更不真實(shí)?！斑@在技術(shù)上非常困難，所以這是一個(gè)長(zhǎng)期項(xiàng)目，但我們計(jì)劃這樣做，”迪杰斯特拉說(shuō)。

研究人員還想了解心理圖像在現(xiàn)實(shí)世界中的可信度是否會(huì)影響該大腦回路的活動(dòng)。“我們有一個(gè)關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界中可能發(fā)生的事件的模型，它可能也會(huì)影響到我們的決策過(guò)程，”迪杰斯特拉說(shuō)?！凹词鼓惴浅７浅Ｉ鷦?dòng)地想象一頭粉紅色的大象，你可能仍然不會(huì)認(rèn)為它是真實(shí)的，因?yàn)榉奂t色的大象根本不存在?！?情境至關(guān)重要。無(wú)論大象是不是粉紅色的，它出現(xiàn)在你客廳里的可能性都很小?！斑@實(shí)際上是我們現(xiàn)在正在進(jìn)行的一個(gè)實(shí)驗(yàn)——觀察情境對(duì)此的影響，”迪杰斯特拉說(shuō)?！斑@絕對(duì)是一個(gè)重要因素。”

原文作者：Simon Makin

原文參考：http://scientificamerican.com/article/newfound-reality-signal-helps-the-brain-tell-imagination-from-real-life/

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