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天下文化首頁 主題 猴頭猴腦的缺憾
科學自然

發表日期

2017.01.23
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文章摘錄自

在意識的繁花裡漫步
短短四十年,認知神經科學結合了研究心智的「認知科學」和研究大腦的「神經科學」,漸漸取代傳統心理學,以...
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猴頭猴腦的缺憾


我屬猴!依照世俗的習慣,被期待的形象總是猴模猴樣的行動派。親戚朋友一聽到我是「猴齊天」的徒子徒孫,就一致認定我猴手猴腳的,又機靈又俐落,而且一定很調皮,喜歡爬樹,摘果偷桃,很會自得其樂!不幸的(或者說有幸的)是我真的很符合這些期待,年輕時候確實是又黑又乾又瘦,住在鄉下,常常穿梭在山裡樹林間,尤其是芒果成熟時,高大的芒果樹上總會見到我躲躲藏藏的身影;在學校老師和同學的眼裡,又以伶俐調皮出名;在家裡和弟、妹吵架時,更常被冠以「潑猴」的「美稱」!

也許是在這樣的期待下長大,我從小就特別喜歡猴子,廟埕或市集裡有人耍猴戲,我絕對是第一個到場圍觀的「猴囝仔」!看著小猴子翻觔斗,騎小鐵馬,搶觀眾的東西吃,可愛滑稽得令人好開心,但看牠在休息時,脖子被鐵鍊栓住,行動受了限制,一副「猴落平陽被人欺」的可憐相,實在不忍心。有一次趁猴主人不注意時,偷偷拿老虎鉗剪開鐵鍊,放了小猴子,結果小猴子不逃走,反而被一旁觀眾嚇得跳上主人的肩膀上,害我的義行不得逞,還差點挨了一頓揍。哎!誰叫我就是有同類相憐的悲憫之心呢!

長大了,看「尪仔冊」,當然對漫畫裡的齊天大聖崇拜得不得了;等到會識字看書了,吳承恩是我心目中最偉大的作家,一遍又一遍翻看著《西遊記》,伴我度過了童年、少年、青年、壯年,到不惑之年。孫悟空的善良、機智、真誠、幽默和義氣,才是真正充滿了「人」性的美猴王呢!小說裡,孫猴子掃蕩群魔,歷經萬難,完成取經大業,功德圓滿之後,終於變成人,最後又成神。這個隱喻很有意思!猴子要變成人,單憑和人非常相似的猴頭、猴腦和猴身是不夠的,牠必須要能使用各種方法(七十二變加金箍棒,利用策略請求外援等等)去解決環境中遭遇的各種困境,才是成人之道!換句話說,工具的使用,才是人猴之別的關鍵!

日本理研(RIKEN)的腦科學研究中心,在年輕主持人入來篤史(Atsushi Iriki)的領導下,一群研究者針對這個「工具使用為猿到人演化的關鍵」說法,做了一系列獼猴的實驗,觀察到了相當有趣的結果,他們從這些結果中得出了一個很重要(當然,也會很有爭議)的結論:「就硬體而言,這些獼猴的腦神經擁有所有形成人類智慧的基本部件,但牠們的腦所缺少的就是適切組合這些部件的軟體程式,因此,空有零散的機件,卻無法整合出類似人類的智慧!」那人類在演化的過程上,如何去得到那個關鍵的整合程式呢?日本研究群的答案是:「人類學會利用工具去改變外面的環境,而這個持續性的工具使用,促成腦內各機件的適切組合。」

學會工具使用,真的會改變腦的組合軟體嗎?日本的研究者讓獼猴站在一個小長桌的一邊,另一邊的桌面上則出現一個又一個食物丸,猴子伸手拿不到,但被綁住又走不過去,又急又氣。這時候,實驗者拿出一根一公尺長的小耙子,教會猴子用一隻手拿耙子把食物耙回來,再用另一隻手去拿來吃。這個訓練需要手眼協調的巧勁,才能很快的拿到另一端持續出現的食物,大概要兩個星期才能使獼猴完全掌握,不管食物丸出現在哪個方向,牠都能動作俐落的一耙一個,快速吞食。

實驗者測量猴子腦皮質的電生理反應,發現訓練前和訓練後,在頂葉區的反應是不一樣的,訓練後的反應不但加強,而且只要看到耙子就會有反應!由於腦的頂葉賦有感知身體各部位心像的功能,一旦看到耙子也會有強的反應,表示腦已經把耙子這個外在物件視為手的延伸,進而成為身體心像的一部分了。接下來,實驗者把學習的工作難度又加高了一些。他們在獼猴的這一邊加了一塊板子,使獼猴只能看到食物丸,卻看不到自己的手和耙子,猴子要學會用看不見的手和耙子去耙食物。

完成這個訓練的時間更久,但完成之後,電生理反應不但大量出現在頂葉區,而且在前腦前區(pre-frontal area)也測量到訓練之前所沒有的活化反應,這表示當工具使用的難度變高、複雜性也提高時,頂葉要把工具和身體融為一體,還要結合前腦前區的控制系統,去設計出一套解決問題的方案。這套方案不只是機械式的重複擷取平面食物,而是當食物丸忽然被拋在空中時,猴子的眼、手和耙子要很快完成協調,用一個從沒出現過的動作,由不同於以往的方位去捕捉住飛起來的食物丸。這種彈性,代表著創意,也是人類智慧的雛型!

現在讓我們來探討從生理的部件組合所引起的認知能力改變的含意。身體心像的感知,是自我覺識的第一步,因為能夠控制外界物件,成為我身體的一部分,則自我的概念就由個體延伸到外面的世界。既然把「我」擴大到外面的環境,我就不得不去注意到外面世界的動靜與意涵,因此開啟了個體與外物互動的先機。這當然是社會化的起點!

舉一個例子就容易理解上述的說法了。小嬰兒長大到一歲時,眼睛自然會東看看、西看看,這時候你把手指頭對著他搖來晃去,等到他眼睛注視著你的手指頭時,你再把指頭指向遠處牆上的一張圖,你會發現他的眼睛不會停留在你的手指頭上,而是轉往你指頭指向的遠方標的。手指頭和牆上標的物並無實質的聯繫物,但嬰兒卻能認清你的「意圖」,理解你手指頭指向何方的意義。那條在物理世界不存在的聯繫線,已經融入在嬰兒的腦中,成為手指頭的延伸了。大部分的嬰兒都有快速掌握這種認出對方意圖的能力,但如果一個嬰兒到了兩歲還沒能掌握這個能力,那他出現自閉傾向的機率是比較高的,也就是說,他的社會化傾向是比較低的。

日本的研究團隊在實驗的過程上,也觀察到兩個與社會化相關的行為表現。第一個是這些受過使用工具訓練的獼猴,比之一般沒有受過訓練的猴子,會發出較多指稱性的低叫聲(reference calls)來引起實驗者或獼猴同伴的注意,象徵著人類語言的起始階段;第二個有趣的觀察是這些訓練過的猴子,比較會出現模仿實驗者或其他猴子的動作與姿勢,例如實驗者向其中一隻訓練過的猴子Pin做一個以前沒做過的伸舌頭動作,Pin就會去模仿這個動作,也向實驗者伸舌頭,在原野長大的獼猴很少看到類似的模仿動作,這個發現強化了因為使用工具而使社會化傾向增強的說法。

達爾文在一五○多年前提出了「窩裡自製」(niche construction)的概念,這些獼猴由於學會使用工具,改變了腦的組合,這個組合使腦的軟實力增強,又創造出更進一步的工具使用,改變了環境,需要新的適應,又帶動新的工具創造,以挑戰更新、更複雜的環境難題,這樣一步又一步的往前演化,由身體心像到自我覺識,到語言的演進,到抽象的問題解決能力,就有了人類智慧了!如果窩裡自製的概念是對的,則工具的使用,就可能是由猿至人之智慧演化所缺少的那個環節了。

這樣的說法當然有些過分簡單,而且只憑幾十隻獼猴的實驗就要去說明相當複雜的演化過程,很多學者都很不以為然,我倒是很同意入來篤史的辯解:「我們展示的只是那龐大演化史的一個小插曲而已!」

其實,我比較有興趣的是下次去參觀理研的腦科學研究中心時,一定要去找那隻獼猴Pin!我想知道如果我向牠豎起中指,牠會不會也以此回饋於我呢?

如果牠沒有對我比出中指,卻伸出大拇指來稱讚我的智慧呢?

摘自《在意識的繁花裡漫步》

在意識的繁花裡漫步

數位編輯整理:陳子揚
Photo:pixabay,CC0 Licensed.

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