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想象的大脑塑造你的现实

想象的大脑塑造你的现实

- 导言

在之前的课程中,我讲过许多关于大脑的物质基础、生物基础以及生理现象等等。这很容易让人产生一种错觉:大脑是超出了我们掌控的一个器官。

就像心脏,这个器官虽说对我们很重要,但你和它的关系似乎只能是相敬如宾的。你想要心脏跳快点、跳慢点、跳出个爵士鼓点来,似乎都挺困难的。

在上一讲中我们讲到,大脑有一套自己的源动力,你听过之后可能会觉得,大脑就像心脏一样,我们是被大脑单向控制的。尽管关于心智与大脑之间的关系,几千年来,哲学家和科学家们都争执不下,但我在这门课程中,并不准备过多地踏入这个思辨的领域。

在这节课程中,我想和你分享的,是一些来自脑科学研究的成果和思考,其实我们的心智、精神和大脑之间的作用是相互的、双向的。

你并没有被自己的大脑控制,你的大脑也可以由你来做主。

在之前,我介绍过大脑基于外部世界信息的工作模式。比如说,大脑通过几种感官的视觉、听觉、味觉、嗅觉和体觉,对外部世界进行感知,然后再对这些外部刺激而来的信息,进行进一步的加工、处理、以及分析预测等等。

对于大脑来说,这种来源于我们身体之外的感官刺激固然重要,但是,这并不是大脑生活的唯一。每当夜深人静时、在地铁站等地铁发呆时、听着无聊的会议又不能玩手机时……我们的脑海中就会浮现出各种各样的东西。比如,晚饭要吃什么?最近很火的那首歌怎么唱来着?昨天的篮球赛真精彩、我喜欢的男孩在做什么呢?家里的宠物有没有拆家?如果我中了 16 个亿的彩票我要怎么花?等等等等。我们的大脑可以思考,那些与此时此刻的外部世界完全无关的事情。

在你进行这种天马行空的思考与想象的时候,你的大脑当然没有闲着,大脑中的神经元依旧在活跃地工作着,为你的脑海创造出图像、声音、面容、动作、乃至各种抽象的过程。这就是与人们的主动思维和主动想象有所关联的大脑活动。

大脑不是一个只会对外界输入的刺激进行反应的应激器官,大脑是一个和你的意识一起,主动创造现实的器官。

- 想象与现实的大脑边界

在我和朋友们聊天的时候,经常会被问到一个问题:「当你在脑海中想象,你看到了一个苹果,这和你真看到了苹果,会是一样的吗?」

这个问题,交给脑科学家来回答,真是再合适不过了。实际上,很多脑成像研究都发现,人们在进行主动想象的时候,大脑相对应的感觉皮层的活动,和人们在现实生活中真实看到以后产生的大脑活动,是非常相似的。

哈佛大学的脑科学家在 1999 年的《科学 Sciece 》杂志上发表了一篇研究论文,他们先让受试者观看并记住了几条不同长度的线段,然后,科学家一边用 PET ( Poitro Emiio Comuted Tomograhy,正电子发射型计算机断层显像技术)扫描受试者的大脑,一边让他们做一些任务。这些任务中,有的是要求他们闭着眼睛,在脑海中比较刚出看到的不同线段的长度,有的是要求他们睁开眼睛,通过眼前的屏幕、这些视觉上真实看到的线段,来进行直观比较。

脑科学家们分析了受试者的大脑活动后发现,人们闭着眼睛在脑海中想象时,在初级视皮层——也就是枕叶内侧的激活,与人们真实地用眼睛看到同样图案时,是一致的。不光如此,他们为了进一步证明,这个脑区真的和我们的视觉体验有关,他们还运用了一个当时非常新颖的技术,叫做「经颅磁刺激」,简称 TMS 。这个 TMS ,就是通过一个脉冲磁场,短暂地干扰大脑局部脑区的神经活动,暂时抑制住局部脑区的兴奋程度,就像让这个小范围的脑区暂时瘫痪了一样。

通过这个 TMS ,他们发现,当用这个磁刺激的方法,暂时抑制住了刚才说的「枕叶内侧活动」后,不论是真实地进行视觉判断,还是通过想象进行视觉判断,受试者的表现都明显下降了。换句话说,对大脑的感觉皮层而言,你真的看到一样东西,和你在脑海中想象你看到了这个东西,差别并不太大。

- 「大开脑洞」的钢琴家

不光是视觉,关于听觉的想象也是一样。当我说出「葫芦娃主题曲」这几个字的时候,或者「跟着我左手右手一个慢动作」的时候,你的脑海中是否已经有音乐响起来了?脑科学家的研究也发现,人们对声音和音乐的想象,同样可以激活大脑中和听觉体验相关的脑区。

比如,科学家们发现,大脑颞叶的次级听皮层在听到声音的时候会被激活,在人们想象出声音时也会被被激活。除此之外,你在听到真实的声音、和想象出声音时,还有大量的脑区活动会出现重叠。如果是专门受过训练的音乐家,甚至连音乐的节奏、音色、音高、响度等等,都可以在想象中重现出来。

2018 年,在《大脑皮层 Cereral Cortex 》杂志上,刊登了一篇特别妙的研究论文,这篇论文来自瑞士洛桑联邦理工学院、美国加州大学伯克利分校、法国巴黎高等师范学校等多个科研机构的脑科学家。这些脑科学家聚在一起干什么呢?他们啊,一起做了一个大开脑洞的实验。

他们找来了一位钢琴演奏家,然后呢,他们真的在这位钢琴演奏家的脑袋上开了一个洞。科学家们把一片含有 个电极的电极阵列片,贴到他大脑的颞叶和额叶皮层上,直接记录他大脑的神经元活动。

当然,这个实验是经过研究机构伦理委员会批准的,而且也是经由这位钢琴演奏者同意的。这位演奏者本身也是位癫痫患者,他在临床治疗与诊断中,本来也需要进行类似的手术操作。

研究者要求这位受试者,在电钢琴前进行了两种不同的弹奏。第一种情况,受试者一边弹奏,一边可以听到自己弹出的声音和旋律,也就是真实的音乐感知;第二种情况,电钢琴被静音,但是受试者依然要进行弹奏,并且他还要一边弹奏、一边想象自己弹出的旋律和声音。

受试者弹奏的曲目,是他自己选择的拿手曲目,一首是肖邦的《前奏曲》第 20 号,一首是巴赫的《十二平均律》中的 C 大调赋格。每首曲子他都弹了两遍,一遍自己能听到弹出的声音,另一边他自己听不到声音、只能靠想象。

这个研究的妙处在于,脑科学家们可以精确地记录,在真实听到声音和想象声音的不同情况下,随着时间变化,受试者弹奏出每个音符时所对应的大脑活动,用专业术语讲,就是「时间是锁定的」。

通过这场实验,研究者把受试者在两种情况下的大脑活动进行了对比,结果发现,大脑在真实听到音乐时,和想象出音乐时,科学家们记录到的神经活动,在时间特征和频谱特征上,都有着高度相关,特别是在大脑颞叶的颞上回、颞中回、中央前后回、缘上回等等这些与听觉有关的区域。

更有意思的是,运用大脑在想象音乐时的神经活动,还能够重建出当时大脑正在想象的听觉特征,甚至能够较为准确地对应到电钢琴演奏音乐时的某个具体音符上。可以说,大脑在想象音乐的时候,真的是栩栩如生了。

- 操控大脑的「想象力」

讲到这里,你可能会问,好吧,我知道了大脑在进行想象的时候,就跟它真看见、真听见差不多,可是,这又有什么用呢?

其实,这个功能可以应用得特别广泛,我们可以有意地、主动地骗骗自己的大脑,顺便偷个懒什么的。在这方面非常经典的例子,就是在运动想象方面的应用。

简单地说,就是你躺在床上不用动,只需要在脑海中想象,你在做某种运动,这个想象产生的效果,和你真的去做了这个运动,可以非常相似。是的,我们刚刚讲了关于视觉画面的想象、听觉声音和音乐的想象,其实运动也可以想象,而且还挺方便的呢。

很早的时候,实验研究就发现,让人们去想象自己走到前面的一个地方,预备开始以后,让他在脑海中走到了指定地点的时候,举手示意一下,那么,这个记录到的想象行走时间,和他实际真的走过去的时间,是非常相似的。

脑科学家也做过很多实验,探索大脑在想象运动的时候,除了视觉画面的想象以外,还有什么样的活动。结果发现,我们大脑的运动皮层在我们想象运动的时候,无论是在脑海中用手抓握、旋转,或是我们想象自己在走路、跑跳,无论是上肢的、还是下肢的运动,都会激活大脑中一系列与运动相关的脑网络,包括额叶顶叶网络、脑岛、运动皮层、感觉皮层等等。这些激活和我们真实进行这种动作时的大脑活动,有很多相似之处,这就让运动想象非常有实际应用价值了。

一方面,这种想象可以应用到运动技巧的学习以及体育竞技之中。当你在脑海中精确地重现技术动作的流程、控制具体肌肉的感受、想象你在运动时变化的体感、想象出运动画面的时候,大脑中包括前运动皮层、辅助运动区、感觉区、小脑等区域在内的神经网络,也高度活跃。而其中,像前运动皮层这样的区域,在你实际进行这项动作和活动的时候,也有同样类似的激活。这种脑海中的运动想象,可以让你在之后的实际赛场上,显著地促进你的运动技巧学习、提高你的竞技表现。

甚至不一定是体育运动,所有涉及运动以及运动技巧的东西,运用想象都可以帮得上忙。比如,当你去学习一种乐器,有一段你总是演奏不好,没关系,那么,在没有实际练习的时候,你可以在脑海中想象你在练习,比如手指该怎么动,节拍是什么样,这些都能帮助你之后在演奏上进步更快、表现更好。

另一方面,运动想象还能帮助行动有困难的病人,进行复健和运动康复。比如,对于颈部脊髓受伤的病人,他们的肢体容易出现麻痹。研究发现,经过 10 周左右、共计 10 个小时的运动想象练习,可以明显改进他们的运动能力。这个改进,不光是临床上评估的关节灵活度、肌肉力量,还包括大脑中对应这部分肢体运动区域的神经活动。这种想象训练的好处就是,病人甚至可以通过想象一些不可能做出来的动作,通过这种方式,来训练大脑、推动大脑的可塑性,从而帮助康复,比如,帕金森症、脑中风这种与运动障碍有关的脑疾病,就可以同样通过想象运动来进行恢复。

听到这里,像我这样办了健身房年卡,却一年也去不了几次的懒人,会不会一下子就对运动想象充满了积极性呢?关于这一点嘛,我觉得,大家还是要认清一个现实:运动想象虽然好,真实运动所消耗掉的卡路里以及脂肪,并不会因为我们躺在床上,就凭空消失哦 :)。

- 总结

好啦,在今天这一讲中,我们谈到了主动想象对大脑的影响和作用。通过想象,你可以和你的大脑耍个把戏,让它几乎信以为真。对你的大脑来说,当你想象的细节越丰富、越逼真,你的想象对你大脑的作用就越强,越能够激活你的神经通路。

当然,我们的意识在大部分情况下,还是能分清想象与现实的。虽然真实感受和主动想象时的大脑活动可以非常相似,但这两者之间依然有微妙的不同之处。比如,你在进行听觉想象时,大脑的初级听觉皮层就不会像真听到声音时一样激活,而初级运动皮层在我们进行运动想象时,也不会像我们真实运动一样激活。

凭借这些差别,我们在天马行空的胡思乱想时,既能享受到想象带给我们的益处和大脑训练,又不会迷失在脑海中的虚拟世界里。

那么,让我们下一节课再见~

- 导言

人类的主动性和自主性一直很让我感兴趣,很多时候,自主性是我们所认为的人类意识 ( cocioue ) 最主要的部分。

比如,当我们在知乎上看到别人的分享和观点时,我们自己在主动决定,是否要按下那个赞同的按钮、是否要写一段话来回复、并且你还能自主决定自己要说的每一个字。

而当一场讲座太过无聊的时候,我们既可以主动让思绪飘走,比如,利用这个时间想想一会要吃点什么,但如果讲座的内容一下子和自己息息相关,比如涉及到年终奖的分配方案或是期末考试的内容重点,我们又可以主动地让思绪归位,全神贯注地倾听演讲人说的每一个字。

正如近代的心理学奠基人之一,威廉·詹姆斯 ( William Jame )在《心理学原理》中很诗意地阐述说:「我们美妙的意识之流就像是飞鸟的生命一样,是由飞翔和栖息交替构成的。」确实,尤其是在思想栖息之时,我们受到外界感知觉信息的影响最小,从而感受到的自主性也是最强的。

在上一讲中,我讲到了主动想象对人类大脑以及行为的影响。而在这一讲中,我想从这些基本的主动想象再往前走一步,谈谈我们的信念和意识,还可以怎样地改变我们的大脑和心理感受。这种主动对大脑进行的作用,或许也是我们新时代中,升级大脑的一个必要的认识和方法。

- 正视安慰剂效应的时代

谈到信念和意识改变心理感受,可能最著名、最广为人知的例子就是安慰剂效应( laceo effect )。所谓安慰剂,最早是在 19 世纪医学的临床治疗上,医生们发现,有些看起来和真实治疗一样、实际上却没有任何医学有效成分的假治疗——也就是「安慰剂」治疗,往往也会产生一定的效果。

那么,具体有哪些操作算是安慰剂治疗呢?比如,让你吃的药是和治疗疾病毫无相关的营养剂;比如,给你注射的并非是药物,而是生理盐水;再比如,某些重要的治疗操作,其实只是假装,等等。当然,被治疗的患者并不知道,这些吃进去的药、注射进去的东西、以及医疗操作,是假装、或者是没有效果的,对他们而言,他们以为这些完全都是正规有效的医学治疗。

安慰剂效应从 20 世纪中叶以来,在评定一些临床疗法、或者药物是否有效时,被认为是一定要纳入考虑的干扰因素。在我最开始了解安慰剂效应的那个时期,这个效应一直被人们以一种「捣乱分子」的态度来对待。但是近些年来,人们开始越来越正视安慰剂效应的真实性,正视我们的信念和意识在改变心理、行为、甚至大脑方面的真实作用。

例如,关于止疼片的安慰剂效应,已经被许许多多的实验证明过了。也就是说,通过服用安慰剂止疼片,确实能够降低疼痛。换句话讲,只要疼痛的病人相信自己吃进去的药片是止疼片、具有止疼功能,那么,即使他实际服用的只是一片维生素,并不是真正的止疼片,但依然可以帮助他缓解疼痛感受。更重要的是,这种止疼效应,并非是假的自我感觉良好,而是存在真实的大脑生理基础的。

在 2004 年《科学》杂志上刊登了一篇研究论文,一组来自美国密歇根大学、普林斯顿大学、哈佛大学等研究机构的科学家,通过脑成像实验,探索了安慰剂止疼的大脑机制。他们以「疼痛」这种既有生理层面、又有心理层面的体验,作为切入点,想要研究我们的信念到底是如何改变我们大脑所承载的感觉体验、情感加工以及认知过程的。

这个实验一共招募了将近 50 名受试者,他们在受试者的右手腕处贴上了电极,用电流刺激,并使他们在手腕处产生明显的疼痛感。接下来,他们在受试者的手腕处抹上一种乳霜,并告诉受试者,这种乳霜是一种止疼膏,可以帮他们降低疼痛的感受。然后,脑科学家们继续用电流刺激,让受试者对感受到的疼痛进行报告打分,比如 1 分是不太疼,7 分是巨疼。他们一边电击受试者的手腕,一边记录受试者的大脑活动,还让受试者们在 1 分到 7 分中给出自己感受到的疼痛程度。

随后,他们把受试者手腕处的乳霜擦去,然后再重新抹上另一罐乳霜,这次他们告诉受试者说,这是一种完全不同的乳霜,并没有止疼的效果,只不过是需要用来作为实验的对照条件,所以涂到手腕上。但是实际上,这是和前一种所谓的「止疼膏」一模一样的乳霜,而且这前后两种乳霜其实都不具备止疼效果。

接下来,脑科学家们就重复了一次刚刚的实验,并且通过对比两次抹上乳霜后的疼痛数据还有大脑的数据,他们发现,首先,从受试者的整体报告来看,安慰剂止疼的效果是显著有效的,当受试者认为自己抹上了止疼膏之后,他们接受同样的电流刺激后,感受到的疼痛明显下降;而从大脑活动上看,抹上止疼膏后,大脑里和疼痛有关的一系列脑区,包括背侧前扣带回、和手腕位置相对侧的大脑半球和丘脑,在接受同样疼痛刺激时,激活强度明显下降,而且下降程度和受试者报告的疼痛打分变化也是相关的;更重要的是,研究者还发现,这个安慰剂止疼效应,和大脑前额叶的活动有关。

脑科学家们发现,抹上安慰剂的止疼膏后,人们对每次的疼痛会产生一个预期,这个预期就体现在大脑前额叶的区域——包括大脑左右两边的背外侧前额叶和左右两边的眶额皮层,这些脑区的活动会有所增强,从而对疼痛感受相关的脑区进行了调控,降低了疼痛相关脑区的活动,同时也产生了降低疼痛感的安慰剂效应。

这个研究开了一个很好的先例,它让人们更加确信,安慰剂不仅仅是一种表面现象、只是嘴上说说看,而是真实在大脑的生理层面上产生了效果。这种安慰剂效应直接对应着我们的真实感受,这种真实就是对大脑而言的真实。

更重要的是,安慰剂效应的大小,也和人们对它本身效果的期待有关,而这种期待,正是由我们的前额叶所承载的。在实验中,那些在安慰剂预期中前额叶激活越强的人,之后疼痛相关脑区降低的幅度也越大,自己所感受到的疼痛也越低。

近年来,随着人们越来越多地正视安慰剂的效果、越来越多地去研究安慰剂的作用机制,目前,已经有各种实验研究表明,安慰剂可以在疼痛、帕金森症、抑郁症等许多疾病的治疗上,产生显著的效果。相信一个东西有疗效、或者说相信自己正在接受治疗,不仅仅只是心理层面能受到影响,在生理层面上、甚至免疫层面上,都会受到影响。现在研究者们普遍认为,这种「相信即有用」的心理,是大脑通过调节一系列生物物理活动以及生物化学物质的分泌,从而真实地改变了人们的感受以及生理状态的。

前几年,我去美国参加一个脑科学方面的学术会议,遇到了一个以前的同事。我们在聊天的时候,他说他最近在做一些和安慰剂效应有关的研究。他和我说,虽然安慰剂本身并不具备药理作用,换句话说,里面并没有对症下药的有效成分,但是现在越来越多的药厂都在重视安慰剂效应所产生的真实临床效果。因为大家逐渐发现,如果给药物的临床效果进行排名,最有效的其实是药物本身再加上安慰剂效应,这种搭配组合,往往比单独使用药物更加有效,因此药厂也资助了许多针对安慰剂效应的研究项目。

听了他的话之后,我觉得给我最大的启发就是,以后不管我买什么新的护肤品,不管它的功效是美白、祛斑、抗衰老还是祛痘,我都要仔仔细细地先把产品说明书读上几遍,哦这个成分可以深入细胞补水,那个成分可以刺激胶原蛋白再生,用了之后如何如何有效等等等等。我要先充分激活一下我的前额叶,然后再涂上护肤品,这样,感觉自己也能搭上安慰剂效应的便车了呢!

- 主动进行自我暗示的大脑

虽然大部分研究安慰剂效应的实验,是在单盲情况下做的,也就是说受试者并不知道背后的秘密,只是受到了研究者的「欺骗」而去相信一件事物有效。当然,这个欺骗是带引号的。那么,当我们想主动进行自我暗示、自己骗自己的时候,我们的信念依然还可以改变大脑、改变生理状态、改变我们的心理感受吗?

根据目前已有的脑科学研究来看,这种主动的自我暗示依然是对我们的大脑和身体有一定效果的。比如,在心理疗法 ( ychotheray ) 中的自我暗示训练 ( autogeic traiig )、简称 AT 的这种训练方法,就是一种在临床上比较经典的、通过主动的自我暗示进行放松与自我催眠的技术。

这种练习一般分成两部分,第一部分通常比较具体一些,你可以针对自己的身体状态,进行一些想象以及自我对话,比如「我很平静,没有什么能打搅到我」「我的胳膊现在很沉重」「我的腿现在很暖和」「我的呼吸平静且有规律」等等等等;而练习的第二部分则更抽象一些,你可以进行更深入的「我是谁」「我该做什么」之类的想象和练习。

之前的研究已经发现,通过这种自我暗示训练,人们的焦虑有所缓解,而且血压和脉搏都有显著地降低。甚至在 2004 年的一个研究中,人们发现,癌症早期病人的免疫反应也在自我暗示训练之后有所增强。以上这些效应都被认为和我们的交感与副交感神经系统之间重新达成平衡有关。而经过脑科学的研究,大家发现,在进行这种 AT 自我暗示训练时,我们大脑的背外侧前额叶区域总是有较强的激活反应,这被认为是和我们主动进行自主地暗示与内省有关。

这种自我暗示不光能调整心跳、呼吸和血压,在 2012 年《欧洲疼痛期刊》上的一篇研究甚至显示,经过了自我暗示 AT 训练之后,在接受到疼痛刺激时,人们对疼痛的感受以及大脑的疼痛脑区激活都有所下降。也就是说,通过这种主动地、自己骗自己地自我暗示,甚至也能帮助我们缓解疼痛。

- 总结

那么,通过上一节和这一节,我向大家介绍了,无论是通过想象、安慰剂还是自我暗示,我们的信念和想法,都可以对我们的大脑、我们的心理状态产生真实有效的影响,而这种自主性的影响很可能是由我们发达的大脑前额叶来承载、并进一步自上而下地进行认知控制,来调控其他脑区的。

从目前脑研究的证据来看,我们可以通过自我暗示的方式放松心情、放松身体、降低血压、增强自己的免疫系统、甚至给自己缓解疼痛。

我们的大脑不是一个只会对外界输入的感觉刺激进行反应的应激器官,大脑是一个和你的意识一起主动创造现实的器官。近些年,除了 AT 训练之外,一些更加日常的、主动对大脑进行调控的练习,比如正念、冥想等方法,也被越来越多的人认识并接受。

随着脑科学研究的逐渐深入,随着人们对自主性越来越多的了解,在未来的时代,这种通过自主意识、认知控制来对自己的大脑进行主动调节、自我掌控的方式,很可能也会在我们生活中占据越来越重要的位置。

关于这些,我会在第三模块「大脑的未来」这部分,再和你进行更深入的探讨。

那么,让我们下一节课再见~