2007年1月1日

大腦比你先知道

The Mind's Past
by Michaels S. Gazzaniga
遠哲科學教育基金會1999

1.虛構的自我
  • 每一個剛出生的嬰兒大腦都已經有了天生就設定的電路,使得嬰兒可以計算外面物理世界的訊息。嬰兒不需要去學三角,他本來就知道。
  • 大腦不是一個大的、自由轉動的網路。它不會因為簡單的制約關係就形成連結,然後建構出複雜的知覺和認知上的功能。
  • 大腦是經由演化自然而然添加了許多特別功能的系統(適應).
  • 諾貝爾生醫獎得主喬納(Niels Jerne)是使神經學家看到生物機制(例如選擇理論)的人。喬納認為有機體有許多由基因所決定的神經網路,來做某一種的學習,在學習的時候,這個系統從一堆原本就有的(built-in)反應中,找出適宜的來對抗環境的挑戰。
  • 大腦在我們想要做決策之前,大腦老早就把做決策的細胞準備好了。
2.大腦的建構
  • 傳統的心理學家對連結學習(associative learning)的威力深信不移,演化生物學家看法相反。螞蟻回家的能力,每一個生物天生就具有複雜的機制,這是天擇所賦予他們的。作者認為演化是解開大腦功能之謎的鑰匙。
  • 大腦的目的:做決策以增強生殖的成功。為達到這個目的,它必須要做很多其他的工作,做這些工作的能力是附帶贈送的。一旦我們從它如何做決定來解釋它,我們就會瞭解從演化的角度來看,它主要是靠規則在運作,它以操弄簡單算術變項值的方式來儲存訊息。
  • 大腦皮質充滿了整裝待發的系統,大腦的建構是在嚴密的基因控制之下。
  • 昆蟲的神經系統在外界任何有意義的訊息輸入之前就已經連結完成了。
  • Carla Shatz她發現視覺系統大的架構是基因決定的,但是組織的細節卻是決定在那些被連結的神經的活動表現。
  • Jerome Kagan認為,我們並沒有像很多人想像的那樣學習去說話,我們是在大腦準備好了可以說話時,開口說話的。嬰兒十個月大時所會做的是也跟大腦的成熟度有關,大腦的電路依先前設計的藍圖,開始一一連結起來,行為上的改變則依大腦成熟度的轉移而自動發生。
3.大腦比你先知道
  • 大腦內部的系統很自動化的作他們的工作,絕大部分是在我們的意識之外。大腦的訊息傳到我們的意識之前半秒,就已經做完那個工作了。
  • 我們很多心智活動,其實跟大腦天生的適應機制在碰到挑戰時所做出的低層次反射反應是一樣的。
  • 雙分離(double dissociation)這是說大腦受傷的病人不能作某一個作業,但是能作另一個一樣難度的作業。另一個病人不能作第二項作業,但是卻可以作第一項作業。
  • Stanislaus Dehaene發現雙分離現象:認為人類作加減法的能力是與語言和記憶互相獨立的。
  • Benjamin Libet發現,腦波在你有意識的去作某一個動作前350毫秒,就已經發生了。
  • Nijhawan, R. Visual decomposition of color through motion extrapolation. Nature 386(1997):66-69. 我們所看到的不是當時在視網膜上的東西,而一個大腦所預測應該是什麼的東西。也就就是說,我們的視覺系統是個預測的系統。實驗中移動的綠色帶子上一閃而過的紅色線條,會產生一條細細的黃線在綠色的背景中!
  • 聰明的心理學家應該去研究意識底下潛意識的歷程才對。
4.眼見為真
  • 當你自動化的大腦處理完視網膜送上來的訊息,你得到的是一個消化得很好的已經轉換了的影像。有一個辦法可以證明它們的存在,那就是去欺騙它們,這就是錯覺(illusion)
  • Gibson認為動物的視覺系統,是為了吸取環境中的表層訊息,使動物能在環境中遊走的更好而發展出來的。它的建構以利用最少線索達到最大的功能為目的。
  • Roger Shepard 橫擺和直擺的兩張桌子。大腦自動為2D圖形建構出3D的深度資訊。你會驚訝的發現直的桌面正好覆蓋橫的桌面!
  • 雖然視網膜上所得到的訊息是兩張桌子一樣大小,我們的大腦卻自動的把深度線索放進去考慮。
  • 認為既然左邊的桌子是往裡面去有深度的,它從前面所看到的其實是會比較實際的短一點,大腦就自動把它加長一點。
  • 因為大腦認為在實際情境中有深度,往後面伸展的桌子是比眼睛所實際看到的常一些,所以大腦就自動替我們作補償了!
  • 類化法則,當一個有機體碰到一個從來沒有看過的東西,好比說字母A或一株植物,這個東西就變成這一類別的第一個。大腦把東西依不變的標準來歸類。
  • 物體之間的規律性用多向度量表(multidimensional scaling)來表示。大腦中有無數的對映(maps)與很有秩序的外界相呼應。例如,鳥:顏色、形狀、唱歌的聲音、會飛、等等,大腦的處理程序把這些訊息綜合起來形成一個概念。(應該也包含時序訊息吧!)
  • 頂葉(parietal lobe)的專長就是把各種各樣的東西組合在一起,這是高層次物動畫處理最強有力的區域。Anne Treisman 發現一個正常的受試者,假如他的注意力系統被塞了過多的東西不勝負荷時,這個系統會出錯而產生錯覺。
5.陰影知道
  • 鶚從高空俯衝入水捕食魚的精準令人讚嘆,人類的大腦也是大自然的特殊設備,做出神奇的表現來。我們的身體內的自動化機制也是一樣的精確!
  • Melvin Goodale想知道大腦對看到錯覺和對錯覺外形反應的組織是否有所不同?他想知道當我們伸手去拿那些看起來比較大或比較小的東西時,手是怎麼一回事?
  • 人們判斷大小是很奇怪的,我們是取決於物體相對性而不是它的實際大小。其實改變物體實際的大小和距離,對我們的知覺影響是微乎其微。
  • 物體失認症」(object agnosia)把一個蘋果或一個方塊放在病人的面前,雖然他們可以看見有東西,但是無法說出究竟是什麼東西。這不是語言上的問題,假如把蘋果放到它的手上,他馬上就能說出來,因為蘋果的特徵可以透過觸覺管道送到大腦。而且他能一伸出手時就準確的抓到那個蘋果。病人在意識經驗層次有問題,在視覺─運動層次上,大腦是知道其正確大小的。
  • 視覺訊息送達最主要的皮質區─枕葉(occipital lobe)皮質時,有兩條主要的通道。背面(dorsal stream)的一條是通往頂葉(parietal lobe),腹面(ventral stream)的一條是通往顳葉(temporal lobe)。 背面通路(頂葉)受傷的病人,可以看見卻無法伸手去拿物體;腹面通路(顳葉)受傷的病人,無法分辨物體卻可以精確的拿物體。所以腹面的通道被稱為「什麼通道(what pathway)」。
  • David VanEssen認為顳葉是處理物體為中心(object-center)的訊息,例如形狀、大小和顏色,這一部份的大腦專責辨認功能。頂葉是以看的人為中心(viewer-center),對視者而言,物體是一直不停的在空間上變換它的位置,必須有人不停的追蹤這些變化以因應未來。
6.真的記憶、假的記憶
  • 大腦一直編造我們不實的過去,記憶其實是反映各種功能。
  • Daniel Schacter 研究偽記憶(false memory)問題,他對記憶網路的看法提出建構的記憶架構模式(CMF constructive memory framework)。
  • 轉移注意力,大腦會有看沒有到!Don Simons拍攝許多錄影帶,發現人們如果轉移注意力到其他物件時,常常會沒有注意到他身邊景物的巨大改變。
  • 裂腦(split-brain)病人,左腦和右腦無法交換訊息。這些實驗主要的發現都是兩個半球的思考和知覺是互相獨立的,互相不知道的。左腦專門處理問題和思考的腦,而右腦對面孔的辨認比較好。
  • 給左腦看一隻雞,右腦看一個雪景,結果我們發現,左腦有一個特別的機制「解釋者」專門用來解釋整個腦各種系統所做出的行為和感覺。這個腦半球是在解決問題時,問A和B有什麼關係而且不停的問這個問題
  • 解釋者告訴我們,謊言使我們能夠繼續相信我們是有主控權的。你每一天都可以聽到很多這種例子,只要傾聽一下兒童解釋這個世界是如何運作的,或是看時事新聞上的股票分析。這些解釋者從來不休息,總是不停把我們周遭的事情合理化,也不斷的重建我們的過去。
  • 連結的偽記憶與基模的偽記憶基本上是不同的。
  • Steve Ceci實驗,58%的小孩會說至少有一件假的事件真的發生在他們的身上,25%的小孩提供了假的故事來支持他們的說法,而且這的故事越來越複雜,越來越詳細。我們的解釋者手邊只有不完整的資料,所以必須伺機而動盡力而為。今天回憶出來的故事,變成明天回憶的事實。
7.解釋過去的價值
  • 左腦一直持續不斷的在作解釋,主要是它一直在找秩序和理由,即使這兩樣不存在它仍然努力在找。因為假設它找不到秩序,它就無法作預測,無法預測下一步,生存就會遭受威脅。
  • 左腦很容易就超越測驗所給的資訊,右腦卻不能。例如,先看鍋子圖片再看水的圖片。左腦可以很容易的從一堆圖片中指出鍋中有滾水的圖片,右腦卻不行。右腦不能作簡單的推理出,鍋子和水加在一起可已變成鍋中有滾水。
  • 當科學家發現動物固定的行為是自動化而且是天生時,沒有人眨一下眼。但是科學家認為人類的知覺認知功能也是同樣的時候,人們就開始緊張了。

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