从看电影认识脑内神经网络

从学生时代就很喜欢看电影,每次考完试一定会去赶几场电影。而且一定会特别选择晚餐时间的那一场,因为比较有机会能抢到中间的位置(二轮戏院的座位是没有对号的)。当时一场二轮电影的票价大概是30元(NTD),三菜一汤的自助快餐也大概是60元(NTD)。只要买个半条吐司,那个礼拜就能省下饭钱看场电影。在那个年代学生打工实属不易,只有上街发广告传单和自助餐厅帮忙打饭收拾桌椅这两种比较常见。发广告传单相当耗费时间与体力,而且还会影响学习,所以很少接这种活,而帮忙打饭菜收拾桌椅是不给钱的,只提供免费餐点。

一进入戏院就等待灯光一暗的那一刻,只要放映机投射在电影屏幕上,就能心无旁骛地全心投入剧情与角色中,随着剧情的高潮迭起情绪也跟着跌宕起伏。后来就特别爱看电影,因为专注于电影剧情时,所有的烦恼瞬时都被抛到九霄云外。同时也发现观看电影时的一个很特别的现象,那就是大部分观众的笑点都相当一致,很少出现少数观众意外突然大笑的情况(现实生活中好像只有发生在课堂上,因某位同学偷看直播忘情大笑而惊动全班的情形)。但是哭点则显得许多人都不一样,有些人的哭点很低会在意想不到之处独自流泪。为什么会有这种现象发生呢?
首先想到的是2008年Dr. Hasson所做的神经电影学被试相关的实验(如图2),这个实验特别以被试间相关来分析不同观众,观看同一部电影时脑内活动的差异,此论文对于神经电影学来说相当经典。实验是由五位被试躺在功能性磁共振成像设备里,头部固定并且观看电影黄金三镖客前30分钟。被试的视线在观看电影的过程中不受任何限制(没有规定看哪里或想什么),而且可以随时自由终止实验。实验的过程扫描被试的顶叶与颞叶脑区、枕叶视觉区、颞横回听觉区和威尔尼克区以获得其大脑活动的fMRI讯号。实验前主试者认为被试在观看的过程自由度相当高,因此预期被试间相关会很低。但是实验的结果却发现被试间大脑的活动竟然还有45%的相关程度,尤其是枕叶视觉区、颞叶听觉区及颞横回(初级听觉皮质)、威尔尼克区和梭状回人脸辨识区。这好像说明在观看辨别阶段大家大脑的活动基本上是一致的,例如辨别这水果是不是榴莲,大家的答案都是一样,但是觉得恶心或美味则因人而异。另外个人的习惯不同,也会导致大脑神经系统的反应因人而异。所以这位教授的结论是,只要涉及个人主观的喜好、审美价值观、文化宗教与风俗习惯等,所得到的脑内活动就会有明显的差异。譬如观赏有关艺术鉴赏或美学观念的电影以及有关社会价值和政治性认同诸如此类的电影时,被试间相关的系数都不会太高。

如果以大脑的一些网络结构来分析(如图3),更容易说明看电影时脑内的相关活动。心智化网络包含颞顶交界区、颞上沟、楔前叶/后扣带回、背内侧前额叶和腹内侧前额叶。心智化网络主要的功能是理解本人或揣摩他人的想法、信念和意图等。当被叫名字时、观看他人的表情、与人进行社交互动时心智化网络都呈现激活状态。奖赏网络包含眼眶额叶、腹侧纹状体、腹内侧前额叶、前扣带回、壳核、尾状核和杏仁核。当获得直接或间接的社会正面评价时、与他人分享事物时和进行需要与他人共同注意的人际互动时都会激活奖赏网络。镜像系统包含上顶叶、下顶叶/顶内沟、颞上沟、背侧前运动皮质、腹侧前运动皮质/下额叶。镜像系统主要的功能就是模拟他人的肢体动作并为自己预备相同的动作,将此动作的目的与意图从第三人称的角度转化为第一人称。当与他人社交沟通互动时,或观看电影里角色的动作时,镜像系统会与心智化网络联动,彼此合作相互支援,先了解其动作再推测此动作的意图。情绪性显著网络则包含后扣带回、眼眶额叶、背侧前扣带回、岛叶和杏仁核。情绪性显著网络主要的功能是负责人际互动过程中所激起的内在情感,包含自我参照心理过程(共情)、身心伤痛和愉悦的感觉以及自律神经和各种情感过程等。

有很多实验都与上述的脑内网络有关,其中有几个特别有意思。实验人员预先录制好两段影片,拿给被试观看,但是告知被试其中一个影片是现场直播,然后扫描其脑内网络的活动并比较观看两段影片的差异。结果发现即使都是预先录制的影片,当被试认定是现场直播的,就会专心与之互动,心智化网络会明显被激活,尤其是左侧的颞顶交界区和背内侧前额叶特别明显。由此可见,观看电影只要入戏够深,就能与剧中角色产生共情,更能体会剧中角色的情感与意图,情绪随着剧情转折的波动也会更大。另一个实验是让被试进行电脑策略积分游戏,当游戏的伙伴是人类时,比电脑更能激活心智化网络,因此游玩时的心情更加激昂,同时与人类伙伴共同注意相同的游戏标的物时,奖赏网络中的腹侧纹状体和内侧眼眶额叶也呈现高度活化状态,所以带人打LOL会比自己独自与电脑对战感觉更有趣,而且更加有吸引力(喜欢臭嘴的战友除外)。

举个例子,以一个社交互动情境来说明脑内网络的协同活动的情形(如图4),某日小明走在上班的路上突然听到有人喊他的名字。
第一步:小明的心智化网络中的背内侧前额叶活化,调整视线准备好与人互动。
第二步:外部感官显著信息确认,显著网络的背侧前岛叶和前扣带回活化,将注意力聚焦于显著标的物上。
第三步:汇集到丘脑的感官信息经由显著网络先做辨认,这时辨别视觉刺激脑区(如图5)的梭状回面孔辨认区活化,显示此路人为初中同学小珍,同时发现此时小珍的左手一直拨弄刘海而且无名指还戴着金光闪闪的钻戒。在这时候小明的镜像系统即刻活化并将小珍的肢体动作转成自己的动作,接着启动心智化网络与情绪性显著网络,根据这些动作做自我参照以了解这些动作所代表的企图与意涵。心里忽然明白了,原来小珍终于结婚啦。

第四步:根据第三步收集到有关小珍的信息,包含对此人的情绪性感受和认知神经信息,譬如你所了解的小珍所有的资讯。小明脑内情绪性显著网络中的岛叶就能感知到与小珍社交互动的接触所直接引起的生理性的感受和身体的反应(例如心跳加快、肠胃纠结等诸如此类的感觉)。再与脑内其他网络交相作用之后,岛叶就能评估互动的风险与预期可能的结果,这里可能的结果有社交奖赏与社交拒绝。
第五步:想象这两种可能的结果会产生的情绪反应,例如焦虑、兴奋、恐惧、愉悦等,以及身体的感受和认知神经的过程。
第六步:对于小珍可能采取的行动是未知的,也就是在不确定的条件下小明必需做出决策。决策做出前,小明脑内奖赏网络中的眼眶额叶和杏仁核就非常忙碌的权衡,各种预期行动可能的得失。权衡的规则是对大损失/小获利的的焦虑担心与对大获利/小损失的兴奋期盼所交织而成的。例如和十几年没见面的老同学联系一下,说不定还能遇上未来的另一半呢!奖赏网络负责正向反应的腹侧纹状体迅速活化,因此采取社交奖赏的决策情绪是兴奋的状态。但是想起小珍以前是有名的长舌,聊起天来没有两三个钟头是不会停歇的,而且目前只剩20分钟上班就要迟到了,奖赏网络的杏仁核即刻产生焦虑的情绪。又想到这个月上班已经迟到一次了,再迟到的话考绩肯定受到影响,奖赏网络杏仁核焦虑的情绪再次获得加强。预测结果的情绪,使小明的决策倾向于社交拒绝对自己会比较有利。
第七步:根据预期的结果和选择的决策,小明于是采取回避的行为,假装不认识来应对这场“半路认亲”的戏码。
从脑内网络的架构和功能来看,我们的大脑都使用相同的辨识机制,而且还会设身处地将别人的行为先转化为自己的经验,再来揣摩此行为的意图。照理说,人与人之间应该彼此或多或少都能相互理解才对。但是,撇开不同种族宗教文化的影响,即使是同一个家庭的成员,有时候彼此都能产生深刻的误解。那这又作何解释呢?情境的刺激会带出什么样的情绪其实是因人而异的,主要是我们的镜像系统是以自己的情感与经验值为基准的,而不是以对方的情感与经验值为参考点。因此人与人之间产生的误解与冲突,皆与此脱不了关系。如果能深入了解对方的处境,带出当时对方的想法与情绪时,所有的迷团与困惑都能迎刃而解。

分享一个隔壁小明父子间误会的故事,小明生长在一个单亲家庭与父亲的关系又有些紧张,在诸多原因中有一个起因影响小明最深。就是当小明小的时候,平常小毛病父亲都会买个成药解决,其中就有一次小明因感冒发高烧身体非常虚弱,觉得快要撑不下去。但是父亲仍旧坚持买成药解决而没有送小明到医院看医生。这样的经验让小明一直认为父亲不爱他,而且总觉得自己的生命很不值钱,以至于在成长的过程中一直受到这道阴影的影响。成年之后,有一次出差到外地工作。临行前将心爱的鹦鹉交由父亲代为照料,而且特别嘱咐如果鹦鹉生病了,一定要带去动物医院,所有的费用他将全额支付。很不巧的是,某次打电话回家得知心爱的鹦鹉生病了,拉肚子而且情况不是很好。而父亲这次也没带鹦鹉去看兽医,只是拿蒜头给鹦鹉吃。他认为吃坏肚子,脏东西拉出来就没事,吃蒜头还可以帮助杀菌。父子两人又为此事大吵一架,小明又回想起儿时生重病没有就医的事情,整个人几乎崩溃。后来,小明将此事告诉一位从事心理咨询的朋友,只听那位朋友说:生病不看医生是有点奇怪,但是由鹦鹉生病的事件说明他不让看医生的举止不是针对你的,有空多问他一些早年有关就医的经验。小明听完后,欣然照办,后来不仅解开了与父亲的心结,也了解父亲草创事业之初,因就医不幸遇上了庸医不但健康状况没有好转还差点丢了工作的心酸过往,而这些特殊的经验在不知不觉中已经改变了小明父亲的就医习惯。
参考资料:
胡晓晴(2009)镜像神经元系统的研究回顾及展望
李雨舒华(2014)默认网络的神经机制,功能假设及临床应用
Uri Hasson(2008)Neurocinematics:The Neuroscience of Film
Elizabeth Redcay(2017)A Scial-Interactive Neuroscience Approach to Understanding the Developing Brain
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On nonverbal cues
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Vinod Menon(2010)Saliency,Switching,Attention and Control:A Network Model of Insula Function
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Vita Droutman(2015)Roles of the Different Sub-Regions of the Insular Cortex in Various Phases of the Decision-Making Process