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基础认知的生成(整理)

2020-03-25 17:07 作者:一之上调和  | 我要投稿

1.基础认知的生成

1.1基础认知的神经心理学模型为:客观环境刺激感觉器官→通过感受器转换为电化学信号→外周传导→在颅神经或脊髓中集束上传→神经核团的分类汇集与初级处理→投射至高级中枢的特化处理区域进行转码→提取与精炼属性→整合属性与提取经验记忆→修正纠错与相互映射→生成基础认知。

1.2躯体感觉与内脏感觉经由外周感受器收集外界信息后转换为化学与电信号,大部分此类转换最终都是基于细胞膜表面的离子通道的开放与细胞电位变化完成的,部分特殊感受器(如视觉、听觉与前庭平衡觉)在这之前可能还会使用到更加复杂和有趣的宏观水平结构。

1.3这些大量且分散的信号借由外周神经的集束而汇合到一起,其中躯体的神经大多经由重要的神经主干进入到脊髓的中枢上行通路中。而特殊感受神经则大多直接进入位于脑和脑干的神经核团,嗅神经可直接进入中枢。

1.3.1因此推测嗅觉可能为一种相对原始的感觉,或许是早期生命形式中对环境中化学变化的感知能力以嗅觉的形式被整合至高等生物的感觉系统中。其对应的嗅中枢也离边缘系统(边缘系统曾在19世纪初之前被称为嗅脑)很近,嗅觉极有可能会作为一种类似于内脏感觉的形式从而更多的参与边缘系统的功能,而非主要在大脑皮质参与基础认知的生成,嗅中枢损伤实验中也发现了嗅中枢本身的广泛联结与功能分散的性质(也是为屈指可数的拥有可以再生的中枢干细胞的区域),失嗅者多见于鼻炎、肿瘤引起的周围神经损伤而非脑血管意外、脑外伤与肿瘤引起的脑损伤。这一猜想可能为基于嗅觉的气味治疗提供理论基础,目前已有人尝试开发这类疗法。于此相似的还有味觉(味觉中枢位于岛叶与颞叶与顶叶的一部分深部),这可能与这两者均为化学感觉,从而在发生进程中相对古老有关。

1.4神经上行系统类似于一种“集合物流通路”,其中特殊躯体感觉会被分类归至各个神经核团中,各个神经核团即汇集相对应的特殊躯体感觉(分类站)。而一般躯体感觉则继续上行进入丘脑核团或经内囊投射至皮质,特殊的内脏感觉多数直接进入丘脑并在边缘系统中循环,可能有少数会继续投射至大脑表面皮质。在这个过程中感觉被分类集束,高度集中于核团中,除了继续向上把信息投射至大脑皮质之外,这些核团本身也可以进行一些基础的反射功能,或者进入脑干的低级中枢进行基础的生理反射以及进入一些下行运动核团和小脑中协助运动规制。

1.5感觉经各种投射路径后,直接分别到达特定区域的大脑皮质中,这些大脑皮质为基础感觉中枢(也叫一级区),相当于将核团中集束的信息进行细分处理,其在功能位置的分布上具有鲜明的特点。其中一般躯体感觉进入顶叶前的中央后回,下肢与生殖器等较原始的肢体感觉区域位于内侧,上肢与颅面部等较高级的肢体感觉位于外侧。视觉由外侧膝状体核团换元后投射至枕叶后部距状裂周围的视中枢中,皮质分布与视野呈上下左右掉的特性,整个视觉通路相对复杂,因此对视野的检查可以提示脑损伤的具体部位。听觉由内侧膝状体核团换元后投射至颞叶外侧临近中央后回外侧缘底部的部位,这里损伤会出现感觉性失语,癫痫异常放电时出现听觉过敏与无具体意义的幻听。味觉由脑干上的面神经与舌咽神经的感觉核采集舌的感觉信号后投射到岛叶,并与嗅觉类似的更多参与边缘系统及其之下级中枢的内脏反射中。在这个投射至皮质的过程中,信息被编写为中枢感觉语言,相当于一次转码,但并没有内容上的变化。

1.6此后感觉在初级联络区(位于基础感觉中枢的周围,也被称为二级区)中被简化与提炼成许多单一的属性,如视觉会被拆解为相对的色相、对比度、透明度等等,值得一提的是,这些属性在本质上都是相对属性,也就是说,不会得出定量的值,而是一个相对量的值,甚至这种属性本身的值就是一个相对定量的赋值,例如“比较大、比较小、和平时见的东西来讲要大/小、在‘0-100’的相对数中处于哪个位置等等”(采用经验论入路,要生成定量的数值则需要进入到更加高级的联络区中去,而这将使用到所谓的理性,但这个理性并不同于高级理性,我认为这是理性主义的一种误会,他们将高级认知的功能错认为理性,并把这种神奇的能力放大并覆盖了额叶功能从而产生了错误的认识,导致了近代史上的一系列悲剧)。值得一提的是这里实际上已经使用到了长期记忆与经验了,因为海马作为一个临时内存,其功能之一,就是将短期记忆固化为长期记忆,这个过程目前推测是通过调节皮质新突触的形成来达成的。

1.6.1这里我使用了功能区的模型,而非目前前沿的模块式模型,也就是常见的按数字分的脑区,之所以这样做,一是没有必要,因为我也记不住,其次是没有实用价值,可能就实证科学角度来讲,更加利于研究,但是同时也有一些研究表明这些脑区的功能可因为文化习俗和个人的成长环境与病损的问题而出现一些明显的偏移,如果只是就大多数情况来讲具有一定的价值,但一旦进入病理性与精神病性(由于脑的功能性重组)的临床问题时,就多半无法继续使用了。

1.7再这之后,各个感觉的初级联络区中的信息在高级联络区(位于初级联络区的周围,通常也是两个感觉区域的交界处,也被称为三级区)进行整合。例如视觉与躯体感觉相互整合并提取记忆与经验后,就可以生成“质感”的属性,通过对视觉经验与躯体感觉经验的结合,可以整合出更加复杂和详细的属性。实际上对一些简单事物的认识到这一步就可以用于单纯的中枢反射工作了(例如看到明亮、火红、周围纹理的扭曲、运动的现象,再结合躯体感觉传来的热的感觉,得出危险的结论,然后触发反射驱动躯体远离危险的区域,这个反射过程并不依靠新皮质主导,而是由),对于较为低等的动物而言,大部分情况下认知也就止步于此。

1.8最后,在角回(又称读写中枢),也就是颞、顶、额三个脑叶的交界处,最完善的基础认知被整合出来。在这个地方,属性全部整合到一起,然后生成某个印象,通过将印象与记忆和经验匹配,从而对印象进行“命名和标记”,这在人类的认知系统中会引起非常复杂的现象,但就结果来讲——人类可以使用“语言”了。这种情况在部分高等动物中也存在,但是由于它们缺乏固定经验与认识,所以无法进行高效的交流,但这并不代表这项功能在个体中不存在,而人类之所以能够借由语言共享认知与感受,就是因为人类有一套在群体中流通的相同的经验记忆,人类个体通过文化传承与对文化的学习,绝大部分都掌握有这样一套通用语言的经验记忆,一套表现相同的编码形式,保证任何人都能读取,以及个体定制但整体相近的编码与解码的方式,这保证了语言的流通顺利,以及个体对语言理解的同一性,但也不可避免留有一定的个体异质性,因为虽然最后压制出来的语言是相同的(作者只写了一个哈姆雷特),但每个人的解码与压制过程是个人且私密的(所以一千个人眼里有一个哈姆雷特)。

1.8.1阳性精神分裂症状一直被认为是边缘系统DA功能异常亢进所致,其中包括妄想的一些思维内容障碍,就与认知的最后阶段有关。这有可能是印象激活了错位的记忆经验,又或者是形成了强度异常的映射联系有关。有意思的是,一项最新研究表明,难治性精神分裂中的几个较为显著的特异性症状中,与认知错位的关联度相当高,个人认为可能与长期的认知错位导致新突触的形成和映射形式的固化状态(强固且难以抑制的不受控回路状态)有关。从另一方面提供印证的,则是谵妄状态下的病理生理问题,这在神经医学中被称为急性脑综合征,与较广泛的非特异性脑损害有关系,因此虽然谵妄会表现出很多精神病性的症状,但其妄想与幻觉的性质与精神分裂又有所差别,谵妄状态下的幻觉与妄想通常伴有强烈的情感色彩(恐惧、焦虑),并且有理可循,与个体的文化及教养密切相关,这提示了整体大脑的联系网络并没有太大的问题,更多的是一种由于器质性问题引起单纯的功能变化。而精神分裂患者的幻觉与谵妄则常常会给人一种古怪与奇异的感受,在很多精神分裂的患者中,症状经常孤立出现,而缺乏某种必然的联系,而呈现出如其病名一般的,一种整体感破碎的割裂状态,一方面从理论出发,我们怀疑精神分裂症患者在认知的生成上存在错位与异常,另一方面对单独的CBT在实际治疗中效果的评估来看,似乎单单谈论CBT的话,并没有足够多的证据来证明它比安慰治疗可靠,但有趣的是,在药物治疗与联合治疗(药物治疗+CBT)的对比研究中却显示出了CBT的优越性,这或许提示我们精神分裂症患者在认知生成的生理与心理上似乎存在这介于器质性与功能性之间或者两者共有的病理改变,而对其的研究或许可以为整体论的完善再添一把薪火。

1.8.2感知综合障碍症状提示了我们一件有趣的事,那就是在初级联络区与高级联络区之间的信息整合和记忆经验的映射关系中,存在着“容错与纠错”的过程。因为在感知综合障碍患者的世界中,会出现20米长刀的认识,这是非常神奇的一件事,因为如果一把刀真的有20米长,那么我们就不可能把它,或者说20米长的铁块认知为一把刀,这是不可能的事情,因为以人的生理视角来看,20米的东西会在透视原理下变形的非常厉害,如果从客观角度出发,那这就不可能会认知为“刀”,而应该是铁棍甚至是线条纹理之类的抽象东西才对。但感知综合障碍患者一定会认为这是一把刀,因为这确实是一把刀,只不过没有20米那么长。感知综合障碍的患者会对事物的某一具体属性产生歪曲的印象,但却可以读取到正确的记忆与经验从而生成认知,在感知综合征患者看来,这是刀没错,但它有20米长,当我们去询问你怎么会认为世上有这么长的刀的时候,患者会告诉你,他也很迷惑。我们可以这样去猜想,这就像搜索引擎,当你输入很长的检索条目后,多半是无法找到100%匹配的结果,而这时它就会对比匹配率,而将最相近的东西呈现出来。认知与记忆也是如此,这就是一种容错的能力,于此同时它还会激活纠错的功能,这个纠错的激活与强度与环境、匹配率、匹配内容有关,如果我们在未主动注意的情况下瞥见了一个宁人心动的美人,那么我们无意识的就会再回头看一眼以确认认知,但如果在夜晚里舞动的窗帘让你产生了鬼怪的错觉,那么你就有可能惊起甚至开灯确认,前者建立在额叶(意志与理性)没有过多参与的情况下,换而言之也就是未引起主动注意,而后者则可能涉及了杏仁核的警觉,从而唤起新皮质对边缘系统的调制有关,那就又是另一回事了。如若在不激活强烈纠错反应的前提下,认知与记忆经验有略微出处的场合里,“不曾被记忆过的认知”就会反过来整合到记忆与经验中去,从而在无意识的状态下产生新的记忆经验,这就是对于非刻意学习和躯体记忆,又或者说生活与工作经验是如何积累的理论猜想之一。

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