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你如何控制你自己 科學家揭示自由意志的生物學本質

媒體:中國科學報  作者:唐一塵
專業號:柘珉1 2018/10/18 8:29:00
神經科學家開始精確定位大腦中參與自由意志感知的區域

神經科學家開始精確定位大腦中參與自由意志感知的區域。圖片來源:iStock.com

“外星人肢體綜合征”聽起來也許并非那么像外星人的事,雖然它仍然很怪異。病人們抱怨說,他們的一只手變成了“流氓”,會在自己不知道的情況下伸手去拿東西。 【《科學》相關文章

美國納什維爾范德比爾特大學神經學家Ryan Darby說:“他們坐在自己的手上,試圖讓它不動。他們不是瘋了,是知道沒有什么東西能控制他們的手臂,至少他們覺得自己無法控制。”

現在,一項研究分析了這些患者及非運動性緘默癥患者的腦損傷位置,揭示大腦如何知道自己的身體發生了什么。非運動性緘默癥患者會在大腦意識到自己的行為之前,出現抓癢和咀嚼食物等動作。

這項研究表明神經科學如何開始研究自由意志的生物學本質。

未參與該研究的愛爾蘭都柏林三一學院神經遺傳學家Kevin Mitchell表示,這是一項很好的工作,做得很仔細、周到。

數千年來,哲學家一直在苦苦思索自由意志的問題,即人們是決定的主動驅動者還是被動觀察者。神經學家則圍繞該問題不停地“跳著踢踏舞”,并反問為什么大多數人都覺得自己有自由意志。他們試圖通過觀察罕見案例回答問題,在這些案例中,人們似乎已經失去了它。

患有外星人肢體綜合征和非運動性緘默癥的人的大腦都有損傷,但似乎沒有一致的模式。因此,Darby和同事轉向了一種相對較新的技術,即病灶網絡映射。

研究人員梳理了這兩種類型患者的腦成像研究文獻,并繪制出所有報告的腦損傷圖譜。然后他們把這些損傷圖繪制在大腦區域圖上,這些區域可以可靠地同時激活,也就是人們熟知的大腦網絡。研究小組發現,盡管罕見運動障礙癥患者的個別病變似乎是無緣無故發生的,但這些看似隨意的部位卻屬于不同的大腦網絡。

研究人員將他們的研究結果與那些在接受臨時大腦刺激后失去了一些自主運動的人進行了比較。后者被低壓電極或目標磁場臨時“脫機”大腦區域。

結果顯示,導致自愿運動喪失的大腦網絡與Darby及其同事的新病變網絡相匹配。研究人員近日在美國《國家科學院院刊》上發表的研究報告稱,這表明這些網絡參與了志愿者的運動,以及人們認為自己控制行為并對自己行為負責的知覺。

在非運動性緘默癥患者中,他們受損的神經網絡主要與大腦中一個叫作前扣帶皮層的區域重疊,而前扣帶皮層參與自主運動。而外星人肢體綜合征患者的一些受傷區域與顳頂葉交界處存在一些重疊,顳頂葉交界處與自我意識和行為密切相關。但實際上主要重疊區是一個很少有人研究的區域——楔前葉,這個區域也與自我意識有關。

Mitchell認為這些發現很有趣,但也警告說,僅僅因為病變可以揭示大腦網絡與認知功能有關,并不意味著研究人員理解哪些功能是真正需要的,哪些不是。他說:“如果你卸下汽車的方向盤,很明顯,你就會在操縱汽車時遇到麻煩。但如果你只有一個方向盤,你也無法轉向。”

Darby謹慎地指出,盡管意志和能動性是與自由意志相關的因素,但這項新研究并沒有試圖回答人類大腦是否對自己的決定和行為負有獨立責任這一首要問題。

然而,這仍然是一篇“非常受歡迎的論文”,英國倫敦大學學院神經科學家Patrick Haggard說:“決定和采取行動的能力對于一個人是誰以及社會如何運作至關重要。在很長一段時間里,這些問題被認為是神經科學無法解答的,而這項研究是一個很好的例子,表明神經科學已經開始研究人類行為了。”(唐一塵)

相關論文信息:DOI:10.1073/pnas.1814117115

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