唐纳德·赫布/海布/简介
作者: 转载 / 6177次阅读 时间: 2009年11月14日
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唐纳德·赫布

唐纳德·赫布 [Donald Olding Hebb 1904.07.22-1985.08.20],加拿大心理学家,认知心理生理学的开创者。出生于加拿大新斯科舍省的切斯特(Chester Basin),逝于加拿大新斯科舍省。

他的父母都是拥有医学博士学位的乡村医生,他是四个孩子中的长子。母亲受 M.蒙台梭利教育思想的影响而成为他的启蒙老师,直到他 8 岁进入学校以前一直接受母亲的教育。他幼年早熟并酷爱阅读,当他进入小学后,10 岁时便升到 7 年级。16 岁时,全家迁往新斯科舍省达特茅斯。1921 年入加拿大东部夏里法斯的达尔豪西大学主修英语,他也想成为小说家,但并不成功。1925 年以最低的学科平均成绩获达尔豪西大学文学学士学位。毕业后,他在原来的乡村教书,23 岁时读到 S.弗洛伊德的著作,对精神分析学说发生兴趣,也认为心理学方面还有许多有待改善的方面,然后进入麦基尔大学心理系研究所成为一名兼读学生(当他是研究生时,他依然在乡村教书),他认为有义务去改善教育实务方面的问题。

他尝试做不同的实验,在一项实验中,他认为额外的学校作业不能用来当做惩罚,这样做会造成学生的负向态度,虽然他认为很多惩罚对于维持秩序是有所帮助的,但是他认为用鞭子打学生手心是错的。他描述到:“有一天我准备打一个男孩,他退缩,以至于鞭子的末梢从他的手边滑过,反而打到我的重要部位,像是打伤了残暴者,我对那个男生说:‘我伤的比你更加严重。’但是我想他并不了解这个笑话。”

在麦基尔大学时他阅读了谢林顿(Charles Sherrington)及 I.巴甫洛夫的著作,发觉巴甫洛夫的理论有其限制性并对其重要性感到怀疑,此间他也在阅读苛勒的的格式塔心理学和拉什利大脑生理学的著作并极有兴趣,1932 年获得硕士学位。1934 年被美国芝加哥大学录取,师从 K.S.拉什利,并和苛勒在那办研讨会。1935 年拉什利接受了哈佛大学的教职工作,邀请赫布一同前往。1936 年,赫布在哈佛大学完成博士学位。其后一年,在哈佛担任教学跟助理的工作。1937 年赫布回加拿大担任蒙特利尔神经学中心与脑科医生潘菲尔德(Wilder Graves Penfield 1891-1976)一起工作,他主要是研究病人手术过后的心理状态,他发现即使实际上大脑额叶有所损伤,但是对智力却没有影响,甚至有智力增加的案例,之后他都是在研究这个问题,后来他提出细胞集合理论来解释知觉及在大量脑组织损伤条件下仍能保持一定智力水平的现象。在这里研究了潘菲尔德的病人五年之后,赫布对智力下了结论:“在幼年时期的经验,正常的发展概念、思考模式、以及组成智力的察觉方式,婴儿脑部受伤会干扰到发展的历程,但是同样的伤害对成人来说就不会干扰到发展的程序。”赫布到此为止完成了三个观察:

  1. 大脑并不是一个简单的配电盘,而是以交互关联的整体在运作。如果是的话,那大量破坏额叶的大脑组织将会变的更加严重。
  2. 智力来自于经验,而不是由遗传决定。
  3. 儿童期的经验比在成年期的经验在决定智力上更显重要。

1939-1942 年转入奎恩斯大学任讲师、副教授。1942 年,拉什利接受了佛罗里达州橘园市(Orange Park)的灵长类生物学耶基斯实验室的主任一职,之后便邀请赫布加入,在耶基斯实验室,赫布研究黑猩猩的情绪跟个性问题,赫布做过许多观察,而这些观察则更进一步的激发他在学习跟知觉的神经生理学理论的研究。以下是他的观察:“黑猩猩看到一部份(如:一个头,或展示人体模型上的手)时,会受到惊吓,或可能好一点,感到害怕”。基于这些和其它的观察,赫布发展他本身对于恐惧的独特解释 [1]。1948 年起,赫布聘于麦基尔大学,历任心理学教授、系主任、校长等职直至退休。在那时候生理心理学并非十分普遍,但赫布雀觉得非常幸运能够得到这份工作。而他认为在他的一生中影响他最深的两个人就是拉什利和潘菲尔德。

赫布以其“赫布律”(Hebbian Rule)而闻名。1949 年,他提出了一个假设,来说明经验如何塑造某个特定的神经回路。受巴甫洛夫著名的条件反射实验的启发,赫布的理论认为在同一时间被激发的神经元间的联系会被强化。比如,铃声响时一个神经元被激发,在同一时间食物的出现会激发附近的另一个神经元,那么这两个神经元间的联系就会强化,形成一个细胞回路,记住这两个事物之间存在着联系。

赫布律基于三个基本假设:

  1. 共同激活的神经元成为联合。
  2. 联合能发生在相邻的或疏远的神经元间,即整个皮层是联合存储。
  3. 如果神经元成为联合,它们将发展成为功能体,细胞集合。

不是所有输入信号都能激发神经细胞产生自己的信号。神经元就像个微处理芯片,它通过突触接收大量的信号,并且不断地把从突触接收到的输入信号进行整合。但不同的是,微处理器有许多输出途径,神经元则只有一个,就是它的轴突。所以,神经元对输入信号的反应方式只有一个:要么通过轴突激发一个冲动,向回路中相邻的一个神经元发出信号,要么相反,不发出信号。

当神经元接收这样一个信号时,它的树突上的跨膜电位差轻微地升高,这种膜电位的局部改变被称为神经元突触的“激发”。当突触快速、高频地激发,就会发生一过性强化,即在短时记忆形成过程中观察到的变化。但是通常单个突触短暂地激发不足以使一个神经元发放冲动,即术语称的动作电位。当神经元的许多突触一起激发,共同的作用下就会改变神经元膜电位,产生动作电位,把信号传递到回路中的另一个神经元。

赫布认为,就像管弦乐队的一个不合拍的演奏者一样,如果神经元上的一个突触不能和其他的突触同步激发,就会被当作蹩脚的角色剔除。但是那些同步激发的突触 - 其强度足以使神经元发放动作电位 - 就会被强化。这样一来,大脑根据神经冲动流的方向,发展神经回路,逐步精化和完善,建立起大脑神经元间的网络联系。

他的《行为的组织》一书书中有一个后来被广泛引用的段落:“当细胞 A 的一个轴突和细胞 B 很近,足以对它产生影响,并且持久地、不断地参与了对细胞 B 的兴奋,那么在这两个细胞或其中之一会发生某种生长过程或新陈代谢变化,以致于 A 作为能使 B 兴奋的细胞之一,它的影响加强了。”这个机制以及某些类似规则,现在称为赫布律,又称突触学习学说。

赫布律的主要理论名词是“细胞集合”(cell assemblies)和“阶段顺序”。细胞集合是与环境事物连结的神经细胞组。假如与此神经细胞组联结的事物没有出现,而此神经细胞组则会经验到此物体的观念。任何重复的刺激会在脑中兴奋一群特定的细胞。这一群细胞分布在大脑皮层、间脑(视丘与下视丘)以及基底核,可以在刺激的触发下暂时成为一封闭系统,透过他们之间众多的联络神经,使兴奋活动在系统内维持一段相当的时间。细胞集团理论有下列的特性:

知觉获知是在神经系统中的表征是一群而不是一个细胞,因此这是一个较为分散的表征系统。同时,表征不同的心智活动,并不完全系于细胞的独特身份,因为一个细胞可同时参与几个细胞集团。

在细胞集合中,无论是组成分子或是联络通路,均有相当程度的余裕性,所以容许神经系统有部分的破坏,依然能执行所负担的功能。同时这些平行通路可容许由不同的部位到达兴奋全体的目的。

细胞集合的成立虽然依赖连结,但连结的成果并非使刺激直通于反应,而是在中枢建立一个有缓冲作用(使刺激的影响能盘桓较久)的回路。

人的大脑神经元运作的方式的确和原子内粒子的运作方式类似,人类的大脑的确是所有神经网络的总和。每个神经元本身并不重要,重要的是这些神经元怎么联合起来,联合起来可以做些什么事,这才是的细胞集合的核心。

阶段顺序是一连串交互关联的细胞组合。如果在一个环境中,一连串的事件典型地同时发生,这在神经层次上则代表着阶段顺序。阶段顺序的激发导致了相关观念的产生,阶段顺序在多次进行后,往往有跳跃的现象出现,这种在细胞集合或阶段顺序熟练运作后所产生的精简过程称之为分馏化。分馏化的存在隐含着一项知识在熟练之后,只需触动较少的神经细胞,便可引发该项知识。这说明何以破坏成人皮层前叶并不影响其智力。早期的学习依赖细胞集合的建立或阶段顺序的安排。后期的学习则注重阶段顺序的重新整合。对于赫布来说学习有二种。第一是在幼年时期缓慢建立的细胞组合及阶段顺序。第二是可以描述成人生活特征的顿悟学习。成人的学习是把细胞组合及阶段顺序重加安排,而不涉及它们的发展。

他对记忆也有所研究,赫布相信有两种记忆:长期记忆和短期记忆。短期记忆持续时间不超过一分钟,而且与由环境事件所引发的反射神经活动相联结。如果一个经验重复足够的次数,此经验就可储存在长期记忆中。短期记忆转化为长期记忆的过程就称为凝固作用。如果在凝固作用期间发生了创伤经验,那么短期记忆就无法转化为长期记忆。研究指出:全部的凝固作用大约要持续一小时的时间。大脑结构显示出凝固作用的核心是在海马。

感觉剥夺阻碍了正常的认知功能,因为它阻碍了在神经回路和环境之间的关系。感觉剥夺研究的结果显示有机体需要正常的刺激,就如同他们需要食物、水、和氧气一样。研究指出:饲养在充实环境下的动物比饲养在比较简单的感觉环境下的动物,有较好的学习。赫布对此的解释是:饲养在充实环境下的动物发展了较复杂的神经回路,能应用到新的学习。由此他提出为了保证成熟个体心智健康的发展,有必要接触多样化的环境刺激。在哲学上,赫布是一个宿命论者,相信自由意志为生物学上可以观察到的现象。在赫布看来,哺乳动物具有摆脱眼前环境控制而进行思维的能力。高等哺乳动物尤其能按内部而非外来的计划活动。从生物上来说,这就是自由意志。

在儿童语言发展研究方面,他支持先天与后天相互作用论。他认为,婴儿在出生时就对人类言语的声音模式具有特殊敏感性,脑中具有接收、理解和生成言语的特殊结构。但是要使这种结构产生言语功能,还需要有适当的环境和经验的作用。这就是说,人类之所以有言语功能,一方面是因为大脑中先天就有专司言语功能的特殊结构(言语中枢),具有处理抽象语言符号的能力,另一方面则是因为后天经验的作用和语言环境的影响。目前,赫布的上述观点已为国际学术界所普遍接受。

赫布在 1974 年麦基尔大学退休之后为名誉教授,搬到出生地新斯科舍省切斯特附近的小农场,他在心理学上跟医学上依然保持活跃。1952 年的当选为加拿大心理学会主席。1959 年当选为美国心理学会主席,曾获得 8 个荣誉博士学位。1958 年获沃伦金质奖章,1961 年获美国心理学会卓越科学贡献奖。

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