为什么没有身体的大脑是无法思考的？

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撰文 | 姚脑师

编辑 | Gloria

认知主义（cognitivism）认为大脑认知像电脑一样，是基于抽象符号的运算。事实上，抽象符号若是脱离了具体的经历，是不能够有效的产生意义的。

比如你问一个先天失明的人：“你觉得红色好看还是黄色好看呢？” TA会觉得，你这不是逗人玩吗？因为TA生来就没有视觉上的经历，颜色对TA来说不过是抽象的语言符号罢了。缺乏具体的经历，“红色”和“黄色”的概念就没有实际意义，所以盲人无法做出有效的判断和回答。

为了弥补认知主义理论上的缺陷，近20年来，学者们开始把大脑和身体以及环境联合起来考虑，开始推广具身认知（embodied cognition）的新思路。具身认知强调认知是离不开身体，离不开具体的感觉和运动经历的。

一、具身认知的经典实验证据

这个实验是比较运动和语言认知的。用语言认知做例子，是因为语言相对抽象，有很强的符号性，和身体运动不能直接的联系起来。

首先，人身体各部位的运动是由大脑的不同脑区控制的。见下图：

大脑中部的这么一条带状的区域（图中粉色区域）就是大脑的运动皮层。这样一个带状的区域从下向上控制着身体上半部分的运动，比如面部表情啊，眨眼睛啊，手指和手臂的运动等等。运动区越靠上的部位，控制着躯干、臀部、以及腿和脚的运动。由于各个运动脑区有明确的分工，这为使用脑成像研究大脑的功能提供了基础。

脑成像常用的一个技术叫做功能性核磁共振（functionalmagnetic resonance imaging; fMRI）。这个机器能够监测大脑血液中氧气的含量。大脑某个区域工作量提高的话，对能量的需求也增大，大脑就会向这个脑区输入大量的血液，增加葡萄糖和氧气的含量。氧气的含量上升，就会被功能核磁共振的扫描仪检测到，在图中以亮度增强的形式表现出来。计算机通过数学建模和统计，可以最终把有意义的亮度变化翻译成大脑活跃度图。实验场景见下图：

如果要证明，人各肢体的运动，是运动皮层不同的区域控制的，可以请一组被试者在扫描仪里面做各种肢体运动。比如动动脚指，动动手指，或吐吐舌头。然后，看大脑的哪些部位变得更加活跃。我们会看到不同肢体的运动激活了运动皮层的不同区域（下图左）。

下面的3D大脑是以从上而下俯瞰的。运动皮层的顶部（即图的中心）在脚部运动的时候活跃（蓝色）。从顶部往低处走，这些脑区在做手部运动的时候活跃（红色）。再往下走呢，这些区域在做面部运动的时候活跃（绿色）。这样一个神经活动的分布是与我们之前说的运动脑区有明确的分工相吻合的。

现在关键问题来了，如果让同样的被测试者阅读运动相关的文字，比如“踢”，“抓”或者“舔”，哪些脑区会被激活呢？

按照认知主义的理论，这些概念都是由抽象的符号来代表的。抽象符号具有任意性，并没有本质上的区别（比如“踢”，可以用任意的抽象符号001001 编码，也可以用100110 来编码，没有特别的局限性）。既然如此，所有抽象符号的计算，应该可以由一个单独的脑区来负责（相当于电脑的CPU）。在脑成像中，我们就应该会看到一个负责“抽象符号”的脑区被激活。

然而，按照具身认知的理论，运动相关的概念是由运动的经历来代表的。一个人要真正理解“踢”的意义，必须有腿，有过踢的经验。在阅读理解“踢”这个字的时候，运动皮层相关腿部运动的区域，就会激活有关踢的运动经历，来赋予“踢”在运动中的意义。在脑成像中，不同意义的字就应该会激活跟其意义有关的，分布位置不同的运动脑区，而不是同一个“抽象符号”区。

实验结果支持了具身认知的观点（请看上图右）。阅读不同的运动相关的文字，如“踢”、“抓”、和“舔”各自激活了独立的脑区。这说明了一个单一的“抽象符号”区并不存在。更重要的是，当实验人把实际运动激活的脑区（图左）和阅读文字激活的脑区（图右）相比较之后，发现他们激活的脑区有很大部分是重叠的（见图左紫色色块）。这样的结果有力的说明了运动相关词语的认知，是和皮层运动脑区紧密地联系起来的。

二、具身认知对我们的日常生活有什么启发呢

如果大脑的认知确实和感觉与运动经历有着紧密的联系，那我们看待和理解外界事物的能力就是受自身经历所限制的。先天缺少双腿，就无法理解踢足球的乐趣。没有子宫，男人也很难体会大姨妈的山崩地裂。

如果我们想要有广阔的眼界，能辨正地思考，就必须要主动的做出尝试，付出行动。只有通过与世界的互动来不断的积累具体的经历，我们才能给大脑源源不断的养分来支持和更新它对世界的认知。

参考文献

Hauk, O., Johnsrude, I., & Pulvermüller, F. (2004). Somatotopic representation of action words in human motor and premotor cortex. Neuron, 41(2), 301–307.

Barsalou, L. W. (2008). Grounded cognition. AnnualReview of Psychology, 59, 617–645.

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