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发现大脑“扣带前回”我科学家揭开顿悟真相
http://www.100md.com 2004年5月18日 医业网
     人民网2004年5月14日讯:z[|@?5, 百拇医药

    在您看这篇文章前,请先回答几个心理学的问题,猜猜谜语中所指的东西是什么?z[|@?5, 百拇医药

    1.有一根蜡烛和一盒钉子,您将如何把蜡烛固定在墙上呢?(注:没有火)z[|@?5, 百拇医药

    2.能挪走巨大的木头,却搬不动一枚小小的铁钉,是什么?z[|@?5, 百拇医药

    3.因为布已经撕破,所以草垛变得很有用,是什么?z[|@?5, 百拇医药

    4.因为小棍子弯曲了,所以这个人什么也看不见,是什么?(答案见右下角)z[|@?5, 百拇医药

    当你冥思苦想终于猜出问题的答案时,是否有种百思不得其解,然后突然又豁然开朗的感觉呢,其中的奥妙究竟何在,人的“灵感”究竟从何而来?z[|@?5, 百拇医药

    日前,从美国纽约召开的国际“人类脑成像”大会传来消息,我国心理学家罗跃嘉、罗劲等对“灵感”的发源地———大脑“扣带前回”的发现,为揭开“灵感”产生之谜奠定了基础。而文章前面的四个谜语,正是罗跃嘉领导的课题组用来解谜的实验材料。z[|@?5, 百拇医药

    刚刚从国外访问归来的罗跃嘉教授,在接受本报记者采访时透露,他们关于大脑“顿悟”之谜的研究成果《顿悟式的问题解决中的海马功能》已在《海马》杂志(Hippocampus)上发表,并被《自然》引用;另外一篇《猜谜作业中的顿悟效应:一项脑电位研究》也已被国际知名学术刊物《人类脑成像》杂志(HumanBrainMapping)接受,并将于近期发表。z[|@?5, 百拇医药

    心理学家发现“灵感”源自大脑“扣带前回”。z[|@?5, 百拇医药

    “灵感”的同义词———“顿悟”在英语里用拟声词“Aha”(啊哈)表示,非常形象生动。据了解,对“灵感”的科学定义可以追溯到上世纪初的古希腊,指神的灵气,表示一种神性的着魔。中国古代文学理论著作中经常用“天机”、“兴会”、“神来”、“顿悟”等,指类似的思维现象。z[|@?5, 百拇医药

    对于“灵感”的解释,罗教授认为,“灵感”实质上是人类思维活动中的一种特殊状态。z[|@?5, 百拇医药

    当人们处在这种特殊状态时,大脑会产生强烈的情感振荡,涌现出鲜明的意象、清晰的概念和顺畅的推理,使长期紧张探索的某种关键环节突然得到了释放,灵感就此产生,但又会转瞬即去,所以它有突发性和短暂性的特点。

    历史上,众多科学猜想、新思想都从“顿悟”中诞生。“给我一个支点,我就能撬起整个地球”,说这句话的是古希腊学者阿基米德,他在泡澡时悟出了浮力原理。f)cq, 百拇医药

    经典力学创始人牛顿,被树上掉下的苹果砸中脑袋后,想出了万有引力定律。西晋的陆机在《文赋》中也对文学创作过程中出现的灵感现象作了精细的描绘。然而,“顿悟”过程产生的心理过程和脑机制,人们至今仍一无所知。f)cq, 百拇医药

    现代心理学认为,灵感的迸发有某些内在的原因和条件。人脑是个巨大的信息存储器,我们每天都要接受大量的外界信息,其中一部分可以被人自觉感知,并且加以整理;而另一部分则成为我们的潜意识,这种潜意识事实上仍在活动,并不断进行新的排列、组合。f)cq, 百拇医药

    在一定条件下,一旦受到外界特定事物的触发,潜意识便会跃入到人的自觉意识中,当它的结果忽然呈现时,便给人一种思路豁然开朗的感觉。正因如此,所以现代心理学家尝试用实验方法来研究这个问题。f)cq, 百拇医药

    运用“脑成像”的研究方法,可以看到“顿悟”的活动部位。f)cq, 百拇医药

    罗教授说,传统的研究方法是从观察“行为”的角度来做“顿悟”的实验。f)cq, 百拇医药

    上个世纪20年代,德国心理学家做的实验是将香蕉放在一个很高的位置,下面摆着箱子,让黑猩猩在地上踱来踱去直流口水,最终它会突然“顿悟”,把箱子码起来,爬到上面摘到香蕉。80年代,实验与此类似,只不过动物换成一只被剪去翅膀的鸽子,同样是把食物束之高阁,地上放了一些纸盒,鸽子最终用嘴叼起盒子放在高处,自己踩在箱子上嘬取食物。f)cq, 百拇医药

    传统的研究方法虽然可以发现“灵光一闪”的现象,但是对于它的产生过程,我们却一无所知。而罗教授目前运用了“脑成像”的研究方法,这样就可以观察到“顿悟”在脑内的产生过程和活动部位。f)cq, 百拇医药

    罗教授说,人们通过学习会对某个问题的解决形成思维定式,而一旦要解决一个从未遇见的难题,就需要打破这种思维定势,另辟蹊径。而“脑成像”的实验条件就是确定这个时间点,以此作为记录的起点,并要求必要的“重复”。f)cq, 百拇医药

    所以他们选择了传统谜语和脑筋急转弯的问题作为实验原料。这种谜语分两类,一类较容易,用一般计算性思维就能解决,例如“虽然它挡住了你的眼睛,但你看得更清楚了”(眼镜)。而另一类谜语较难,就是“脑筋急转弯”,文章前面的四个谜语就是这种类型,这类谜语需要突破思维定式。

    这两类问题其实用的是大脑中两块不同的地方,前者不会产生“顿悟”,而后者可以使人形成“顿悟”。研究人员正是用后面的“难题”减去前面的“简单”,这样形成一个激活区域,这个区域就是“顿悟”产生的脑内活动区。pu]-*, 百拇医药

    他们利用“功能磁共振成像”和“脑电波”两种方式进行记录测试,前者具有毫米级的空间分辨率,后者有毫秒级的时间分辨率,二者的结合是目前脑研究技术的最佳组合。其中,磁共振测试在日本完成,脑电波实验在中国完成,两种测试都得到了同样的结果。pu]-*, 百拇医药

    罗教授兴奋地说:“实验结果非常明显,人脑产生‘顿悟’时,大脑中‘扣带前回’区域的神经活动异常强烈。”pu]-*, 百拇医药

    “顿悟”是人类智慧的火花,进一步研究将有助于揭开谜底。pu]-*, 百拇医药

    “顿悟”的发现引起科学家广泛关注。据英国媒体报道,DNA双螺旋结构的发现者之一、1962年诺贝尔医学奖获得者弗朗西斯·克里克在《自然-神经科学》杂志上发表论文说,人类具有“灵魂细胞”,他声称人的意识(俗称为“灵魂”)不是先天就有,而是由大脑中一小组神经元产生和控制的,这些神经元可能在“扣带前回”。罗教授的此次发现正为其理论提供了科学证据。pu]-*, 百拇医药

    今年4月,美国西北大学和德雷克塞尔大学科学家的一项最新研究表明,“顿悟”其实和大脑不同寻常的工作方式有关。科学家让18名实验对象玩一种字谜游戏,内容是找出一个单词,使它能与列出的其他3个不同英文单词搭配,分别组合成三个有意义的新词。pu]-*, 百拇医药

    每名实验对象在解题过程中都要报告他们所经历过的“顿悟”时刻,研究人员可通过仪器做监测,当研究对象“顿悟”时,大脑右半球颞叶中的前上颞回区域活动明显增强,并在“顿悟”前0.3秒左右突然产生出高频脑电波。pu]-*, 百拇医药

    他们认为,“顿悟”的产生有赖于大脑神经中枢独特的活动机制,这一机制为大脑“顿悟”的过程提供了支持。新研究是否与罗教授的发现有矛盾呢?罗教授评价说,二者矛盾并不大。因为“顿悟”体现的是人类智慧的火花,完全可能由更多的大脑区域协同完成。进一步的研究有助于彻底揭开“顿悟”之谜。pu]-*, 百拇医药

    其实,关于人类大脑之谜还有很多问题有待发现,在谈及未来的研究方向时,罗教授说,他们除了对“顿悟”这个课题做进一步的探索之外,同时他们正在研究“情绪之谜”,目前已经基本完成了前期的材料准备工作。

    由于国外的实验材料不太适合中国人,所以他们正尝试编一套具有中国特色的实验材料。比如,从汉字每个词所涵盖的情绪出发,他们选取了1000多个双字词,分成3-4个感情程度;另外还收集了一些带有负性刺激的图片,如事故、医疗手术场面等等。这些实验材料有的已经派上了用场,但结果尚在分析中。k)ekgtx, 百拇医药

    (答案:1.把钉子从盒子里倒出来,先用钉子把盒子钉到墙上,再把蜡烛放到盒子里。2.河流3.降落伞4.汽车挡风玻璃上的雨刷。)k)ekgtx, 百拇医药

    专家简介k)ekgtx, 百拇医药

    罗跃嘉,1984年获华西医科大学医学学士学位,1990年获第三军医大学医学硕士学位,1993年赴法国访问,1997年获中科院心理所生理心理学博士学位,同年赴美国Catholic大学认知科学实验室从事博士后研究。现任中科院心理所研究员、博士生导师。k)ekgtx, 百拇医药

    (稿件来源:《北京科技报》)k)ekgtx, 百拇医药

    [相关报导]科学家发现大脑“顿悟”时不同寻常工作方式k)ekgtx, 百拇医药

    新华网2004年4月17日华盛顿讯:传说两千多年前,古希腊学者阿基米德在泡澡时突然悟出可以用浮力原理,来解决耶罗王提出的鉴定新造金冠是否被搀假的棘手难题。美国科学家最近宣布,他们首次通过研究揭示出了大脑产生阿基米德式“顿悟”的独特机制。k)ekgtx, 百拇医药

    在阿基米德喊出“我找到了”(希腊语“尤里卡”)之后,科学史上不乏在电光火石的刹那悟出惊世发现的传奇。牛顿被树上掉下的苹果砸中脑袋而想出万有引力定律的故事,即是另一经典例子。k)ekgtx, 百拇医药

    千百年来,“顿悟”作为人类解决科学和其他问题的一种独特方式,基本得到广泛认可。它具有一些与常规解题方法不同的特征,比如说“顿悟”前常有百思不得其解的阶段;灵感突如其来的时候,自己往往并没有意识到在想问题,事后也无法说清究竟是怎么得到答案的。k)ekgtx, 百拇医药

    然而,大脑在“顿悟”过程中的工作机制是否与用常规办法解题时不同,在科学上一直不甚清楚。一些科学家甚至认为,二者在认知机制上完全一样,差别主要在于人们的主观感受强烈程度上。美国西北大学和德雷克塞尔大学科学家的一项最新研究,以比较有说服力的证据表明,“顿悟”其实和大脑不同寻常的工作方式有关。k)ekgtx, 百拇医药

    科学家们在4月号网络学术刊物《公共科学图书馆生物学》上介绍,他们让18名研究对象玩一种字谜游戏,内容是找出一个单词,使它能与列出的其他3个不同英文单词搭配,分别重新组合成三个有意义的新词。每名研究对象在解题过程中都需要报告他们经历过的“顿悟”般时刻。k)ekgtx, 百拇医药

    利用功能磁共振成像和脑电图技术对研究对象大脑活动和脑电波的监测显示,“顿悟”的出现与大脑右半球颞叶中的前上颞回区域有密切关系。当研究对象“顿悟”出答案时,这一区域活动明显增强,并在“顿悟”前0.3秒左右突然产生出高频脑电波。通过常规方式获得答案的研究对象则没有这些情况出现。k)ekgtx, 百拇医药

    科学家们由此得出结论认为,“顿悟”的产生有赖于大脑神经中枢独特的活动机制,这一机制为大脑“顿悟”时的独特认知过程提供了支持。他们推断,前上颞回区域能促进大脑将看似不相关的信息进行集成,使人们在其中找到早先没有发现的联系,从而“顿悟”出答案。科学家们称,新研究首次表明,大脑独特的计算和神经中枢机制导致了灵感降临的那些“突破性时刻”。k)ekgtx, 百拇医药

    美国普林斯顿大学教授莱尔德评论说,新结果是他所见到的有关“顿悟”最具原创性的研究之一。哈佛大学加德纳教授则认为,新研究结果有助于消除笼罩在人类创造性思维过程之外的神秘色彩