天生愛學樣

發稿時間:2010/12/18
天生愛學樣
天生愛學樣
作者|馬可‧亞科波尼Marco Iacoboni
譯者|洪蘭
出版社|遠流
出版日期|2009/07/01

  嬰兒透過學習學會模仿的理論,被近二十年來的實驗證實有誤,真相恰恰相反,嬰兒是透過模仿來學習的,這是1992年義大利帕馬(Parma)大學研究團隊的突破新發現,也開啟了神經科學研究的新紀元。本書即是敘述發現此大腦神經機制的經過,並前瞻其影響性。

  作者爲美國加州大學洛杉磯校區腦造影中心主任馬可‧亞科波尼教授, 他是當年帕馬團隊的一份子,對相關實驗很熟悉。書中指出,過去認為大腦各部位的功能是固定的,甲區負責偵察直線,就只負責直線的刺激,乙區負責橫線,就只對橫線的刺激起反應,帕馬團隊的發現推翻了這個假說。

  帕馬團隊最主要的發現是找到了最基本的學習機制,即模仿的「鏡像」神經元。他們的實驗發現,猴子看到別的猴子拿東西吃時,牠管手指的大腦運動皮質區也會活化起來,但只在拿東西吃時才會,如果那隻猴子用同樣的手指去搔癢時則否,顯示這個活化跟「吃」的知覺有關係,跟手指的動作沒關係。

  鏡像神經元的發現,使所有教育學者、神經科學家、醫生都必須修正過去的觀念,因為鏡像神經元跟人類所有的行為都有關係,成語「見人吃飯喉嚨癢」說的可不假。社會上的人我互動,甚至連藥物濫用和暴力都跟模仿有關,可見學習對象的重要。

  近年實驗也都支持自閉症孩子大腦有鏡像神經元系統功能缺失的現象,因為失去原始的模仿學習機制,才造成自閉問題。未來,這個腦神經機制或可用於腦傷的治療與復健。

文章節錄

《天生愛學樣:發現鏡像神經元 Mirroring people》

大腦中的鏡子

  老是講求細節不是很煩人嗎?但是在神經科學,這似乎是常態,尤其是對鏡像神經元而言,實驗的設計只要有一點點的不同,這些神經元的反應就不同了,也因此打開了我們瞭解之門。從另一方面來講,這對帕瑪的研究工具來說一點都不稀奇。里佐拉蒂和他的同事用古典的單細胞記錄方法將探針插入獼猴大腦的F5區,然後記錄任何神經電流的改變。當猴子做作業以換取食物吃時,大腦會在神經元細胞膜的表面產生運動電位(action potentials),這些電流活動讓我們知道某個神經元在某個特定時間有沒有被活化。我們說神經元「發射」(fire),是因為它要登錄:(1)感覺條件(看到某個物件或某個行為),(2)動作行為(拿一顆蘋果),或(3)一個認知歷程(拿蘋果的記憶)。如果依照我們前面所說的「分開的盒子」(separate boxes)典範,一個神經細胞只能登錄一件事,則這三個項目中只有一個能使它活化。鏡像神經元可以同時登錄兩件事,打破了知覺和動作中間的藩籬。這些電流也是大腦神經細胞送訊息給彼此的方法,即使相隔很遠的神經細胞也是用這個方式聯絡,只要它們之間有軸突(axons)連接就可以了。軸突是神經細胞的延長線。

  這些古典的實驗方式,讓我們在最基本的層次記錄到大腦的活動─在單細胞的層次上看到時間和空間上的活動情形,不但記錄了這個細胞,同時記錄了它每一毫秒、每一毫秒的活化情形。這個實驗在獼猴身上是侵入性的,需要動用到外科手術把探針植入猴子的大腦中。雖然在植入的過程中,實驗者盡量使猴子不痛苦,但倫理道德還是不允許以人類或大猿(黑猩猩、大猩猩、紅毛猩猩和巴諾布猿)做這種實驗。惟一的例外,是某些神經科的病人如癲癇患者,醫生可以為了醫療的原因,在他們大腦中植入電極。在這個情況下單細胞研究就完全合法了,醫生可以在得到允許後替病人插針。這種研究常給我們非常多重要的新知,我們在後面會看到。現在,最令人驚異的非侵入性研究工具當然就是功能性核磁共振儀(functional magnetic resonance imaging, fMRI)、腦磁波儀(magnetoencephalography, MEG)以及其他我在後面的章節中會談到腦造影儀器,這些儀器使我們可以用人類做實驗,再佐以從猴子身上得來的單細胞實驗結果。這些新知帶給我們卓見,也帶來了這本書的資料。

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