陈波 1,2陈巍 3,4张静 4袁逖飞 5
(1北京爱生科贸有限公司科仪部, 北京 100086) (2杭州师范大学认知与脑疾病研究中心, 杭州 310015) (3绍兴文理学院心理学系, 绍兴 312000) (4浙江大学语言与认知研究中心, 杭州 310028) (5南京师范大学心理学院, 南京 210097)
摘要
镜像神经元被认为是改变认知神经科学的重要发现,它的发现为迄今为止许多行为实验难以检验的心智或认知现象提供了一个统一的研究视角。然而,镜像神经元在社会认知活动中的重要作用却引起了研究者的激烈争论。系统回顾镜像神经元研究中的争议,可以尝试以争论焦点出现的逻辑关系和性质为依据将其划分为两类:一类是关于镜像 “内涵”的争议,主要包括镜像神经元是否存在及其起源的争议。另一类则主要围绕镜像 “外延”的争议, 即有关镜像神经元系统和镜像机制的争议。未来的研究必须摒弃将镜像神经元视为 “认知科学圣杯 ”的神经还原主义倾向,将之视为一个由多个子系统组成的开放的复杂巨系统,并将焦点转向关注镜像机制。
关键词
镜像神经元; 镜像内涵; 镜像外延; 镜像神经元系统; 镜像机制
分类号 B845
1 前言
意大利帕尔马大学的 di Pellegrino, Fadiga, Fogassi, Gallese和 Rizzolatti (1992)利用单细胞记录技术在恒河猴的运动前区皮层下部边缘位置 (F5区, Brodmann 6区腹侧边缘 )首次发现了一些具有特殊属性的神经元 , 它们在恒河猴自身执行目标导向 (goal-directed)手部动作或者观察同类执行相似动作时都被激活。由于这些神经元能像镜子一样映射其他个体的活动 , Gallese, Fadiga, Fogassi和 Rizzolatti (1996)和 Rizzolatti, Fadiga, Gallese和 Fogassi (1996)在进一步的单细胞记录研究中将其称为“镜像神经元” (mirror neurons)。镜像神经元的发现所带来的影响无疑是革命性的, 它们将研究者的目光从对知觉 –行为的探索转向了寻找人类镜像神经元活动的跨学科研究,这对个体的动作模仿学习、共情、语言习得和意图理解等社会认知活动的展开也具有极为重要的意义。镜像神经元甚至被描述为“心理科学的DNA”或 “塑造文明的神经元 ” (Ramachandran, 2011)。然而, 虽然在镜像神经元发现至今的余年内 , 相关的研究报告一直以几何级数递增 , 但研究者却很难从这些纷繁的研究成果中听到和谐的声音 , 更多的是无休止的激烈争论。这些争论有的来自严谨的实验室实验(Eshuis, Coventry, & ulchanova, 2009; Lingnau, Gesierich, & Caramazza,2009), 有的则来自理论性的反思 (Hickok, 2009, 2013; Gallese, Gernsbacher, Heyes, Hickok, & Iacoboni, 2011; Kosonogov, 2012; Casile, 2013;Caramazza, Anzelotti, Strnad, & Lingnau, 2014)、哲学思辩 (Borg, 2007, 2012; Uithol, Van Rooij, Bekkering, & Haselager, 2011)或者对当前研究的元分析 (Molenberghs, Cunnington, Mattingley, 2009,2012)。由此带来的影响直接质疑了 20年来基于镜像神经元及其系统提出的种种假设 , 包括动作目的的编码与模仿 (Cook & Bird, 2013; Caggianocomet al., 2013), 以及自闭症的 “碎镜理论 ” (Fan, Decety, Yang, Liu, & Cheng, 2010; Hamilton, 2013)。因此,系统澄清其中的争议将有助于研究者正确认识镜像神经元的功能,从而把握住镜像神经元研究未来发展的脉搏。由于镜像神经元在动作理解 (action understanding)与模仿 (imitation)上的作用是有关其功能最初也是最保守的假设 (Rizzolatti & Craighero, 2004; Hickok & Hauser, 2010; Rizzolatti & Sinigaglia, 2010; Frith & Frith, 2012), 对镜像神经元在动作理解上作用的质疑将直接构成对相关理论的瓦解 (Hickok, 2009; Kosonogov, 2012)。因此, 梳理该领域中存在的争议将成为所有相关讨论的基础。在本文中,作者尝试以这些争论焦点出现的逻辑关系和性质为依据将其划分为两类:一类是关于镜像 “内涵”的争议,主要包括镜像神经元是否存在及其起源的争议。另一类则主要围绕镜像“外延”的争议, 即有关镜像神经元系统 (mirror neuron system)和镜像机制(mirror mechanism)的争议。
2 关于镜像“内涵”的争议
di Pellegrino等(1992)在恒河猴的 F5区发现镜像神经元之后,提出了另一个十分有趣且非常值得思考的问题,即 F5区在人脑中的同源体大部分在 Broca区, 这是否是巧合? Gallese等(1996)和 Rizzolatti, Fadiga, Gallese等(1996)在利用单细胞记录技术绘制恒河猴镜像神经元脑区分布时同时注意到了这个问题,F5区在人脑同源体中是否真的也存在镜像神经元? Rizzolatti, Fadiga, Matelli等(1996)等利用 PET技术取得了一些收敛性的证据 (converging evidence), 并认为在人脑的颞中回 (middle temporal gyrus, Brodmann21区)、颞上沟 (superior temporal sulcus, STS)和额下回尾部(inferior frontal gyrus, IFG, Brodmann45区)存在具有镜像属性 (mirror properties)的神经元。由此拉开了关于人脑中镜像神经元是否存在及其起源,镜像神经元系统与镜像机制等问题争论的大幕。
目前, 由于研究对象和技术的局限性, 研究者不可能随意在人脑疑似镜像神经区域进行单个神经元神经电生理活动的研究。人脑中是否存在镜像神经元的确凿证据一直无法获得。幸运的是,当前在这一问题上已经取得了一些突破性的进展, 越来越多的证据指向人脑中存在镜像神经元这一假设。此外,同样引人关注的还有镜像神经元的产生机制, 对该问题的争议还未得到彻底解决。
2.1人脑中镜像神经元的存在