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新心靈革命-揭開人性的黑盒子

文 / 孫秀惠    
1995-10-15
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新心靈革命-揭開人性的黑盒子
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美國新墨西哥州一名男孩馬修辛普森,因為罹患了罕見的羅氏腦炎(Rasmussen’s encephalitis),為了保命,在四歲時切除了整個左半腦。如今已經八歲的馬修,除了右半部肢體稍不靈活,與一般同齡的孩童並無殊異。

與馬修住在同一州的一名畫家,某日因車禍發生輕微的腦震盪,隔日醒來,發現世界已經完全沒有彩色,甚至連夢都是黑白的。他的腦子經過檢查,則似乎並無明顯可見的損傷。另一位婦人也發生類似的狀況,只不過她失去的不是顏色,而是整個人生--不僅車禍前的一切完全不復記憶,性格、嗜好也完全改變。

一個人去掉半邊腦子仍然保有自己,另兩個人保有了腦子卻從裡到外的天地全然變色,甚而連「自己」都形同消失。「認識自己」,是千年前希臘阿波羅神殿上銘刻的第一句話。上面的故事,或許只是讓一般人對這句話欷歔不已,不過現在卻有愈來愈多的腦神經學家、心理學家、生物學家,甚至包括資訊與物理學界,加入對腦與心智的研究,朝著如同阿波羅神殿般古老的問題步步向前,企圖透過人頸項上那重約一千三百公克的「小東西」,來回答:人的認知、情感、判斷、選擇是怎麼發生?又怎麼運作?自己(identity)是如何形成的?心智(mind)、人性、自由意志甚至靈魂是怎麼回事?

科學界向來把物理、化學、生物、機械等視為科學,精神、人性則留給哲學和宗教。但現在,腦科學已初探哲學的領域;就像基因學陸續解開生命的密碼,腦科學也正逐步拆解人性的黑盒子,而其結果有可能打破過去許多對人「心」僵化的唯心或唯物觀。

看看從華盛頓到莫斯科許多新研究機構的名稱,就可略窺這個潮流;約翰霍普金斯大學有「心(mind)與腦」中心、哈佛成立「心/腦/行為」中心、德國的腦神經學者組織「心靈研究」小組……。

根據統計,一九九0到九四年間,美國學界從腦的角度來探索人類認知與心靈的研究,數目幾乎等於過去二十年的總數。

各司其職的腦細胞

在靜坐、冥想、追求神秘經驗,帶起一股世紀末尋「心」風潮的時候,美國聖地牙哥大學教授橋齊蘭形容:「腦科學也掀起另一番心靈革命。」

腦科學能進人哲學的層次,可說是拜科技進步之賜。新發展出來的技術如「正電子斷層攝影法」(PET)、「磁共振顯像法」(MRI),使醫生或研究者不需要透過解剖,就能從電腦螢幕上,觀察受測者在思考、害怕、高興、回憶或學習新事物時,腦部的反應與能量的變化。

借助這些方法,單是對腦功能一些基本的認識,就與從前大不相同:

科學家發現腦子本身分工之精密,遠超過去的想像。例如,美國華盛頓大學腦神經學者歐傑曼,測試一群會講多種語言的人。結果發現,有的腦神經細胞在聽到英語時特別活躍,有些則只管西班牙語,而顯然當一個人講的語言愈多種,我們的腦子就會找出愈多組的神經細胞,來擔任不同的翻譯。

精密的偵測技術,已經找出來腦組織攸關人性的許多部位,新的發現還不斷產生。例如,接近腦幹部分的「類扁桃體」,現已證實與恐懼的記憶有關。而小腦不只管人的反射動作,還跟抽象事物的學習有關。

日本一位只有小學程度的老太太,有一天突然對電視上一切的政論節目大感興趣,而且一天到晚用長篇的抽象理論與兒子、媳婦、孫子爭辯各樣雞毛蒜皮的事。檢查的結果,卻是因為後腦長了瘤。

十七世紀時,法國哲學家笛卡兒一句「我思故我在」的名言,傳頌至今。他認為,思想雖然存在腦中,卻是一個非物質的存在,與腦的血管、神經等組織分離。

從現在的科學發現可以說;「笛卡兒先生您錯了。」

「腦有五兆多個細胞,一點小改變,都可能讓人像換了另一個靈魂。」日本東京大學醫學系教授本田一句話,點出了「自我」與腦細胞的相依相存。

更奇妙的是,這麼龐大的分工系,並沒有一個「中央控制台」。研究發現,人腦中找不到發號施令的部位,可是腦細胞卻能各司其職,而且還能隨時進行複雜的統合。

同時,人腦的彈性之大,也同樣超乎想像。男孩馬修被切除了主管數理運算與音樂的左半腦,照理來說應該成為數學白痴,結果數學是他最拿手的科目,並且音感、節奏感也都不差。

「他的右腦已經接管了左腦的功能,腦細胞之間的溝通比以前更通暢。」醫生指出。類似的例子愈來愈多,人腦似乎顯示了極度脆弱與極端堅強可以是一體的。

不理智,因為感情不夠

此外,近來還有一些標竿性的發現,也把過去所謂的理性與感情、先天與後天、身與心等定義的框架,逐漸打破了。

大家習慣以「感情用事」來批評人「不理性」,最新的腦科學研究修正了這樣的看法。

美國愛荷華大學腦神經科學家達美喜奧,研究許多腦部受損的病人發現,人腦主司判斷、決定的部分,也有相當感覺、感情的功能。事實上,感情在人理性思考的過程中,扮演舉足輕重的角色。

例子之一是一位在商場上相當成功的生意人,在因腦瘤而開刀之後,雖然智力完好如前,卻常做出不理性的決定,以致於事業一敗塗地。此人腦部受損的部位,在攸關人「做決定」的額葉前部皮質,奇異的是,他失去的卻是「感覺」 不再會害怕、難過、不好意思……。於是,投資錯誤、損失金錢不再令他心痛,但他卻也因此無法記取教訓,一再重蹈覆轍。

「一個人不夠理智,也可能因為感情不夠。」達美喜奧教授指出。

過去幾年的腦科學研究也顯示:人性「先天」還是「後天」、「遺傳」還是「文化」?同樣是「你泥中有我,我泥中有你」難以切割的問題。

最簡單可見的事實就是視力。許多人以為只要眼睛看得見,世界就在眼前。一位瞎了近四十年,在中年時動了手術幸運恢復視力的男子,卻面臨下面的窘況 眼前有光線、顏色、線條……,他卻不知如何將這些視覺資訊湊在一起;什麼是立體、平面、遠近、高低?他看見了,卻不知如何構圖。

腦神經學家發現,人雖然天生有視覺細胞,但有意義的視覺仍需從頭學起。環境的刺激,關係著視覺細胞的「天性」。而人性的構成,在腦科學家眼中也是如此。

斯德哥爾摩大學教授愛司坦指出:「每個人出生,腦子裡某些微妙的差異,如感覺神經的靈敏度,可能預定我們先天的氣質,但是後天的刺激卻也會反向塑造腦細胞。」

先天後天共塑造

在他的研究中發現,前腦部化學物質傳導不平衡的小孩特別易怒,在壓力的環境下會產生攻擊行為,研究同樣發現,一個充滿愛的環境,特別是父母親時常給予的擁抱、撫摸,竟也會奇妙的導正化學物質的平衡。

科學已經證實腦血清素不足的人,容易有犯罪的傾向。可是問題並不是那麼單純,因為最新發現,惡劣的生活品質同樣會造成腦血清素的下降。預防人露出劣根性的最好方式,反而是從後天的環境著手。

「所以,人性在人的裡面,也在人的外面。」愛司坦有感而發。

正因如此,隨著腦與心研究的日益深入,許多企圖藉著控制腦來改變人性的例子,可能也會愈來愈多。

一九九三年,當美國大衛教派的成員在德州的農莊內與警方對峙,又宣布要集體自殺之際,美國聯邦調查局有一項出人意外的決定--向俄羅斯的「心理電子武器之父」史密諾夫求助,想利用他所發展的技術,經由電話線傳送改造潛意識的電子訊號,讓莊園中的狂熱分子自動投降。

雖然這項計畫,後來沒有機會付諸實行,然而消息曝光之後,仍讓美國社會為之譁然。因為史密諾夫聲稱透過電子大腦攝影法,他可以「讀」出人的潛意識,而且能夠加以改變。更重要的恐怕是,連美國情治單位也相信這一點。

這個如科幻小說的真實故事,讓人聯想到一九三八年納粹德國的醫生柏格,把猶太人當白老鼠,進行思想改造的腦波訓練。

哲學與腦神經的對話

「美麗新世界」的作者赫胥黎曾經警告,人類可能走上操控心靈的野心之路。目前看來,這樣的誘惑的確隨時存在。

就像,近年來用來治憂鬱症的腦部血清素抗回收劑「百憂解」(Prozac),自從被發現也可以提高人的自信、改善嚴肅不善交際的性格等,便成為許多非憂鬱症患者的「心理整型」藥物,連考試前也要吃一顆。

科學探究人性黑盒子日深,未來似乎有可能帶來更多的心靈整型術。

不過美麗新世界的疑慮,絕對無法偏廢腦的心智研究將帶給人類的價值。

「經濟學人」雜誌將現今腦科學的心靈研究風潮與一九一九年的原子物理、一九四九年DNA的發現相提並論--都是剛剛起步,卻將影響深遠。尤其,它會帶動下一個世紀各個學門跨領域的大整合。

「人就是一個最大的軟體,足以成為各個學門的啟發。」歐洲分子生物中心學者圖資指出。

目前世界各國加入腦與心靈研究的,包括了腦神經、心理、教育、物理、資訊、數學、遺傳、免疫、哲學甚至神學等各個領域的人才。德國去年開始的一項「意識結構與腦化學」的研究計畫,哲學與腦神經學的對話,是其中重要的一環。

台灣也有一群學者,計畫合作進行跨領域的心智科學研究。在當中扮演整合角色的中央研究院數學所研究員李國偉指出:「這是使國內科學界向高難度問題挑戰,進入大格局科學的好機會。」

中央研究院研究員張復,最近進行電腦中文字圖形辨識研究時,就從腦神經系統傳遞、辨認訊息方式得到啟發,希望透過設計讓電腦不只從字元來認字,也能像人腦一樣,由前、後文字的相關性來思考。

無庸置疑的,現代的醫療,也因為腦科學的身心研究,而與古老的思想有了新的結合。例如聖經箴言書上說:「喜樂的心乃是良藥,憂傷的靈使骨枯乾。」如何透過思想的改變來醫治身體的疾病,早已成為許多著名學院重新研究的目標。

當然,最吸引各個領域投入研究的,還是怎麼用實證的方法,解釋人複雜多端的心智活動,如何在腦中進行統合。

在哈佛大學一項「音樂與人的抽象思考」的研究中,一名男子聽到布拉姆斯的匈牙利舞曲時,聯想到小時候姨媽的婚禮,還想到分離與死亡。電腦螢幕顯示,當時此人的大腦顯葉(主管聽覺、時間感)、海馬迴(主管深層記憶)、與腦前葉(感情)之間,充滿了能量與腦啡的流動。一旦用藥物抑制腦部的化學活動,該名男子再聽匈牙利舞曲,卻「沒什麼想像、也沒什麼感覺」

我歌頌身體如電

近來頗為熱門的話題,則是從腦來觀察男女的思考活動。研究證實,從腦來看,男、女的確天性有別;例如男性較不善於認知某些感情,如悲傷,同時男性的左腦與右腦「溝通」的程度比女性少。

除了愈來愈多類似的實驗,也有許多領域的學者試圖建構一些理論。

牛津大學數學家潘洛斯認為意識是量子力學的作用;有些資訊學者則提出人心智的活動,就如同平行電腦的原理一般,不同類型的資訊同時間內透過不同單位來處理,卻也隨時互相在整合。

曾經得過諾貝爾獎的克理克(Francis Crick)則說:「你,你的快樂、悲傷,你的雄心壯志,你的自我意識與自由意志,都只不過是一大群的神經細胞活動罷了。」他提出:人的意識是由腦子不同部位的神經,同步而高頻率的能量傳導所激發出來的。

詩人惠特曼曾說:「我歌頌身體如電。」浪漫的詩意在某種程度上,似乎與克理克的想法不謀而合。

只是科學的理論還是無法說明:為何詩人能夠如此歌頌?為什麼嬰孩聽見母親的聲音,會伸出手、例開嘴微笑?為什麼人在短短數秒鐘,既可以於心中痛斥敵人,又可以懷著懊喪反省自己?為何大文豪雨果要光著身子寫作才有靈感?

「一個細胞的生命」作者生物學家湯瑪士認為,「為什麼?」正是科學難以碰觸的神秘地帶。而科學界企圖透過腦的研究來解析複雜的心智活動,雖然雄心與眼光可能已伸向百里之遙,邁出的步子其實才不過幾尺。

許多人會質疑:如此科學的探索,它的極限何在?

腦神經科學家康士林的說法則是:「腦科學對心靈的探討,猶如一艘剛起飛的太空船,可能航向一個不知邊境何在的宇宙。」

科學不能解答所有的問題,卻能發掘更多的問題。從腦肴心靈,驚異大奇航才剛開始。

本文出自 1995 / 11 月號

第113期遠見雜誌

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