感知心理學和腦科學強調人們體驗現實的方式的共通性。撇開腦損傷或精神疾病的案例不談,我們都看到太陽從東方升起,享受玫瑰的香味,並在半夜被玻璃破碎的聲音驚醒時感到一陣恐懼。這反映了我們的大腦與我們在進化樹上的近親——類人猿的大腦相比,具有極大的相似性。實驗室科學透過將受試者在任何一項實驗中的表現歸納在一起,並僅報告平均值和圍繞該平均值的變化,從而加強了這種偏見。這種混淆也適用於功能性磁共振腦成像中出現的明顯熱點,我們經常在報紙、雜誌(如本雜誌)、電視和電影中看到這些熱點。
然而,正如我們從自己的生活中所知,我們每個人都有自己的偏好、喜好和厭惡。有些人對閃爍的燈光異常敏感,有些人有絕對音高,有些人看不到深度,有些人可以內省和分析自己的失敗和成功,而另一些人——非常頻繁地,如政治家等公眾人物——缺乏這種訣竅。以我為例。我無可救藥地被鮮豔的色彩所吸引。就像喜鵲被任何閃閃發光的東西吸引一樣,我被校車黃、橘子橙、勃艮第紅、濃郁的品紅色、電光紫、帝王紫和海軍藍所吸引。我對俗麗的熱愛反映在我的花襯衫和褲子上,我相信也反映在這些色調的增強皮層表徵中。
顯而易見的是,如果感知世界的裝置在兩個人之間存在差異,那麼連線到這些感測器的頭腦的意識體驗也不可能相同。在之前的“意識再探”專欄中,我討論了色盲——大約 7% 的男性缺乏視網膜感光色素基因來看到色調這一事實。但是大腦本身的差異呢?它們是否會以可衡量的方式影響意識?為了回答這個問題,科學家必須深入研究許多人的思想,並將它們與他們大腦的測量結果聯絡起來。fMRI 掃描器的廣泛應用使得今天的專案變得可行。
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認知神經科學家傑蘭特·里斯教授是倫敦大學學院惠康信託基金神經影像中心的教授——無疑是世界領先的 fMRI 中心——他發表了三項研究,將人們體驗事物的方式的差異與他們大腦新皮層(前腦高度複雜的褶皺部分,是所有哺乳動物大腦的冠冕)的總體方面的差異聯絡起來。
在一項研究中,30 名受試者在接受大腦掃描時觀看了龐佐錯覺。雖然每個觀看龐佐錯覺的人都認為上面的條比下面的條大,但這種效果的程度因人而異。(錯覺的大小是透過詢問下面的條必須大多少才能使其看起來與上面的條大小相同來確定的。)令人驚訝的是,這些差異反映在頭部後部初級視覺皮層 (V1) 的表面積中。由於未知的原因,V1 的面積在人與人之間可能相差三倍(展開後,典型 V1 的大小和寬度與信用卡相當)。里斯和他的合作者發現,一個人的 V1 越小,他或她體驗到的錯覺就越強烈。那些 V1 較大的人認為條的大小比 V1 較小的人更相似。奇怪的是,兩個緊鄰的視覺區域的大小並沒有影響錯覺的幅度。
來自錯覺的線索
雙穩態錯覺是那些可以以兩種方式之一看到的令人愉悅的影像。可能最著名的是內克爾立方體,或“老婦人,年輕女孩錯覺”。這兩種解釋來回翻轉。感知翻轉所需的時間因人而異。一個人可能會看到圖形每五秒鐘交替一次;另一個人看到它每 10 秒鐘翻轉一次。
里斯及其研究小組使用了這種雙穩態錯覺的動態版本:一團運動的點,被感知為一個向左或向右旋轉的圓柱體。在這裡,科學家將皮質片的寬度(其灰質的厚度)與每個穩定感知持續多長時間才切換相關聯。他們掃描了 52 名受試者的大腦——在一個以查詢少數大腦得出宏大結論的領域中——他們只發現了一個區域,即左右頂上葉 (SPL),其中灰質的厚度(及其密度)與感知持續時間顯著且持續地呈負相關。換句話說,SPL 皮層越厚,兩種解釋來回切換的速度就越快。從其他成像和臨床研究中已知,大腦後部的 SPL 控制著選擇性視覺注意力,但 SPL 灰質的厚度和密度為何如此重要,誰也說不準。
詢問人們他們認為意識的定義特徵是什麼,大多數人會指出自我意識。能夠意識到自己的希望,擔心配偶的疾病,想知道為什麼自己感到沮喪或為什麼他激怒了你,這被認為是知覺的頂峰。自我意識在非靈長類動物中基本上是不存在的。雖然我的狗——與許多甚至可能所有動物一樣——體驗著生活的景象、聲音,尤其是氣味,但她不會擔心為什麼她的尾巴不像以前那樣搖擺,或者明天的食物是否會出現。
那麼,意識的這種難以捉摸的更高階方面的差異能否與大腦結構的差異聯絡起來呢?是的,正如里斯及其同事剛剛發表的第三項研究得出的結論。
32 名健康的志願者在掃描器中完成了一項困難的視覺任務。他們必須判斷許多微弱的斑塊中哪一塊比其他斑塊稍微突出一點;這種判斷是有意為之的。在每次試驗之後,受試者必須選擇一個介於一到六之間的數字,表明他們對自己判斷的信心。六表示他們對自己的判斷非常有信心,而一則表示猜測。也就是說,他們被要求進行內省:你確定你剛才在這裡看到了明亮的斑塊嗎?心理學家稱之為元認知:思考思考。
不足為奇的是,受試者判斷的準確性差異很大(與他們的表現水平無關)。想想電視遊戲節目《誰想成為百萬富翁》,參賽者必須根據自己的信心來判斷他們是否想在使用生命線之前知道答案。有些人很精明,明智地使用生命線;另一些人則浪費掉了。認知科學家提取了一種內省變異性的度量,並發現該度量與右側前額葉皮層中灰質體積的變異性相關。你大腦前部這個區域的神經元越多,你的內省能力就越好。並不是說你的表現會提高,而是你對你的表現的洞察力——無論你認為自己做得好不好——都會提高。這些區域受損的患者通常會喪失內省能力。而新皮層的這一部分比靈長類動物的任何其他區域都擴張得更多。同樣,這種相關性背後的神經元機制目前仍然未知。
里斯的研究表明,我們大腦的形態或形狀的差異反映在我們有意識地體驗和理解世界的方式的差異中,包括我們自己的大腦和身體。透過這種方式,神經科學將物質大腦的物理結構對映到現象和難以言喻的體驗的內在幾何結構上。
