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问:为什么镜像神经元是一个重要的发现?
牵动你我神经──镜像神经为什么重要?
镜像神经元发现至今短短10余年,相关研究结果却充满了惊奇与意外。
阳明大学认知神经科学实验室从脊髓反应着手,看见其中的性别差异,并进一步寻找自闭症的脑神经标志。在这重要议题上,台湾也正在贡献「脑」力!
专访中央研究院院士阳明大学神经科学研究所教授 曾志朗
采访 许碧纯 摄影 凌鸿健
问:为什么镜像神经元是一个重要的发现?
关系的研究者来说,我们一直在找寻大脑里和学习有关的神经机制。学习是人类一个很重要的功能,人类没有学习就不可能应付这个世界。过去的研究认为,学习最基本的形式是动作A和动作B之间产生了某种联结,也就是说,当A刺激出现时,因为某个原因,B动作发生了,一旦B动作带来好处,往后只要看到A刺激,做出B动作的机率就会增高,这就是学习最基本的联结论。
答:对于做神经系统和行为行为主义(工具制约)所谈的学习,都一定要经过上述所说的外在动作、行为,才会做联结,进而学会;而观察学习(observationlearning)则认为,根本无需亲身尝试,也不需动用肢体,只要观察他人做法,有了行为的基模,在适当的条件下就能学会。
比如把一只猩猩关在笼子里,偶然间,猩猩碰触到一条绳子,往上拉,门就打开了,猩猩原本也不懂得开锁,但胡乱一碰门就开了;第二次乱碰,又碰到,门又开了;慢慢的会发现,把猩猩再关进笼子后,它去拉绳子的时间会越来越缩短;到最后,你一把它关到笼子里,它就立刻去拉绳子。当猩猩尝试了很多碰撞笼子的方式,渐渐的,它会把那些不相干的情况排除掉,而专注在绳子这件事情上。猩猩经过尝试错误的历程,而学到了「拉绳子-开门」这个联结,行为就被塑造出来。无论是联结学派(古典制约)或如今发现,在演化的过程上,有一群神经,只要透过感官的观察,就会主动去模仿外界生物的行为,个体根本不需要有外在动作,这可能为学习提供了很重要的神经机制,在界定「观察学习」这件事上,有了一个生理的基础。通常我们知道所有行为在脑里都会留下痕迹,但是这种观察学习的脑神经到底在哪里?镜像神经元系统就提供了非常好的神经机制,来解释这些现象。
问:您的研究团队正在进行镜像神经元的相关研究,您们对这个议题最关注的是什么?
答:除了解释学习的神经机制,对我们研究语音知觉的人,镜像神经元也具有非常特殊的重要性。语音知觉指的是,我听到别人发什么音,是因为我知道他的发音方式,当我看到某一个人发出语音的嘴形,而由于我知道当我自己的嘴形和他一样时,我会发出什么音,所以我知道他发的是什么音,这叫做语音知觉的肌动理论(Motor Theory of Speech Perception)。这个理论由耶鲁大学哈斯金实验室的利柏曼(A.Liberman)提出,在1970年代非常重要,但因为当时没有找到相对应的神经机制,大家认为好像不太可能。
语音知觉的肌动理论沉寂了将近20年,因为镜像神经元的发现,又重新被注意,如今大家认为它还是一个很重要的理论,应该好好研究。镜像神经为语音知觉提供了一个神经机制,当别人的嘴形在动,我的运动神经元也动起来了,我并不需要动用到我的喉咙,只要脑里有活动就能学习,也听得懂对方的发音。这个发现补足了利伯曼的理论,虽然现在他已经过世了。