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认知.情感.意志

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第四节 推论:所谓的“神经活动原理”

书籍名:《认知.情感.意志》    作者:詹姆斯.马克.鲍德温



通过前面的讨论,我们现在已经到了可以对“神经活动原理”进行评价的地步,这些原理可从前面引用的更具体的事实中推导出来,而这本身也说明了我们在前面几页描述的概念是正确的。我们现在按逻辑顺序来介绍这些原理。

1.功能特化原理

根据这个原理,神经系统的不同区域具有不同的专门功能。在大脑生理学和解剖学领域,这个原理产生了最为重要的结果。在大脑表层的局部位置,我们也发现了对心理学极为重要的现象。

特化。考虑到下面讨论的几点,我们也许会提到一两个一般现象。大脑的两个半球共同构成了一个二重器官,就像两个眼睛一起行使同一个功能一样。关于大脑的整体功能,我们也许可以说,任何一个半球都可以单独行使好这个功能。完全切除或毁掉一个半球后,大脑并不会有明显损害,至少它的基本统合活动还可以继续正常进行。此外,两个大脑半球还可以同时分开活动,身体右侧器官受左半球运动区域支配,左侧器官则受右半球运动区域支配,这两侧器官可以同时做不同的运动。当然,有些功能只受一个半球支配,而与另一个半球无关。比如,惯用右手的人的运动言语中枢位于左半球。当然,那些只用一只手完成的精细运动如书写,也许也有相应的功能发展。所以,我们不把大脑看作两个相同的器官,其中每一个都可以执行所有的脑力工作,而是把它当作一个二重器官,其功能部分由两个半球分开完成,部分由二者共同完成。也就是说,这些现象使我们得出以下结论:(1)有一类功能同时受两个半球控制,可能得由它们共同执行,也可能由任何一个执行都可;(2)有一类功能专属于某个半球,只能由该半球执行,另一个半球不得参与。

根据在此描述的现象,我们可以把功能分成三大类。

(1)纯粹的反射功能,受脊髓和低级中枢支配。

(2)自动功能,产生于中枢的“中枢”和“脑盖”系统。

(3)感觉和自主运动,受制于大脑皮质。

如果(1)和(2)放一起构成了一种复杂程度,加上(3)后又构成了另一种复杂程度,那么我们可以用图3-11来表示它们的关系,其中回路s、c、mt代表一切非自主反应,s、c、sp、mp、c、mt代表自主反应。

图3-11 s、c、mt=反射回路[(1)和(2)]s、c、sp、mp、c、mt=自主回路[(3)]

为了方便后面讨论,我们可以把高级反应单独拿出来并加以简化,比如简化成图3-12中的“运动正方形”。在这个正方形中,除了之前的三个要素(sp、mp、mt)外,还增加了一个要素(mc),即已完成动作的意识(在图3-11中以虚线mc表示),低级中枢(c)不在考虑之列。

图3-12 运动方形图

从去除了皮质的动物的行为中,我们可以看到皮质除了单纯接收当前刺激并对其做出机械反应外,还能在多大程度上为心理服务。针对这个问题,研究者以青蛙和鸽子为实验对象进行了充分测试。简单地说,实验者发现,在直接相关的环境范围内,它们的生命和反应并未受到损害,它们依然可以存活、呼吸、飞行、看东西、吃食物以及对直接的刺激做出反应;但是,它们不能对间接刺激做出反应,反应大部分不受过去或将来的影响。这些动物缺少了自发性,记忆、概括能力和目的性也都消失了。它们有感觉,但没有知觉,不能对事物进行识别和注意。很明显,这种无脑半球的生物很大程度上不具备协调、记忆、建立联系或者说统觉等功能。根据休谟的知识论,这也指出了我们人类的情况。心理性失明、心理性失聪等术语都是用来描述这种状况的,在这种状况下,我们在生理上仍然看得见,可我们的感觉失去了心理内容。

然而,至于特殊的反应,不同的动物可能具有截然不同的情况。许多在狗和鸟中由低级中枢支配的功能在猴子和人中则是专门由大脑半球支配的,这也证实了上面的观察结果,即曾经是合理理性的反应可能会变成神经性的和机械性的反应。这个被更多实验证明的结论,让我们认识到神经系统在特化方面的巨大灵活性。若这些残疾的动物存活了下来,它们的状况将会改善,会在某种程度上重获自己的智力。

大脑定位。对于一般心理学来说,非常重要的一个问题是,在大脑皮质或灰质中是否存在一些局部区域能给感觉活动和运动活动的执行带来尤为积极的影响。虽然实验结果在这方面分歧很大,但是我们现在一般都认为,确实存在这样的区域,只不过数量有限。运动功能群集在中央沟周围,并且从颅顶向下向前延伸,其延伸路线大致从耳朵口前穿过,腿、胳膊和脸中枢依次向下走。这些器官执行精细动作时涉及的特殊肌肉群,分布在中央沟的两侧。惯用右手的人的言语运动中心位于左半球的第三额回,感觉区域包括位于运动区域后下方的区域,大脑外侧裂基本上是运动区和感觉区之间的水平界限。至于特殊感觉,视觉位于枕叶,包括大脑外侧裂上端的所谓角回。听觉、味觉和嗅觉中枢的位置没那么清楚,大约在颞碟叶,也就是大脑外侧裂下的水平区域。

摧毁人类的额叶似乎会带来一种更高级的“心理性失明”:丧失自主注意、协调和思考的功能。目前广为流传的一个假设是,这些叶是大脑感觉中枢和运动中枢间的联络通道最终聚敛的地方。这个位置与其他区域的失联,将会使后者及其记忆库无法在心理生活中司职。比如,看单词、听单词和说单词这三项功能位于不同的区域,丧失其中任何一项都会损害到言语功能。

2.无异功能原理

有一类现象表明,不同的神经传导通道并非服务于不同的或特殊的力量,相反,它们是一个公共系统的一部分,服务于共同的生命活动。实际上,我们发现,不同的神经通道可以执行彼此的功能。如果把一个感觉神经与一端切断的运动神经相连,并让它在那个位置上生长,那么,这个感觉神经将会与运动神经一起连续地传导运动冲动,相反也是如此。这类实验的范围非常有限,因为我们既不能在中枢层次上又不能在周围层次上更换神经的末端联系,但是我们手头上的实验结果足以确证感觉神经传导束和运动神经传导束的无异原理。当面向中枢应用时,由于表现形式有变,这个原理又称为替换原理。

3.替换原理

此处的问题是:一个神经中枢是否可以执行另一个神经中枢的功能?主要针对动物的大脑定位研究表明,可能确实存在这种功能替换,虽然替换的程度可能十分有限。移除一个皮质中枢后,生物体会丧失某种特殊感觉比如说视觉,或者无法控制某个肌肉区域,要很好地解释这个现象,我们似乎可以假设,一个连续的中枢所支配的功能发生了错位。如果被实验动物存活得足够久,它所丧失的功能将会恢复。这里的“似乎”一词要慎重使用,因为我们仍然还不确定,这种功能丧失的真正原因,是因为正常条件下对此功能进行反应的器官整个坏掉了吗?还是因为这个功能只是部分丧失,而剩余的要素或者是暂时性地受“心理休克”抑制,或者是在电刺激的情况中,受到电流分布的抑制呢?据我们所知,很多针对大脑组织的实验,尤其是那些未能以最大细心执行外科方法的实验,功能丧失的原因总是后一种。事实上,在动物和人类中,这种替换现象很少发生,而这也支持了后一种观点。考虑到这些高级生物体中的神经系统更复杂,分化程度也更高,我们也能够从休克理论中预测到这个结果。不过兔子和狗的功能替换,尤其是视觉功能替换,则可能是建立在一个非常坚固的基础上。

4.特殊联系原理

生物体为功能替换设置的界限可见于贯穿神经系统的“特殊联系”,这个原理包括两点含义:第一,神经传导通道只有在中枢或外周具有清晰的联系时,才是特殊的。这些联系使得传导通道履行一个不变的功能,例如,视神经与视网膜和大脑视中枢有特殊的联系,听神经与耳朵和大脑听中枢具有特殊联系。在这种情形中,特殊的是终端器官或中枢,而非神经束。第二,神经中枢只有在其联系使其必然对一个特定的刺激做出反应时,才是特殊的。例如,视中枢通过视神经而与视网膜形成了特殊联系,声音中枢通过听神经而与耳朵形成了特殊联系,如此等等。引起运动反应的刺激有多少种,这些特殊联系就有多少,因此,特殊的事物归根结底其实是刺激和运动。

5.刺激总合原理

如果刺激轻松冲破了抑制,那么,它就还剩余一部分正能量或者说“分子能”。这种正分子能是用来支持反应或系统消耗的,而负能量则是抑制性的或保守的。所以,剩余的这种能量代表了偏好第二个类似刺激的倾向。所以,当具有相同特征的兴奋不断出现时,就会有某种刺激的总合。以某种旋转方式转动手指后,手指便会为这种运动“做好准备”,它们已经具有了对同一刺激再次做出反应的倾向。前后刺激在神经中枢中的结合,能使反应更顺利发生,而这个结合便是总合现象。对此,我们曾惊讶地发现,当前面的电刺激甚至不足以克服中枢的抑制或惯性而无法引起反应时,这个不充分的刺激也使中枢做好了准备,也就是说,当同样的刺激重复了足够多次数后,中枢最终对刺激做出了反应,这种电刺激的最短间隔为0.001秒。齿轮连续碰击金属片会发出一种听得到的声音,但是单独击打一次则听不到声音。

对于连续的刺激,不同感官需要非常不同的间隔时间来防止刺激总合或刺激融合。手指每秒能区别1000下触击,0.005秒的间隔足够分离开尖锐的声音。一秒钟对前额电击60下以上,刺激就会发生总合。由于视觉后像的停留,视觉的总合作用需要一个更长的时隔,即0.5秒。