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科學證明做事絕對不能虎頭蛇尾!

su cos
・2012/01/31 ・810字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

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你最喜歡的一家飯館要搬遷了,今晚是你最後一次在這用餐,你覺得這是有史以來在這裡享用過最美味的一餐!但…這究竟是真的特別美味?還是…只因為你知道這是「最後一次」了?

美國密西根大學Ed O’Brien教授發現”事件即將結束”這種意識會大大影響人們內在的真實感受,然而,這種類似的情境在我們的日常生活中,卻無時無刻都在上演:小說的最後一個章節、續集電影的最後一集、演講的最後十分鐘,甚至是閱卷老師手中的最後一章作文考卷!

為了證實”結束”的影響力,Ed O’Brien找來52位大學生(28位男性與24位女性)做實驗,他們對受測者宣稱正在進行一項”Hershey’s Kisses巧克力口味試吃”的調查,其中包含牛奶、黑巧克力、奶油、焦糖和杏仁5種口味,每位受測者在一開始時皆不知道他們將會吃幾種及哪些口味的巧克力,而在每嘗過一種口味之後,受測者就要為剛剛品嘗的那一種巧克力評分,從0~10分評斷試吃時的愉悅程度(enjoyment)。其中一個組別,實驗人員在給予下一種巧克力的同時,會對受測者說:Here is your “next” chocolate;在另一個組別中,實驗人員在給予第二、三、四種巧克力時,同樣也會對受測者說:Here is your “next” chocolate,但在給予第五種巧克力時,則改說:Here is your “last” chocolate。

根據實驗結果,雖然五種巧克力的品嘗順序是隨機分配,但只要受測者被告知這是最後一種巧克力,人們皆一致認為最後一塊巧克力是最美味的、且所帶來的快樂是最強烈的,即使最後一塊巧克力並不是他們最喜歡的口味!科學家認為這是生物演化而來的求生本能,在資源有限及分配原則之下,個體總是希望自己能得到最後所剩不多的資源,因此當這種渴望被滿足時也會產生較大的快樂。

另外,同樣也有類似的研究指出,人們在比較「長時間痛苦但結尾極為快樂」的經驗與「短暫痛苦」的經驗時,總會將前者的記憶自動修正成較為正面的;所以這是否也可以解釋,為什麼一個十惡不赦但晚年改過向善的人所得到社會的讚許往往比那些一生剛正不阿的人來的多呢?

資料來源:Experiences are better when we know they’re about to end

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su cos
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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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似假?還真!哲學家與腦科學家的虛實論辯
臺灣邏輯、方法論、科學與科技哲學學會_96
・2022/02/25 ・4408字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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  • 撰文/陳貴正|中央研究院歐美研究所博士後研究員
  • 校對/陳樂知|臺灣大學哲學系助理教授、臺大傳統與科學形上學研究中心執行長、臺灣邏輯、方法論、科學與科技哲學學會秘書長
左起:陳樂知教授(臺灣大學哲學系助理教授)、曾祥非教授 (臺北醫學大學心智意識與腦科學研究所教授)、謝伯讓教授(臺灣大學心理系副教授)、林映彤教授(陽明交通大學心智哲學研究所副教授)、鄭會穎教授(政治大學哲學系助理教授)

不同學科之間的跨領域交流,是國內外學界最關注的議題之一。因應這個趨勢,臺灣邏輯、方法論、科學與科技哲學學會(LMPST Taiwan)將以意識為題,主辦一連串的跨領域論壇《種種意識講場》。該活動系列由政治大學現象學研究中心、清華大學實作哲學中心、臺灣大學哲學系、臺灣跨校意識社群合辦,順弈有限公司贊助。舉辦這論壇系列的主要目的,除了促進跨領域對話外,也在促進國內學界的大眾接觸面,讓大眾得以理解學界現況。

首場論壇於 2021 年 12 月 1 日舉行,以〈意識的真象與假象〉為題,並邀請了哲學與心理學的專家進行對話。活動的主持人與引言人為鄭會穎教授(政治大學哲學系助理教授、現象學研究中心主任),與談人則為林映彤教授(陽明交通大學心智哲學研究所副教授)、曾祥非教授 (臺北醫學大學心智意識與腦科學研究所教授)、謝伯讓教授(臺灣大學心理系副教授)。四位講者均是國內意識研究的專家。

主觀論與客觀論

鄭會穎教授首先說明這次講座討論的核心問題:在意識中是否可能區分真象與假象?換句話說,主觀經驗這回事,是只要自己感覺到就一定是真實的嗎?還是說,有沒有可能只是自己搞錯?

鄭教授以「疼痛」這一意識狀態為例,釐清問題的意涵。假設某位病患因為感到疼痛而就醫,醫生隨即做了各種檢查。檢查過後,醫生卻說病患可能只是過度擔憂,因而誤信自己感到疼痛;實際上的檢查結果並未顯示任何與疼痛相關的生理狀況。在這種情形下,究竟應該以誰的觀點為準?鄭教授提到了兩種可能的回答。

自己感覺到的痛,是真實的痛嗎?圖/Pexels

按照「主觀論」的說法,只要有對於疼痛的感受,疼痛就真的存在,不管生理上有沒有組織受損等情形。然而,按照「客觀論」的說法,我們對於疼痛的感受,有時可能僅是假象;疼痛是否真的存在,取決於客觀條件是否滿足。若權威科學理論主張疼痛就是組織受損,那麼沒有組織受損就沒有疼痛;疼痛的感受是否出現並不重要。

提出了主觀論與客觀論兩種觀點之後,鄭教授舉出了各式各樣的例子,藉以說明兩種理論各有根據。先就主觀論來看,著名哲學家 Saul Kripke 便曾藉由「痛」與「熱」的對比,強調疼痛的特殊之處。在討論「熱」時,我們可以合理地把「熱」與「對熱的感覺」分開。熱本身由分子的運動與碰撞構成,對熱的感覺則由主觀經驗所構成。可是,同樣的區分不能被套用於「痛」與「對痛的感覺」之上。畢竟,未被感受到的痛根本不是一種痛,所以痛與痛感之間不存在任何區別。

換句話說,疼痛永遠不會是一種假象;疼痛感覺起來是什麼樣子,疼痛的真象就是什麼樣子。這似乎印證了主觀論的說法。

不過,客觀論也有其根據。鄭教授在此介紹了學者 Ned Block 的說法,而其中的關鍵是現象意識(phenomenal consciousness)與取用意識(access consciousness)的區別。現象意識的有無,取決於心理狀態究竟是有意識的、還是無意識的;取用意識的有無,則取決於心理狀態所帶有的資訊有沒有被取用。這兩種意識不一定會同時出現。舉個例子:即便我們在搭飛機時聽到很吵的引擎聲,我們也未必會注意到這一點。

換句話說,即便我們有意識地聽到嘈雜的引擎聲,我們也未必會取用聽覺經驗所帶有的、關於引擎聲的資訊。那麼,即便某種意識狀態沒有被取用,也不代表該狀態並不存在。這點有利於客觀論——意識的真象是什麼樣子,並不是該意識狀態的擁有者說了算。

基於腦神經科學的考量

在鄭會穎教授介紹了理論框架之後,謝伯讓教授提出了一些腦科學研究中的實際成果,並指出這些成果對主觀論較為不利。

謝教授的第一個例子是所謂的「虛構」(confabulation)。在這類案例之中,腦傷的患者會報告根本不曾經歷的經驗。舉例來說,某個患者的視覺系統發生了損傷,基本上已經全盲,但患者卻可能會大力稱讚主治醫生的衣著、表示非常欣賞醫生所穿西裝與領帶的顏色。這些話很可能並非有意的胡言亂語;患者可能真的相信自己清楚看到了醫生的穿著。因此,雖然腦傷使得患者喪失了視覺經驗,但患者卻相信自己經歷了視覺經驗。

某些視覺系統受損的患者,基本全盲,卻會稱讚醫師的衣著。圖/Pexels

第二個例子則涉及「否定知覺經驗」(perceptual denial)。這類案例與前述的虛構案例形成了有趣的對比。在前述案例中,患者相信自己經歷了實際上不存在的經驗;在否定知覺經驗的案例中,患者則相信自己沒有經歷實際上存在的經驗。以疼痛為例,患者明顯處在會導致疼痛的生理狀態,卻深信自己並沒有感到疼痛。在更極端的例子中,患者可能感覺到疼痛,卻相信所感受到的疼痛不屬於自己;若被問及疼痛的由來,患者可能會主張是由其他人所植入。

第三個例子是一種視覺上的錯覺。在著名的傳球實驗中,受試者被要求觀看一段傳球的影片。影片中的兩個隊伍分別身穿黑衣與白衣,而受試者可能必須數算白衣隊伍球員間的傳球次數。而傳球的過程正在進行的時候,會有一隻大猩猩出現在場中。實驗結果顯示,部分受試者因為把注意力集中在球員身上,結果沒有注意到有猩猩出現。不過,當實驗者訪問這些受試者的時候,他們卻會宣稱自己看到了球場上的所有細節。從這個實驗,科學家發現:受試者的經驗實際上有什麼內容,可能與他們的認知並不一致。

從上述討論看來,無論是關於經驗是否存在、或者經驗的內容包含什麼細節,人們的認知都可能與實際情況有所落差。那麼,腦科學中的案例就構成了主觀論的潛在反例。此外,腦科學中的主流理論也可能不利於主觀論。這些理論強調經驗產生的過程涉及各種加工,但加工愈多,經驗就愈有可能會與實際情況不相符。

曾祥非教授緊接謝教授發言,並進一步補充謝教授談及的加工過程。曾教授指出意識在加工過程的末端階段才會出現,而這個加工過程基本上是一種逐步進行的資訊處理。感官在受到刺激之後會產生訊號,但大腦並不僅僅接收這些訊號,而是會加以詮釋。進行詮釋之後,大腦一方面可能會將結果記錄在短期記憶之中,另一方面可能會利用概念對這些結果進行判斷。這眾多的階段涉及了複雜的資訊,大腦因而需要整合這些資訊。在資訊整合完成後,意識才會產生。

由此看來,只要意識產生之前的階段出現錯誤,意識的內容就有可能出現錯誤。按照曾教授的觀察,正是基於這樣的理由,研究感官知覺的學者多半認為:位在資訊處理過程早期的感覺 (sensation)較為客觀。可是,曾教授也認為,目前的討論多少受限於技術上的困難。當腦科學發展出更複雜的技術、協助我們清楚理解從感覺到意識的過程以後,主觀論與客觀論間的爭議或許就能漸漸化解。

大腦需要整合複雜的資訊後,意識才會產生。圖/Pexels

基於實驗哲學的考量

謝教授與曾教授自腦科學的觀點出發,檢視主觀論與客觀論;林映彤教授則從哲學內部尋找評估這兩者的方式。按照林教授的觀點,在進行哲學討論時,學者常常企圖提出在直覺上有說服力的論證。然而,學者本身的直覺可能與其他人的直覺並不相同,因此學者的直覺是否有代表性有待商榷。「實驗哲學」(experimental philosophy)的研究者希望克服這樣的問題,而他們的作法就是利用問卷等方式,探究一般人的直覺。

鑒於這次講座的主題,林教授介紹了 Kevin Reuter 與 Justin Sytsma 兩位學者對疼痛進行的實驗哲學研究。Reuter 與 Sytsma 採用了不止一種方法,嘗試了解一般人對於疼痛有甚麼樣的直覺,其中一種方法是檢視 Google 上搜尋得到的資料,藉以判斷一般人是何種方式描述疼痛。

Reuter 與 Sytsma 的推論基於一項假設:不同的描述方式反映了不同程度的確信。舉例來說,如果某人看到一件藍色的衣服,而且十分相信自己的視覺經驗,那麼這人就會說這件衣服「是藍色的」(is blue)。相較之下,如果這人對自己的經驗並不很有信心,那他就會說這件衣服「看起來是藍色的」(looks blue)。

Reuter 與 Sytsma 好奇的是:當人們在討論疼痛時,是否也有類似的語言習慣?分析 Google 上的資料以後,他們認為答案是肯定的。當人們明確感到疼痛時,慣用的表達方式是「會痛」(have a pain);但當人們對自己的疼痛經驗不太有信心,慣用的表達方式是「感到痛」(feel a pain)。這樣的結果似乎指出:人們對於疼痛的理解涉及某種真象與假象的區別。當疼痛感出現時,有時疼痛無疑是存在的,但有時事情就比較難說了。

問題與討論

在四位與談的教授提出了各自的觀點之後,現場觀眾對與談人提出了一些問題。第一個問題與腦科學中如何判別真象與假象有關。觀眾詢問:腦科學家是否完全倚賴腦部造影等技術,判定心理狀態是否存在?謝伯讓教授的回應說明:最重要的根據還是人們的主觀認定。

在記錄受試者的腦部活動時,腦科學家會要求受試者提供對自己心理狀態的主觀報導。腦科學家會嘗試以可靠的報導為基礎,為腦部活動的紀錄建立資料庫,再以這樣的資料庫作為將來判讀腦部活動的依據。因此,腦部造影等技術並無法完全取代人們的主觀認定。

腦部造影等技術並無法完全取代人們的主觀認定。圖/Pexels

其他在場觀眾隨即提出了不同的問題,而與談人們在回應時也進行了另一輪意見交換。臺下的 LMPST Taiwan 秘書長、臺灣大學陳樂知教授則發問:「剛剛很多討論裡面,都是用感覺的主觀跟客觀來說……但是我的想法是:有沒有那麼簡單可以分主觀層面跟客觀層面?會不會有主觀層面 A、主觀層面 B、主觀層面 C,然後可能有客觀層面 A、B、C,然後還有一個層面是半主觀、半客觀?」這個問題引起了與談人的迴響,也指出了未來延續討論的可能方向。

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臺灣邏輯、方法論、科學與科技哲學學會_96
2 篇文章 ・ 11 位粉絲
臺灣邏輯、方法論、科學與科技哲學學會(The Taiwan Association for Logic, Methodology and Philosophy of Science and Technology, LMPST Taiwan)為國內非營利法人團體,主要幹部均為國內教授或研究員。本會以促進科學型的哲學研究為宗旨,工作包括國內專業學術工作、跨領域學科交流及哲學普及推廣。

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為什麼我們會把 <3 「腦補」成愛心?——感覺記憶的秘密
波留先生 M. Beaulieu_96
・2021/01/03 ・2820字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 545 ・八年級

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學習有五到:眼到、口到、耳到、手到和心到(可能還需要鼻到),聽起來雖然有點老掉牙,但不得不說,還是有點科學上的道理。

前面幾項,主要都是透過感官接收外界刺激,進而處理成有用的資訊,然而,不知道你是否有想過,「心到」是怎麼回事?是要很專心還是很用心嗎?

「心到」究竟是什麼?難道是用念力嗎?(誤)圖/giphy

從認知角度來說,大腦為了完成學習的任務,不僅要維持專注度,也得在處理這些刺激的同時參考過去的記憶,好讓我們能做出適當的回應,只是,這類由內部形成的感覺記憶 (sensory memory) 機制為何,一直都不太清楚。

感覺記憶,幫你推開世界的門

我們的大腦裡,存放著各式各樣的感覺記憶,無論視覺、聽覺還是觸覺皆然。有了這項能力,我們就能輕鬆地辨別交通號誌、和朋友談論自己喜歡的搖滾樂、找到衣服上鈕扣的位置,更重要的是,當我們碰到危險的物體時,也能根據記憶裡的經驗,讓自己遠離危險。

大腦裡存放各種感覺記憶,幫助我們遠離危險。圖/Pixabay

簡單來說,感覺記憶的片段使我們能勾勒出這世界的樣貌,也是我們在學習其他事物時的重要依據。

感覺記憶的儲存時間很短,大約是 0.25~4 秒之間不等,且會根據感覺刺激的來源儲存在相應的腦區。

舉例來說,有關「聲音」的訊息,就會存在與初級「聽覺」皮質區,而非初級視覺皮質區,如此一來,大腦便可依據這些訊息的重要性,再決定這些訊息能否成為短期或長期記憶。

畢竟在這個花花世界(?)裡,每天都有太多的資訊要處理,小小一顆大腦能裝的東西卻又相當有限,如果不能從中篩選出有用的消息來源,我們的生活恐怕會一團亂。

接收到的訊息,如何變得有用?

光是分辨出所感覺到的東西是什麼,顯然還是有些不夠的,我們仍需透過更高層次的認知把這些刺激處理成有意義的資訊,才能在未來學習新事物時加以應用。

根據 Open PSYC 所整理的資料,感覺的神經路徑在處理訊息時,會有兩種截然不同的方向——由下而上(Bottom-up)以及由上而下(Top-down)。

接收訊息後,我們仍然需要透過高層次的處理,才能將刺激處理成有用的資訊。圖/giphy

由下而上的處理方式相當直觀,即在感覺刺激進入時馬上就處理,例如,當我們看到隨便一張圖片時,這個路徑就會立刻協助我們接收圖片裡的特徵,但不會賦予它任何意義。

反之,由上而下的處理路徑,則是一種由由認知所驅動的感覺,它能根據我們過去的經驗與當下的情境,協助我們判斷這些東西可能是什麼

  • 筆者按:聽起來很像是大腦分析情報的單位,在接下來的文章中,我們就暱稱它為「內部消息」吧 XD

舉例來說,「<3<3<3」這一串文字,通常不會被理解成「小於三」,而是被腦補成愛心的形狀,然而,同樣的文字出現在「2<3」時,我們就會有另外一層理解。

由上而下的處理路徑,能夠根據過去經驗與當下情境幫助我們判斷訊息,就像是「:)」對我們來說是個可愛的微笑。圖/Unsplash

同樣的道理,有些音樂對我們來說就是音樂而已,但如果你特別將它們設定成手機鈴聲,當音樂響起時,你可能會不自覺地感到緊張,甚至開始找手機。

面對感覺記憶,大腦的處理路徑是?

科學家指出,由下而上與由上而下的處理路徑,兩者的編碼機制非常不同,甚至可以說是完全相反!

過去數十年來,關於「大腦如何處理來自環境的輸入」這類「由下而上」的處理路徑,早有許研究成果,然而,對於「由上而下」這條仰賴經驗的道路,我們倒是沒有太多瞭解。

2020 年 11 月,身為馬克斯.普朗克大腦研究所研究小組的負責人,萊茲克斯(Johannes Letzkus)與一群科學家透過小鼠的實驗,解開了內部消息傳遞路徑的一部分秘密,並將結果發表在《科學》(Science)期刊。

我們究竟是如何感知並判讀這個世界?先從處理訊息的路徑開始研究吧!圖/Pixabay

在開始這項實驗之前,根據以往的研究成果,研究小組已經知道,傳遞內部消息的關鍵路徑很有可能是「新皮質最外層到高階視丘(thalamus)」。

為了確認這一條路徑到底是不是內部消息的主要傳遞路徑,研究第一作者帕迪(Belén Pardi)與團隊開始設計實驗,讓小鼠學習感受威脅,並且在學習的前、後測量牠們視丘的突觸反應。

結果發現,雖說這個路徑也會針對「與學習無關、短暫且微小的刺激」進行編碼,但經過學習後,卻會大幅增強這個路徑的活動,而且隨著時間的推移,訊號會變得更快、更持久。

馬克斯.普朗克大腦研究所指出,在新皮質 (neocortex) 的最上層中,會由視丘的突觸 (橘色) 傳遞跟記憶有關的資訊,而藍色的神經元就像是守門員一樣,會控制、微調這些訊息和突觸。圖/MPI f. Brain Research

此外,帕迪所在的團隊也與德國柏林工業大學(Technische Universität Berlin)史普雷克勒(Henning Sprekeler)的團隊合作建立計算模型,發現在由上而下的編碼機制中,可讓訊息於經過路徑的過程中被「微調」,換句話說,新皮質外層某些特殊神經元,在這個過程中扮演訊號守門員的角色。

總而言之,這條路徑可能與內部消息有關聯性,而且在傳遞的過程中,新皮質外層的某些特殊神經元就像是守門員一樣,會微調這些訊息。至於這條路徑是不是「主要的」傳遞路徑,還有待科學家進一步證實。

感覺資訊處理的一線曙光

為什麼科學家需要這麼努力解開感覺資訊的秘密呢?

對人類來說,「大腦如何處理過往感覺經驗的訊號」是相當重要的事情,在自閉症和精神分裂症等腦部疾病中,由於這類訊號被干擾,使得他們的日常生活功能受到很大的影響。

未來,期待科學家能在這個研究的基礎上,確認內部消息的主要來源,並設計出有效的治療方案。

參考資料

  1. M. Belén Pardi et al., A thalamocortical top-down circuit for associative memory, Science, Vol. 370, Issue 6518, pp. 844-848, 13 Nov 2020.
  2. From the inside out – how the brain forms sensory memories, Max Planck Gesellschaft, 13 Nov 2020.
  3. Kendra Cherry, Sensory Memory Types and Experiments, Verywell Mind, 1 Aug 2020.
  4. Michael Puskar, What Sensory Memory Is And Why It’s Important, BetterHelp, 15 July 2020.
  5. Scott Roberts, Ryan Curtis, and Dylan Selterman, Bottom-up vs Top-down Processing, Open PSYC, 06-G.
  6. Sensory memory, Wikipedia.
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波留先生 M. Beaulieu_96
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曾當過兩三年的職能治療師,在體力正式走下波前轉戰出版業,現為出版社圖文編輯,並斜槓各式聲音工作。