我的脑袋里有个雷达:人脑如何演化出神奇的空间监测系统
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第二章
令人震惊的发现

假设现在是20世纪20年代,而你是一位参加过第一次世界大战的退伍老兵,正住在德国的精神病院里遭受当时人们口中的“炮弹休克症”(Shell Shock)的折磨。有人将你带进一间检查室,汉斯·施特劳斯博士(Dr. Hans Strauss)1正在那里等你,他以一种和蔼而令人安心的方式迎接你。他的助手用一架手持电影摄像机将你们的这次会面记录下来。为什么会有人拍下检查的过程?对此,你一无所知。没人向你解释过此行的目的。当你站在这位平易近人的施特劳斯博士面前时,藏在一旁的第二位助手悄无声息地来到你的身后。他握着一把手枪,将它紧贴你的脑后,然后对着天花板放了一枪。你那极度震惊的反应被拍摄下来,施特劳斯博士获得了他需要的数据。“谢谢你的参与。现在,你可以走了。”

这些参加实验的人,有时是一些住院的退伍军人,有时则是一些患有其他精神疾病的病人;有时他们中的一些人有活动障碍,另一些则是从大街上找来的普通人:男人、女人,甚至还有孩子。无论受试者是何人,施特劳斯博士感兴趣的都是他们在面对枪声这一听觉上的惊吓时产生的第一反应。这一切都发生在几分之一秒内,如此迅速,以至于在这些实验之前,无人知晓它们的性质。伴随着一声巨响,我们通常都会吓得跳起来,也许还会放声尖叫,转过身去看看到底发生了什么,但这些反应都很缓慢。在位于脑干的那些简单回路中,存在着更为迅捷、更为基础,同时也更为本能的反应。

惊恐并不是一种情绪上的反应。在我们流露出情绪前,惊恐便已经乘虚而入。它的速度如此之快,甚至在声音传出的几分之一秒前,就能让受试者的脸上出现毛骨悚然的神情。他们并非真的具有绝地武士那样的能力,能够预知未来即将降临的危险。之所以会出现这种奇特无比、先知先觉的神情,是因为在人脑那些迟缓而复杂的处理系统对声音做出反应之前,反射(reflex)就已经被触发了。事件发生之后,人类的感知会滞后至少十分之一秒,而与之相比,惊跳反射(startle reflex)则快上十倍。

在不同患者身上,反射的强度各不相同,有时似蜻蜓点水,有时如雷霆暴击,但是,反射的大体形式惊人的一致。施特劳斯博士称之为“恐惧”(das Zusammenschrecken)。1 这是一个德语单词,翻译过来大概就是“浑身缩成一团”,这种描述可以说相当准确。恐惧时患者身体紧缩,脊柱向前弯曲,膝盖打弯,下颌内收,双肩耸起,两手前抓,脸部极度痉挛以至眼睛歪斜,眼部皮肤随之皱成一团,同时牙齿外露。

构成这副尊容的每一种表现,都能起到有效的保护作用。这是在大脑计划好面临危险该如何行动之前,人体所设置的第一道防线。难道我们还需要等上几毫秒,直至脑回路弄清楚威胁来自何方、到底是些什么东西在攻击自己,或者分辨这到底是不是假警报吗?瞬息之间,惊跳反射就已经将你置于大体安全的境地。

从统计学意义上来讲,食肉动物在猎杀其他动物时会直接向对方的咽喉发起攻击。因此,反射的有效应对方式之一,就是在垂下头部的同时抬起肩膀。面临攻击时,蜷成一团会让你成为更小的目标;伸出手臂盖在腹部,可以保护柔软的肚腹和脆弱的双手。但反射最快且最一致的表现之一,就是蹙成一团的面部。面部肌肉以恰当的方式痉挛,使眼周的皮肤皱起,形成一个保护垫。这些最基本的防护措施已经深深地镌刻在我们的大脑深处。

在现代人看来,施特劳斯博士的实验简直惨无人道。人们会忍不住担心,受试对象们在这些实验中遭受了怎样的痛苦?难道他认为自己的所作所为是治愈创伤后压力综合征(post-traumatic stress disorder)的正确方法?难道这样做会改善医患之间的信任关系?难道他认为用手枪在一位小姑娘脑后轰鸣,然后仅凭一块糖就能让她神色如常?就算不考虑其他后果,倘若同样的事情发生在今天,他也会因损害他人听力而遭到起诉。他的这些实验在早期不受道德委员会约束的时代相当典型——简单直接,提供丰富的有用信息,但或许永远都不该做。尽管如此,它们的确奠定了相关问题的科学基础。以此为起点,人们开始研究大脑如何在身体四周形成安全缓冲区。

20世纪30年代,卡尼·兰迪斯(Carney Landis)和威廉·亨特(William Hunt)这两位美国研究者对惊跳反射进行了一番科学研究。2他们重复了枪击实验,证实了施特劳斯的观察结果。他们还针对“15名女性受试者”进行了一些其他的刺激实验,但对这些受试者的情况没有具体说明。他们向受试者两块肩胛骨间的位置喷射冰水,电击她们的手掌,针刺她们的大腿,突然打开闪光灯或者鸣响汽车喇叭。每一次,这类刺激都在没有任何警告的情况下突然发生。例如,女士们正按照指示抓着某件设备,紧接着,一股电流骤然通过这件设备。有时,一个人会来分散她们的注意力,另一个人(也许正躲在桌子底下?)则猛地用图钉扎她们的腿。我猜测,这些实验之所以只敢选择女性受试者,或许是怕男性受试者在遭受同样的待遇时会把他们揍得满地找牙。在这些实验中,受试者有时会出现惊骇反应模式,但对枪声之外的其他刺激,她们的表现显示出较低的一致性。这大概是因为与在耳畔炸响的刺激相比,受试者在身体上受到的冒犯在程度上不可相提并论。枪声几乎是在一瞬间就达到了最大分贝,与此同时,大脑的听力系统能在几微秒内完成信息处理,比其他任何感官系统的速度都快得多。这或许也就解释了为什么在比赛中发令枪的效果显著,而其他方式,比如发令闪光灯或者发令针刺的作用却极为有限。

 

听觉上的惊跳反射是自我保护机制中最纯粹、最直接和最原始的部分。除此之外,大脑中其他更为复杂的保护机制均位于惊骇通路的上游,人们很难对其进行研究。惊跳反射在科学概念上简单明了,又有丰富的细节,因此成为心理学家和神经科学家热衷的研究对象。它是一个完美的模型系统。

在施特劳斯实验完成后的数十年间,研究人员在人类、老鼠、猫(正如所有猫主人都知道的,猫有明显的惊跳反射)以及其他动物1-5身上得到了诸多细节上的发现。惊跳反射贯穿大脑底部一些最为原始的神经通路,来自身体感官的信息直接进入脑干密集的神经网络,该网络的专业术语是“脑桥网状结构”(pontine reticular formation)。3-5它有着古老的演化谱系,大概可以上溯到5亿年前。该网络可能具有多种功能,其中至少有一种是负责协调惊跳反射的。从感官接收信息到身体做出行动,这之间的过程如此直接,以至于当巨大的声响爆发后仅百分之一秒,眼周的肌肉就做出了反应。这一模式异常高效,对于人类的生存至关重要。

研究惊跳反射的最佳方法就是将其拍摄下来,然后一帧帧地逐一观看记录下来的内容,正如一个世纪以前施特劳斯做过的那样。121世纪初期,当我的实验室开始研究保护性反射(protective reflexes)时,录影机才问世不久,实验室因此变成了一处危机四伏的场所。研究生们躲在某个隐蔽的角落,然后像速龙一样突然尖叫着冲出来。有一次,我被一团湿纸巾击中,与此同时,有人正偷偷地拍摄我的反应。各式各样的塑料虫子,以及一对剥了皮的猴子胳膊被四处乱丢,它们最常见的去处就是放午餐的冰箱。我承认,我曾从解剖课上拿走一枚母牛的眼球,用锡纸包好后冒充松露巧克力送给了一位同事。可惜的是,我没能将这块“牛眼松露”重见天日的那一刻拍摄下来,但我的确听到一声尖叫从他的办公室一路响彻整个楼道。在这里必须要承认的是,这些“实验”的动机并非每次都出于科学上的好奇心。

同时,我们对自己的研究也只是一知半解。但有的时候,科学家们过于注重数据和程序,反而忽视了受试者整体的表现。要想深入了解受试者的面部表情,没有什么方法比透过慢镜头回放观看某位同事纵声尖叫更有效了。

如果将惊跳反射的过程用若干帧静止画面展现出来,可以发现两个最显著的特征:眼周皱缩的皮肤,以及闪闪发亮的牙齿。反射出现时,上嘴唇向上扯起,上排的牙齿因此显露无遗,这使脸部似乎闪过一道白光,乍看起来,像是一抹转瞬即逝的微笑或者大笑。

对于惊跳反射时人们会露出自己的牙齿,背后的原因引发了诸多猜想,其中,最主要的观点认为这是为了撕咬对方。假如有人要对你发动攻击,展示你的利齿会是一个好的防御方法吗?如果仔细观察受试者的面部活动,特别是对其面部肌肉的活动进行测量,你会得出完全不同的结论。当你露齿大嚼汉堡包时,需要调动嘴巴周围的肌肉群。与此形成对比的是,惊跳反射调动的肌肉位于眼周以及脸颊处:前额低垂,脸颊翘起,连带着上唇上扬。如此这般的结果,就是眼睛被脸部肌肉和皮肤的褶皱保护了起来。

如果你曾在夏天从幽深昏暗的房间走出来,瞬间置身于阳光灿烂的室外,你就会明白我的意思。在那一刻,你的整个面部会蹙成一团,浮现出一抹“阳光微笑”,或者一副“阳光鬼脸”。此时你的上齿暴露,脸颊耸起,眼周皮肤皱缩起来护住双目,以免遭受过强光线的直射。你并不准备咬什么东西,这副假笑不过是为了保护你的双眼。

 

人们常说,眼睛是心灵的窗户。但是,如果你仔细思考这句话,就会发现眼球本身并不是什么窗户。如果忽略面部其他特征,而只关注一对眼球,根本看不出太多的内容。我猜,你会注意到眼睛盯着的方向,以及瞳孔扩张的程度,这些信息会反映出对方的心理状态。但是,此类信息极为有限。实际上,要想读懂一个人,出现在对方眼周的任何信息都会大有帮助。心灵的窗户传递给我们的信息,包括时而眯成一条缝、时而又睁得大大的眼睑,活泼好动、富有表现力的眉毛,鼻翼或者鼻梁处细小的皱纹,以及上扬的双颊,它们全部能够反映出我们内心的紧张和放松。

如果你询问任何专业的肖像画家(我之所以会对此略知一二,是因为我曾尝试学习艺术,但最终以失败收场),你都会被告知,尽管眼睛是人物肖像中最重要的部分,眼球本身却并非绘画关注的焦点,它们只是带有黑点和反射的黑白色椭圆。人物的情绪体现在眼球周围的所有细微之处,这才是画家面临的挑战。

这些心灵的窗口能够如此准确地反映出惊跳反射,可能并非什么巧合。惊骇有一种传递个人信息的副作用,但与自我保护并无关系。原因在于,惊跳反射主要受到个人的内在情绪以及专注状态的影响。反射的过程迅捷无比而且简单直接,主要依赖大脑中最原始的神经路径,而此时大脑还没来得及产生更高层次的思想或者情绪。毋庸置疑,遍布大脑的神经网络对反射依然存在影响。情绪、思想、注意力和期望通过大脑皮层回路或皮下回路的处理,到达脑桥处的网状结构,进而影响到惊跳反射。3-10相应地,你的惊跳反射会在每个旁观者眼中显露无遗。

例如,惊骇会受到焦躁情绪的影响。在实验中有一种让人产生焦虑的方法,即周期性地电击受试对象。当你正惶恐不安地等待着下一次电击时,突然耳边出现一声巨响,这时你就会产生特别显著的惊跳反射。11

即使是某些较弱的刺激物,例如一股令人作呕的臭气或者几张使人不快的图片,一旦让你感觉难受,你的惊跳反射也会变得强烈起来。12-14焦虑症患者会表现出明显增强的惊跳反射,8-16他们确实更加焦虑不安,这或许就能解释为什么施特劳斯的经典实验能够从那些精神病人身上获得如此清晰的结果。1他很有可能从受试者那里观察到了明显的反应。

事实上,你所呈现的惊跳反射容易受到内在情绪和思维的影响,而这种敏感性会造成显著的结果,正是生物学家会喜欢的那种演化突变类型之一。很有可能,对你的惊跳反射进行观察的家伙,能由此深入了解你的内在状态。你是自信满满还是忧心忡忡?你是否已经对可能的攻击准备充分?或者对近在眼前的危机毫不在意?你对周围的人是尽在掌握还是心生畏惧?一根树枝折断的声音传入你的耳中,或者突然有一只小飞虫落在你的后脖颈上,你会做何反应?你蜷缩身体的程度,特别是你脸上呈现出的何种程度的惊跳反射,例如眼部周围是否出现皱纹,是否扯起上唇并露出牙齿——这些身体的反应均能够向观察者传递出你主要的心理活动。为了收集所需要的信息,攻击性强的人可能向你步步逼近,甚至大声咆哮,从而探查到你的惊跳反应。

因此,惊跳反射并非仅仅只保护你的身体,它也会向外界泄露你内心的状态。同时,因受惊而引起的行为并不细微,通常情况下,它们都是显而易见的。这就如同你在自己的头上安装了一个霓虹灯广告牌,还不能拔掉这块牌子的电源。但仅仅为了防止暴露自己的弱点就消灭惊跳反射,绝不是什么安全之策。

生存需要惊跳反射,而且这种惊骇还是一种可以加以利用的数据。

当然,惊跳反射本身不是一种社交表情。它并非嫣然一笑或者放声大笑,也不是眉头紧皱。它只是一种历经演化而留存至今的反射,能够保护我们的身体,特别是眼睛。但是,它会以最原始的方式向外传递我们心理活动的信息。经过不断演化,惊跳反射会触发一场新的社交信号的爆炸。要做到这一点,你仅需要一个有着足够脑容量的造物,让它去观察他人,特别是他们的眼睛,捕捉其中任何紧张或行动的苗头,然后利用这些截获的信息来决定自己下一步的行动。

这种情形让我想起了扑克游戏,玩家时常会有些小动作。例如,有些玩家在感到紧张的时候,会不自觉地啃指甲或摸鼻梁。更高明的玩家便迅速捕捉到这种小动作,善加利用,以此抢得先机。此类小动作包含的信息可能相当有限,但对于观察者而言,已经具有一定的统计学意义。另外,擅长此道的玩家也会故意做出一些小动作,让自己显得紧张兮兮或者自信满满,给对手造成一定的干扰,从而影响其发挥。假设经过100万年的演化,那些知晓如何巧妙而准确地发放信号或制造干扰信号的玩家,很有可能演化成“扑克人”(Homo five-card)。

在接下来的章节中,我将介绍一些人们最习以为常的情绪表达方式,诸如微笑、大笑和哭泣等,它们演化的起源或许可以一路追溯至最基本的防御性反射,以及这些方式泄露内心信息的副作用。

绝地武士(Jedi)是电影《星球大战》中的一群武士,他们本领高强,具有超自然能力。

一种体形较小的食肉恐龙,善于奔走,因电影《侏罗纪公园》而为人所熟知。