關(guān)注視頻號：丘腦大叔

早上好，我是腦叔，一個(gè)愛聊腦的家伙。

現(xiàn)在，請你想象一個(gè)蘋果，任何蘋果。

只要你沒有想象障礙（無法在腦海中想象事物），這個(gè)指令就會觸發(fā)大腦活動(dòng)，與你用眼睛看到現(xiàn)實(shí)世界中的蘋果時(shí)發(fā)生的大腦活動(dòng)驚人地相似。這種神經(jīng)重疊是高效的，因?yàn)閮煞N情況都需要大腦的視覺系統(tǒng)執(zhí)行許多相同的任務(wù)。但這也引出了一個(gè)問題：我們的大腦如何區(qū)分現(xiàn)實(shí)和想象？

神經(jīng)科學(xué)家現(xiàn)在開始理解處理這種區(qū)分的大腦回路。在最近發(fā)表在《神經(jīng)元》雜志上的一項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大腦區(qū)域，它會產(chǎn)生所謂的“現(xiàn)實(shí)信號”。該信號隨后由另一個(gè)大腦區(qū)域進(jìn)行評估——當(dāng)該區(qū)域功能異常時(shí)，與精神分裂癥有關(guān)。理解這個(gè)現(xiàn)實(shí)監(jiān)測回路可以幫助科學(xué)家理解，甚至可能治療精神分裂癥和其他損害現(xiàn)實(shí)辨別能力的疾病。

我們傾向于認(rèn)為我們像攝像機(jī)一樣客觀地記錄照射到眼睛的光線，從而如其本然地感知現(xiàn)實(shí)。但隨著眼睛的信息流入大腦，它變得更加抽象和主觀；在大腦早期視覺處理區(qū)域辨別出的線條和顏色，在到達(dá)更高層次的皮層網(wǎng)絡(luò)時(shí)，會轉(zhuǎn)化為概念和意義。

這種“自下而上”的處理只是故事的一部分。信息也可以“自上而下”地流動(dòng)，更高層次的認(rèn)知會影響感知。你可以在模糊錯(cuò)覺中看到這一點(diǎn)，在這些錯(cuò)覺中，你的期望決定了你所看到或聽到的內(nèi)容。又或許，你一直在焦急地等待著一位訪客，即使門口沒有人，你也一直以為聽到了敲門聲。

“感知并非只是一個(gè)被動(dòng)的過程，”耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院精神病學(xué)副教授菲利普·科萊特（Philip Corlett）說道（他并未參與這項(xiàng)新研究）。“來自認(rèn)知的下行信息塑造了我們的感知，然后來自感知的上行信息可能會改變我們的信念?！?/p>

自下而上和自上而下的過程都有助于我們的視覺體驗(yàn)——但自下而上的過程對于感知外部世界可能更為重要，而構(gòu)建心理圖像通常受自上而下的指令控制。但鑒于這兩種過程都會在相同的區(qū)域產(chǎn)生活動(dòng)，大腦是如何保持現(xiàn)實(shí)的連貫性的呢？為了探究這個(gè)問題，研究人員在參與者接受腦部掃描儀掃描時(shí)，向他們展示了一些難以辨認(rèn)的圖案。參與者觀看一個(gè)有類似靜態(tài)噪聲背景的屏幕，屏幕上有時(shí)會覆蓋一層微弱的對角線條紋圖案。這些條紋可能向右或向左傾斜。

參與者被要求在觀看屏幕的同時(shí)，在腦海中想象一個(gè)向左傾斜或向右傾斜的圖案，然后被要求指出其中一個(gè)圖案是否真的出現(xiàn)了（有一半的情況是真的）。有時(shí)屏幕上顯示的圖案與他們想象的圖案相同，有時(shí)顯示的是相反的圖案，或者什么也沒有。

當(dāng)參與者尋找并想象相同的圖案時(shí)，他們更有可能說自己看到了——即使圖案并不存在——這表明他們把想象誤認(rèn)為現(xiàn)實(shí)。參與者還表示，當(dāng)存在圖案且與他們想象的內(nèi)容匹配時(shí)，他們的心理意象就會更加生動(dòng)。這表明感知也能影響想象力。

功能性磁共振成像 (fMRI) 腦掃描顯示，當(dāng)受試者報(bào)告看到某種圖案（無論是真實(shí)的還是想象的）時(shí)，大腦中某個(gè)區(qū)域會更加活躍。“大腦中有一個(gè)靠近太陽穴的區(qū)域，叫做梭狀回（fusiform gyrus），無論你看到什么還是想象什么，它都會活躍，”該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、倫敦大學(xué)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)家納丁·迪杰斯特拉 (Nadine Dijkstra) 說，“最令人驚訝的是，我們發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域的激活程度可以預(yù)測你是否認(rèn)為某事是真實(shí)的，即使它是想象出來的?！?/p>

研究人員將梭狀回的這種活動(dòng)稱為“現(xiàn)實(shí)信號”，他們的研究結(jié)果表明，它是由心理意象和感知活動(dòng)的總和形成的。研究人員認(rèn)為，該信號隨后由另一個(gè)區(qū)域——前島葉（anterior insula）進(jìn)行評估，該區(qū)域在參與者完成任務(wù)時(shí)處于活躍狀態(tài)。研究結(jié)果表明，前島葉評估現(xiàn)實(shí)信號并做出“是或否”的決定；活動(dòng)超過某個(gè)閾值感覺是真實(shí)的，而低于該閾值的活動(dòng)則會讓人感覺是想象的。

這種安排在大多數(shù)情況下應(yīng)該能夠正常工作，因?yàn)楦兄认胂竽墚a(chǎn)生更強(qiáng)烈的活動(dòng)，所以它通常會產(chǎn)生高于閾值的信號；而想象通常不會。這被認(rèn)為是由于形成意象時(shí)缺乏自下而上的感覺輸入，意味著某些感覺神經(jīng)元群未被激活，從而整體上產(chǎn)生較少的活動(dòng)。這可以解釋為什么只要一切正常，心理意象就不會產(chǎn)生跨越現(xiàn)實(shí)閾值的信號。

但這種運(yùn)作方式仍然存在混淆想象和感知的可能性。不難想象，如果該回路的某些部分出現(xiàn)功能障礙，可能會導(dǎo)致對現(xiàn)實(shí)的錯(cuò)誤判斷。例如，如果梭狀回在想象過程中產(chǎn)生的信號過強(qiáng)，或者前島葉的閾值過低，想象就可能被誤認(rèn)為是現(xiàn)實(shí)?！熬穹至寻Y與前額葉皮質(zhì)和前島葉的異常有關(guān)，這表明精神分裂癥患者的幻覺可能是由于現(xiàn)實(shí)閾值設(shè)定問題造成的，”迪杰斯特拉說。

類似情況也可能發(fā)生在幻聽中，幻聽通常表現(xiàn)為聽到聲音。2016年的一項(xiàng)研究要求健康的參與者（他們有不同程度的幻覺傾向）聆聽被噪音掩蓋的句子，同時(shí)在腦海中默念相同的詞語作為內(nèi)心語言。有幻覺傾向的參與者更有可能報(bào)告在這樣做時(shí)聽到聲音，無論是否存在聲音?？迫R特表示，這與迪克斯特拉及其同事的研究結(jié)果驚人地相似，因?yàn)檫@說明幻聽是由人們將內(nèi)心的聲音誤認(rèn)為是外部聲音引起的。

雖然幻覺通常被認(rèn)為是精神分裂癥等精神疾病的癥狀，但許多其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病也與幻覺有關(guān)。例如，大約40%的帕金森病患者會出現(xiàn)視覺幻覺。格拉斯哥大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家拉爾斯·穆克利（Lars Muckli）表示，未來針對易出現(xiàn)視覺幻覺的人群開展的研究可以測試“他們錯(cuò)誤感知事物的想象水平是否與不易出現(xiàn)幻覺的對照組不同”。

如果真是這樣，那么現(xiàn)實(shí)監(jiān)測回路或許可以成為幻覺治療的目標(biāo)。“最終或許可以通過訓(xùn)練、神經(jīng)反饋（神經(jīng)反饋技術(shù)可以實(shí)時(shí)讀取大腦活動(dòng)，從而教會人們?nèi)绾坞S著時(shí)間的推移調(diào)節(jié)大腦活動(dòng)。）或腦刺激來重新校準(zhǔn)一個(gè)人的現(xiàn)實(shí)閾值，”迪杰斯特拉說道。

不過，為了證明因果關(guān)系，迪杰斯特拉和其他研究人員首先需要測試刺激梭狀回是否會使人們感覺某些事物更真實(shí)或更不真實(shí)?！斑@在技術(shù)上非常困難，所以這是一個(gè)長期項(xiàng)目，但我們計(jì)劃這樣做，”迪杰斯特拉說。

研究人員還想了解心理圖像在現(xiàn)實(shí)世界中的可信度是否會影響該大腦回路的活動(dòng)?！拔覀冇幸粋€(gè)關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界中可能發(fā)生的事件的模型，它可能也會影響到我們的決策過程，”迪杰斯特拉說?！凹词鼓惴浅７浅Ｉ鷦?dòng)地想象一頭粉紅色的大象，你可能仍然不會認(rèn)為它是真實(shí)的，因?yàn)榉奂t色的大象根本不存在?！?情境至關(guān)重要。無論大象是不是粉紅色的，它出現(xiàn)在你客廳里的可能性都很小?！斑@實(shí)際上是我們現(xiàn)在正在進(jìn)行的一個(gè)實(shí)驗(yàn)——觀察情境對此的影響，”迪杰斯特拉說?！斑@絕對是一個(gè)重要因素?！?/p>

原文作者：Simon Makin

原文參考：http://scientificamerican.com/article/newfound-reality-signal-helps-the-brain-tell-imagination-from-real-life/

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腦叔創(chuàng)建了一個(gè)名為“丘腦大叔·大腦管家”的知識星球。我把它定位為一本持續(xù)更新的大腦進(jìn)化訓(xùn)練指南，專注于分享認(rèn)知行為與健康知識，陪伴腦友解決認(rèn)知與情緒問題，提升大腦能力、推動(dòng)自我進(jìn)化，助你收獲更幸福的人生。