羽毛兒讀《心智的構(gòu)建》——第六章·純凈版

第六章:腦如何構(gòu)建身體的幻覺

??? 我們了解了腦如何構(gòu)建出與現(xiàn)實相符的幻覺,但有一種幻覺尤為特殊,就是身體和其它物體的區(qū)別。如第三章所述,身體和其他物體沒有本質(zhì)不同,心智對身體的體驗與控制也是腦創(chuàng)造的一種假象。但我們?yōu)楹胃杏X我們是獨立于是指世界之外的特殊存在?腦又為何營造了這種錯覺?


6.1腦是怎樣將我們嵌入世界又隨之隱瞞我們的?(腦會根據(jù)對自身行為的預(yù)測提前對自身行為引發(fā)的變化的體驗進行抑制,并用對體驗的預(yù)測代替實際的體驗,接著腦會通過驗證對自身行為結(jié)果的預(yù)測和外部世界的變化是否一致來判斷體驗的變化是否由自身引發(fā),以此界定何物為身體,并讓心智對外部世界的體驗保持相對穩(wěn)定。)

??? 在5.7中曾提到過腦會命令身體行動獲取更多信息以驗證預(yù)測,但腦又如何判斷信息變化是由其他事物還是自身引起的?腦又如何判斷某個物體是身體?

??? 以視覺為例,如何判斷視景的改變是因為視野中的物體移動了還是因為自己轉(zhuǎn)了頭?在旁邊的火車突然向反方向開動的剎那,靜止的人們常有“自己坐的火車出發(fā)了”的錯覺,而自己開車時卻不會出現(xiàn)這種錯覺。如果用手指強行撥動眼睛,外部世界似乎猛然轉(zhuǎn)動了,但在自己正常轉(zhuǎn)動眼球時卻不會認為世界移動了。

??? 這些錯覺的共通點在于腦沒能預(yù)料到變化的發(fā)生。赫爾姆霍茲就此進行了推測:正常情況下,腦可以預(yù)測到自己的行動將導(dǎo)致視景怎樣變化,當(dāng)視景變化和自己的預(yù)測相符,腦就可以確定是自己的行動導(dǎo)致觀察世界的角度變化了,外部世界并無變化;當(dāng)視景的變化出乎意料,腦就會認為外部世界變化了。

??? 這個推測對其它感官帶來的體驗也適用。腦會通過驗證對自身行為結(jié)果的預(yù)測和外部世界的變化是否一致來判斷體驗的變化是由自身還是由其它事物引起的,讓心智對外部世界的體驗保持相對穩(wěn)定。只是人并不會意識到這個判斷過程。

??? 有證據(jù)可以證明這個推測嗎?

??? 克里斯·弗斯等人就此進行了腦成像研究。當(dāng)他人撫摸手掌時,也就是腦難以預(yù)測觸覺會如何變化時,負責(zé)處理手掌觸覺的腦區(qū)的活動顯著增加;但自己以相同方式撫摸手掌時,即腦可以準(zhǔn)確預(yù)測觸覺的變化內(nèi)容時,同一腦區(qū)卻沒怎么增加。

??? 顯然,觸覺反應(yīng)被抑制了,而抑制一定發(fā)生在觸覺傳至大腦皮層區(qū)域之前。因為如果腦是在觸覺信號傳至后再進行抑制的,那么觸覺腦區(qū)活動應(yīng)該先增加再減弱。但腦活動從頭至尾并無明顯增加。這說明腦在信號傳至前就提前做出了抑制,所以腦必然預(yù)測到了觸覺感受將要發(fā)生。

??? 綜上,腦會根據(jù)對自身行為的預(yù)測提前對自身行為引發(fā)的感覺體驗進行抑制。

??? 如果對身體感覺進行了抑制,我們又怎么知道自己的身體在哪里?又怎么知道何物是自己的身體呢?

??? 我們真不知道,只能靠猜。

??? 例如3.3中的畫垂直線實驗:盡管手其實是斜著移動的,但參與者看到自己畫出的線是垂直的,這和對行動結(jié)果的預(yù)測一致,所以就認為自己的手是如行動意圖般垂直移動的。又例如3.8的移動光標(biāo)實驗,盡管手并未移動,但參與者看到光標(biāo)如自己所想的那般移動,這和這和對行動結(jié)果的預(yù)測一致,所以就認為自己的手是如行動意圖般移動的。

??? 腦抑制了我們對行動過程的體驗,但我們可以體驗到行動的意圖,如果行動的反饋信息和腦預(yù)測的相同,我們就會把對行動體驗的預(yù)測誤認為是對真實行動的體驗。

?? ?對腦來說,何為身體并不重要,重要的是能否達成目的。如果對一個物體的控制結(jié)果和預(yù)測完全相同,那個物體就會被當(dāng)做身體的一部分般控制,不論“多出來的身體”是一把耙子、一條假腿還是一輛賽車。

??? 腦對身體的體驗也是建立在“這個物體是我的身體”的預(yù)測之上的。在3.1中的橡膠手錯覺的后續(xù)試驗中,在參與者陷入錯覺后,實驗者在明處繼續(xù)用刷子輕撫橡膠手,暗中不再用刷子對參與者的真手進行輕撫,而是施加輕微但明顯的刺激(比如輕輕掐一下),但許多人都沒能察覺到明顯的刺激,卻能繼續(xù)體驗到并不存在的刷子拂過手臂的感覺。而在實驗者突然放下刷子,緊接著掏出大錘砸向橡膠手時,參與者不僅十分恐懼,嘗試保護橡膠手,甚至還會感到疼痛。(第七章將會進一步解釋,這和我們看到別人的手被砸爛時會感到疼痛原理相同。)

??? 盡管尚未證明橡膠手錯覺的產(chǎn)生原理,我們可以大膽推測:一開始,腦根據(jù)視覺信息預(yù)測將會接收的觸覺信息,因為源源不斷的視覺和觸覺信息都總是與預(yù)測中的一致,而不一致的動覺信息又只有一種,腦在整合各感官信息時把與視覺和觸覺信息不一致的動覺信息判定為幻覺,判定橡膠手才是自己的手,真手是個幻覺。接著,因為信息一直沒有變化,腦抑制了來自真手觸覺的體驗,只保留視覺靈敏以警惕新變化,轉(zhuǎn)而用對體驗的預(yù)測替代真實體驗以節(jié)省腦力,導(dǎo)致腦沒發(fā)現(xiàn)手臂的觸覺體驗變化了。在視覺信息突然變化時,腦立刻做出了預(yù)測,參與者的心智也體驗到腦做出的恐怖預(yù)測。直到預(yù)測明顯出了錯誤,橡膠手錯覺才消失。

??? 簡單來說,身體是個主觀概念,直到預(yù)測失敗之前,腦認為何物是自己的身體,就會按照對待身體那樣去對待那個物體。

??? 現(xiàn)在,我們可以回答一開始提出的那幾個問題了:腦會根據(jù)對自身行為的預(yù)測提前對自身行為引發(fā)的變化的體驗進行抑制,并用對體驗的預(yù)測代替實際的體驗,接著腦會通過驗證對自身行為結(jié)果的預(yù)測和外部世界的變化是否一致來判斷體驗的變化是否由自身引發(fā),以此界定何物為身體,并讓心智對外部世界的體驗保持相對穩(wěn)定。


6.2想象的力量(對預(yù)測的體驗也能增加心智和腦對身體的控制能力,同時又能規(guī)避實踐風(fēng)險并節(jié)省體力,此外還可以省出更多注意力防備外界變化。)

??? 如果用對身體體驗的預(yù)測來代替感覺體驗可能造成錯覺,腦又為何要這樣做呢?腦選擇這樣感知身體和選擇這樣感知其它物體的理由沒什么不同,可以從利害兩方面考慮:

??? 首先,因為注意力是有限的,腦不得不將注意力從易預(yù)測的事上分配到收集不易預(yù)測的信息上。

??? 如果對某一事件的預(yù)測準(zhǔn)確率很高,再關(guān)注對事件進展細節(jié)的預(yù)測是否準(zhǔn)確幾乎無法進一步提升預(yù)測準(zhǔn)確率。所以腦會在主動移動身體時抑制身體位移變化造成的新體驗,保持外部世界的體驗相對穩(wěn)定,以便更多地注意那些更難預(yù)測的突然變化。借助這點,我們可以輕易區(qū)分出是我們正向車跑去還是車正向我們撞來,并及時作出應(yīng)對。

??? 其次,雖然預(yù)測失敗的影響有時是毀滅性的,但是腦對自身行動的預(yù)測失敗率極低。

??? 如4.1所述,隨著對預(yù)測檢驗次數(shù)的增加,腦的預(yù)測準(zhǔn)確率會越來越高,而腦對自己身體的預(yù)測及檢驗次數(shù)極多。除非是學(xué)習(xí)全新的動作,否則預(yù)測極少失敗。

??? 再次,沒有成真的預(yù)測,即想象,不僅能引發(fā)真實的感覺,也能真的提升對身體的控制能力,用預(yù)測的體驗替代現(xiàn)實不會導(dǎo)致人的能力停滯不前。

??? 前文已經(jīng)提到過,腦掃描顯示,當(dāng)一個人想象做一個動作時,運動腦區(qū)和真的做這個動作時一樣活躍,且活躍時間相同。而在另一個實驗中,一組參與者鍛煉對小指肌肉的控制,一組參與者只想象控制小指肌肉,第三組不做鍛煉。在以相同的次數(shù)鍛煉小指肌肉控制五周后,三組成員小指能釋放的平均力量分別提高了30%、22%、2.3%。

??? 這些實驗說明,想象和實際體驗都能提升人對自身運動的預(yù)測準(zhǔn)確度,即對身體的控制能力。

??? 沒成真的預(yù)測,即想象,為什么能和已成真的預(yù)測,即事實,起到相似的效果?

??? 相似的問題很早就開始困擾沃爾夫?qū)た评樟?,他證明了黑猩猩可以不用多次嘗試就把先前學(xué)習(xí)過的多個簡單行為組合成一個復(fù)雜行為以解決從未見過的復(fù)雜問題,而不是像桑代克的貓那樣盲目試錯到成功為止。

??? 我們必須再次思考聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)的本質(zhì)。聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)可以總結(jié)為“大膽預(yù)測,不斷試錯,有錯則改,無錯不改”,也就是聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)只需要判定結(jié)果和預(yù)測是否一致,只要有足以判定的信息,預(yù)測的事件是否真實發(fā)生、結(jié)果是否真實存在并不重要。

??? 我們可以猜測,腦通過并不真實發(fā)生的模擬提升身體控制能力的過程可能和智能程序用來自主學(xué)習(xí)以提升運算能力的過程一樣,都交替使用了正向推演和反向推演。

??? 首先,腦必須掌握了足夠的信息進行預(yù)測,然后,腦會進行兩組預(yù)測:為了要身體發(fā)生“運動甲”,腦會預(yù)測應(yīng)該發(fā)送“指令A(yù)”,這過程稱作“反演模型”;如果發(fā)送了“指令B”,腦會預(yù)測身體應(yīng)該會發(fā)生“運動乙”,這過程稱作“正演模型”。腦會用正演模型中的結(jié)果“指令B”去驗證反演模型中的預(yù)測“指令A(yù)”是否正確,同時用反演模型中的結(jié)果“運動甲”去驗證正演模型中的預(yù)測“運動乙”是否正確。如果兩者不一致,就更改預(yù)測內(nèi)容,直到一致的部分增多。通過反復(fù)的預(yù)測并更改預(yù)測錯誤,反演模型和正演模型的一致率會逐漸升高,腦對身體的控制能力會逐漸變強。

??? 對于腦來說真實與否不是最重要的,最重要的是這樣的感知模型是否對生存有利。既然對預(yù)測的體驗也能增加心智和腦對身體的控制能力,同時還可以省出更多注意力防備外界,人類進化出用對行動預(yù)測的體驗替代心智對現(xiàn)實行動的體驗也就不足為奇了。


6.3當(dāng)系統(tǒng)出故障時(如果腦無法驗證對身體運動的預(yù)測或無法抑制心智對行動過程的體驗就會對生存產(chǎn)生不利影響。)

??? 盡管心智意識不到行動過程,但腦一直在驗證對身體運動的預(yù)測并調(diào)整行動。如果腦無法驗證對身體運動的預(yù)測或無法抑制心智對行動過程的體驗就會對生存產(chǎn)生不利影響。


6.3.1每一天都是馬拉松(僅靠有意識的思考極難控制運動細節(jié))

??? 有位患者失去了觸覺,也無法感知身體的位置,因為腦必須依靠對身體的體驗去驗證預(yù)測是否正確并調(diào)整對肌肉的指令,所以他一度癱瘓。數(shù)年后,他恢復(fù)了活動能力,但必須時刻看著身體判斷身體位置,同時不斷思考身體應(yīng)如何移動,看不到自己的身體或分心就無法正?;顒?,這讓他行動起來十分吃力并充滿風(fēng)險。

??? 這說明了腦在我們沒有意識到的情況下對身體運動的細節(jié)進行了大量的預(yù)測、體驗、調(diào)整,也這說明了僅靠有意識的思考極難應(yīng)對這些任務(wù),腦向心智隱瞞這些活動更有利于生存。


6.3.2外在的力量(不抑制心智對自身運動的體驗可能不利于心智辨別行動者的身份)

??? 某些精神分裂癥患者認為自己的身體運動受外在力量的控制,這被稱為“被控妄想”。他們可以清晰地感覺到身體的運動,被他人和被自己撓手時的感覺相同,自己移動和被他人移動手時的感覺相同,所以他們無法區(qū)分是自己還是他人撓了/移動了自己的手,會認為在自己移動手時手也是受他人控制的。

??? 在6.1中曾闡明,人類會通過預(yù)測自身行為將會引起的結(jié)果和外部世界的變化是否一致來判斷體驗的變化是由自身還是由其他事物引發(fā)的。但有被控妄想的人的腦無法抑制心智對自身運動的體驗,可能就是這種病變導(dǎo)致他們的心智無法預(yù)測與控制自己身體的移動。這說明腦抑制心智對自身運動的體驗有利于心智辨別行動者的身份。


第六章:世界中心的隱形行動者

??? 腦通過能否準(zhǔn)確預(yù)測將身體和其它物體區(qū)分開來。因為腦可以準(zhǔn)確預(yù)測自身運動,對預(yù)測的體驗也一樣能增加腦對身體的控制能力,所以為了節(jié)省注意力等腦資源,也為了保持心智對外部世界的體驗相對穩(wěn)定,腦抑制了心智對身體運動過程的體驗及控制,并用對預(yù)測的體驗替代了心智對實際身體運動過程的體驗,造成了心智誤認為自身與其它物體有本質(zhì)上的不同。

(未完待續(xù))


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