走进科学
在心盲症患者的头脑中会发生什么
神经科学对心盲症患者的研究揭示了想象力的运作,并展示了我们主观体验的广泛多样性。
两年前,Sarah Shomstein 发现自己没有“心灵之眼”。这位视觉科学家在听一场科学讲座时,主持人让观众想象一个苹果。Shomstein 闭上眼睛试了一下。然后,主持人让大家睁开眼睛,评估他们在脑海中看到苹果的清晰度。
看到苹果?Shomstein 感到困惑。她实际上并没有看到苹果。她可以想到苹果的味道、形状、颜色,以及光线如何照射它,但她没看到。在她眼前,“完全是黑的,”Shomstein 回忆道。然而,“我想象了一个苹果。”她的大多数同事反应不同。他们报告说真的看到了一个苹果,有的很清晰,有的很模糊,像全息图一样漂浮在他们面前。
那一刻,Shomstein 认识到自己与他人体验世界的方式不同。她属于一小部分人——大约占总人口的1%到4%——缺乏心象,这种现象被称为心盲症。尽管这种现象早在140多年前就被描述过,但“心盲症”这个术语直到2015年才被提出。它立刻引起了对想象力如何运作感兴趣的人的关注。
这也吸引了神经科学家的兴趣。目前,他们发现心盲症并不是一种障碍,而是体验世界的不同方式。早期研究表明,视觉、记忆和决策相关的脑区之间连接的差异可能解释了人们形成心象能力的不同。因为许多心盲症患者会在梦中看到图像,并能识别物体和面孔,这似乎表明他们的大脑储存了视觉信息——他们只是不自愿地访问或利用这些信息来生成心象体验。
这只是对心盲症的一个解释。实际上,人们的主观体验差异很大,可能不同的心盲症患者有自己的神经解释。心盲症和其对立现象——超强心象(人们报告的心象如现实般生动)实际上是一个连续谱的两端,夹在中间的是无穷的内部体验。
“我们认为我们知道在谈论心象时是什么意思,”伦敦大学学院研究感知的博士后研究员 Nadine Dijkstra 说。“但当你真正深入研究时,每个人的体验都大不相同。”
这使得研究心盲症、超强心象和其他内部体验变得困难——但绝非不可想象。
心灵之眼
大脑创造心象的过程可以描述为反向感知。
当我们感知眼前的事物时,“我们试图从图像中推断出意义,”Dijkstra 说。电磁波进入我们的眼睛,被转化为神经信号,然后流向大脑后部,在视觉皮层中处理。这些信息然后向前流向大脑的记忆或语义区域——这一过程最终让我们知道自己在看一只猫或一杯咖啡。
“在想象中,我们基本上做了相反的事情,”Dijkstra 说。你从知道自己想象的东西开始,比如一只猫,信息从大脑的记忆和语义区域流向视觉皮层,在那里图像被勾画出来。然而,这只是视觉想象的一个工作模型;关于这一过程的许多细节仍未解明,比如心象从何而来,以及视觉皮层的确切作用。
这些过程在2003年甚至更不明确,当时一个口齿伶俐、思维敏捷的60岁男子走进 Adam Zeman 的办公室。Zeman 是英国爱丁堡和埃克塞特大学研究视觉图像的神经学家,他听这位患者描述在一次心脏手术后,他无法再构想心象。以前,当他读小说时,他能看到人物和场景。当他丢失东西时,他能想象它可能在哪里。手术后,他的脑海舞台空了。
当时,越来越多的证据表明,当人们想象或感知某物时,视觉皮层会被激活。Zeman 怀疑他的患者的视觉皮层是否某种程度上被关闭了。他让患者 Jim Campbell 躺在功能性磁共振成像(fMRI)机器中,测量大脑中的血流作为神经活动的代理。Zeman 向 Campbell 展示了名人的照片,然后让他想象这些人。在扫描中,Campbell 的视觉皮层只有在看到照片时才会亮起。在2010年的一项病例研究中,Zeman 描述他为“盲想象”。
在《探索》杂志报道了这一病例研究后,Zeman 收到了大约20位声称像 Campbell 一样无法在脑海中视觉化图像的人的来信。然而,这些人与 Campbell 的不同之处在于,他们从未有过这种能力。
缺乏心象并不意味着缺乏想象力。
显然,这是一种相当普遍的体验。2015年,Zeman 咨询了一位古典学家朋友以为这种现象命名。古典学家建议采用亚里士多德的词“phantasia”(意为“心灵之眼”)来描述这种现象,“心盲症”这个术语由此诞生。Zeman 的团队报道这一新术语后,《纽约时报》发表了一篇关于心盲症的文章,引发了新一轮的关注。Zeman 现在已经收到了超过17000封来自人们希望了解他们心灵之眼或缺乏心灵之眼的邮件。
“创造这些术语意外地吸引了大量的兴趣,”Zeman 说。
在世界各地的餐桌上,朋友和家人讨论他们是否能想象一个苹果。哲学家利用心盲症作为探讨心灵解释的借口。艺术展览展示了由这些极端视觉化的人创作的作品。
科学家们也想出了新的方法,通过研究心盲症来探讨想象力的运作。
建立联系
研究心盲症并不容易。如何测量他人的内在现实?多年来,研究“集中于证明这种情况的存在,”Shomstein 说。
早期研究依赖参与者的报告——现在仍然如此。最著名的测试是1973年创建的视觉心象清晰度问卷,用于研究心象的强度,远在心盲症被命名之前。然而,这些测试依赖于内省和自我报告的体验,这使得一些神经科学家怀疑心盲症的真实性。报告的视觉心象差异是否可能是语言上的误解,考虑到我们描述内部世界的模糊性?然而,随着技术的进步,科学家们开始使用更客观的方法来研究心盲症。功能性磁共振成像(fMRI)和其他神经影像技术使得研究人员能够观察大脑在想象和记忆过程中的活动模式。研究发现,心盲症患者的大脑在处理视觉信息时表现出不同的活动模式。
例如,一些研究表明,心盲症患者的大脑在想象过程中,视觉皮层的活动明显降低,而其他相关区域,如前额叶皮层的活动可能增加。这表明,心盲症患者可能依赖不同的认知策略来处理和记忆信息。
尽管心盲症患者在清醒状态下无法自愿生成视觉心象,但许多人报告说他们在梦中会看到图像。这一现象进一步表明,心盲症并不是视觉信息处理的全面缺失,而是自愿访问和使用这些信息的能力受限。
科学家们还发现,心盲症患者在其他认知任务中的表现与普通人群相似,包括空间导航和面部识别。这些发现支持了这样一种观点,即心盲症并不是一种认知缺陷,而是体验世界的不同方式。
心盲症和超强心象之间的广泛差异表明,我们对心象的理解仍然不完整。每个人的内在体验都是独特的,并且可能受到多种因素的影响,包括遗传因素、神经连接和个人经历。
对心盲症的研究不仅有助于理解这种现象本身,还提供了一个窗口,使我们能够更深入地探讨想象力、记忆和感知的基本机制。这些研究可能最终帮助我们揭示大脑如何构建和处理复杂的内部世界。
结论
心盲症的研究揭示了人类体验的多样性,并挑战了我们对想象力的传统观点。通过理解这些不同的体验,我们不仅可以更好地理解心盲症患者的世界,也可以拓展我们对人类大脑和心灵的理解。
科学家们将继续探索这一领域,寻找更多的答案,并希望最终能够解开心象和想象力的奥秘。通过这些努力,我们或许能够更好地理解大脑如何创造和体验我们的内在世界。
本文译自 Quanta Magazine,由 BALI 编辑发布。