思考時(shí),腦海中的聲音是什么?
你有沒有想過,你在默默思考時(shí),腦海中的聲音究竟從何而來呢?會(huì)不會(huì)是由我們對說話聲的記憶引發(fā)的幻覺呢?
這些問題紛紛指向了一個(gè)未解之謎,而這個(gè)謎團(tuán)又與我們對“不可能存在的語言”的追尋有關(guān)。所謂“不可能存在的語言”,指的就是我們腦海中的聲音。從方法論角度來看,這個(gè)謎團(tuán)也同樣重要,因?yàn)橐虢忾_這個(gè)謎團(tuán),就需要從根本上改變我們對語言與大腦之間關(guān)系的理解方式。我們需要從判斷大腦在執(zhí)行語言任務(wù)時(shí),“哪里的神經(jīng)元正在發(fā)送信號(hào)”,轉(zhuǎn)為“哪些神經(jīng)元正在發(fā)送信號(hào)”。
先思考一個(gè)簡單的問題:語言是由什么組成的?毫無疑問,語言是由單詞(字)和組合規(guī)則構(gòu)成的,但在物理學(xué)家看來,語言存在于兩個(gè)不同的物理空間之內(nèi):大腦外部和大腦內(nèi)部。在大腦外部,語言由空氣分子疏密分布形成的機(jī)械聲波構(gòu)成(也就是“聲音”);而在大腦內(nèi)部,語言則由神經(jīng)元賴以溝通的電波構(gòu)成。在這兩種情況下,語言在物理層面上都是由這些實(shí)實(shí)在在的東西構(gòu)成的。
聲波與大腦之間存在一層顯而易見的聯(lián)系。正是由于聲音,一個(gè)大腦的內(nèi)容才能以話語的形式、傳遞到另一個(gè)大腦之中。(當(dāng)然,兩個(gè)大腦之間還可以通過其它方式交換語言信息,比如通過眼神、手勢、盲文等等。)聲音通過耳朵進(jìn)入人體內(nèi)部,然后穿過鼓膜、聽小骨和蝸牛狀的耳蝸。這套復(fù)雜的系統(tǒng)可以將聲信號(hào)的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電脈沖,將復(fù)雜的聲波解碼成為可以概括聲波的基本頻率。接著,不同的頻率會(huì)投射到初級聽皮層上的特定點(diǎn)位上,聲波也就此被電波取而代之。
諾貝爾獎(jiǎng)得主、電生理學(xué)家埃德加?阿德里安勛爵所做的開創(chuàng)性工作至少讓我們了解到,物理信號(hào)抵達(dá)大腦后并不會(huì)就此徹底消失。而科學(xué)家最近又發(fā)現(xiàn)了更令人震驚的現(xiàn)象:在大腦中與聽覺無關(guān)的腦區(qū),如負(fù)責(zé)話語生成的布羅卡氏區(qū)(the Broca’s area),腦電波居然也會(huì)保留對應(yīng)的聲波的形狀。
這些發(fā)現(xiàn)對我們對于聲波與腦電波之間關(guān)系的理解具有重要意義。不過,這些發(fā)現(xiàn)幾乎全部仰仗一個(gè)與語言相關(guān)的神經(jīng)生理學(xué)過程,名叫“聲音發(fā)射解碼”(sound emission decoding)。但我們知道,語言在沒有聲音的情況下也可以存在,比如當(dāng)我們閱讀時(shí)(你此時(shí)此刻就在做這樣的事情)、以及思考時(shí)等等。用專業(yè)詞匯來說,這統(tǒng)統(tǒng)叫做“腦內(nèi)言語”(endophasic)。
這個(gè)事實(shí)很簡單,引發(fā)的問題卻很關(guān)鍵:當(dāng)我們形成了語言表述、但并未發(fā)出聲音時(shí),大腦中的電波又會(huì)怎么樣呢?
2014年,意大利語言學(xué)家安德烈亞莫羅和同事們決心找出這個(gè)問題的答案。他們將能夠表述大腦布羅卡氏區(qū)活動(dòng)的電波形狀與聲波形狀進(jìn)行了比較。這里的聲波不僅包含受試者聽見的聲音,還包括他們在絕對安靜的環(huán)境下默讀時(shí)的聲波。在后面這種情況下,輸入信息與聲音完全無關(guān)。當(dāng)然,分析“腦內(nèi)話語”在神經(jīng)心理學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)不是個(gè)新概念了。但莫羅等人用來探索該現(xiàn)象的技術(shù)倒是十分不尋常、并且頗有啟發(fā)性,研究結(jié)果也令人大感意外。
清醒手術(shù)
莫羅在實(shí)驗(yàn)中采用了一種名叫“清醒手術(shù)”的方式來收集數(shù)據(jù)。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù),患者會(huì)在去除一部分顱骨后被喚醒,以便對患者的大腦皮層電生理學(xué)活動(dòng)進(jìn)行刺激和分析。不過,這項(xiàng)技術(shù)屬于侵入性手段,大腦又是個(gè)十分脆弱的器官,再加上患者需要在情緒極其脆弱的情況下保持配合,這些心理學(xué)、技術(shù)和倫理學(xué)原因都導(dǎo)致這類研究難以開展。
2016年1月25日,深圳第二人民醫(yī)院為一名“音樂家手”患者成功實(shí)施了腦起搏器手術(shù)。患者在清醒的狀態(tài)下,邊接受開顱手術(shù)邊彈吉他。
例如,外科醫(yī)生在切開大腦皮層、切除腫瘤時(shí),無法預(yù)先得知切除此處腦部組織是否會(huì)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)造成干擾、以致于破壞甚至摧毀該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)或感知機(jī)能。為了盡可能減小手術(shù)造成的傷害,等患者被麻醉、顱骨被打開后,醫(yī)生就會(huì)喚醒患者(時(shí)間很短暫,大約10至20分鐘),讓患者做一些需要?jiǎng)佑孟鄳?yīng)皮層的簡單任務(wù)。
患者完成任務(wù)的過程中,醫(yī)生會(huì)用小型電極刺激患者的大腦皮層(這并不會(huì)造成痛感,因?yàn)榇竽X沒有痛覺感受器)。如果對某一部位的皮層的電刺激會(huì)影響患者完成任務(wù),醫(yī)生就能判斷出,若切除這部分皮層,將對患者造成永久性傷害,并借此評估是否可以從其它位置入手執(zhí)行手術(shù)。這種手術(shù)給患者帶來的好處無法用價(jià)值衡量,實(shí)際效果幾乎任何技術(shù)都無法企及。不僅如此,這項(xiàng)技術(shù)還為科學(xué)家提供了一個(gè)獨(dú)一無二的研究大腦功能、獲取重要數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)。
大陸首例清醒狀態(tài)下開顱手術(shù)實(shí)驗(yàn)
在莫羅的實(shí)驗(yàn)中,十六名患者被要求大聲讀出給定的語言表述,有些是單獨(dú)的詞匯,有些則是完整的句子。然后,研究人員將產(chǎn)生的聲波形狀與受試者大腦中布羅卡氏區(qū)的電波形狀進(jìn)行了比對。出乎意料的是,他們居然從中發(fā)現(xiàn)了相關(guān)性。
實(shí)驗(yàn)的第二步最為關(guān)鍵:研究人員要求患者再次讀出這些語言表述,但不要發(fā)出任何聲音,只需在腦中默讀。然后,研究人員再次將對應(yīng)的聲波與患者腦中布羅卡氏區(qū)的電波形狀進(jìn)行比較。這里要指出的是,的確有信號(hào)進(jìn)入了大腦中,但不是聲音信號(hào),而是由電磁波攜帶的光信號(hào),或者簡單來說,是由我們用來表述話語的文字傳達(dá)的信號(hào),反正肯定不是聲波。
結(jié)果研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn),當(dāng)受試者默讀這些語言表述時(shí),大腦中與聽覺無關(guān)的腦區(qū)記錄下的電波結(jié)構(gòu)居然與讀出這些語句時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械聲波完全相同。這樣一來,語言依附的兩種波就密切聯(lián)系在了一起。這種聯(lián)系密切到什么程度呢?即使在不存在聲音的情況下、兩種波形也可以完全重疊。這說明,語言的聲學(xué)信息并不是當(dāng)某人需要與他人交流時(shí)才植入其中的,而是從一開始就是語言的一部分,或者至少早于聲音的產(chǎn)生時(shí)間。另外,此前有人懷疑我們在閱讀或思考時(shí)、腦海中的聲音不過是我們基于對說話時(shí)聲音的記憶產(chǎn)生的幻覺,而此次研究結(jié)果也成功排除了這種可能性。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)說明,聲音在語言處理中的作用比我們之前所想的關(guān)鍵得多。聲波與聲音產(chǎn)生的腦電波之間這種意想不到的關(guān)聯(lián)就像“羅塞塔石碑”一樣(注:羅塞塔石碑制作于公元前196年,其上用古埃及文字、希臘文字和當(dāng)時(shí)的通俗文字刻了相同的內(nèi)容,使語言學(xué)家得以通過對照不同文字、解讀出埃及象形文字的意義與結(jié)構(gòu)),使我們得以運(yùn)用已知的兩種編碼、解讀出第三種編碼:即在無聲情況下產(chǎn)生的電波編碼。這反過來或許又能幫助我們破獲人類語言的獨(dú)特“指紋”。
這一發(fā)現(xiàn)也引發(fā)了諸多問題,例如:如果某人從出生起就從未能聽到任何聲音,那么他/她的語言網(wǎng)絡(luò)(包括布羅卡氏區(qū)在內(nèi))會(huì)產(chǎn)生怎樣的電活動(dòng)?我們能否利用大腦皮層的電活動(dòng)信息了解失語癥患者心中所想的語句、然后借助人造發(fā)聲設(shè)備再度聽到他們“說話”?我們能否更好地了解做夢時(shí)、或病人意識(shí)模糊時(shí)在腦海中聽到的話語?我們能否將嚴(yán)重口吃視為各個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中不同聲音表征系統(tǒng)之間的失調(diào)、并加以干預(yù)和治療?這些發(fā)現(xiàn)是否會(huì)導(dǎo)致違反倫理的行為、違背他人意愿、強(qiáng)行獲取他人心中的想法?
人類進(jìn)行的大部分溝通都是憑借波的形式進(jìn)行的,這一簡單的事實(shí)也許并非偶然。畢竟,波可以將信息從一個(gè)實(shí)體攜帶到另一個(gè)實(shí)體,而不會(huì)改變這兩個(gè)實(shí)體的結(jié)構(gòu)或組成。波可以從我們的身體中透過,不會(huì)對我們造成傷害,但又可以讓我們通過波的瞬時(shí)振動(dòng)破解其攜帶的信息。當(dāng)然,前提是我們要有能夠“解碼”的“鑰匙”。英語中“信息”(information)一詞是從拉丁詞根“形狀”(forma)衍生而來的,這絕不是一個(gè)巧合,畢竟要想傳達(dá)“信息”、就要與他人分享“形狀”。
奧地利哲學(xué)家路德維希?維特根斯坦曾在《哲學(xué)研究》一書中提出過這樣一個(gè)問題:“人們有沒有可能不將話語宣之于口,而是借由內(nèi)心進(jìn)行溝通?”有了莫羅的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,維特根斯坦這個(gè)極具預(yù)見性的問題將被放在全新的視角下加以看待。更重要的是,許多新問題也由此涌現(xiàn)。
附件: