习大大关心的心理学问题——解读认知神经科学

　　今年的教师节前夕，习大大到北京师范大学看望在校师生，并参观了北师大的心理学国家重点实验室。参观过程中他向随行的师生提问：“利他行为和利己行为在大脑上有什么差异，有没有客观的指标去测量？能不能通过后天的环境，比如教育的方式去改变人的大脑？”要认真回答习大大的问题，绕不过心理学的一个新分支——认知神经科学。

　　认知神经科学可称得上是心理学圈子里的“新贵”。从20世纪80年代到90年代兴起，认知神经科学至今不过二十多年的历史，是新兴学科；至于“贵”嘛，来听听圈里人的调侃你便知一二了——“以前做心理学研究的，经费几万的样子，后来改名为认知科学，经费几十万的样子，再后来，改名为认知神经科学，经费几百万的样子。”此外，《国家中长期科学和技术发展规划纲要》可是已经将脑科学与认知科学列入八大科学前沿问题之一了，并特别强调了对“脑发育、可塑性与人类智力的关系”的研究，其“贵”又可见一斑。

　　神经科学的前世今生

　　了解一个新的学科和领域，不弄清楚这个领域的来龙去脉，是很难搞清楚它的研究领域的。更何况是带着“神经”这样如此让人联想翩翩的词汇。20世纪60年代，心理学和信息科学擦出火花，并结出果实，认知科学就这样诞生了。认知科学通过测量的方法，试图将人认知外部事物的过程变为计算模型，来深入了解和认识人类的大脑和心智活动。在20世纪90年代，随着磁共振成像仪（MRI）的出现和应用，又促成了认知科学和神经科学的完美结合，由此认知神经科学产生。世界上首个认知科学博士学位在美国麻省理工学院设立，促使了年轻的认知科学进入飞速发展阶段。我国的第一个认知神经科学实验室也是在20世纪90年代建立，认知神经科学研究起步与世界基本同步。

　　认知神经科学的研究旨在阐明认知活动的脑机制，即人类大脑如何调用其各层次上的组件，包括分子、细胞、脑组织区和全脑去实现各种认知活动。其研究模式是将行为、认知过程、脑机制三者有机地结合起来。简而言之，它是研究脑如何创造精神的。枯燥的概念如果让你对认知神经科学到底在研究什么摸不着头脑，那么可以通过下面两个研究热点进一步认识它。

　　大脑可塑性研究

　　很长的一段时间，科学家都认为人类大脑只有在婴儿期和幼儿期的可塑性极强，以后便改变不大。近些年来，科学家才真正开始认识和利用成人大脑可塑性。更加先进的脑成像技术和荧光标记细胞的方法的出现，使科学家可以在大脑学习新的信息的同时对它进行研究，只要能观察到学习时被试脑细胞的活动就能揭示可塑性的机制。习大大关心的问题就涉及大脑可塑性的研究。

　　有趣的记忆

　　在大脑中，神经回路如何储藏回忆？这是认知神经科学研究的有趣的课题。记忆并不像白纸黑字一样写进我们的大脑，不容更改。它倒是像刻在黏土板上，每一次回忆，就像用手指在黏土板划过，原有的字迹慢慢模糊。研究人员通过实验可以成功诱骗小鼠形成完全虚假的记忆。记忆的形成和回忆涉及大脑许多不同部分的工作，对于记忆的探索一直在继续。

　　作为融合了心理学、医学、信息科学、语言学、教育学，甚至哲学等多个学科的认知神经学科，从多个角度去探讨和揭示语言、学习、记忆、思维、情感、社会行为等脑的高级功能，在短短二十几年的时间内取得了令人瞩目的进展，成为当前最热门的交叉研究领域之一。

　　神奇的读心术

　　“你是学什么专业的？”

　　“心理学。”

　　“那你知道我在想什么吗？”

　　传说以上问题是心理学专业的同学们常被问到的脑残问题。这是个老梗了。别那么激动，认识了认知神经科学，你便可以说，“来，妹纸给你扫扫脑看看！”认知神经科学，读心，不是不可能！

　　我们都知道，“心理”的“心”指的是大脑，人的一切活动都是由脑控制的。面对大千世界的万物，我们的大脑是如何感知到的？高兴或悲伤时，大脑是怎么反应的？用语言表达感受，抒发情感时，大脑又是如何指挥的？

　　从人类文明以来，我们大脑与心灵的奥秘的探索从未停止。以前，受科技水平的限制，无数先哲和科学家的视野都被我们自己厚厚的头骨挡在外面，那时候，大脑仿佛是“黑匣子”一般。科学家对脑的研究，主要是通过收集正常人在经历脑损伤而产生的各种认知功能障碍的例证，才可以间接地推断大脑的活动机制，我们知道，病人是可遇而不可求的，因此对大脑的深入研究进展缓慢。

　　而现在，认知神经科学借助常用的研究方法——功能磁共振脑成像技术（fMRI，functional magnetic resonance imaging），可以在毫不损伤被试（被试是指作为被试验者参与实验的人）的情况下，观察人们在进行各种任务时大脑的活动方式，探究人脑究竟是如何运行的。

　　功能性磁共振成像技术（fMRI）是一种新兴的神经影像学方法，它的原理是利用磁振造影来测量神经元活动所引发的血液动力的改变，并由此观察大脑活动。功能性磁共振成像技术（fMRI）具备非侵入性和无辐射暴露性，这就是它能保证对被试无损，并且在研究中广泛使用的重要的原因了，因此在脑功能领域占有重要地位。

　　可以说，功能磁共振脑成像技术（fMRI）之于心理学，如同望远镜之于天文学，显微镜之于生物学一样，有着跨时代的革命性意义。功能磁共振脑成像技术（fMRI）在心理学研究中可谓有代表性的“神奇的读心术”之一了。

　　如果有心理学专业的妹纸真要“扫扫你的脑子”，哈哈，别害怕，她可能是要邀请你作为被试，参与心理学实验。“扫脑子”意思是用功能磁共振脑成像仪，扫描你的大脑，观察大脑活动。至于能扫出什么来，那要看妹纸的实验研究目的是什么了。认知神经科学的研究涉及视觉感知研究、脑疾病的研究（例如AD、脑卒中、药物成瘾等）、学习和记忆研究等，还包括热门的面孔识别和语言障碍等。

　　怎么样？去体验一次利用功能磁共振脑成像仪进行的大脑实验吧，被试费（给被试的报酬）也是不菲的，市场价每小时80~120元呢。只要你的视力达到实验要求或在实验过程中无须利用眼镜，确保体内无植入的金属附件（例如金属假牙、心脏支架等），就通过第一轮的筛选了。为什么要避免金属呢？这是因为在核磁实验扫描好比是在一个巨大的磁场中进行的，一旦你的身体上有附有金属物品，就难逃巨大的吸力了。如果金属是植入你体内的，可是要被连根拔起，带血破肉而出了！所以，参与实验的时候一定要将自己的身体状况清楚告知，可不要为了赚取被试费隐瞒实情，导致如此血淋淋的画面出现啊。

　　回答习大大的问题

　　认知神经科学飞速发展，硕果累累，不胜枚举。不妨让我们透过习大大的问题，来一探认知神经科学的研究成果。

　　习大大的问题是这样的：“利他行为和利己行为在大脑上有什么差异，有没有客观的指标去测量？能不能通过后天的环境，比如教育的方式去改变人的大脑？”

　　答一：“利他”VS“利己”？脑部有差异！利他和利己行为，是两种不同的社会行为方式，社会认知神经科学对其研究甚多，综合来看，大脑运作上确有差异。

　　比如，有国外有研究者通过实验尝试回答“为什么一些人会选择利他主义？”的问题时，让45人选择自己玩电脑游戏或是观看电脑玩游戏，无论选择哪一种方式，只要能够成功完成游戏，他们就能够为自己选择的一家慈善团体挣到一笔捐款。脑功能成像的研究结果表明，当人们试图感知社会关系时，大脑的后上颞叶皮层区域（脑区名称）会出现较高的活跃度，这个结果表明该区域很可能和利他行为有关。

　　答二：大脑后天可塑，教育至关重要“大脑的可塑性”是认知神经科学中的一个重要研究方向。心理学的研究表明，在功能上，大脑具有补偿功能，可以通过学习和训练，使大脑的某一区域的功能由邻近脑区所代替。在“学习与脑的可塑性”的研究方向，目前已经有许多成熟的研究和理论著作。

　　既然我们的大脑可以通过学习和训练发生改变，那么通过早期教育、改善学习环境和提供强化式的训练等后天环境因素是可以影响改变大脑的。另外，值得一提的是，脑的可塑性存在关键期，关键期内效果显著。过了关键期效果不太明显，但作用仍然存在。

　　当然，以上对于习大大提出的心理问题的回答是非常概括和简要的，认知神经科学里的研究结果异常丰富，绝不仅仅是上面提到的这些。看得不过瘾吧，想了解更多得去研究，找本认知神经科学的书籍来读读吧，另外还可以到知网上去搜索新的研究结果。

　　文/北京师范大学 雨桐

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