心理学的哲学问题与神经生理学的研究
作者: 高觉敷 / 2213次阅读 时间: 2016年10月24日
来源: 《南京师大学报》 标签: 心理学家 神经生理学
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心理学的哲学问题与神经生理学的研究

文 | 高觉敷

心理学脱离哲学而成为一门独立的科学,但是它与哲学是关系密切的。冯特本人是心理学家,也是哲学家。布伦塔诺、屈尔佩、铁钦纳、詹姆士、苛勒、考夫卡等等都莫不如此。华生否认哲学,但是他对哲学的否认,其本身就是一种哲学。所以恩格斯说,“不管自然科学家们采取什么样的态度,他们总还是在哲学的支配之下”。何况心理学本身含有社会科学的因素就更难逃出哲学的掌握了。问题在于我们究竟愿意受哪一种哲学的支配。

就我个人来说,或者就我国绝大多数的心理学工作者来说,都深信只有马克思列宁主义、毛泽东思想,或辩证唯物主义、历史唯物主义,才是科学心理学的正确的指导思想,也只有这种思想才能引导我们建立名副其实的科学心理学。

但是要建立辩证唯物主义的心理学,首先要论证“我们的意识和思维,不论它看起来是多么超感觉的,总是物质的、肉体的器官即人脑的产物”,或者如列宁所指出的,“感觉的确是意识和外部世界的直接联系,是外部刺激力向意识事实的转化。”如何证明精神是物质的产物或转化呢?这是我们第一个问题。

其次,我们要反对意识的副现象论。依照副现象论,似乎意识好象是不起积极作用的。但是毛泽东同志说得好,我们必须承认“精神的东西的反作用”。如何证明精神的反作用呢?这是我们第二个问题。

这两个问题单凭心理学来论证可能是只有逻辑的说服力的,因此,我们还必须求助于神经生理学。过去的脑生理学家做了大量研究,使我们对脑机能和心理活动的关系有所了解,对脑机能的定位也有了一些明确概念,但是对于脑的活动如何转化为精神或精神如何发生反作用还没有作出直接的证明。现在的神经生理学对这两个问题却有值得我们注意的研究的成果。

神经生理学家多数是有自发的唯物主义的倾向的。例如生理心理学家约翰(E·Roy John)说,“我研究生理心理学的主要兴趣在于意识及主观经验的生理基础。我相信‘心灵’包括意识、主观经验、自我概念,自我意识(self-awareness)都是十分复杂和有适当组织的物质的产物。”①

他根据这个信念,定出了他的个人研究的方案。他说,“在我开始探索时,我最感兴趣的问题是神经活动如何转化为主观经验的那些生理历程。”但是他以为给自发的意识流的某一时间的内容作出客观规定的困难似乎是难以克服的,特别是在动物实验的领域之内。他设想记忆的研究对于这个难题可能提供一种解决的办法。如果有人能够了解一种特殊经验的信息如何编码、储存和回忆,他就能够确定一种特殊经验所有相应的生理历程了。后来当这个记忆发生时,其相应的生理历程也就会出现。而这个历程的出现就会成为一种客观的指标,可借以确定特殊的过去经验就是那时的意识内容。

对于这种代表性历程的特点的检验和分析就是对一种产生特殊思想并与它相应的生理机制的描述。这个描述也许不能解释生理历程如何产生主观经验,但可说明其有关的生理历程究竟是什么。②

约翰对他的信念和探索的声明一方面指出精神是物质的产物,另一方面又指出目前神经生理学水平还不能具体解释神经生理历程如何转化为主观经验,而仅能说明一种主观经验所有相应的生理历程。

关于意识经验与生理历程的关系问题曾经导致了神经生理学家的大量研究。为了说明我们所讨论的问题,我想从定向反射说起。

定向反射引起了动物对于新奇刺激或刺激情境的新奇组合的注意。其开始时的反应是泛化的,包括身体的、内脏的、和脑电图EEG的变化,从而增进分析器对刺激物的辩别能力,并对它作好应付的准备。为了解释这个反射,苏联生理学家索柯洛夫(E·N·Sokolov)以为大脑皮层有适当的神经模型或受纳器,对于已往的刺激物的模式、强度、持续时间和呈现次序储存着一定的印象,用以与新来的刺激物互相比较。比较的结果,新刺激物的参数如果与已有的神经模型的参数不相符合,就可以引起定向反射。相反,新刺激物如果符合于神经模型的要求,就不会引起定向反射。新刺激物继续刺激以后,随着符合性的增加,就可以使动物形成一种习惯化(habituation)的反应。③

与此相应,脑电波在定向反射时也是泛化的。到了习惯化时,脑的泛化的电活动也渐为局部化或集中所代替。原来脑电波在清醒时可分慢波(alpha节律)和快波(beta节律)。Aepha波每秒钟8-13周(8-13c/s),是正常个体在闭眼休息时的脑活动节律。beta波每秒钟14-30周(14-30c/s)是努力工作时的脑活动节律。当新刺激物引起定向反射时,脑电波的研究显示出alpha波的中断,由皮层延伸到脑干网状系统就产生了低伏高频的beta波。新刺激物重复刺激若干次后,也从皮层延伸至脑干网状系统产生了alpha波中断的抑制,从而导致了习惯化的现象。④

西方生理心理学家用脑电波法和条件反射法互相结合的实验研究得到了同样的结果。一个被试所已熟习或即所谓习惯化的某一条件刺激(CS)开始与某一无条件刺激(US)结合时,就可以发见他的广大的脑区域中的脑电波从相对的低频高伏的活动转化为高频低伏的活动(从同步变为失同步)。当训练学习继续进行时,这个兴奋或失同步的模式就将局限于有关的区域。例如,条件反应(CR)需要运动时则局限于皮层的运动区,条件刺激(CS)为一视觉信号时则局限于皮层的视觉区。

约翰根据他自己和他人的这种研究,作出结论以为在条件训练时,皮层上的信息先有广泛的扩散,(证据包括初期学习中的中脑网状组织的作用)后来就是学好的反应动作的“集中”以及较高度的分化和局部化(也就是转化为丘脑网状结构、弥散性投射系统的层状体内神经核的主导作用)。所谓兴奋反应的习惯化也就是由于新刺激的重复呈现,导致了有关偶发事件的重复所引起的适应的类似性的概念,就是失同步的反应的全被抑制。⑤

不仅醒觉时的脑电波活动或神经过程有其相应的主观经验,而且半睡状态时的脑电波也是一样的。原来睡眠由浅入深可分为四个阶段。研究者根据脑电波的模式和眼的运动测定睡眠第一阶段前的半睡状态。那时alpha波的节奏渐更缓慢而至于消失,化为幅度更小的theta波。这个状态曾被称为“幻想”状态(the“reverie” state)或“微明”状态(the“twilight”state),时间极为短促,要么被试进入了熟睡,要么他重复清醒起来。研究睡眠的神经心理学家抓住被试在表现theta波的一刹那间,要他们报告主观经验,就可以得到许多幻想的意象,这些意象完全摆脱了意识的控制,可以说被试在“幻想”状态中的思想是最为“解放”的。

凯斯特勒(A.Koestler)描述这个时间的现象时说,“意识控制的暂时消失使心灵摆脱了常规思想得以保持而创造性飞跃受了束缚的某些必要的限制,同时,较原始的精神组织的水平所有相反类型的观念却活跃起来了。”⑥

总之,神经生理学关于脑电波的研究使心理学家得到很大的启发,可从而认识到人的意识经验确有其相应的不同的生理历程。闭目养神、无思无虑时的脑电波为alpha节律,睁眼应付刺激时的脑电波为teta,努力学习在开始时的脑电波为alpha波的中断,熟练时的alpha波的中断由泛化而变为局限化,微明或半睡状态时的脑电波为theta,而与这个脑电波相应的则为种种幻想的意象。当然,这种研究目前还只能作量的分析,和笼统的推断。

至于生物反馈的研究则可说对精神的反作用作出了证明。心理学家遵循十九世纪以来的传统,认为内脏和腺体的肌肉受自主神经系统的调节,骨骼的肌肉受中枢神经系统的调节。前者为不随意的,后者为随意的,不随意的运动不能用条件反射法加以训练,不论是巴甫洛夫的条件反射法,或斯金纳的操作的条件反射法。尼尔·米勒(Neal Miller)不相信传统心理学的这个基本观念。他要用操作的条件法证明自主反应也有训缘的可能。困难是要保证排除骨骼的反应。

为了克服这个困难,他给被试的老鼠注射一种化学药品,使它们的骨骼肌肉完全瘫痪,而使主动神经系统不受影响,依旧活动。瘫痪的老鼠分成两组。一组通过脑电刺激使心跳加快,因而得食。另一组通过脑电刺激使心跳减慢,因而得食。在开始时,加快组只要心跳比一般加快一点点就可得食,另一组只要减慢一点点也可得食。后来主试对这一点点的变化就不再给报酬,动物必须进一步加速或减慢其心跳。经过九十分钟的训练,两组心跳速率的差异如此巨大,可证老鼠为了得食可因学习而控制它们的心跳的速率。⑦

这些结果后来得到了其他研究者的证明。各种内脏及腺体的反应,包括胃液的分泌,胆汁的产量,尿的次数都可用操作条件反射法予以制约。

1958年,芝加哥大学卡米雅(Joe Kamiya)训练他的人类被试控制他们的脑电波。当然,人们为了控制自己的脑电波,必须对这些波的形成有所体验。对人的试验与对老鼠不同。试验老鼠通过奖酬而产生反馈,试验人,就要把他的脑电波化成视觉的形式或听觉的刺激,从而产生了反馈。卡米雅使被试安闲地躺着,用电极黏贴在头皮上,从而观察他们的脑电波是alpha波或非alpha波。主试无论在alpha渡出现或非alpha波出现时都要发生铃声,被试每一次听到铃声时都要推测他们的脑电波是alkha或非alpba,主试要立即通知他们说他们的推测是否正确。

这样试验到三小时左右,多数被试可能猜对百分之75或80次,有些被试由于训练的结果猜对了百分之一百次。

尔后,美国大约有二十多个实验室证明被试通过训练后,一经识别他们自己的脑电波成分,他们就能够控制它们了。

这些研究也给我们很大的启发。传统心理学原来以为主动神经系统所调节的运动是不随意的,是不以人们的意志为转移的。现在通过生物反馈的实验研究却证明了我们只要掌握与内脏及腺体活动相应的主观体验就可以有意识地控制这些活动,发挥了精神的反作用。

不必说这种研究在医疗方面产生了相当的影响。现代生活的紧张导致了各种身体和精神上的疾病。因此,松弛的训练和学习至为重要。但是为了训练松弛,不仅要保证清醒时的脑电波alpha节律的适当的时数(清醒时的alpha波要在70-80%左右),还要学习如何放松肌肉,因为肌肉放松与alpha或alpha-theta波是相关的。测量肌肉松紧的程度借助于肌电图(即EMG)。松弛训练可利用EMG的反馈治疗过度紧张症,失眠症,或偏头痛等。

科罗拉多大学医院曾做过一种实验研究,将被试分为三组,坐在半明半暗的静室里,要他们尽可能放松肌肉,特别注意放松前额的肌肉,用EMG加以记录。第一组为实验组,用一个乐声使他们接受前额肌肉的反馈,高音或低音为前额肌肉紧张度升高或降低的信号。控制组分两组,第一组不接受这种反馈,第二组所接受到的则是没有意义的反馈(例如不问被试的肌肉是否紧张,他们所听到的都是低音)。结果经过三个时期的试验,实验组的前额肌肉EMG水平降低百分之五十,第一个控制组降低百分之二十四,第二个控制组降低百分之二十八。可证人们在没有反馈时,也可以学得松弛,但有了紧张度的反馈,他们的松弛度就可以得刭较大的进步。⑨

除了放松前额肌肉外,为了治疗偏头痛,还要使额凉手暖。1969年,格林(E·Green)和他的协作者在梅宁格尔基金研究院(the Menninger Foundation)内训练他们的被试通过生物反馈提高手的温度。有一个患偏头痛的志愿被试在接受试验后,自称她的手温有很大的提高,收到了意外的疗效。此外还有六十七名患者,其中百分之七十四人就头痛的次数、强烈性翻持续性说来,都有一定程度的好转。有人对这个疗效作了如下的估价,以为这种结果虽尚有待于证明,但提高手温的训练对偏头痛患者似乎是大有好处的。⑩

此外,脑电波和生物反馈法还研究了文学家和科学家的创造性想象。梅宁格尔基金研究院曾研究半睡状态的脑电波节律与创造想象的关系。有一个实验用三名确有创造性的个体(即物理学教授,精神病医生和心理学家)为对象。在他们有着创造幻想的半睡状态时,实验者记录他们的脑电波。据说有两人产生theta波的百分比特别高。他们没有受到外在的刺激,反省时发现幻觉的意象。第三人的alpha波的频率自9.5周降低为8.3周,自称进入了无象状态。

总之,脑电波和生物反馈的研究不但应为理论心理学家所重视,也应引起哲学家、文学家、艺术家、教育家的注意。但是我们也应指出自然科学家的自发的唯物主义是有局限性的。脑电波和生物反馈的研究无疑地证明了人的意识经验是有生理基础的,这种生理基础表现为不同形式的脑电波,而且与不同的EEG和EMG相应的主观体验一旦为人所掌握,就可以反过来控制它们,从而改善精神的和身体的状态,或者收到神奇的疗效,所以它对心理学的哲学问题的解决是大有参考价值的。

但是这种主规体验能否保证不受它种刺激的干扰呢?譬如一个个体在愤怒、恐惧、悲伤、忧虑等情绪情境之下,尽管有了产生alpha或theta波的反馈、体验或愿望却也难于控制他自己的EEG和EMG了。所以EEG和EMG变化的原因是复杂的,抓其一点,不及其余,是违反辩证法的原则的,也是难以收到预期的疗效的。

(本文首发于《南京师大学报(社会科学版)》,1980年02期。)

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