大脑如何保护我们的自我意识
作者: mints编译 / 1170次阅读 时间: 2022年4月19日
来源: Robert Martone 文 | SA Mind 标签: 脑神经科学 自我意识
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大脑中的腹内侧前额叶皮层是我们思考现在和未来,并形成/维持一致的身份认同能力的关键所在。我们都是时间旅行者。我们每天都会跟随时间的推移经历一些新的事情。在这个过程中,大脑神经细胞之间的无数连接会重新调整、为这些体验提供便利。这就好像我们每天都在重新组装自己,在物理时间的推移过程中维持着我们自己的心理结构,因此,把我们的核心身份凝聚在一起的粘合剂就是记忆

除了物理时间的旅行之外,我们也会体验到精神时间的旅行。我们通过记忆回顾过去,然后想象明天或明年可能会发生来什么,以此进入未来的精神之旅。当我们这样想的时候,我们觉得现在的自己、回忆往昔的自己,以及想象未来的自己,都是我们自己。

发表在《社会认知与情感神经科学》(Social Cognitive and Affective Neuroscience,SCAN)杂志上的一项新研究[1]探索了大脑中的一个特定区域如何帮助我们把现在和未来自我的记忆整合在一起。当这部分脑区受损时,就会出现身份认同(identity)困难。这个被称为腹内侧前额叶皮层(ventral medial prefrontal cortex, vmPFC)的区域可能会产生(produce)自我的基本模型,并将其置于心理时间之中。这项研究表明,上述过程可能是我们的自我意识的来源。

心理学家很早就注意到,我们的大脑处理自我信息的方式和处理其他细节的方式大不相同。我们更容易回忆起一些和自我有关的记忆,而不是其他形式的记忆。这些结论得益于自我参照效应(self-reference effect, SRE)——我们思想中和自我有关的信息在这种效应中有着一种特权,而且更加显眼。

自我相关记忆(Self-related memories)既不同于情景记忆episodic memory——与特定事件和经历有关的记忆范畴,也不同于语义记忆semantic memory——与更一般的知识有关,如草的颜色和季节特征。因此,这些自我参照效应(SREs)是研究自我意识如何从大脑运作中浮现而出的方法,多个研究小组一直都在深入的研究这个领域。

例如,之前的研究[2]使用功能性磁共振成像(fMRI)来识别被自我参照激活的脑区。功能性磁共振成像(fMRI)通过测量血液的流量了解大脑不同区域的活动程度。这些研究确定内侧前额叶皮层(mPFC)与自我思考有关。mPFC可进一步分为上部和下部(分别称为背侧和腹侧),这两个区域对自我相关思维有着不同的贡献。背侧部分可以区分自我和他人[4],似乎与任务有关;而腹侧部分(vmPFC)对情绪处理的贡献更大。

在这项研究中,研究人员利用自我参照效应评估了腹内侧前额叶皮层(vmPFC)脑损伤患者现在和未来的自我记忆。科学家们研究了7名该区域出现病变的人,并将他们与8名大脑其他部位有损伤的人以及23名没有脑损伤的健康人组成的对照组进行了比较。

通过比较,科学家们研究了普通的或腹内侧前额叶皮层的损伤是否会影响自我参照效应(SRE)。研究中的所有人都进行了彻底的神经心理学评估,以确认他们的各种认知都处在正常范围之内(这其中包括言语流利性和空间短期记忆的测量)。然后,研究人员要求参与者罗列出一些形容词来描述自己和一位名人,以形容现在和未来10年的状况。随后,研究人员要求参与者必须回忆这其中的一些相同特征。

研究人员发现,对照组中的人能够回忆起更多与现在和未来自己有关的形容词,而不是和名人相关的形容词。也就是说,他们发现,自我参照效应延伸到了未来和现在的自我之中。尽管与健康参与者相比,脑损伤患者在回忆未来自我细节方面的能力有所下降,但自我参照效应仍然适用。

然而,对于腹内侧前额叶皮层(vmPFC)受损的参与者而言,结果明显不同。vmPFC出现病变的人几乎没有、或根本没有能力回忆和自我有关的特征,无论时间背景如何。

与其他参与者相比,他们对(现在的或未来的)名人形容词的识别能力也显著受损。此外,与研究中的其他人相比,vmPFC出现病变的参与者对一个人拥有某种特质的能力缺乏信心。所有这些证据都表明,vmPFC在身份认同的形成和维持中起着核心作用。

这项新发现之所以有趣,有几个原因。

首先,脑损伤可以帮助我们了解相关脑区的正常功能。vmPFC的损害与人格改变、情绪迟钝以及情绪和执行功能的许多变化有关[5]。这一区域的损伤通常与胡言乱语(confabulations)有关[6],即,他们会充满信心地讲述一些错误的记忆[7]。虽然人们可能会认为胡言乱语是故意或创造性的谎言,但胡言乱语的人并不知道自己的故事是假的。相反,他们的困惑可能源于记忆检索和监控机制的失灵。

总体上而言,这项研究有助于阐明维持核心身份感所必需的自我相关记忆如何依赖于vmPFC的功能。

那么,我们过去的自己又依赖什么呢?

奇怪的是,在之前的研究中,研究人员要求参与者考虑过去的自我时,MPFC的激活程度并不比考虑其他人时更高[8]。这意味过去的自我似乎与我们自己格格不入,仿佛它们是另一个人[9]。

为了理解这种区别,科学家们提出了一种观点,即,也许我们在判断过去的自我时不太友好,可能我们主要是利用过去来构建当前的积极的自我形象[10]。换句话说,因为我们可能认识到过去自我行为中的缺陷,所以我们倾向于与曾经的自己保持距离。

因此,对于理解我们的大脑和思想如何构建我们当前的身份而言,探索现在和未来的自我,就显得至关重要。

mPFC在回忆当前细节和想象未来细节的过程中很重要[11],这是有道理的。包括mPFC在内的前额叶皮层形成的网络,参与了未来的计划。该网络还包括海马体,海马体对情景记忆的形成至关重要,可以在时间上把瞬间记录为连续的事件[12]。

研究人员在以往的研究中发现,操纵海马体的活动会改变创造性[13],以及对未来的想象,这表明,在想象未来的过程中,支持记忆的大脑结构的海马体起着重要作用。事实上,虽然我们经常认为记忆大脑是准确而冷静的记录设备,但一些学者认为大脑更具想象特征[14]。

和未来有关的思想对人类状况的重要性体现在神话人物普罗米修斯(普罗米修斯的名字意思是“先驱者”)身上,他是艺术和科学的守护神。

在希腊传说中,他用粘土塑造人类,并把火种和工艺技能赐予了人类,他的故事展示了想象新奇未来的力量。尽管人们还在争论,思考未来是否是人类独有的特征[15](例如,像西部灌丛鸟这样的鸟类似乎在预测和计划未来的食物需求),但是很明显,思考未来在人类进化中起到了重要作用[16]。

这种能力可能促进了语言的发展[17],并且在人类的互动中起着至关重要的作用[18],而vmPFC在评估和利用社会情景中起着核心作用。正是这项新的研究,让我们比以往任何时候都更清楚这种核心能力位于大脑的哪个区域。

作者罗伯特·马通(Robert Martone)是研究神经变性(neurodegeneration)的科学家。他利用业余时间划独木舟,翻译文艺复兴时期的意大利文学。

参考文献

【1】Stendardi, D., Biscotto, F., Bertossi, E., & Ciaramelli, E. (2021). Present and future self in memory: the role of vmPFC in the self-reference effect. Social cognitive and affective neuroscience, 16(12), 1205–1213. https://doi.org/10.1093/scan/nsab071

【2】Kelley WM, Macrae CN, Wyland CL, Caglar S, Inati S, Heatherton TF. Finding the self? An event-related fMRI study. J Cogn Neurosci. 2002 Jul 1;14(5):785-94. doi: 10.1162/08989290260138672. PMID: 12167262.

【3】Gusnard, D. A. , Akbudak, E. , Shulman, G. L. , & Raichle, M. E. . (2001). Medial prefrontal cortex and self-referential mental activity: relation to a default mode of brain function. Proceedings of the National Academy of Sciences.

【4】Wittmann, M. K., Trudel, N., Trier, H. A., Klein-Flügge, M. C., Sel, A., Verhagen, L., & Rushworth, M. (2021). Causal manipulation of self-other mergence in the dorsomedial prefrontal cortex. Neuron, 109(14), 2353–2361.e11. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2021.05.027

【5】Schneider, B., & Koenigs, M. (2017). Human lesion studies of ventromedial prefrontal cortex. Neuropsychologia, 107, 84–93. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2017.09.035

【6】Ghosh, V. E. , Moscovitch, M. , Colella, B. M. , & Gilboa, A. . (2014). Schema representation in patients with ventromedial pfc lesions. Journal of Neuroscience, 34(36), 12057-12070.

【7】Hebscher, M., & Gilboa, A. (2016). A boost of confidence: The role of the ventromedial prefrontal cortex in memory, decision-making, and schemas. Neuropsychologia, 90, 46–58. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2016.05.003

【8】D'Argembeau, A., Feyers, D., Majerus, S., Collette, F., Van der Linden, M., Maquet, P., & Salmon, E. (2008). Self-reflection across time: cortical midline structures differentiate between present and past selves. Social cognitive and affective neuroscience, 3(3), 244–252. https://doi.org/10.1093/scan/nsn020

【9】D'Argembeau, A., Feyers, D., Majerus, S., Collette, F., Van der Linden, M., Maquet, P., & Salmon, E. (2008). Self-reflection across time: cortical midline structures differentiate between present and past selves. Social cognitive and affective neuroscience, 3(3), 244–252. https://doi.org/10.1093/scan/nsn020

【10】Wilson, A. E., & Ross, M. (2003). The identity function of autobiographical memory: time is on our side. Memory (Hove, England), 11(2), 137–149. https://doi.org/10.1080/741938210

【11】 DOI: 10.7554/eLife.68795

【12】DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3157-20.2021

【13】Thakral, P. P. , Madore, K. P. , Kalinowski, S. E. , & Schacter, D. L. . (2020). Modulation of hippocampal brain networks produces changes in episodic simulation and divergent thinking. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(23), 202003535.

【14】 Richter, B. N. . (2020). Michaelian, kourken. mental time travel: episodic memory and our knowledge of the personal past. cambridge, ma: the mit press, 2016. Intuitio, 13(1), e34538.

【15】Roberts W. A. (2007). Mental time travel: animals anticipate the future. Current biology : CB, 17(11), R418–R420. https://doi.org/10.1016/j.cub.2007.04.010

【16】Boyer P. (2008). Evolutionary economics of mental time travel?. Trends in cognitive sciences, 12(6), 219–224. https://doi.org/10.1016/j.tics.2008.03.003

【17】Corballis M. C. (2013). Wandering tales: evolutionary origins of mental time travel and language. Frontiers in psychology, 4, 485. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2013.00485

【18】DOI: 10.7554/eLife.64983

 

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