科学聚焦

自人类历史有记载以来,人们就对认识世界和了解世界充满热情。随着科学技术的不断进步,人类所能提出的问题以及回答问题的方式变得越来越复杂,研究设备越来越精密,涉及的专业领域也越来越广泛。几千种专业刊物,无所不包的广泛领域,种类繁多的从属学科,这一切都在积极地研究着这个我们身处其中的世界。

在这本书中,我们将使用跨学科研究的方法来获取知识。正如我在《人际关系与大脑的奥秘》一书中所分析的,这种方法基于这样一种认识,即世界是一种包括人类经验在内的相互联系的“现实存在”,只有通过仔细、深入的研究才能获得更为深刻的认识。然而,任何一种方法都有其局限性,就像古老的寓言故事《盲人摸象》里说的那样,那些盲人摸到的都只是大象的一部分,他们的感受和看法也只能反映部分客观现实。把每个盲人对大象的感受结合起来,才能产生一个完整的大象形象。

跨学科的出发点在于,从众多相对独立的学科中找到交叉点,然后把这些相互关联的研究结合起来。进化生物学家爱德华·威尔逊在他的著作《知识大通融:21世纪的科学与人文》(Consilience:The Unity of Knowledge)中说过,由于各学科之间的相对独立性,知识的融合在学术背景下不太容易实现。然而,跨学科方法能在这种独立性之间架起桥梁,从而推动科学进步。

本书将引用从人类学到心理学,从脑科学到精神病学、语言学与教育学,再到人际交流方式的研究成果进行探讨、分析。这种跨学科方法已被美国心理与文化研究基金会以及加利福尼亚大学洛杉矶分校的文化、大脑与发展中心运用于教学实践。校方为对跨学科感兴趣的学生和教师提供了专门的教学和训练方法,以培养新一代的跨学科研究人员、教师以及实践者。

依恋、思维与大脑:人际神经生物学

几千年来,人们从未停止过对人类本性的研究。人的内心往往被定义为灵魂、心智或者思维,而且人们普遍认为它是由大脑活动产生的一种功能实体。大脑是身体的一种协调系统,对此神经科学已经有了大量的研究和分析。脑科学则主要探索大脑神经通过发出信号而产生思维这一过程。

与此同时,相对独立的心理学则从各种维度,比如记忆、思维、情绪以及成长等方面对人类进行探索。我们对孩子成长的认识,也因其分支学科“依恋理论”得到了很大的拓展。比如,“依恋理论”的研究针对父母与孩子的相处方式会如何影响孩子的成长提出了新的观点。研究证实,孩子与其照顾者的关系和交流模式直接影响着他们的心理成长。

我们可以把对大脑如何产生思维活动(神经科学)与人际关系如何影响心理活动(依恋研究)的研究结合起来。这种结合是人际神经生物学的本质所在,它能为我们提供一种框架,让我们对孩子与父母的生活经历做出分析。

人际神经生物学对成长产生影响的研究基于以下基本原则:

· 思维是涉及能量和信息流动的一种作用过程。

· 思维(能量和信息流动)能在神经生物学的作用属性与人际交流中产生。

· 思维是在基因控制的前提下,大脑对长期的生活经历做出反应而形成的。

尽管科学家认为,神经网络的信号发送模式产生了“思维”——一种容易受外界影响的心理活动,比如注意力、情绪以及记忆——但是我们对大脑如何产生这种心理上的主观感受并不了解。人们对大脑与思维的关系的一种认识是,思维是能量和信息的流动。比如,你能从外界观察到的思维能量可以是物理属性上你的嗓门大小,也可以是你与他人交流时的语气强度。神经科学家一般使用大脑电子扫描(可以显示出相关区域的化学物质含量变化或血液循环的加强程度,由特定区域的代谢增加量决定)、脑电波或显示脑波示意图对大脑各区域消耗的能量大小进行测量。

思维里信息的流动是指你正在阅读的这些文字的含义——是含义,而不是书页上的墨水或者这些文字的发音。含义是思维进行信息处理的一个重要方面。我们如何赋予文字含义将直接影响着我们对现实的感知和认识。对大脑而言,信息是由各种回路里神经元的信号发送模式产生的。回路的位置不同,信息的种类也就不同(视觉或听觉);特定的信号发送模式决定了特定的信息(认出某物体是埃菲尔铁塔,而不是金门大桥)。

在所有刚出生的动物幼崽中,人类婴儿是最不成熟的物种之一。刚出生的婴儿,其大脑发育非常不完善,必须依赖成人的细心照料才能成长。随着不断的成长,孩子的大脑必定会发育得越来越复杂,这种发育依赖于基因信息和生活经历的共同作用。换句话说,婴儿大脑的欠发育意味着生活经历将在大脑各种功能的形成上起到极其重要的作用。而且,经历甚至会影响大脑的构造,这种构造决定了人们对生活经历的感知和记忆方式。

成人的照料能促使孩子形成生存所需的心智工具。对父母的依恋能让孩子健康成长,并在情绪调节、思维产生以及与他人的情感联结上形成高度灵活的适应能力。神经科学研究证实,这种心智的适应能力来自大脑内特定神经回路的协调作用。除此之外,依恋研究也发现,与父母的相处能使孩子健康成长,完善其心智。如果按照人际神经生物学的跨学科方法把这两个相对独立的研究结果结合起来,就可以发现依恋关系极有可能提升大脑在情绪、认知以及人际交往方面的协调能力。

记忆、大脑与成长:经历如何影响我们的成长

生活经历通过改变神经元之间的联结方式而不断改变着大脑结构。对于某个特定的大脑,“经历”在微观上是指神经元发出的离子信号在神经纤维(由数以亿计的大脑细胞相连形成)上的一种运动。我们知道,大脑内的神经纤维总长超过300万千米,而且,在大脑内200亿个神经元中,几乎每一个都与1万个左右的神经元相互联结。这种万亿计的神经突触的相互联结形成了像蜘蛛网一样复杂的神经网络。因此有人估计,大脑内神经元的信号发送模式大约有10的100万次方之多。因此,人类大脑被认为是宇宙万物中最复杂的事物。

记忆的工作方式依赖于神经元联结的改变。如果神经元因为某件事被激活,与这件事有关的记忆就会产生。比如,如果一只狗咬了你,同时你又听到了烟火声,那么以后再看到烟火时,你在心理上就可能出现疼痛和恐惧的反应。加拿大内科医生兼心理学家唐纳德·赫布研究了半个多世纪之后,发现这种相互联系的记忆的产生是“神经元相互发送信号、相互联结”的缘故。最近,精神病医生兼神经科学家埃里克·坎德尔证实,当神经元重复发出信号(即被激活)时,神经元核内的基因信息就会被“打开”,进而指示合成新的蛋白质,促使新的神经元突触联结产生。神经发送信号(经历)开启基因遗传机制,从而使大脑改变其内在的神经联结(记忆)。埃里克·坎德尔因这一发现而获得了诺贝尔奖。

大脑的发育往往伴随着神经元的生长及新神经联结的形成,这就不难理解为什么科学告诉我们记忆与成长往往是相伴发生的——经历影响着大脑结构的发育。虽然基因决定了大多数神经元的联结方式,但同样重要的是,生活经历通过激活基因的表达,也影响着这种联结过程的发生。事实上,生活经历确实影响着大脑的构造,它有其生物学上的意义。我们如何照料孩子会影响他们大脑的发育,进而影响他们的成长。

在正常情况下,大脑由于受到基因的控制都能健康地发育——我们只需给大脑提供一种互动和反思的外在经历,这也是使孩子的大脑朝着社会化方向发育所需要的。

经历与记忆

记忆是生活经历影响神经元联结的一种方式,所以大脑内不管是现在还是以后出现的神经元信号发送模式,都会随着生活的变化而发生特定的变化。如果你从来没有听说过金门大桥,那么当你读到这个词时,你的反应就会与住在旧金山的人不同,他们能够轻易地认出这座桥,并产生感受、情绪以及与桥相关的其他联系。内隐记忆与外显记忆有着巨大的区别。婴儿的神经回路虽然处于发育状态,但是它们已经开始以内隐记忆的形式发挥作用,这种记忆形式从出生起甚至可能在出生前就存在。内隐记忆往往能够体现大脑以心智模式对外在经历进行概括的方式。

外显记忆虽然也使用基本的内隐编码机制,但除此之外,其对信息的处理还需要协调区域——海马的参与,而且这种处理与幼儿1岁半以后此区域的成熟度有关,此时幼儿的外显记忆才真正形成。随着海马的生长,思维逐渐能够将内隐记忆的各独立要素联系起来,并能对生活经历进行总结,并据此形成神经表征。这就是实际经历转变为亲历式外显记忆的重要过程。海马因此作为一种“认知图谱”,与大脑的感知力(视觉、听觉和触觉)及思维观念(想法、意见和理论)共同作用,进而产生具有关联性的神经表征。

幼儿2岁时,大脑前额叶皮质的进一步生长使其自我感和时间感慢慢形成,幼儿开始感受到亲历式记忆。在此之前,幼儿被认为是处于“婴儿记忆缺失期”的初期,此阶段虽然有内隐记忆存在,但亲历式外显记忆还不能够获取。即使在亲历式外显记忆出现后,幼儿还是很难连续而完整地记住他们5岁以前的事情。

年龄偏小的孩子往往通过假装游戏对他们的生活经历进行记忆处理。通过想象生活场景,他们能够实践新的能力,并在情绪层面认识和理解他们所处的社交世界。在假装游戏中构建故事,在幻想中进行假设,这也许是我们在思维模式上对生活经历做出的一种“理解”,并把这种理解根植入我们的自我意识。

上学后,幼儿的胼胝体和前额叶皮质逐渐成熟,随之产生记忆的固化作用,使幼儿开始从时间跨度上理解自我,并产生一种框架式自我认知,即“亲历式记忆”。这种神经生物学意义上的发育成熟也许解释了为何在成长初期,人们难以提取自身的亲历式记忆。记忆的固化作用使我们可以产生亲历式自我意识——这种意识在生活经历中形成,并随着我们的不断成长而持续地发生变化。

让人恐惧的生活经历与正常的生活经历相比,会对孩子记忆的形成造成更大的影响。这种未能妥善处理的精神创伤会阻碍正常的记忆编码和存储过程,比如不堪忍受的生活经历会阻碍海马对输入信息的处理,从而影响记忆编码的进行。在这种情况下,外显记忆的处理会遭到破坏。另一种破坏机制是分散注意力,即人的意识知觉只集中在非创伤遭遇上。在这种情况下,由于缺乏意识知觉,海马的功能会遭到破坏,进而影响外显编码的进行。

这两种破坏机制都有可能导致这种情况的发生:当人们提取内隐记忆时,会感觉记忆像泄了闸的洪水一样充斥脑海,却感受不到任何具体形式的回忆。并且,由于内隐记忆各要素之间缺少联系(由海马的编码作用形成),人们无法通过某种特定的背景去理解这些记忆。内隐记忆如果不经过外显处理,在某些极端情况下就会突然闯入人的脑海,而且很可能造成刻板的内隐式心智模式,从而对父母与孩子间的交流造成影响。