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神秘的钱伯斯

我到达了与钱伯斯教授会面的地点,那是他办公室附近的一家不错的卡迪夫酒馆,我们约好在这里吃午餐。他已经在内堂就座,在我进门时向我挥手致意。

克里斯·钱伯斯教授是一个看上去非常闲适的澳大利亚人,年龄不到40岁。与全世界对澳洲人的刻板印象几乎完全一样,他那天穿着一件T恤衫配宽松的休闲短裤(尽管外面还在下雨)。同时,他还是个彻底的大光头,秃到发亮的那种。我已经遇到过好几个发量稀少甚至光头的年轻男教授了。对此我的理论是,由于他们强大的大脑功率太高,所以产生的热量从内部把毛囊都烧焦了。

话说回来,我打算开门见山地直接说出我的诉求:“我能借用你的MRI扫描仪,让我在快乐的时候扫描自己的大脑吗?我想知道快乐源自大脑的哪个部分。”

差不多过了5分钟,他总算不再当着我的面大笑了。即使最乐观的人也必须承认,这不是一个良好的开端。在接下来的一个多小时里,钱伯斯教授向我详细解释了为什么我的计划如此可笑。

“其实fMRI不是这么用的,或者说不应该这么用。当fMRI在20世纪90年代刚刚被研发出来时,也就是被我们称为神经影像学的‘艰苦岁月’时期,出现了很多所谓的‘团块学’ 研究:把人塞进扫描仪,然后去寻找大脑中活跃的团块(blob)。”

“这方面我最喜欢的例子来自我第一次参加的学术大会,当时展示了一项名为‘下棋与休息的fMRI’的研究。简单来说,就是让人们躺在扫描仪里,有的人下棋,有的人则什么都不做。整个大脑都是活跃的,但是在不同情况下有不同的活跃形式:下棋时,大脑中某些区域显示出 更高 的活跃度。根据这一结果,他们声称这些区域负责与下棋有关的功能。这项研究里用到了大量的逆向推断:某个部位活跃了,同时我们在棋局中进行了某种操作,所以这个部位负责的一定是该项功能。整个都反过来了。他们把大脑视为一辆汽车的引擎,认为每个脑区都必须做点什么,并且只做这一件事。

“这种方法得出了各种错误的结论,一旦看到某个脑区有活动,就赋予它某项特定的功能。但这完全是错误的。许多功能都涉及多个脑区,而这些都由认知网络—它复杂极了—来处理。这是神经影像学普遍存在的一个问题,而当你要探究的是像快乐这类主观的东西时,问题就更大了。”

尽管我表面上也跟他一起嘲笑那些自以为能用fMRI找到负责下棋的脑区的傻瓜,实际上我心里已经快要尴尬死了。我自己想做的也是非常类似的事情。用我刚刚才学到的术语来说,我也是个“团块学家”。

事实证明,使用影像学的工具来研究诸如视觉等领域是一回事:你能够可靠地控制受试者看到的东西,确保每个受试者看到的是同样的影像,以保证研究的一致性为前提,用这种方式来定位和研究视觉皮层。但是,要研究钱伯斯教授所谓的“主观的东西”,也就是类似情绪或自控这类更高级的功能,那就是另一回事了。

“问题不应该是‘快乐从大脑的哪里来’,这就像在问‘听到狗叫声的感觉源自大脑的何处’一样。一个更好的问法是‘大脑如何实现快乐,是什么网络和处理过程使它成为可能’。”

钱伯斯教授也谈到了我早先提出的一个问题:从技术角度来说,快乐究竟是什么?“你是在什么时间尺度上提问的?问的是那种即时的快乐,例如‘这杯酒棒极了!’? 还是更加宽泛和长期的快乐,例如你的孩子让你感到快乐,或是为某个目标而努力、实现令你满意的生活、心情平静又放松之类的事情?你的大脑中有许多不同层级的功能在支持着前面提到的一切,你打算如何分析呢?”

到了这会儿,我已经放弃了一切关于做实验的希望,并且完全承认自己的想法太不成熟。尽管我之前很担心钱伯斯教授会被我这弱智儿逼到出离愤怒,但他对整件事的态度还是很友善的。他表示,一般而言,他都会很愿意让我去尝试一下,哪怕只是作为对这种技术的一次有用的演示。不幸的是,fMRI的运行成本实在过于高昂,而且有好几个研究组一直都在竞相争取它的使用权。如果他浪费了宝贵的扫描时间,只为让一个呆子到自己的大脑皮层中探寻快乐,估计很多人会因此而感到愤慨吧。

我考虑过自己负担研究的成本,但是这确实过于高昂。不是每个作家都是J. K. 罗琳 ,而且尽管我的图书公关索菲小姐在处理那些提交给出版商的报销费用时非常慷慨,但他们在看到这样的申报时依然会感到头痛:一张火车票48英镑,一个三明治5英镑,一杯咖啡3英镑,一天fMRI实验13,000英镑。我不敢奢望这张票据能够逃过财务部的法眼。

为了不让这次会面沦为彻底的失败,我决定问一问钱伯斯教授,关于fMRI这种方法我还需要考虑什么别的问题,以便后续把自己的想法改造成更“可行”的版本。结果我发现,一旦涉及现代神经影像学研究以及整个心理学领域存在的各种问题,钱伯斯教授就变得非常积极而较真。他甚至写过一本《心理学的七宗罪》( The Seven Deadly Sins of Psychology ), 32 书中全都是关于现代心理学可以并且应该如何改进的话题。

有几个关于fMRI的重要问题让我意识到,我想用它来做实验寻找快乐是多么难以实现。首先,如上所述,它非常昂贵。所以用它来进行的研究一般规模相对较小,受试对象数量有限。这就带来了一个问题:研究对象越少,取到的结果就越难以确定是否具有显著性。研究对象的数量越多,所得结果的“统计学效力(statistical power)” 33 就越大,其有效性就令人更有信心。

以掷骰子为例。你掷出20次,有5次得到了六点,也就是概率为25%。你或许会觉得这不太可能,但是也完全有希望实现,似乎看起来没什么特别之处。现在假设你掷了20,000次,得到六点的概率依然是25%,也就是掷出了5,000次六点,这种情况就很奇怪了。你或许会认为这个骰子有点问题,它可能被动了手脚或者灌了东西。心理学实验也是一样:在5个人中得到同样的结果只能算是有趣,但是如果从5,000个人那里都能得到同样的结论,就应该是重大发现了。

在一个人身上做实验,像我之前期望的那样,从科学的角度来说基本毫无意义。幸好我在开始之前就知道了。

钱伯斯教授接着解释道,如此高昂的成本也意味着很少有研究能够得到重复。科学家身上背负着发表阳性结果(即“我们发现了什么!”而不是“我们想去发现什么,但没找到!”)的沉重压力。这类结果有更多发表在期刊上的机会,被同行及更多的人读到,同时令研究者的职业生涯和经费申请等各方面得到改善。但是,在条件允许的情况下,最好对实验加以重复,证明所得的结果不仅仅是侥幸。遗憾的是,科学家身上的压力驱使他们继续进行下一项研究,去做出下一个重大发现,因此许多有趣的结果往往无人挑战, 34 尤其是fMRI的结果。

所以,倘若我可以进行我的实验,无论结果如何,我都确实很有必要重复做上多次,哪怕由此产生的数据有违我的预期。不过,这又是另一个问题了。

由fMRI产出的数据远不及主流媒体报道中暗示的那么清晰。首先,我们讨论的是大脑中哪个部分在研究期间表现“活跃”,但正如钱伯斯教授指出的,“这基本上是句废话。每时每刻,大脑的 各个部分 都处于活跃状态。这就是大脑工作的方式。问题的关键在于某些特定脑区 更加活跃 的程度,以及它们的活跃程度是不是 显著 高于平常的水平。”

就算是按照“团块学”的标准,我们依然必须判定扫描仪上的哪个团块是“有关联”的。对于监控大脑某个区域的活跃度 这种精密操作,要回答这个问题可不容易。首先,到底怎样才算是活跃度的 显著 改变?如果大脑的各个部分每时每刻都处于时强时弱的活跃状态,到底活跃度要增加多少才能被算作有关联性呢?它必须达到的门槛在哪里?不同的研究对此有着不同的答案,这就有点像在一场当红巨星的流行音乐会上通过尖叫的音量来判断谁是头号歌迷:可行,但绝不简单,而且工作量巨大。

而这,就像钱伯斯教授解释的那样,又引发了一个令人目眩的新问题。

“fMRI存在一个被我们称为‘研究者自由度’(researcher degrees of freedom)的巨大问题。人们一般不会事先确定好如何分析数据,甚至有时候连要问什么问题也不确定,直到他们完成了自己的研究。他们就直接出发,开始探索,然后遇到‘歧路花园’ [1] 的问题:即使在最简单的fMRI研究里,也有数千个分析决策需要确定,每一个决策都会令所得的结果发生轻微的改变。所以,研究者们的做法就是在研究结束后再挖掘自己的数据,从中找到一个有用的结果。”

造成这种情况的原因在于,分析复杂数据的方法有许多种,某一种方法组合可能会产生有用的结果,而其他的则不会。这或许听上去很不诚实,就像用机枪对一堵墙进行扫射,然后在弹孔最密集的地方画一个靶子,声称自己打得很准。没 那么 糟糕,但有类似的性质。可是,考虑到你的职业生涯和成功都取决于能否击中靶心,而你又拥有这样一个选项,还有什么不选的理由吗?

这还只是与fMRI实验有关的诸多问题的冰山一角。钱伯斯教授对于这一切问题给出了可能的答案和解决方案:在开始研究之前先报告分析方法;将不同研究组的数据和研究对象汇集起来,增加研究可信度的同时降低研究成本;改变目前给予科研基金和职业机遇时评判科学家的方式。

这些都是很好、很靠谱的解决方案,但没一个对 有帮助。我来参加这次会面的初衷,是要使用某种高科技魔法来定位我脑中的快乐从何而来。现在可好,我的脑子里全是前沿科学正面临的各种问题,这很显然让我感到不快乐。

会面结束后,钱伯斯教授回去继续工作,我则失望地踏上了回家之路。我的脑袋嗡嗡作响,始作俑者绝不只是我在谈话期间喝下去的那两杯啤酒。我最开始认为,要知道什么让我快乐以及快乐从何而来是一件相对轻松的事。现在看起来,就算被我寄予厚望的科技手段简单明了(事实上并不是),快乐—一种每个人都曾体验,每个人都渴望,并且每个人都认为自己能理解的感觉—这个研究对象也远比我想象中复杂得多。

我把它看作一个汉堡。每个人都知道汉堡是什么,每个人都理解汉堡的概念。但是,汉堡从何处来呢?一种显而易见的答案可以是“麦当劳”或“汉堡王”,或是你偏爱的任何食品商。如此简单。

可是,汉堡并不是从一个快餐厅厨房里以完整的形态凭空出现的。首先你要有牛肉(假设是牛肉汉堡),它是由供应商碾碎并制成肉饼的,而原料牛肉又是从屠宰场来的;屠宰场的上游是牲畜供应商,他们在牧场里照料和饲养牲口,而这又需要消耗大量的资源。

汉堡还需要用到面包,它们来自不同的供应商和某种类型的面包师。他们把面粉、酵母,还有许多其他原材料(甚至可能还在上面撒一层芝麻)混合后放入烤箱,而后者还需要持续消耗燃料来产生烘焙所需的热量。另外,别忘了还有酱料(大量的番茄、香料、糖,通过工业水平的处理流程完成包装)和配菜(专门种植蔬菜的农田通过复杂的基础设施实现收割、运输和存储)。

上述种种还仅仅提供了汉堡所需的必要材料,你依然需要专人进行烹调和装盘。这是由活生生的人来完成的工作,他们需要进食、饮水、接受教育和赚取薪资。而贩售汉堡的餐厅需要电力、供水、供暖、维护等才能运转起来。 所有一切 ,这些对普通人来说几乎不会意识到其存在的、永不止息的资源和劳动力环流,最终汇聚成你面前餐盘里的一个汉堡—你却心不在焉地吃着,眼睛始终盯着手机屏幕。

这或许是一个绕了许多圈子的复杂比喻,但我的目的正在于此。如果仔细审视,你就会发现,汉堡和快乐似乎都是从复杂得近乎荒谬的资源、处理流程和行动网络中产生出来的,为人所熟悉又令人愉快的终产品。如果你想要理解这个整体,那也必须看清它的每一部分。

那么,如果我想要知道快乐是怎么回事,就需要认真审视让我们快乐的不同事物,并搞清楚为什么。所以,我下定决心就这么办—等我吃完一个汉堡就开始。

不知道为什么,我突然特别想吃汉堡。

参考文献

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31 Chambers, C. ‘Physics envy: Do “hard” sciences hold the solution to the replication crisis in psychology?’, Guardian , 10 June 2014

32 Chambers, C., The Seven Deadly Sins of Psychology: A Manifesto for Reforming the Culture of Scientific Practice , Princeton University Press, 2017

33 Cohen, J., ‘The statistical power of abnormal-social psychological research: a review’, Journal of Abnormal and Social Psychology , 1962, 65(3), p. 145

34 Engber, D., ‘Sad face: another classic psychology finding – that you can smile your way to happiness – just blew up’, 2016, slate.com

脚注

[1] The Garden of Forking Paths ,阿根廷作家博尔赫斯的短篇小说,也被译为《小径分岔的花园》。—译者注 YRLyxeBL03AqE+jT392z8ni9lHb/MTx/jDbRsYuy8KyMsRJwFnuq6zR6WfOzAw+M

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