人類有一群被稱為“鏡像神經(jīng)元”的神經(jīng)細(xì)胞，激勵(lì)我們的原始祖先逐步脫離猿類。它的功能正是反映他人的行為，使人們學(xué)會(huì)從簡(jiǎn)單模仿到更復(fù)雜的模仿，由此逐漸發(fā)展了語(yǔ)言、音樂(lè)、藝術(shù)、使用工具等等。這是人類進(jìn)步的最偉大之處之一。鏡像神經(jīng)元是20世紀(jì)末由意大利帕爾馬大學(xué)首先發(fā)現(xiàn)的，這個(gè)發(fā)現(xiàn)證明在猴腦存在一種特殊神經(jīng)元，能夠像照鏡子一樣通過(guò)內(nèi)部模仿而辨認(rèn)出所觀察對(duì)象的動(dòng)作行為的潛在意義，并且做出相應(yīng)的情感反應(yīng)。鏡像神經(jīng)元也許是模仿他人動(dòng)作以及學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)，從而使得鏡像機(jī)制成為人與人之間進(jìn)行多層面交流與聯(lián)系的橋梁。

定義

神經(jīng)元是一種高度分化的細(xì)胞，是神經(jīng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位之一，它具有感受刺激和傳導(dǎo)興奮的功能，并且神經(jīng)元還是高等動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位，神經(jīng)元是腦部重要的成分，如果某一些神經(jīng)元有些不好的癥狀，就會(huì)引起腦部疾病，并且一但神經(jīng)有損傷的話，修復(fù)是很難的，所以人們平時(shí)生活一定要注意，平時(shí)可以多喝一些營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)的保健品等。

技術(shù)原理

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人腦中有一種叫做鏡像神經(jīng)元的細(xì)胞在起作用。鏡像神經(jīng)元是近來(lái)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的熱點(diǎn)。有些研究者甚至大膽地?cái)嘌裕虹R像神經(jīng)元之于心理學(xué)，猶如DNA之于生物學(xué)。

腦中的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，一般相信是儲(chǔ)存特定記憶的所在；而鏡像神經(jīng)元組則儲(chǔ)存了特定行為模式的編碼。這種特性不單讓我們可以想都不用想，就能執(zhí)行基本的動(dòng)作，同時(shí)也讓我們?cè)诳吹絼e人進(jìn)行某種動(dòng)作時(shí)，自身也能做出相同的動(dòng)作。

傳統(tǒng)探究現(xiàn)象學(xué)的哲學(xué)家早就提出：對(duì)于某些事，人必須要親身體驗(yàn)，才可能真正了解。對(duì)神經(jīng)科學(xué)家而言，鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)，為該想法提供了實(shí)質(zhì)基礎(chǔ)，也明顯改變了我們對(duì)人類理解方式的認(rèn)知。

從鏡像神經(jīng)元發(fā)現(xiàn)伊始，世界各國(guó)不同學(xué)科、不同研究領(lǐng)域的科學(xué)家，包括神經(jīng)生物學(xué)家、人類學(xué)家、心理學(xué)家、語(yǔ)言學(xué)家和教育學(xué)家，都不約而同地匯聚到這塊新出現(xiàn)的“科學(xué)富礦”，進(jìn)行研究、探索和實(shí)驗(yàn)，并提出了許多很有價(jià)值的理論假定。

主要功能

由于有鏡像神經(jīng)元的存在，人類才能學(xué)習(xí)新知、與人交往，因?yàn)槿祟惖恼J(rèn)知能力、模仿能力都建立在鏡像神經(jīng)元的功能之上。人腦中存在的鏡像神經(jīng)元，具有視覺(jué)思維和直觀本質(zhì)的特性，它對(duì)于理解人類思維能力的起源、理解人類文化的進(jìn)化等重大問(wèn)題有重要意義。

迅速理解他人意圖

鏡像神經(jīng)元也許是模仿他人動(dòng)作以及學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)，從而使得鏡像機(jī)制成為人與人之間進(jìn)行多層面交流與聯(lián)系的橋梁。與大腦中儲(chǔ)存記憶的神經(jīng)回路相似，鏡像神經(jīng)元似乎也為特定的行為“編寫模板”。有了鏡像神經(jīng)元的這種特性，可以不假思索地做出基本動(dòng)作，在看到這些動(dòng)作時(shí)，也能迅速理解，而不需要復(fù)雜的推理過(guò)程。

在猴子、人類的大腦中，都存在鏡像神經(jīng)元。不論是自己做出動(dòng)作，還是看到別人做出同樣的動(dòng)作，鏡像神經(jīng)元都會(huì)被激活，也許這就是我們理解他人行為的基礎(chǔ)。如果破壞整個(gè)鏡像神經(jīng)系統(tǒng)，就會(huì)造成巨大的影響：認(rèn)知能力嚴(yán)重下降，以至于無(wú)法對(duì)刺激作出反應(yīng)。

體驗(yàn)別人的情感

在通過(guò)鏡像神經(jīng)元理解他人感情的過(guò)程中，觀察者直接體驗(yàn)了這種感受，因?yàn)殓R像機(jī)制使觀察者產(chǎn)生了同樣的情緒狀態(tài)。當(dāng)人經(jīng)歷某種情緒，或者看到別人表現(xiàn)出這種情緒時(shí)，他們腦島中的鏡像神經(jīng)元都會(huì)活躍起來(lái)。換句話說(shuō)，觀察者與被觀察者經(jīng)歷了同樣的神經(jīng)生理反應(yīng)，從而啟動(dòng)了一種直接的體驗(yàn)式理解方式。

這也能夠解釋為什么人們看到其他人打哈欠時(shí)，自己也會(huì)被感染，而當(dāng)別人大笑時(shí)，自己也會(huì)不由自主發(fā)出笑聲。還有一些研究人員認(rèn)為，患有自閉癥的人，很可能就是因?yàn)樗麄兊溺R像神經(jīng)元受到了損害。

語(yǔ)言建立的基礎(chǔ)

美國(guó)洛杉磯加州大學(xué)心理學(xué)家帕特麗夏·格林費(fèi)爾德表示：“鏡像神經(jīng)元為文化的進(jìn)化和演變提供了強(qiáng)大的生物學(xué)基礎(chǔ)……如今我們知道，鏡像神經(jīng)元能夠直接吸收文化。每一代人都是通過(guò)模仿、觀察，來(lái)教育下一代人的?！泵绹?guó)南加州大學(xué)神經(jīng)學(xué)家邁克爾·阿爾比指出，人類的語(yǔ)言就是建立在鏡像神經(jīng)元的基礎(chǔ)上的。阿爾比教授認(rèn)為，復(fù)雜的手勢(shì)以及人類在說(shuō)話時(shí)舌頭和嘴唇的運(yùn)動(dòng)，都是基于同樣的原理。

助于中風(fēng)偏癱

鏡像神經(jīng)元能使我們憑直覺(jué)捕捉到其他人的意圖，而且我們可以根據(jù)過(guò)往的經(jīng)驗(yàn)更好地理解這些意圖或行為。研究人員說(shuō)，對(duì)鏡像神經(jīng)元的研究開(kāi)始于30年前，如今還處于初步階段。深入研究鏡像神經(jīng)元可以揭示人類社交互動(dòng)和模仿學(xué)習(xí)的奧秘，比如，嬰兒學(xué)習(xí)成人的表情就是因?yàn)橛戌R像神經(jīng)元，而幼兒自閉癥可能與鏡像神經(jīng)元功能失調(diào)有關(guān)，刺激鏡像神經(jīng)元功能還將有助于中風(fēng)偏癱病人恢復(fù)行動(dòng)能力。

歷史沿革

鏡像神經(jīng)元是20世紀(jì)末由意大利帕爾馬大學(xué)首先發(fā)現(xiàn)的，這個(gè)發(fā)現(xiàn)證明在猴腦存在一種特殊神經(jīng)元，能夠像照鏡子一樣通過(guò)內(nèi)部模仿而辨認(rèn)出所觀察對(duì)象的動(dòng)作行為的潛在意義，并且做出相應(yīng)的情感反應(yīng)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)在一經(jīng)公布，立即在全世界科學(xué)界引起巨大反響?？蒲腥藛T把這樣一種具有特殊能力的神經(jīng)元，稱作“大腦魔鏡”。

1996年

里佐拉蒂和同事們發(fā)現(xiàn)，恒河猴的前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)F5區(qū)域的神經(jīng)元不但在它做出動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生興奮，而且看到別的猴子或人做相似的動(dòng)作時(shí)也會(huì)興奮。他們把這類神經(jīng)元命名為鏡像神經(jīng)元。

1998年

里佐拉蒂根據(jù)經(jīng)顱磁刺激技術(shù)和正電子斷層掃描技術(shù)得到的證據(jù)提出，人類也具有鏡像神經(jīng)元，而且有一部分存在于大腦皮層的布洛卡區(qū)（控制說(shuō)話、動(dòng)作和對(duì)語(yǔ)言的理解的區(qū)域）。他進(jìn)一步提出，人類正是憑借這個(gè)鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)來(lái)理解別人的動(dòng)作意圖，同時(shí)與別人交流。

1999年

亞科博尼等人發(fā)現(xiàn)，鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)會(huì)在動(dòng)作模仿和模仿性學(xué)習(xí)中起作用。他們利用功能性磁共振成像技術(shù)，觀察到了自愿者在模仿動(dòng)作時(shí)大腦皮層布洛卡區(qū)的活動(dòng)。

2000年

西谷信行和哈里（女）的研究表明，布洛卡區(qū)是鏡像神經(jīng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)中心。

2001年

威廉姆斯等人提出，鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)損傷與自閉癥有內(nèi)在聯(lián)系。

2002年

西谷信行和哈里報(bào)道了他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)他們讓自愿者們觀看畫有各種口形的圖片時(shí)，這些自愿者的鏡像神經(jīng)系統(tǒng)中的各部位會(huì)按照一定先后順序被激活。這個(gè)順序是：視覺(jué)皮層—上顳葉皮層—下頂葉—布洛卡區(qū)—初級(jí)活動(dòng)皮層。

亞科博尼指出，在大腦皮層上，鏡像神經(jīng)系統(tǒng)與大腦的“邊緣系統(tǒng)”是相連的。邊緣系統(tǒng)是與產(chǎn)生情感及記憶緊密相關(guān)的區(qū)域。

科勒通過(guò)在恒河猴身上的實(shí)驗(yàn)，鑒別出了一類鏡像神經(jīng)元：這類神經(jīng)元能處理抽象的信息，比如特定動(dòng)作的意義，以及與這些動(dòng)作相關(guān)的聲音或描述動(dòng)作的語(yǔ)言。

2003年

科勒隨后又發(fā)現(xiàn)視聽(tīng)鏡像神經(jīng)元具有分辨不同動(dòng)作的能力，特別是當(dāng)兩個(gè)動(dòng)作同時(shí)具有聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)信息時(shí)，鏡像神經(jīng)元對(duì)它們的分辨率達(dá)到97%.

分別由真第盧奇和邁斯特領(lǐng)導(dǎo)的研究小組證實(shí)，鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)是肢體語(yǔ)言和口頭語(yǔ)言交流的共同基礎(chǔ)，從而揭示了這一系統(tǒng)在語(yǔ)言從肢體動(dòng)作到現(xiàn)代語(yǔ)言的進(jìn)化中的作用。

2005年

費(fèi)拉里在猴子的大腦皮層中鑒別出又一類鏡像神經(jīng)元：工具反應(yīng)鏡像神經(jīng)元。當(dāng)猴子看到實(shí)驗(yàn)人員手持工具，比如桿子或鉗子時(shí)，這類鏡像神經(jīng)元的反應(yīng)十分強(qiáng)烈，而當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員徒手做動(dòng)作時(shí)則沒(méi)有這樣強(qiáng)的反應(yīng)。

阿爾比布提出精神分裂癥患者的鏡像神經(jīng)系統(tǒng)可能受到損害，以至于不能識(shí)別自己的動(dòng)作和語(yǔ)言。這些患者把自己說(shuō)出的話當(dāng)作另一個(gè)人說(shuō)出的，從而產(chǎn)生幻聽(tīng)。

約瑟夫等人對(duì)自閉癥患者的大腦皮層厚度進(jìn)行了測(cè)量，發(fā)現(xiàn)這些患者的鏡像神經(jīng)元所在的皮層要比正常人薄，而且病情越重，這部分皮層越薄。

2006年

格里德利撰文稱，鏡像神經(jīng)元的功能或許可以解釋部分聽(tīng)眾為什么會(huì)錯(cuò)誤地感受薩克斯音樂(lè)所表達(dá)的情感，并理解成憤怒。

桑頓認(rèn)為自閉癥的形成與嬰兒時(shí)期受到的干擾有關(guān)。這種環(huán)境干擾可能是電磁輻射。處于發(fā)育階段的嬰兒的鏡像神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)電磁輻射十分敏感。

喬瓦尼等人正嘗試?yán)苗R像神經(jīng)元的特性來(lái)系統(tǒng)地訓(xùn)練中風(fēng)后上肢癱瘓的病人，讓他們觀察并在腦中模仿一些動(dòng)作，使他們的神經(jīng)系統(tǒng)恢復(fù)對(duì)動(dòng)作的控制和協(xié)調(diào)能力，從而得到康復(fù)。

威克等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)自愿者看到錄像中的人物作出感到惡心、難受的表情時(shí)，他們的大腦皮層反應(yīng)與自己聞到難聞的氣味時(shí)是一樣的。這種大腦皮層反應(yīng)集中在有鏡像神經(jīng)元分布的區(qū)域。

皮內(nèi)達(dá)通過(guò)比較吸煙者和不吸煙者的腦電圖發(fā)現(xiàn)，吸煙使人的鏡像神經(jīng)系統(tǒng)改變，讓人的煙癮更大。

舍甫勒等人的研究顯示，人在觀察機(jī)器人的動(dòng)作時(shí)，不會(huì)有觀察人類動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的那種大腦皮層反應(yīng)，這表明鏡像神經(jīng)系統(tǒng)偏好動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)。

對(duì)鏡像神經(jīng)元的研究成果已經(jīng)被應(yīng)用于人工智能的開(kāi)發(fā)，在機(jī)器人對(duì)動(dòng)作的識(shí)別和協(xié)調(diào)中有了突破性進(jìn)展。

研究背景

意大利帕爾馬大學(xué)剛開(kāi)始注意到鏡像神經(jīng)元，當(dāng)時(shí)是在研究大腦的運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)，特別是掌管手及口部動(dòng)作的F5區(qū)，想要了解其中神經(jīng)元的放電型態(tài)，與執(zhí)行特定動(dòng)作的編碼關(guān)系。為了這個(gè)目的，他們記錄了獼猴腦中個(gè)別神經(jīng)元的活性；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室擁有各式各樣的刺激，可用在猴子身上。當(dāng)猴子執(zhí)行不同的動(dòng)作時(shí)（譬如伸手去抓玩具或食物），就能夠觀察它們腦中特定的神經(jīng)元組同步活化的情形。

從這樣的實(shí)驗(yàn)中，意大利帕爾馬大學(xué)開(kāi)始注意到一些奇怪的現(xiàn)象：當(dāng)他們之中有人伸手去抓食物時(shí)，猴子腦中的一組神經(jīng)元也活化了，就跟他們自己伸手去抓食物時(shí)一模一樣。一開(kāi)始，他們懷疑這個(gè)現(xiàn)象是由一些平常的因素造成，好比說(shuō)猴子在觀察我們的行為時(shí)，也進(jìn)行了未受注意的動(dòng)作。

但當(dāng)我們想辦法排除了這種可能性以及其它因素（好比猴子預(yù)期會(huì)有食物的供應(yīng)）之后，才體認(rèn)到這種與觀測(cè)行為相連的神經(jīng)放電活性，是行為本身在腦中的真實(shí)呈現(xiàn)，與這項(xiàng)行為的執(zhí)行者是誰(shuí)并無(wú)關(guān)聯(lián)。

目前，科學(xué)家還不清楚，究竟鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)屬靈長(zhǎng)類所獨(dú)有，還是其它動(dòng)物身上也找得到。研究團(tuán)隊(duì)正在大鼠身上測(cè)試，想看看這種動(dòng)物是否也具有鏡像神經(jīng)元的反應(yīng)。這種腦中的鏡像機(jī)制，有可能是演化晚期發(fā)展出來(lái)的能力，如此才能夠解釋，為什么人類會(huì)比猴子擁有更廣泛的鏡像反應(yīng)。不過(guò)，由于剛出生的嬰兒及仔猴就能夠模仿伸出舌頭一類的簡(jiǎn)單動(dòng)作，因此，針對(duì)看到的行為建立鏡像模組的能力，可能是天生的。又由于缺乏情緒感受的鏡像能力似乎是自閉癥患者的重要特征，因此他們也在自閉癥孩童身上做研究，看看是否表現(xiàn)出可讓人察覺(jué)的運(yùn)動(dòng)缺失，那是鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)功能不彰的常見(jiàn)問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

李乍那迪博士最近接受采訪時(shí)表示，猴子大腦中有特有的細(xì)胞，叫鏡像神經(jīng)元，當(dāng)猴子看到或聽(tīng)到一個(gè)動(dòng)作和當(dāng)猴子自己做這一動(dòng)作時(shí)，這些細(xì)胞會(huì)興奮。

人類大腦有若干鏡像神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)專門傳輸和了解別人的行動(dòng)和意圖，以及別人行為的社會(huì)意義和他們的情緒。鏡像神經(jīng)元不是通過(guò)概念推理，而是通過(guò)直接模仿來(lái)讓我們領(lǐng)會(huì)別人的意思。通過(guò)感覺(jué)而非思想。此發(fā)現(xiàn)觸動(dòng)了許多科學(xué)規(guī)則，改變了對(duì)文明、移情作用、哲學(xué)、語(yǔ)言、模仿、孤獨(dú)癥和心理療法的理解。此發(fā)現(xiàn)為文明的進(jìn)步提供了生物學(xué)基礎(chǔ)。

大腦中大多數(shù)神經(jīng)元比較呆板。許多只是來(lái)探測(cè)外面世界的一般特征的。有些遇到水平線時(shí)就會(huì)興奮，有些則只認(rèn)垂直線，其它的負(fù)責(zé)探測(cè)單頻聲音或運(yùn)動(dòng)方向。

在更高級(jí)的大腦中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)成群的神經(jīng)元能探測(cè)更遠(yuǎn)為復(fù)雜的特征，如臉、手和富有表現(xiàn)的肢體語(yǔ)言。此外，其它神經(jīng)元會(huì)幫助設(shè)計(jì)身體動(dòng)作，設(shè)想復(fù)雜的姿肢。在大腦中的前區(qū)皮質(zhì)、后頂頁(yè)、顳葉上方的溝回區(qū)域和腦島處發(fā)現(xiàn)的鏡像神經(jīng)元，會(huì)對(duì)一系列與意圖相關(guān)的行動(dòng)有興奮反應(yīng)。

主要案例

兒童愛(ài)模仿的原因

鏡像神經(jīng)元也為人們觀察兒童學(xué)習(xí)的過(guò)程提供了線索。華盛頓大學(xué)的安德魯·梅爾索夫教授通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，剛剛出生僅幾分鐘的嬰兒，在看到大人伸出舌頭時(shí)，就能做出同樣的動(dòng)作。和其他靈長(zhǎng)類動(dòng)物一樣，人類兒童都喜歡模仿。安德魯教授說(shuō)，兒童的鏡像神經(jīng)元使他們能夠觀察其他人的動(dòng)作，并模仿看到的東西。

圍觀世界杯，球迷為何會(huì)集體“癲狂”

世界杯中，球迷們會(huì)為自己的球隊(duì)勝利集體起舞狂歡，也會(huì)為自己的球隊(duì)失敗而集體哭泣宣泄。奧地利研究人員日前發(fā)表研究公報(bào)稱，鏡像神經(jīng)元在其中發(fā)揮著重要作用。

當(dāng)人們觀察到的場(chǎng)景與自身的過(guò)往經(jīng)歷越相似，鏡像神經(jīng)元就越活躍，尤其是當(dāng)這些場(chǎng)景與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的活動(dòng)相關(guān)的時(shí)候。所以，球迷往往會(huì)有下意識(shí)的“從眾”行為：球隊(duì)贏了就集體狂歡，輸了就集體哭泣。

對(duì)那些“真球迷”而言，鏡像神經(jīng)元還有助于他們更好地“讀懂”球賽。對(duì)比實(shí)驗(yàn)顯示，在觀賽的時(shí)候，那些“真球迷”能夠更好地預(yù)測(cè)球路走向，此時(shí)，他們的鏡像神經(jīng)元比那些“偽球迷”更活躍。