和我们的其他感觉一样, 听觉 (audition)能帮助我们适应和生存。听觉能让我们接收信息,让人与人之间建立关系。听觉让我们更具有人性:当听到(而不仅仅是阅读)他人说的话时,人们似乎更有思想、更有能力、更讨人喜欢(Schroeder & Epley,2015, 2016)。听觉的能量很大,能让我们在无形中进行交流——我们向空气发射人眼无法看见的电波,并从其他人那里接收相同的电波。因此,听力受损是严重的隐形残疾。听不见别人的名字,听不懂别人的问题,错过别人讲的笑话,这相当于听力障碍者被剥夺了知道这些事物的权利,有时他们还会有被排斥的感觉。作为一个遗传性听力障碍的人,我知道这种感觉,也能理解为什么严重听力障碍的成年人抑郁和焦虑的风险会增加(Blazer & Tucci, 2019)。
听觉:听到的感觉或行为。
音乐之声
小提琴的高频短波产生高音,大提琴的低频长波产生低音。不同高度或振幅的声波产生不同的音量。
然而,我们中大多数人能听到的声音范围很广,而对那些符合人类声音频率范围的声音最敏感。在听力正常的情况下,我们对微弱的声音非常敏感,比如孩子的呜咽声(如果我们的耳朵再敏锐一些,我们可能会听见空气分子运动连续发出的嘶嘶声)。这曾经对我们祖先的生存有明显帮助,例如在狩猎或被追捕时需要这种敏锐性。
我们对声音的差别也有明显的适应性。在成千上万人可能的声音中,我们能够很容易地辨认出朋友的声音(尽管我们看不见此时他在哪儿)。此外,听觉十分快速。听觉神经科学家赛斯·霍洛维茨(Seth Horowitz, 2012)指出:“你可能需要整整一秒钟的时间才能从眼角处注意到一些东西,然后再把头转向它,认出它,并对它做出反应,”而对一个新的或突然出现的声音,做出同样的反应至少会快10倍。在声音刺激你耳朵感受器之后的一秒钟内,数百万个神经元同时协作提取其基本特征,将其与过去的经验相比较,并识别刺激。对于听觉,就像其他感官一样,我们想知道:我们是如何听到声音的?
学习目标问题 6-16 当我们听到声音时,气压波具有哪些特征?
拉小提琴的琴弦,你会释放出声波的能量。每一个空气分子撞击下一个空气分子时,空气因压缩和膨胀产生的波,就像把石头扔进池塘所产生的环形波纹一样。当我们在移动的空气分子形成的海洋中遨游时,我们的耳朵能够察觉这些短暂的空气压力变化。
像光波一样,声波的形状也不同(图6.17)。声波的强度或者振幅,决定了声音的响度。 声波的频率 (frequency,以赫兹为单位)决定了声音的 音调 (pitch,高音或低音)。长波的频率低,音调也低;短波的频率高,音调也高。女高音歌唱家产生的声波比男中音歌唱家产生的声波短得多、快得多。
声波的频率:在一定时间内(例如一秒内)经过某一点的完整波长的数量。
音调:高音或低音,取决于频率。
图6.17 波的物理特性
(a)波的波长不同(连续波峰之间的距离)。频率,即在给定时间内通过某一点的完整波长的数量,取决于波长。波长越短,频率越高。波长决定了声音的音调。(b)波的振幅(波峰到波谷的高度)也不同。波的振幅影响声音的响度。
我们用分贝来衡量声音强度,零分贝代表听觉的绝对阈限。每增加10分贝的声音相当于音强增加了10倍。因此,普通谈话声(60分贝)比20分贝的低语声响10 000倍。可以忍受地铁开过所发出的100分贝的声音比可觉察到的最微弱的声音要响100亿倍。持续暴露在85分贝以上的声音环境中会造成耳聋。让我们来告诉肯塔基大学的篮球迷们吧,他们在2017年以126分贝的响度打破了室内最嘈杂体育馆的吉尼斯世界纪录(WKYT, 2017)。今日的高声欢呼,可能会造成“明日”的耳聋。
学习目标问题 6-17 耳朵是如何将声波转换为神经信息的?
振动的空气是如何触发神经冲动,并让你的大脑将其解码为声音的?当声波撞击你的鼓膜后,紧绷着的鼓膜开始震动时,大脑便开始了解码过程(图6.18)。
图6.18 我们如何将声波转化为大脑解读的神经冲动
(a)外耳将声波输送到耳膜。中耳的骨头(锤骨、砧骨和镫骨)通过前庭窗将耳膜的振动放大并传递到充满液体的耳蜗。(b)中耳和内耳的细节如图所示,耳蜗液的压力变化导致基底膜波动,使其表面的毛细胞弯曲。毛细胞的运动触发基底神经细胞的冲动,这些神经细胞的纤维汇聚成听神经。该神经将神经信息发送到丘脑,再发送到听觉皮质。
中耳 (middle ear)通过由三块听小骨(锤骨、砧骨和镫骨)组成的活塞把鼓膜的振动传送到 内耳 (inner ear)中被称作 耳蜗 (cochlea)的蜗形管。
中耳:鼓膜和耳蜗之间的腔室内有三块听小骨——锤骨、砧骨和镫骨——将鼓膜的振动集中到耳蜗的前庭窗上。
内耳:耳朵最里面的部分,包括耳蜗、半规管和前庭囊。
耳蜗:内耳中一个卷曲、骨质、充满液体的管,声波通过耳蜗液触发神经冲动。
感音神经性听力损失:也称为神经性耳聋。最常见的听力损失形式,由耳蜗毛细胞或听觉神经受损引起。
传入的振动会使覆盖耳蜗内膜的开口(前庭窗)振动充满细管的液体。这一运动会导致基底膜的波动,使其表面的毛细胞如风中的草叶一般弯曲。
毛细胞的运动会反过来触发邻近神经细胞的冲动,这些神经细胞的轴突汇聚成听神经。听神经将神经信息先传递到丘脑,再传递到大脑颞叶的听觉皮质。从振动的空气到微小的移动骨骼,到液体的波动,最后到大脑的电脉冲:瞧!你听到了!
也许听觉过程中最有趣的部分是毛细胞——“让我们听到声音的一束颤动的细胞”,多亏了它们的“极端敏感和极端速度”(Goldberg, 2007)。一个耳蜗有16 000个毛细胞,如果不将其与我们一只眼睛所包含的1.3亿个左右的光感受器相比,这听起来也是很多的。但让我们来看看毛细胞的反应能力,将毛细胞尖端细小的纤毛束偏转一个原子的宽度,敏感的毛细胞就会因为一种特殊的蛋白质而引发神经反应(Corey et al., 2004)。
耳蜗的毛细胞感受器或听神经受损可能导致 感音神经性听力损失 (sensorineural hearing loss,神经性耳聋)。在听神经受损的情况下,人们也许能够听到声音,却难以分辨别人在说什么(Liberman, 2015)。
疾病有时会损害毛细胞感受器,但在大多数情况下,罪魁祸首是与遗传和衰老有关的生物变化。我的祖母和母亲因某个基因(WFS1)的单一突变,都患有严重的听力障碍,我对这一切深有体会。刺耳的噪声是另一个损害毛细胞感受器的罪魁祸首,如长期听刺耳的音乐。感音神经性听力损失比 传导性听力损失 (conduction hearing loss)更常见。传导性听力损失是将声波传导到耳蜗的机械系统(鼓膜和中耳骨)受损导致的。
传导性听力损失:一种不太常见的听力损失形式,由将声波传导到耳蜗的机械系统受损引起。
图6.19 一些常见声音的强度
一项研究发现,300万名职业音乐家中,因噪声引起听力损失的比例几乎是普通人的四倍(Schink et al., 2014)。有了防噪声耳塞和头戴式耳机,我们就能避免音量过大可能对听力造成的伤害。
耳蜗的毛细胞被比作地毯纤维。从它们身上走过,它们会恢复原来的形态;但如果在它们身上放一件重重的家具,它们可能永远无法恢复过来。一般来说,任何阻止我们正常交谈的噪声(机械发出来的噪声、音乐会或体育赛事中球迷的尖叫声、以最大音量播放我们日常的音乐混音)都可能是有害的,特别是如果这些声音持续时间长且被重复播放的话(Roesser, 1998)(图6.19)。如果在经历过这些之后,我们产生了耳鸣,那就说明我们已经对毛细胞造成了伤害。正如疼痛是在提醒我们身体可能受到了伤害一样,耳鸣提醒我们听力可能受到了损伤。这是另一种形式的“出血”。
全世界有12.3亿人的听力有损失,约有5亿人患有致残性听力损失(Global Burden of Disease, 2015; Wilson et al., 2017)。自20世纪90年代初以来,患有听力损失的青少年增加了三分之一,每六个青少年中就有一个受到影响(Shargorodsky et al.,2010; Weichbold et al., 2012)。暴露在嘈杂的音乐中(无论是现场还是通过耳机)就是罪魁祸首:经过一场平均99分贝的摇滚音乐会3小时后,54%的青少年表示暂时听不清楚,四分之一的人表示有耳鸣(Derebery et al., 2012)。十几岁的男孩比十几岁的女孩或成年人更多地用大音量长时间“轰击”自己(Widén et al., 2017; Zogby, 2006)。这可能有助于解释为什么男性的听力往往比女性的听力要差。每一个长时间待在喧闹的夜总会里、电动割草机后面,或长时间使用手提钻的人都应该戴上耳塞,否则以后有可能需要助听器。性教育者常说“安全套”,而听觉教育者会说“耳塞”。
人工耳蜗:一种将声音转化为电信号并通过插入耳蜗的电极刺激听觉神经的装置。
图6.20 人工耳蜗
其工作原理是将声音转换成电信号,这些电信号被传输到耳蜗,然后再通过听觉神经传递到大脑。
迄今为止,神经性耳聋无法逆转。恢复听力的方法之一是使用一种仿生耳朵—— 人工耳蜗 (cochlear implant)。每年约有50 000人,包括约30 000名儿童,接受这种配备电子装置的治疗方法(Hochmair, 2013)。人工耳蜗将声音转化为电信号,发送给耳蜗的神经,并将有关声音的信息传递给大脑(图6.20)。当给失聪的猫咪幼崽和人类婴儿植入人工耳蜗时,似乎会使大脑相关区域“觉醒”(Klinke et al., 1999; Sireteanu, 1999)。这些设备可以帮助儿童熟练地进行口语交流(最好能在学龄前或在1岁前植入这些设备)(Dettman et al., 2007; Schorr et al., 2005)。听觉和视觉一样,也有一个关键期。人工耳蜗可以帮助大多数成年人恢复听力,但前提是他们的大脑在儿童期就学会了加工声音。听力恢复还可以减少社会孤立感和降低患抑郁症的风险(Mosnier et al., 2015)。
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RP-1 将声波转化为可感知的声音的基本步骤是什么?
RP-2 声波的振幅决定了我们对______(响度/音高)的感知。
RP-3 声波越长,其频率就越______(低/高),音调就越______(高/低)。
答案见附录D
学习目标问题 6-18 我们如何感知响度、辨别音调和定位声音?
对响亮和轻柔声音的反应 我们如何感知响度?如果你猜测与毛细胞反应强度有关,那你就错了。相反,一个轻柔的纯音只能激活少数与其频率相适应的毛细胞。如果声音响度增大,其邻近的毛细胞也会做出反应。因此,你的大脑根据被激活的毛细胞数量来解释响度。
如果一个毛细胞失去了对轻柔声音的敏感性,它仍然可能对响亮的声音做出反应。这有助于解释另一个让我们感到惊异的现象:不管听力是否受损,响亮的声音对所有人来说确实是同样响的。鉴于我患有听力障碍,我曾经想知道对于听力正常的人来说,真正响亮的音乐听起来是什么样的。现在我知道听起来没什么两样——我们的不同之处在于对轻柔声音的感知(以及从噪声中分离出声音的能力)。这就是为什么我们这些听力有困难的人并不需要把所有的声音(响亮和轻柔)都放大的原因。我们喜欢压缩声音,即轻柔的声音比响亮的声音放大更多(现代数字式助听器的特点)。
听不同的音调 我们如何知道一种声音是高频(如高昂的小鸟鸣叫声)还是低频(如低沉的卡车轰隆声)?目前对人如何区别音调存在两种理论解释。
1.听觉位置理论 (place theory,也叫位置编码)假设:我们之所以听到不同的音调是因为不同的声波会触发耳蜗基底膜不同位置的活动。因此,大脑通过识别产生神经信号的特定位置(在基底膜上)来确定一个声音的音高。诺贝尔奖获得者盖欧尔格·冯·贝凯希(Georg von Békésy, 1957)将豚鼠和死者的耳蜗打孔,并用显微镜观察里面的情况,发现耳蜗会对声音做出振动反应,就像一张抖动的床单。高频声音在耳蜗基底膜的前端附近产生巨大的振动,低频声音使基底膜产生振动的部位更多,因此更不容易被定位。所以,这一理论存在一个局限:位置理论可以解释我们如何听到高音,却不能解释我们如何听到低音。
听觉位置理论:该理论将我们听到的音调与耳蜗基底膜受到刺激的位置联系起来(也叫位置编码)。
听觉频率理论:该理论认为沿听神经传播的神经冲动的速率与音调的频率相匹配,从而使我们能够感觉到音调(也叫时间编码)。
2.听觉频率理论 (frequency theory,也叫时间编码)提出了另一种解释:大脑通过监测神经脉冲沿听觉神经传播的频率来识别音高。整个基底膜随着传入的声波振动,以与声波相同的速度触发大脑的神经冲动。如果声波的频率是每秒100次,那么每秒就有100个脉冲传到听神经。但频率理论同样存在一个问题:单个神经元的放电速度每秒不可能超过1000次。那么,我们如何能感知到频率超过每秒1000次的声音(钢琴上大约三分之一的琴键都会超过)?让我们再来看一下齐射原理:像士兵轮流开火一样,一些人装填弹药时其他人可以射击,神经细胞也可以轮流放电。通过快速连续地放电,它们可以实现每秒超过1000次的联合频率。
因此,听觉位置理论和听觉频率理论共同解释了我们如何感知音调。听觉位置理论更好地解释了我们如何感知高音;通过拓展为齐射原理,听觉频率理论解释了我们如何感知低音;最后,听觉位置理论和听觉频率理论的某种结合似乎可以用于解释我们如何感知中间范围的音调。
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RP-4 请分别用一种音调感知理论解释交响乐观众对高音短笛和低音大提琴的喜爱。
答案见附录D
图6.21 我们如何定位声音
声波到达一只耳朵的时间比到达另一只耳朵的时间早,而且到达一只耳朵的强度也比到达另一只耳朵的强度大。我们敏锐的大脑可以根据这一信息计算出声音的位置。由此可以推断,如果一个人的一只耳朵丧失听力,那么他往往也难以对声音进行定位。
定位声音 为什么我们的耳朵不在鼻子上面?正如大灰狼对小红帽所说的,“这样可以更好地听到你的声音”。两只耳朵的位置能使我们形成立体(“三维”)听觉。两只耳朵优于一只耳朵的理由至少有两个(图6.21)。如果你右边的汽车按喇叭,你的右耳会比你的左耳更早接收到更强的声音。
因为声音的传播速度很快,而且我们的耳朵相距不是很远,所以强度差异和时间延迟是相当小的。对于来自某一方向的两种声音的最小可觉差仅为0.000 027秒!幸运的是,我们超敏锐的听觉系统可以检测到这些细微差异并定位声音(Brown & Deffenbacher, 1979; Middlebrooks & Green,1991)。
鲨鱼和狗依赖于它们超常的嗅觉,以及与嗅觉相关的一大片脑区;人类的大脑则将更多的空间分配给视觉和听觉,但我们其他的感官也发挥着无与伦比的作用。如果没有触觉、味觉、嗅觉,以及对身体位置和运动的感知,我们将面临巨大的困难,我们享受世界的能力也会被大大削弱。
学习目标问题 6-19 有哪四种基本的触觉?我们是如何感知触觉的?
触觉对我们来说至关重要。从婴儿期到成年期,深情的抚摸会让我们感到幸福(Jakubiak & Feeney, 2017)。从出生开始,触觉就对我们的发展有所帮助。失去母亲陪伴的幼鼠产生的生长激素更少,新陈代谢率也更低——这是让幼鼠活到母亲回来的好方法,但时间一长便会妨碍幼鼠生长。只被允许去看、听和闻——但不能去触摸——其母亲的幼猴会变得极不快乐(Suomi et al., 1976)。如果用手按摩刺激早产儿,他们的体重会增长得更快,也能更早出院回家(Field et al., 2006)。面临灾难或对亡故而悲伤时,我们会在拥抱中找到安慰。作为成年人,我们仍然会对触觉(亲吻、抚摸、依偎)感到渴望。
珍贵的触觉
正如威廉·詹姆斯在他的《心理学原理》一书中所写的:“触觉既是情感的开始,也是情感的结束。”
幽默大师戴夫·巴里(Dave Barry, 1985, p. 2)也许是对的,他开玩笑说,皮肤“可以防止别人看透你的身体,具有排斥性,而且可以避免你的器官掉到地上”。但皮肤的作用远不止这些。用柔软的毛发、温暖或寒冷的金属丝及针尖轻触皮肤上的不同位置,结果发现有些位置对压力特别敏感,有些位置对温暖特别敏感,有些位置对寒冷特别敏感,还有一些位置对疼痛特别敏感。我们的“触觉”实际上是这四种基本而独特的皮肤感觉的混合,而我们的其他皮肤感觉则是压力、温暖、寒冷和疼痛的变体。例如,抚摸相邻的压点会感到瘙痒,反复轻抚疼痛点也会感到瘙痒,触摸相邻的冷点和压点会产生湿润感(你触摸干燥、寒冷的金属时也可以体验到这种感觉)。
然而,触觉不仅仅是由触觉刺激引起。自己搔痒所产生的躯体感觉对皮质的激活要少于由物体或他人的搔痒所产生的激活(Blakemore et al., 1998)。同样地,男异性恋者认为是一个漂亮女人而非男人在用性感的腿轻触自己时,触感会唤起他不同的体感皮质反应(Gazzola et al., 2012)。这样的反应揭示了认知影响大脑感官反应的速度之快。
学习目标问题 6-20 哪些生物学、心理学和社会文化方面的因素影响着我们对疼痛的体验?安慰剂、分散注意力和催眠是如何帮助我们控制疼痛的?
我们要感谢偶尔的疼痛。疼痛是身体告诉我们躯体的某些机能发生故障的一种方式。疼痛让我们注意到烧伤、骨折或扭伤,让我们改变自己的行为——“别碰那只脚踝!”疼痛也会让我们产生心理作用——增强自我意识,唤起他人同情,并促进社会联系(Bastian et al., 2014)。
少数人出生时就没有感觉疼痛的能力,她们可能会体验无痛分娩,但也面临着重伤甚至早逝的风险(Habib et al., 2019)。我们因感到不适而不时转换体位,如果我们察觉不到不适,关节就会过度疲劳。没有疼痛的预警,感染和伤害的影响便会肆虐且累积起来(Neese, 1991)。
更多的是那些受慢性疼痛折磨的人,就好像身体里有永远不会关掉的警报。长期遭受背痛、关节炎、头痛和癌痛折磨的人提出了这样两个问题:疼痛是什么?我们怎样才能控制它?
理解疼痛 我们对疼痛的体验既反映了自下而上的感觉,也反映了自上而下的认知。疼痛是一种生物心理社会事件(Hadjistavropoulos et al., 201)。因此,对于疼痛的体验因人而异,因群体而异。从生物学、心理学和社会文化的角度来看待疼痛,有助于我们更好地理解、应对并治疗它。
图6.22 痛觉回路
感觉感受器(伤害感受器)通过将感觉冲动传递到脊髓,从而对潜在的破坏刺激做出反应。脊髓接收到信息后,将其再传递给大脑,最后由大脑解释为疼痛。
生物学因素 疼痛是由感官产生的物理现象。但疼痛不同于其他感觉。没有哪一种刺激能像光线触发视觉那样触发疼痛。也没有专门的感受器像视网膜感受器加工光线那样加工疼痛信号。相反,伤害感受器(一种感觉感受器)——大部分在皮肤上,有的在肌肉和器官中——能检测对人体有害的温度、压力或化学物质(图6.22)。
你对疼痛的感受部分取决于你的遗传基因和身体特征(Gatchel et al., 2007; Reimann et al.,2010)。女性对疼痛比男性更敏感(女性的听觉和嗅觉也更敏感)(Ruau et al., 2012; Wickelgren,2009)。
没有哪一种疼痛理论可以解释目前所有的发现。 闸门控制理论 (gate-control theory)是一个有用的模型,该理论认为脊髓中有一个神经“门”,控制着将疼痛信息向大脑的传递(Melzack & Katz, 2013; Melzack & Wall, 1965, 1983)。
闸门控制理论:该理论认为,脊髓中含有一个神经“门”,可以阻止/ 允许疼痛信号传递到大脑。当疼痛信号向上传递到小的神经纤维时,“门”就打开了;当较大的纤维活动或接收到来自大脑的信息时,“门”就关上了。
就算很小的脊髓神经纤维也能传递大部分的疼痛信号,因此受伤会激活小纤维,打开疼痛的大门。然后疼痛信号会传递到大脑,此时你就会感到疼痛。但大纤维活动(通过按摩、电刺激或针灸刺激)可以通过阻断疼痛信号来关闭疼痛的闸门,大脑传递到脊髓的信息也可以关闭这扇门。因此,慢性疼痛既可以通过“闭门”刺激(如按摩)治疗,也可以通过精神活动(如转移注意力)来治疗(Wall, 2000)。
我们自身分泌的天然止痛剂——内啡肽也能帮助我们缓解疼痛,它会在我们剧烈疼痛或剧烈运动的情况下释放。携带促进内啡肽分泌基因的人,遭受疼痛折磨的情况会更少,他们的大脑对疼痛的反应也更弱(Zubieta et al., 2003)。还有一些人,他们由于基因突变可能无法感受到疼痛,因为突变基因破坏了痛觉回路的神经传递(Cox etal., 2006)。这些发现为未来根据这些基因效应研制止痛药指明了方向。
“痛觉随着对它的关注而增强。”
——查尔斯·达尔文
疼痛不仅仅是一种物理现象,即受伤的神经向特定的大脑或脊髓区域发送冲动(就像拉绳子摇铃铛一样),大脑也可以制造疼痛,例如幻肢能感受到疼痛。残缺的肢体无法正常输入感觉,大脑可能会误解并放大自发但不相关的中枢神经系统活动。就像正在做梦的人闭着眼睛也能看到东西一样。70%的肢体残缺者表示自己能感觉到幻肢的疼痛或运动(Melzack, 1992, 2005)。有些人甚至会尝试用幻手举起杯子,或用幻腿从床上下来。即使那些天生就没有某部分肢体的人,有时也会感知到不存在的手臂或腿。大脑可能为“从有四肢的身体上获得信息”做好了准备(Melzack, 1998)。
幻觉也能困扰其他感官。有听力障碍的人经常听到一种寂静之声:耳鸣,即伴随着大脑听觉活动产生的幻听(Sedley et al., 2015)。那些因青光眼、白内障、糖尿病或黄斑变性而失明的人可能会经历幻视——一种不具威胁性的幻觉(Painter et al., 2018)。还有一些味觉和嗅觉系统神经受损的人,也会出现幻嗅和或幻味,如认为冰水甜得令人作呕,或新鲜空气散发着食物腐烂的气味(Goode, 1999)。要记住的一点:我们的感觉、视觉、听觉、味觉和嗅觉都是通过大脑来完成的。
心理学因素 对疼痛的注意力也会强烈影响我们对疼痛的感知。专注于获胜的运动员可能会以不同的方式感知疼痛,并克服疼痛继续比赛。
我们似乎也会编辑我们对疼痛的记忆,这些记忆往往与我们实际经历的疼痛不同。在实验中,以及在让人倍感痛苦的医疗治疗或分娩之后,人们会忽略疼痛的持续时间。相反,他们的记忆快照记录了两个因素:疼痛的峰值时刻[这可以让他们回忆起疼痛程度的变化,而在峰值点疼痛最剧烈(Chajut et al., 2014; Stone et al., 2005)],在最终结束时他们感受到的痛苦。在一项实验中,人们将一只手浸入刺骨的冷水中60秒,而另一只手在浸入同样刺骨的冷水中60秒后,紧接着将手在一盆引发较少疼痛体验的冷水中再浸泡30秒(Kahneman et al., 1993)。你认为在他们的记忆中哪个任务最疼痛?
奇怪的是,当问这些人更愿意重复哪个任务时,大多数人都更喜欢90秒的任务——有更多的疼痛体验,但结束时的疼痛较少。医生们将这一原理应用于接受结肠检查的病人——将不适感延长一分钟,但最后会减轻疼痛的强度(Kahneman, 1999)。想象一下当自己经历了一场痛苦的手术后,医生问你是想现在就回家,还是再忍受几分钟的轻微不适感。延长疼痛体验,但让疼痛“逐渐减轻”是有道理的。
好的故事结尾能为快乐的记忆增添色彩。在一项简单的实验中,参与者在收到第五块也就是最后一块巧克力时,一些人只被告知这是他们的“下一块”巧克力,而另一些人则被告知这是他们的“最后一块”巧克力。后者更喜欢自己手中的巧克力,并认为整个实验过程更有趣(O’Brien & Ellsworth, 2012)。因此,结尾很重要。
社会文化因素 疼痛是我们的注意力、期望以及文化的产物(Gatchel et al., 2007;Reimann et al., 2010)。我们对疼痛的感知因我们的社会环境和文化传统而异,这一点也不奇怪。当他人似乎也在经历疼痛时,我们往往会感觉到更多的疼痛(Symbaluk et al.,1997)。这可能有助于解释疼痛的社会属性,比如在20世纪80年代中期,澳大利亚的键盘操作员在打字或进行其他重复性工作时,突然出现了剧烈的疼痛——在没有任何明显身体异常的情况下(Gawande, 1998)。实际上,有时扭伤的痛感来自大脑的活动。当人们对他人的疼痛感同身受时,他们的大脑活动在一定程度上反映了大脑在疼痛时的实际活动(Singer et al., 2004)。
控制痛觉 如果痛觉是身体与心理的综合体验——特别是如果它既是一种生理现象又是一种心理现象——那么我们就应该同时对身体和心理进行治疗。根据不同的症状,痛觉控制疗法可能包括药物、手术、针灸、电刺激、按摩、锻炼、催眠、放松训练、冥想和娱乐等。
安慰剂 即使是安慰剂也能起到作用,它可以抑制中枢神经系统对疼痛体验的注意和反应——就像止痛药那样(Eippert et al., 2009; Wager & Atlas, 2013)。在一项实验中,实验者向男性参与者的下巴内注射了会引起刺痛的生理盐水安慰剂后,告知他们这是缓解疼痛的,结果确实如此——他们立即感觉不痛了,而且“毫无”感觉。这些人相信了虚假的止痛药的效果,他们的大脑通过释放内啡肽做出反应,类似于释放了天然止痛鸦片(Scott et al., 2007; Zubieta et al., 2005)。
另一项实验将两种安慰剂——假药丸和假针灸——进行对照实验(Kaptchuk et al.,2006)。持续性手臂疼痛的患者要么接受假针灸治疗(用无法刺穿皮肤的可伸缩假针),要么服用蓝色玉米淀粉药丸(外观和用于治疗劳损的药很像)。两个月后,两组人都报告疼痛感减轻,假针灸组报告疼痛减轻幅度更大。有25%接受假针灸治疗的人和31%服用假药丸的人甚至抱怨有副作用,如皮肤疼痛、口渴和疲劳。
分散注意力 护理专业人士是否曾建议你专注于一个令人愉快的画面(“想象自己身处一个温暖、舒适的环境”)或执行一些任务(“倒数3秒”)?把注意力从痛苦的刺激上移开是激活抑制疼痛和增加疼痛耐受性的大脑通路的有效方法(Edwards et al.,2009)。对于烧伤患者来说,护理过程是极为痛苦的。逃到虚拟世界是一个更为有效的转移注意力的方法。功能性磁共振成像(fMRI)扫描显示,在计算机生成的三维世界中玩耍可以减少大脑与疼痛有关的活动(Hoffman, 2004)。因为痛感来自大脑的活动,转移大脑的注意力可能会缓解疼痛。一位使用虚拟现实技术治疗疼痛的医生说:“完全沉浸在虚拟环境中,就像是遇到了一个‘大脑黑客’。你无法再专注于其他任何事情。”(Brody, 2019)
催眠 研究表明,将使用安慰剂与分散注意力相结合是更好的方法(Buhle et al.,2012),并通过催眠放大其效果,从而最大限度地缓解疼痛。想象一下,你即将被催眠。催眠师请你坐下,并盯着墙上某个高处的点,然后让自己放松。这时,你听到一个安静、低沉的声音在暗示:“你感到眼睛越来越累……你感到眼皮很重……并且越来越重……眼皮开始打架……此时的你更加放松……你现在呼吸很深且很有规律。你的肌肉越来越放松。你开始感觉整个身体像灌了铅一样。”经过几分钟的催眠诱导,你可能会被催眠——言语可以暂时改变你的大脑活动。
催眠师并没有神奇的精神控制能力,他们只是把人们的注意力集中在某些图像或行为上。在某种程度上,我们都愿意接受暗示。但高度易被催眠人群——例如,有20%的人能接受暗示,从而对一瓶打开的臭氨水不做出反应——特别容易接受暗示,且极其富有想象力(Barnier & McConkey, 2004; Silva & Kirsch, 1992)。在催眠状态下,他们的大脑活动也会发生变化(Jiang et al., 2016)。
催眠可以缓解疼痛吗?答案是肯定的。当未被催眠的人将手臂放在冰水中时,他们会在25秒内感觉到强烈的疼痛(Elkins et al., 2012; Jensen, 2008)。当被催眠的人在接受暗示后也将手臂放在冰水中时,他们却说感觉不到疼痛。催眠也可以用于减轻某些慢性疼痛和因残疾导致的疼痛(Adachi et al., 2014; Bowker & Dorstyn, 2016)。
在外科实验中,催眠患者比未催眠的对照组患者需要的药物剂量更少,恢复速度更快,离开医院的时间也更早(Askay & Patterson, 2007; Hammond, 2008; Spiegel, 2007)。我们中近10%的人可以被深度催眠,甚至可以在没有麻醉的情况下进行大手术。一般的人通过催眠可以缓解疼痛。催眠在外科手术中的应用在欧洲非常盛行,一个比利时医疗团队将催眠、局部麻醉和镇静剂这三种方法结合,进行了5000多次手术(Facco,2016; Song, 2006)。
关于催眠的原理,心理学家给出了两种解释:
·社会影响理论认为,催眠是正常的社会过程和心理过程的副产品(Lynn et al., 1990, 2015; Spanos & Coe, 1992)。按照这种观点,被催眠的人就像陷入角色的演员一样,开始将自己代入“优秀催眠对象”的角色去感受周遭并行动。这些被催眠的人能让催眠师把他们的注意力从痛苦中转移。
·分离理论认为,催眠是一种特殊的双重加工的 分离 (dissociation)状态,即不同意识层次之间的分裂。分离理论试图解释为什么在没有人看着他们的情况下,先前被催眠的人之后会执行 催眠后暗示 (posthypnotic suggestions)(Perugini et al.,1998)。该理论还解释了为什么想要通过催眠缓解疼痛的人接受感觉信息的脑区出现活动,而通常加工疼痛相关信息的脑区却无任何活动(Rainville et al., 1997)。
分离:意识上的分离,允许不同的思想和行为同时发生。
催眠后暗示:在催眠过程中给出、在催眠过程结束后执行的暗示,一些临床医生会通过暗示控制不良症状和行为。
选择性注意(见第3章)也可以在催眠止痛中发挥作用。大脑扫描显示,催眠会提高额叶注意力系统的活性(Oakley & Halligan, 2013)。因此,虽然催眠本身并不阻碍感觉输入,但它可能阻碍我们对那些刺激的注意力。这有助于解释为什么在战斗中受伤的士兵在到达安全地带之前几乎感觉不到疼痛。
自问
你通常会使用哪些方法缓解疼痛?学习了这些控制疼痛的方法之后,你会不会想要做一些新的尝试呢?
检索练习
RP-5 哪一项不属于缓解疼痛的方法?
A.分散注意力
B. 催眠
C. 幻肢感觉
D. 内啡肽
答案见附录D
学习目标问题 6-21 我们的味觉和嗅觉有哪些相似之处,又有哪些不同之处?
和触觉一样, 味觉 (gustation)——我们对味道的感觉——包括几种基本感觉。人们曾认为味觉就是甜、酸、咸和苦,其他所有的感觉都是这四种感觉的混合(McBurney & Gent, 1979)。后来,当研究人员寻找这四种味觉的专门化神经纤维时,他们发现了现在为人所知的第五种味觉——“鲜”味的感受器,鲜味和做饭使用的味精的味道很像。
味觉:我们对味道的感觉。
味觉的存在不仅仅是为了给我们提供乐趣(见表6.2)。诱人的味道会吸引我们的祖先去食用富含能量或蛋白质的食物,使他们得以生存。恶心的味道则使他们对可能有毒的新食物物种望而却步。如今,我们在2~6岁的孩子身上看到了这一生物智慧的传承,这一年龄段的孩子都很挑食,尤其是在喂食他们新的肉类品种或带有苦味的蔬菜,如菠菜和抱子甘蓝时(Cooke et al., 2003)。对我们的祖先来说,肉类和植物毒素都是食物中毒的潜在危险来源。然而,如果总是吃到不喜欢的新食物,大多数儿童开始接受它们(Wardle et al., 2003),开始喜欢我们吃的东西。与母乳喂养的婴儿相比,香草味奶粉喂养的德国婴儿长大后对香草味有明显的偏好(Haller et al., 1999)。味觉暴露的现象甚至延伸到了子宫。在一项实验中,母亲在妊娠末期和哺乳初期喝过胡萝卜汁的话,那么她们的宝宝会表现出对胡萝卜味麦片的喜好(Mennella et al.,2001)。
表6.2 基本味觉的生存功能
味觉是一种化学感觉。在你的舌尖和舌两侧的每个小的隆起里有200个或更多的味蕾,每个味蕾都包含一个可以捕捉食物化学物质并释放神经递质的孔(Roper & Chaudhari, 2017)。在每个味蕾孔中有50~100个味觉感受器,它们投射出的触角状绒毛可以感知食物分子。一些感受器主要对甜味分子做出反应,另一些则对咸味、酸味、鲜味或苦味的分子做出反应。每个感受器都会将其信息传递给大脑颞叶中与之相匹配的细胞(Barretto et al., 2015)。有些人的味蕾比其他人多,他们能够体验到更强烈的味道。心理学家琳达·巴托舒克(Linda Bartoshuk, 2000)对这些味觉超常者,以及他们是如何尝出我们普通人尝不出的味道进行了研究。
琳达·巴托舒克(1938—)
20世纪50年代后期,性别歧视非常严重。当时还是一名学生的琳达·巴托舒克,得知“女性不允许使用大型望远镜”后,放弃了对天文学的兴趣。她开始研究心理物理学——研究物理刺激(如舌头上的物质)如何让我们产生主观体验。在研究味觉体验的过程中,她发现了味觉超常者的存在。
对于大多数人来说,不需要很强烈的刺激就可以触发味觉反应。如果水流过你的舌头,只要加入十分之一秒钟的浓缩的咸味或甜味就可以引起你的注意(Kelling & Halpern,1983)。当一个朋友请求你“只是品尝一下”奶昔时,你可以在尝到味道的一瞬间吐出吸管。
味觉感受器每隔一周或两周就会自我繁殖一次,所以如果你不小心烫伤了舌头,那没有什么关系。然而,随着年龄的增长,味觉感受器的数量逐渐减少,味觉敏感性也随之逐渐降低(Cowart, 1981)。(成年人喜欢吃口味较重的食物,而孩子们却不喜欢,也就不足为奇了。)抽烟喝酒会加速味觉感受器数量的减少及味觉敏感性的降低。那些失去味觉的人报告说,食物尝起来像“稻草”,难以下咽(Cowart, 2005)。
除了味觉感受器,味觉还会受其他因素影响。吃饭时戴上眼罩,你会更关注食物的味道(O’Brien & Smith, 2019)。期望也会影响味道。当被告知香肠卷是“素食”时,非素食者对它的评价明显低于标记为“肉”的同款香肠卷(Allen et al., 2008)。在另一项实验中,当听到一款葡萄酒的价格是90美元,而不是它的真实价格10美元时,人们会认为它的味道更好,并触发大脑中对愉快体验做出反应的区域的更多活动(Plassmann et al., 2008)。与莎士比亚在《罗密欧与朱丽叶》中“玫瑰不论叫什么名字,闻起来都一样香”的表述相反,标签很重要。接下来我们来介绍气味……
向你的朋友们展示一下今天学到的新词吧:看不见的人是“无视者”,听不到的人是“无听者”,无法闻到气味的人是“无嗅者”。每7500人中就有1人患有无嗅症,他们不仅在烹饪和饮食方面有困难,而且更容易抑郁、发生交通事故和缺乏人际关系安全感(Croy et al., 2012, 2013)。
吸气,呼气。从出生时第一次吸气到死亡时最后一次呼气,这一生你会做出5亿次的呼吸运动,这些维持生命的空气使你的鼻孔沐浴在充满气味分子的河流中。由此产生的对气味的体验—— 嗅觉 (olfaction)——是你的亲密伴侣。每一次呼吸,你都会嗅到任何人或物的一部分。
和味觉一样,嗅觉也是一种化学性感觉。当空气中的物质分子到达鼻腔顶部的微小感受器细胞群时,我们就闻到了气味(图6.23)。这2000万个嗅觉感受器细胞,就像礁石上的海葵那样摇摆,对烘焙蛋糕的香气、对一缕青烟、对朋友的香水气味选择性地做出反应,然后立即通过其轴突纤维提醒大脑。
图6.23 嗅觉
如果你要嗅到花香,那么空气中传播的香味分子必须到达你鼻腔顶部的嗅觉感受器。用力一吸,空气便盘旋到了这些嗅觉感受器上,这能使香味增强。嗅觉感受器细胞将信息传递到大脑的嗅球,然后再传递到颞叶的初级嗅觉皮质以及与记忆和情绪有关的边缘系统。
作为古老而原始感觉的一部分,嗅觉神经元绕过了大脑的感觉控制中心——丘脑。在我们的大脑皮质完全进化之前,我们的哺乳动物祖先就已经开始通过嗅觉寻找食物,并避开捕食者。他们还嗅到了一种叫作信息素的分子,尤其是同类分泌的信息素。有些信息素是性引诱剂。当男异性恋者嗅到排卵期女性T恤的气味时,男性变得更有性兴趣,并分泌更多睾丸激素(Miller & Maner, 2010, 2011)。
气味分子的形状和大小各不相同——事实上这就需要足够多的功能不同的感受器来探测它们。一个庞大的基因群组设计了350个左右的识别特定气味分子的感受器蛋白质(Miller, 2004)。琳达·巴克(Linda Buck)和理查德·阿克塞尔(Richard Axel)发现(他们在2004年荣获诺贝尔奖),这些感受器细胞镶嵌在鼻腔神经元的表面。就像钥匙插入锁孔一样,气味分子也会插入这些感受器中。然而,我们似乎没有为每一种可辨别的气味都配备独特的感受器。气味会触发感受器的组合,并由嗅觉皮质来解释这种模式。和英语字母表中的26个字母可以组合成许多不同的单词一样,气味分子组合对应不同的感受器排列,并形成至少1万亿种我们可以辨别的气味(Bushdid et al., 2014)。神经科学家已经确定了触发不同神经网络的嗅觉感受器的复杂组合,这些组合让我们能够区分令人愉快的气味和令人不快的气味(Zou et al., 2016)。
动物的嗅觉感受器数量是人类的很多倍,它们也通过嗅觉生存、交流和行动。大象可以嗅出少量和大量食物之间的区别,并由此判断是否有足够的食物供它或它的族群食用(Plotnik et al., 2019)。在鲨鱼看到猎物或飞蛾看到配偶之前,嗅觉线索就已经为它们指引了方向,就像嗅觉线索指引洄游的鲑鱼游向出生地一样,在孵化场释放两种气味化学物质中的一种后,洄游的鲑鱼会游向那条气味熟悉的河流(Barinaga,1999)。
在嗅觉的帮助下,一只母海豹能在满是海豹幼崽的海滩找到自己的孩子。人类母亲和哺乳期婴儿也能很快识别对方的气味(McCarthy, 1986)。当恋爱中的人嗅到另一半的气味时,他们的压力水平会下降(Granqvist et al., 2019; Hofer et al., 2018)。像任何一只嗅觉灵敏的狗或猫所表现出来的一样,我们每个人都有我们自己可以识别的化学信号。[有一种值得注意的例外情况:一只狗会跟踪同卵双胞胎中的一个人的足迹,尽管这些足迹是同卵双胞胎中另一个人留下的(Thomas, 1974)。]
大脑知道鼻子不喜欢什么(Cook et al., 2017; Zou et al., 2016)。当小鼠嗅到捕食者的气味时,它们的大脑会本能地向与压力相关的神经元发送信号(Kondoh et al., 2016)。但嗅觉专家蕾切尔·赫兹(Rachel Herz, 2001)指出,气味给人们的感受还取决于文化体验。美国人将冬青的气味与糖果联系在一起,因此很喜欢冬青的味道;英国人常常将冬青与药联系在一起,因此不太喜欢它的气味。在一间有香味的房间里,当研究人员操纵电脑游戏让布朗大学的学生感受沮丧时,香味也会唤起不愉快的情绪(Herz et al., 2004)。在这之后,如果学生在做口头任务时嗅到同样的气味,他们的挫败感就会重新被唤起,这些学生比嗅到其他气味或没有嗅到气味的学生更早放弃。
图6.24 味觉、嗅觉和记忆
来自味觉感受器的信息传递到大脑额叶和颞叶之间的某一区域。该区域与接收嗅觉信息的脑区很近。因而嗅觉信息与味觉信息可以相互作用。大脑的嗅觉回路也与跟记忆存储有关的脑区相连,这有助于解释为什么气味可以触发记忆。
嗅觉虽然很重要,却没有视觉和听觉那么敏锐。眺望整个花园,我们可以看到其格局和颜色等各种细节,听到园中各种鸟类的歌唱。然而如果不将鼻子靠近花丛,我们就嗅不到花的香味。我们可以后天学会如何识别细微的气味差异,但这并不容易(Al Aïn et al., 2019)。与我们体验并记住某一场景和某种声音的方式相比,气味更加难以描述和回忆(Richardson & Zucco, 1989; Zucco, 2003)。你可以自我测试一下:对你来说,描述煮咖啡的声音和描述咖啡的香味哪个更容易?对大多数西方人来说,描述声音更容易。
我们可能很难回忆出气味的名称,但是在识别尘封很久的气味以及与之相联系的事件时,我们会表现出令人称奇的能力(Engen, 1987; Schab, 1991)。我们的大脑回路有助于解释为什么大海的气味、香水的香味,或者是最喜欢的亲戚家厨房的香气能让我们想起一段快乐的时光,而有的气味会让我们想起创伤性事件,激活与恐惧相关的脑区(Kadohisa, 2013)。事实上,在从鼻腔获得信息的脑区以及大脑中影响记忆和情感的古老边缘中枢之间存在联系(图6.24)。因此,当置身于气味难闻的房间里时,人们会更加严厉地批评他人和不道德行为(如撒谎或留下捡到的钱包)(Inbar et al., 2012;Schnall et al., 2008);当暴露在腥臭味中时,人们会变得更加多疑(Lee et al., 2015; Lee & Schwarz, 2012);当置身于火车车厢内,闻到清洁产品留下的柑橘香味时,人们会更少制造垃圾(de Lange et al., 2012)。
性别和年龄会影响我们识别气味的能力。女性和年轻人的嗅觉最好(Wysocki & Gilbert, 1989)。身体状况也会影响嗅觉。吸烟者和患阿尔茨海默病、帕金森病或酒精使用障碍的人的嗅觉通常会减弱(Doty, 2001)。此外,由于个体基因的不同,我们感知和体验气味的方式也有所不同(Trimmer et al., 2019)。你和你的朋友对同一朵花的香味体验可能不同。然而,对我们所有人来说,嗅觉往往在成年早期达到顶峰,之后逐渐下降。
“你必须看到、闻到和感受到人们的情况,才能真正理解他们。”
——美国参议员卡马拉·哈里斯
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RP-6 我们的嗅觉系统与触觉系统、味觉系统有何不同?
答案见附录D
学习目标问题 6-22 我们如何感知身体的位置和运动?
如果感觉不到身体的位置和运动,你就不能把食物放进嘴里,不能站起来,也无法伸手触碰他人。就连向前迈出一步的“简单”行为你也不能完成。这一行为需要来自约200块肌肉的反馈和指令,所耗费的脑力超过了推理所耗费的脑力。在你全身的肌肉、肌腱和关节中有数百万个位置和运动传感器,称为本体感受器。它们不断向大脑提供反馈,使你产生 动觉 (kinesthesia),使你能够意识到身体各部位的位置和运动。只要将手腕扭动一度,你的大脑就会立即收到最新反馈。
动觉:我们的运动感觉——用来感知身体各个部位的位置和运动的系统。
如果你的视力和听力从未受损,你可以闭上眼睛或是堵住耳朵来体验漆黑寂静,在这一瞬间把自己当成盲人和聋人。但是,如果没有触觉或动觉——在夜间醒来时,就无法感知自己四肢的位置,那会是什么感觉?英国汉普郡的伊恩·沃特曼(Ian Waterman)知道这种感觉。19岁时,沃特曼感染了一种罕见的病毒,破坏了使他能够感知轻微触觉和感知身体位置及运动的神经。患有这种疾病的人报告说,他们感觉自己脱离了肉体,就好像他们的身体是死的、不真实的,也不属于他们(Sacks, 1985)。经过长时间的练习,沃特曼学会了走路和吃饭——通过将视觉聚焦于四肢并相应地指挥它们。但如果将灯熄灭,他就会瘫软在地(Azar, 1998)。
视觉与动觉也会相互作用。你可以尝试在保持站立的情况下,将右脚跟放在左脚趾前,并放松身体。现在闭上眼睛,再重复一次,你还能保持平衡吗?
前庭觉 (vestibular sense)能监测头部(也就是你的身体)的位置和运动。这一能保持平衡感的生物陀螺仪是你内耳的两个结构。第一个结构是充满液体的半规管,看起来像一个三维的椒盐卷饼(图6.18a)。第二个结构是一对充满钙质晶体的前庭囊。当你的头部旋转或倾斜时,这些器官的运动会刺激毛发状的感受器,这些感受器将神经信号发送到大脑后部的小脑,使你能够感知自己的身体位置并保持平衡。
前庭觉:我们的平衡感——对身体运动和位置的感觉,让我们保持平衡。
如果你原地转一圈,然后突然停下来,那么你的半规管中的液体和你的运动感受器都不会立即恢复到中性状态。此时的你仍会感到晕眩,这种晕眩感让大脑以为你还在旋转。这项研究阐明了错觉的基本原理:那些平时能让我们准确体验世界的机制,在特殊条件下可能会欺骗我们。知道了这个原理,就能进一步了解我们的知觉系统是如何工作的。
你的前庭觉反应是非常迅速的。如果你滑了一下,你的前庭神经传感器会在你还没有意识到如何调整身体之前,自动地立即命令你的身体做出反应。你可以做一下这个测试:把一个拇指放在面前,然后将其快速地从右向左移动,再原路返回。请注意你的拇指是如何变得模糊的(你的视线不够快,无法追踪它)。现在保持你的拇指不动,从左到右旋转你的头——保持先前拇指移动的速度。瞧!你的拇指仍然清晰。这是因为你的前庭神经系统正在监测你头部的位置,并迅速移动你的眼睛。头向右移动,眼睛向左移动。上述两个实验告诉我们,视觉很快,但前庭觉更快。
* * *
请看表6.3对感官系统的总结。
表6.3 感官系统的总结
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RP-7 动觉感受器和前庭觉感受器位于哪里?
答案见附录D
学习目标问题 6-23 感官互动是如何影响我们的知觉的?什么是具身认知?
我们已经知道视觉和运动感觉会相互作用。实际上,我们的各个感官都不是单独行动的。我们所有的感官——视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉——都会相互作用,而我们的大脑将这些感觉输入整合在一起来解释这个世界(Rosenblum, 2013)。这就是 感官互动 (sensory interaction)的作用。一种感觉可以影响另一种感觉。
感官互动:一种感觉可以影响另一种感觉的原理,如食物的气味会影响其味道。
图6.25 感官互动
通过视频聊天,听力障碍者更容易理解说话人的意思(Knight, 2004)。
想想嗅觉是如何影响味觉的。捏住鼻子,闭上眼睛,让别人喂你各种各样的食物。这时一片苹果和一块生土豆可能没有什么区别,饼干可能尝起来像纸板。如果闻不到它们的气味,你也很难将冷咖啡与红酒区分开来。这说明味觉与嗅觉高度相关。
正常情况下,我们通过鼻子吸入香气。就像烟囱里升起的烟一样,食物分子上升到我们的鼻腔。这就是为什么你患重感冒时会觉得食物的味道很淡——嗅觉能改变我们对味觉的感知。饮料中的草莓香气增强了我们对其甜度的感知。甚至触觉也能影响我们的味觉,我们能根据薯片的口感,判断它“尝起来”新鲜还是不新鲜(Smith,2011)。气味+口感+味道=滋味。现在,你应该已经注意到了:滋味的奥秘在口腔中(Stevenson, 2014)。
视觉和听觉也有类似的相互作用。棒球裁判员的视觉能帮助他们听到球击中球员手套的声音,影响他们判断跑垒手是安全还是出局(Krynen & McBeath, 2019)。同样地,伴随着短暂的爆裂声,微弱的闪光变得更加明显(Kayser, 2007),反之亦然。与视觉提示搭配在一起时,柔和的声音更容易被听到。作为听力障碍者,如果看有字幕的视频,我可以听清视频里的说话内容。但是,如果我认为自己不需要字幕,并将其关闭,我很快就会意识到我确实离不开它们——眼睛引导耳朵(图6.25)。
因此,我们的感官不是孤立运作的,它们相互作用。但是,如果它们“意见不一致”会怎么样呢?如果我们的眼睛看到说话者发出一种声音,而我们的耳朵却听到另一种声音会怎么样?令人惊奇的是:我们的大脑可能会感知到第三种声音——将两种输入混合的结果。当我们看到嘴部动作为“嘎”而听到的声音为“吧”时,我们可能感知到的是“嗒”。这种现象被称为麦格克效应(McGurk effect),以苏格兰心理学家哈里·麦格克(Harry McGurk)的名字命名,哈里和他的助手约翰·麦克唐纳(John MacDonald)一起发现了这种效应。对大多数人来说,读唇语是听声音的一部分。
具身认知:身体感觉、手势和其他状态对认知偏好和判断的影响。
我们已经了解到,我们的知觉有两个主要成分:自下而上的感觉和自上而下的认知(如期望、态度、思想和记忆)。在日常生活中,感觉和知觉是连续统一体上的两个点。因此,处理我们身体感觉的大脑回路有时与负责认知的大脑回路相互作用就不足为奇了。感觉和知觉的相互作用的结果就是产生了 具身认知 (embodied cognition):我们的认知来自我们身体自身的感觉。以下是三个趣味实验:
·判断可能模仿身体的感觉。坐在摇摇晃晃的椅子上可能使人际关系显得不那么稳定(Forest et al., 2015; Kille et al., 2013)。
·身体的温暖可以促进社会的温暖。在人们感到身体温暖的日子里,他们也会感到社会的温暖和友好(Fetterman et al., 2018)。想让自己在和别人社交时显得更可亲吗?试试穿毛衣而不是T恤。
·坚硬的物体可能会让你对犯罪行为的态度更加强硬。与坐在软椅子上的人相比,坐在硬板凳上的人会给予罪犯和期末论文造假的大学生更严厉的惩罚(Schaefer et al., 2018)。板凳越硬,打击犯罪的拳头也越硬。
当我们试图解读世界时,我们的大脑混合了来自多个感官的输入。但在少数特定的个体中,两种或两种以上感官的大脑回路会连接在一起,这种现象称为“联觉”,即一种感官(听到一个数字或音符)的刺激会触发另一种感官(感知特定的颜色、味道或气味)(图6.26)。在生命的早期,“旺盛的神经连接”在感官之间产生了一些任意的关联,之后这些关联通常会被切断,但并不总是如此(Wagner & Dobkins, 2011)。由于大脑能够混合各种感觉,听音乐可能会激活对颜色敏感的皮质区域,并引发对颜色的感觉(Brang et al., 2008; Hubbard et al., 2005)。看到一个数字可能会唤起味觉或色觉(Newell & Mitchell, 2016; Ranzini & Girelli, 2019)。有联觉的人都会经历这样的感觉转换。
图6.26 联觉的交响乐
有联觉的人会体验混合的感觉。例如,听到数字可能会唤起对特定颜色、气味或音符的体验。
自问
你在何时经历过可以用具身认知来解释的感觉呢?
学习目标问题 6-24 关于超感官知觉有哪些说法?在对这些说法进行测试后,大多数心理学家得出了什么结论?
知觉之河是由感觉、认知和情感滋养的。如果知觉是这三个来源的产物,那么对于 超感官知觉 (extrasensory perception,ESP)——认为知觉可以在没有感官输入的情况下发生,我们如何评价呢?真的有人——任何一个人——能读心、看穿墙壁或预知未来吗?在所有接受调查的美国人中,有近一半的人相信有人具备超感官知觉能力,41%的人相信灵媒的存在(Gecewicz, 2018; Kim et al., 2015)。
超感官知觉:知觉可以脱离感官输入而形成,包括传心术、千里眼和预知能力(但这种说法存在争议)。
如果ESP是真实存在的,我们需要推翻这样一种科学认识:我们是一种生物,我们的思想与我们的物理大脑相连,我们对世界的感知经验是由感觉建立起来的。对于这一问题,可测性最高、相关性最强的ESP主张是:
·传心术:心与心的交流。
·千里眼:感知到远处的事件,如感知到全国各地正在着火的房子。
·预知能力:预知未来的事件,如下个月的意外死亡事件。
念力,抑或“用意念移动物质”,与这些ESP的主张密切相关,例如让桌子悬浮或控制骰子的滚动(这种说法也被称为心灵遥感,可以用一个极具调侃意味的提问来说明,“所有相信念力的人请举起我的手”)。在英国,心理学家发明了一种“思维机器”,来观察节日期间的游客是否能影响或预测抛掷硬币的结果(Wiseman & Greening,2002)。参与者有四次机会与电脑对弈,猜硬币的正面或反面。到实验结束时,近2.8万人预测了110 959次投掷,准确率为49.8%。
大多数心理学家对超自然现象的存在持怀疑态度。但在一些知名大学里, 超心理学 (parapsychology)研究人员通过进行科学实验来寻找可能的ESP现象(Cardeña,2018; Storm et al., 2010a, b; Turpin, 2005)。在了解他们的科学实验之前,先来看看一些流行的观点。
超心理学:对超自然现象的研究,包括ESP和念力(也叫心灵遥感)。
灵媒能预见未来吗?没有哪个贪婪(或慷慨)的灵媒能够在股市赚上数十亿美元。在“9·11”恐怖袭击的前一天,灵媒在哪里?为什么事后没有灵媒帮助找到奥萨马·本·拉登?还有,2010年智利发生矿难,33名矿工被困。当智利政府向4名灵媒咨询时,这些灵媒为何悲伤地断定“他们都死了”(Kraul, 2010)?可想而知,当33名矿工在69天后全部获救时,人们有多惊讶。
灵媒提供给警察部门的预言并不比其他人的猜测更准确(Nickell, 2005; Palmer, 2013; Radford, 2010)。但是这些预言的数量庞大,增加了偶尔猜对的概率,然后灵媒便可以将其报告给媒体。这些预言在后来被改编以匹配事件时,听起来可能尤为正确。诺查丹玛斯(Nostradamus),一位16世纪的法国灵媒无意间道出,他那些模棱两可的预言在“事件发生后,并用事件来解释才可能被理解”。
你一定从未见过这样的新闻标题:“本次中奖者——灵媒。”
普通人的“幻象”会比灵媒的预言更准确吗?我们的梦是否如东西方文化的人们所相信的那样预示着未来(Morewedge & Norton, 2009)?还是当我们根据已经发生的事情回忆或重构它们时,才使得这些幻象似乎有预示作用?我们记忆中的幻象其实都是被修正过的?1932年,著名飞行员查尔斯·林德伯格(Charles Lindbergh)那尚在襁褓中的儿子被绑架并谋杀。在尸体被发现之前,两位哈佛大学的心理学家让人们报告自己做的关于这个孩子的梦(Murray & Wheeler, 1937)。有多少“预见者”给予了回复?答案是1300名。有多少人准确地预见到了孩子的死亡?答案是5%。有多少人还准确地预见到了尸体被埋在树丛中?答案是只有4人。虽然结果说明这和误打误撞没什么区别,但对这4个“做梦者”来说,他们显露出来的预见准确性一定是不可思议的。
每天都会有无数的事件发生,日子也无法穷尽,因此总会有一些惊人的巧合必然发生。据详细估计,下列事件纯属巧合:当一个人想到另一个人,然后在接下来的5分钟内得知这个人已经去世——这一巧合在地球上每天会发生一千多次(Charpak & Broch, 2004)。因此,在解释一个令人震惊的事件时,我们应该“给偶然一个机会”(Lilienfeld, 2009)。只要有足够长的时间、足够多的人,就不存在不可能的事情。
“一个话多的人总有那么几句话说的是对的。”
——西班牙谚语
遇到主张会读心术、灵魂出窍或能够与死人交流的人时,我们如何才能分辨他们说的到底是虚构的,还是奇怪但真实的事情?心理学给出了一个简单的答案:测试可以检验这些说法是否真实。如果它们行得通,那么这些说法就是真实的;如果它们行不通,那么我们的怀疑无疑是正确的。支持派和怀疑论者都同意超心理学需要的是一个可复制的现象以及能够解释这一现象的理论。超心理学家雷亚·怀特(Rhea White,1998)道出了许多人的观点:“根据我在这一领域近44年的经验,我脑海中浮现的超心理学的形象是一架自1882年以来一直在实证科学机场的跑道上滑行的小飞机……它偶尔会升离地面几米,然后再次撞回停机坪上。但它从未起飞,也未曾持续飞行。”
我们如何在一个可控的、可重复的实验中测试ESP的主张?实验不同于阶段性的演示。在实验室里,实验人员控制着“灵媒”的所见所闻。而在舞台上,灵媒则控制着观众的所见所闻。
一位受人尊敬的社会心理学家达里尔·贝姆(Daryl Bem, 1984)曾经打趣说:“灵媒就是扮演灵媒角色的演员。”然而,这位曾经的怀疑论者通过9个实验重燃了人们对“有证据证明ESP可复制”的希望,这些实验似乎表明人们能够预测未来事件(Bem,2011)。在一项实验中,当一个色情场景即将随机出现在屏幕上的两个位置之一时,康奈尔大学的参与者中有53.1%猜中了位置(猜中的比例不大,却非常有统计学意义)。贝姆想知道他的“反常”发现是否反映了那些能够预知未来危险的人在进化方面具有优势。
尽管贝姆的研究通过了顶级期刊的严格审核,但批评者们认为其研究方法和统计分析有“严重缺陷”和“偏见”(Alcock, 2011; Wagenmakers et al., 2011)。其他人则预测研究结果将无法复制(Helfand, 2011)。早就预料到会有批评声的贝姆将他的研究材料提供给任何想要复制自己的研究的人。多次复制实验的结果在减少争议方面收效甚微,争议持续存在(Bem et al., 2015; Ritchie et al., 2012; Wagenmakers, 2014)。无论如何,科学都在发挥作用:
·科学一直对挑战其假设的发现持开放态度。
·通过后续研究,科学已经评估了这一发现的可靠性和有效性。
“科学的核心就是从两个看似矛盾的看法中找到基本的平衡点——一种对新观点保持开放的态度,不管它们有多么古怪或违背直觉;另一种是无情地怀疑、审视所有想法,不论新旧。”
——卡尔·萨根
这就是科学筛选那些听起来很疯狂的想法的方式,它把大多数想法留在历史的垃圾堆里,但偶尔会给我们带来惊喜。
19年来,怀疑论者兼魔术师詹姆斯·兰迪(James Randi)悬赏100万美元奖励“在适当的观察条件下,被证明真正具备通灵能力的人”(Randi, 1999; Thompson, 2010)。法国、澳大利亚和印度的一些团体也提供了类似的悬赏,最高可达20万欧元(CFI,2003)。尽管悬赏金额庞大,但是得到科学认可的价值更高。要想驳斥那些说ESP不存在的人,我们只需要找到一个人来证明一个单一的、可重复的ESP事件。(要驳斥那些认为猪不会说话的人,只需要找到一只会说话的猪。)到目前为止,还没有这样的人出现。
检索练习
RP-8 如果在受控条件下确实发生了ESP事件,那么下一步该如何确认ESP真的存在?
答案见附录D
* * *
要想感受敬畏、神秘和对生命的深深崇敬,我们只需看看我们自己的感知系统,以及它将无形的神经冲动组织成色彩斑斓的景象、生动的声音和令人回味的气味的能力。正如莎士比亚的《哈姆雷特》所言,“霍拉旭,天地之间有许多事情,是人类的哲学没有梦想到的”。在我们平常的感官经验和知觉经验中,有很多东西是不同寻常的——肯定有许多事情是我们的心理学迄今为止没有梦想到的。