What Happens in a Mind That Can't 'See' Mental Images
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对患有幻想缺失症(Aphantasia)的人(他们无法体验心像)进行的神经科学研究,揭示了想象力的运作方式,并展现了我们主观体验的巨大差异。 文章《无法“看到”心像的头脑中发生了什么》最早发表于Quanta Magazine</context> <raw_text>0 欢迎收听Quanta科学播客。每一期节目,我们都会为您带来关于科学和数学发展的故事。我是苏珊·瓦莱特。对患有幻想缺失症的人(他们无法体验心像)进行的神经科学研究,揭示了想象力的运作方式,并展现了我们主观体验的巨大差异。接下来就是这个话题。♪

这是《为什么的快乐》的第三季,我仍然有很多疑问。比如,我们所说的时间是什么?利他主义为什么存在?简·埃莱文在哪里?我在这里,我是天体物理学家兼联合主持人,随时准备应对任何事情。没错,我带来了A级团队。所以请做好准备。准备好学习吧。我是简·埃莱文。我是史蒂夫·斯特罗加茨。这是......量子杂志的播客,《为什么的快乐》。每隔周四都会发布新剧集。♪

几年前,莎拉·肖姆斯坦意识到自己没有心灵之眼。这位视觉科学家坐在研讨室里,听着科学讲座,这时演讲者要求听众运用想象力。想象一个苹果,闭上眼睛,然后根据清晰度报告你的图像有多清晰。我闭上了眼睛。

我设想了一个苹果,就像我知道我可以想象事物一样。我想,我设想了一个苹果。这很好,但它是完全黑色的。但我设想了一个苹果。我可以告诉你关于它的一切,对吧?肖姆斯坦很困惑。为什么她没有真正看到一个苹果?她大多数同事的反应不同。他们报告说实际上看到了一个苹果,有些人非常清晰,有些人则比较模糊,像全息图一样漂浮在他们面前。

那一刻,在乔治·华盛顿大学研究感知多年的肖姆斯坦意识到,她的体验方式与其他人不同。我看到的是黑色。我会进行心智化,但我不会进行可视化。

这就是我发现自己患有幻想缺失症的方式。肖姆斯坦属于一小部分人,据认为约占总人口的1%到4%,他们缺乏心像,这种现象被称为幻想缺失症。尽管它在一百四十多年前就被描述过,但“幻想缺失症”这个术语直到2015年才被创造出来。它立即引起了任何对想象力运作方式感兴趣的人的注意。

这其中包括神经科学家。到目前为止,他们发现幻想缺失症不是一种疾病。这只是体验世界的一种不同方式。早期的研究表明,参与视觉、记忆和决策的大脑区域之间的连接差异,可以解释人们形成心像能力的差异。

因为许多患有幻想缺失症的人会做图像梦,并且能够识别物体和面孔,所以他们的头脑似乎储存了视觉信息。他们只是无法自觉地访问它,或者无法用它来产生图像体验。这只是对幻想缺失症的一种解释。实际上,人们的主观体验差异很大,患有这种疾病的不同亚群可能有他们自己的神经学解释。

你患有幻想缺失症,然后你还有幻想过度症,这是一种相反的现象,人们报告说心像与现实一样生动。它们是光谱的两端,在它们之间夹着无限范围的内部体验。

纳丁·迪克斯特拉是伦敦大学学院的博士后研究员,研究感知。我们认为我们知道我们在谈论心像是指什么,但是当你真正深入研究时,每个人都会体验到截然不同的东西。这使得研究幻想缺失症、幻想过度症和其他内部体验变得困难。

但这并非无法想象。迪克斯特拉说,这样想吧。所以,我们的想法是,当你感知外部世界时,光线会落在视网膜上,然后首先被发送到大脑后部,也就是初级视觉皮层。然后激活会向前传播到更高级别的视觉区域。这就是你的大脑感知外部世界的方式。

高级区域提取输入的含义。所以你从图像到你看的东西。这就是视觉感知的工作方式。然后,图像的想法是相反的。所以你从一个想法开始,比如一只猫,一个概念,然后你以相反的顺序生成一个心像。

所以你从高级视觉区域开始,然后慢慢填充细节。但这只是一个视觉想象的工作模型。我们对这个过程仍然有很多不了解,例如心像从哪里开始以及视觉皮层的具体作用。在2003年,当一个有着有趣问题的男人走进亚当·泽曼的办公室时,这些过程甚至定义得更少。

泽曼是爱丁堡大学和埃克塞特大学的神经学家,研究视觉图像。他听着病人讲述他是如何失去创造心像能力的。我认为这是一个非常有趣的症状。我以前从未遇到过。

他是一位伟大的研究参与者。他是一位非常善于表达、聪明的人,60多岁。他在心脏手术后失去了可视化的能力。我们详细研究了他,基本上很难找到任何与他关于体验变化的令人信服的抱怨相关的因素。所以他说,你知道,以前我可以想象朋友和家人的脸来入睡。现在不行了。以前,当我读小说(他喜欢阅读)时,我会进入一个视觉世界。这种情况不会发生了。以前,我会做视觉梦。我现在做梦没有图像了。

以前,如果我丢了什么东西,我可以想象我把它放在哪里了。我做不到了。基本上,在他手术后,他的精神舞台是空的。当时,越来越多的证据表明,当人们想象或感知某些事物时,视觉皮层会活跃起来。泽曼想知道他的病人的视觉皮层是否以某种方式被去激活了。

他让病人吉姆·坎贝尔躺在功能性磁共振成像机里。然后,他测量大脑中的血流作为神经活动的替代指标。泽曼向坎贝尔展示图片,然后让他想象这些图片。而当你和我(如果你有图像)想象名人脸、熟悉的脸时,我们会激活我们的视觉皮层。他没有。

即使当他看名人脸时,他的视觉皮层也相当正常地被激活了。在2010年的一项案例研究中,泽曼将他描述为患有“盲目想象力”。

《发现》杂志报道了泽曼对坎贝尔的案例研究。然后在接下来的几年里,人们开始联系他,最初只是一小部分人说,我和这个人一样,但我一直都是这样。我一直意识到我在这方面有点不同。泽曼听说另外大约20个人从未有过在脑海中想象图像的能力。

显然,这是一种相当普遍的体验。2015年,泽曼决定这种疾病需要一个名称。神经学文献中有一些术语,但它们非常笨拙,例如“有缺陷的再现像”和“视觉遗忘”。我有一个在大学学习古典文学的老朋友,所以我和他一起喝茶,问他是否对我们如何称呼这个有什么想法。他建议我们借用亚里士多德对心灵之眼的称呼“幻想”(fantasia),并在前面加上一个“A”。因此,“幻想缺失症”一词诞生了。

在泽曼的团队报告了这个闪亮的新术语后不久,《纽约时报》发表了一篇关于幻想缺失症的文章,引发了新一轮的兴趣。

泽曼现在已经收到了超过17000封来自想要了解更多关于他们生动的心灵之眼(或缺乏心灵之眼)的人的电子邮件。因此,创造术语结果证明是一个意想不到的好办法。它吸引了很多兴趣,并揭示了那些缺乏图像或具有非常生动的图像但缺乏用来描述此的术语的人的相当大的需求。我们非常高兴能对他们心理构成中这个略微不寻常的方面有所了解。

我的意思是,一个很大的惊喜,尤其是在最初,是许多感激之情。人们说,这太棒了。它确实解释了我对自己的许多困惑。在世界各地的餐桌上,朋友和家人讨论他们是否能想象一个苹果。哲学家们用幻想缺失症作为借口来探究对心灵的解释。艺术展览展示了患有这些视觉极端差异的人创作的作品。

科学家们想出了新的方法来研究幻想缺失症,将其作为了解想象力运作方式的窗口。研究幻想缺失症并不容易。你如何衡量别人的内心现实?

患有幻想缺失症的视觉科学家莎拉·肖姆斯坦说,她所看到的研究所做的研究并不令人满意。现在它专注于证明这种疾病的存在,它是真实的。对我来说,我不需要相信这一点,因为我没有。我坐在一个女人旁边,她就像,那只是,那是假的。他们编造的。我说,你知道,就在这里。

早期的研究依赖于参与者的报告,现在仍然如此。最著名的测试被称为视觉图像生动性问卷,它于1973年创建,用于研究心像的强度,早于幻想缺失症被命名。然而,此类测试依赖于内省和自我报告的经验,这使得一些神经科学家怀疑幻想缺失症是否真实。

鉴于我们描述内心世界的方式含糊不清,视觉图像的报告差异可能是语言上的脱节吗?

丽贝卡·基奥是澳大利亚悉尼麦考瑞大学认知神经科学的研究员。假设我们都想象一个苹果。也许我说,哦,当我看到时,我想象的苹果非常非常强烈。这几乎就像看到它一样。我能看到红色等等。而其他人可能会说,哦,我只有一个,你知道,灰色的苹果。我并没有真正很好地看到它。有人可能会说他们没有图像。但可能是我们都在体验完全相同的苹果。我们只是描述方式不同。2015年,当泽曼创造了阿凡塔西亚......

基奥正在新南威尔士大学认知神经科学教授乔尔·皮尔逊的指导下完成她的博士学位。他们很感兴趣。该小组设计了一些测试来确认幻想缺失症的存在。一个探究大脑保持视觉图像的能力。另一个测量对心像的汗液和瞳孔反应。

基奥说,他们的瞳孔研究是基于之前的研究。当你看到黑暗的图像时,你的瞳孔会放大。当你看到明亮的图像时,你的瞳孔会收缩。他们发现,当人们想象黑暗的事物时,也会发生同样的事情。所以当你想象黑暗的图像时,你的瞳孔更大,当你想象明亮的图像时,你的瞳孔更小。我们发现......

我们可以用一群说自己有图像的人来复制这一点。但是当我们将报告没有图像的人进行比较时,你不会得到这种暗示,这不仅仅是他们报告的差异。他们的体验似乎存在某种差异。对德国波恩大学的记忆研究员科妮莉亚·麦考密克来说,有些人没有心像的想法很难接受。

但后来她开始好奇。我们大多数生动的记忆都带有图像。所以我们会在心灵之眼前看到事件。然后我听说幻想缺失症,我想,当他们没有这些丰富的图像时,这些人是如何记住他们自己的生活的?为了测试这一点,她和她的团队扫描了有和没有幻想缺失症的人的大脑,同时让他们回忆个人记忆。

他们发现,患有幻想缺失症的人确实往往具有较弱的自传体记忆,并且海马体的活动较少,而海马体有助于编码和检索此类记忆。但令他们惊讶的是,在这些个体中,视觉皮层的活动比具有更典型视觉想象力的人更强。

麦考密克推测可能发生了什么。一个想法是,这种增强的活动会阻止你需要的心像超过信噪比的小信号。

因此,如果你要减弱视觉皮层的活动,这些心像也会超过这个噪声水平,并且可以在你的心灵之眼中看到。越来越多的论文也发现,患有这种疾病的人在想象某些事物时,他们的视觉皮层也会活动。保罗·巴托洛梅奥是巴黎大脑研究所的神经学家。

他说,也许他们可以访问视觉信息。这种功能性断开连接是否表明先天性幻想缺失症患者确实可以访问视觉信息,但不知何故他们无法将此信息整合到主观体验中?这一假设与幻想缺失症患者能够识别物体和面孔的事实相符,而且大多数人在睡着和做梦时都能看到图像。

这是神经学家亚当·泽曼。许多患有视觉幻想缺失症的人会做视觉梦。所以他们从梦中知道图像是什么样的,即使他们在白天无法按需进行可视化。但由于某种原因,他们难以自觉地访问这些视觉信息。泽曼想知道他们的大脑中发生了什么。

几年前,泽曼在志愿者躺在功能性磁共振成像机中休息时扫描了他们的大脑。扫描结果表明,在休息时,与患有幻想过度症的人相比,患有幻想缺失症的人的前额叶皮层(大脑高级控制中心所在地)和视觉皮层之间的连接较弱。巴托洛梅奥实验室最近的一项研究(目前正在同行评审中)广泛支持了这些发现。

巴托洛梅奥和他的团队让参与者躺在脑部扫描仪中,并主动想象形状、面孔和地点。在患有和未患有幻想缺失症的人中,大脑的相似区域被激活。但幻想缺失症患者显示出前额叶皮层和梭状图像节点(参与高级视觉处理的区域)之间的断开连接。巴托洛梅奥在2020年确定了该区域。

总的来说,这些发现表明,在患有幻想缺失症的人中,视觉中心和其他整合性大脑区域之间的连接与没有幻想缺失症的人不同。

本扎·纳内是安特卫普大学哲学心理学教授,研究心像。从统计学上看,似乎在你有心像但无法控制它的地方,幻想缺失症更多。在这些情况下,海马体和视觉区域之间的连接和你我一样好。问题出在其他地方。这对幻想缺失症的某些亚群来说是一个很好的说法。但纳内说,很可能还有其他的神经学解释。

这意味着不止一种类型的幻想缺失症,而且不同的人之间存在整个内部可视化的范围。患有幻想缺失症的人报告了各种各样的经历。有些人可以在脑海中听到声音,而其他人则无法想象视觉或听觉。有些人有极好的自传体记忆,而许多人则没有。有些人会无意中闪过心像。

大多数人都会做图像梦,但有些人不会。大多数人天生就患有幻想缺失症,尽管一小部分人在受伤后会患上这种疾病。再次是纳内。幻想缺失症不是一种单一现象。这是一个用于许多事物的术语,就神经解剖学而言,这些事物看起来非常不同。幻想过度症也不是单一现象。患有幻想过度症的人看到的心像对他们来说似乎和他们实际看到的事物一样真实。

幻想过度症患者看到的心像与幻觉不同,因为他们当时知道这些心像不是真实的。但这并不意味着他们感觉不到真实。有一小部分人具有极其生动的想象力,被称为适应不良的白日梦者。

博士后研究员纳丁·迪克斯特拉说,有些人选择生活在他们的想象中,而不是现实生活中。这很有趣。这些人,他们就像坐在沙发上一样。他们不出门。他们不去上学。他们不看朋友。他们不去上班。他们只是想象他们想要的生活方式,因为对他们来说,这感觉和现实一样真实。他们有一些洞察力,知道这不是真实的。

但对他们来说感觉很真实。尽管存在所有这些差异,但科学家们都同意一件事。幻想缺失症和幻想过度症都不是疾病。光谱两端的人在驾驭世界方面都没有问题。神经学家保罗·巴托洛梅奥说,幻想缺失症患者通常擅长描述事物。当你问他们,但是如果你没有心像,你怎么能回答这个问题呢?他们说,我只是知道。

这不是正常的,它只是光谱的一端。患有幻想缺失症的人绝对不是患有病理状况的人。

本·萨纳尼说,没有心像甚至可能会有优势。你可能会认为幻想缺失症是件可怕的事情,哦,我的天哪,它一定是一种非常贫乏的精神生活。我真的认为如果

如果你患有幻想缺失症,你实际上应该感到高兴。因为如果你患有幻想缺失症,你患上任何精神健康问题的可能性要小得多。纳内说,这是因为图像通常与心理健康密切相关。另一方面,如果你患有幻想过度症,那么你面临的风险就非常高。缺乏心像并不意味着缺乏想象力。神经学家亚当·泽曼听说过许多自称患有幻想缺失症的艺术家。

我们听到过的患有幻想缺失症的视觉科学家莎拉·肖姆斯坦认为自己是一个有创造力和想象力的人。成功人士,包括小说家马克·劳伦斯和软件工程师布莱克·罗斯(Firefox网络浏览器的共同创建者),都透露他们患有幻想缺失症。罗斯在2016年的一篇Facebook帖子中写道,他一生都认为数羊是一种比喻。

对许多人来说,发现他们看待世界的方式与其他人不同可能会令人震惊。肖姆斯坦仍然无法相信,其他人睁着眼睛就能想象一个杏子在现实世界的背景下。她想知道这怎么会不影响你的日常生活。肖姆斯坦说,她认为他们很奇怪,而与此同时,他们认为她很奇怪。我们所看到、闻到、听到、思考的世界都是重建的。

现实是我们的大脑从环境中为我们重建的东西。环境极其丰富,充满了各种信息,而我们的大脑并没有重建这些信息。我们无法看到的紫外线和其他气味和声音。学生们告诉我,哦,是的,是的。你知道,就像我一直都知道的那样,嗯,狗可以听到不同的频率,或者,你知道,有些动物可以做到这一点,但他们不明白。

神经机制是什么样的,对吧?重建实际上意味着什么。它只是一堆以协调方式放电的神经元,让你感觉到我们所处的这个丰富的视觉环境。即使是单一的共享体验、想法、记忆或一个简单的苹果图像,在精神舞台上看起来和感觉也可能大相径庭。那么,当你想象一个苹果时,你看到了什么?♪

阿琳·桑塔纳帮助制作了这一集。我是苏珊·瓦莱特。要了解更多关于这个故事的信息,请阅读Yasmin Saplakoulou的完整文章《无法“看到”心像的头脑中发生了什么》,网址是我们的网站quantummagazine.org。一个小小的提示,这是我们2024年的最后一期播客,因为我们的下一期发布时间是圣诞节。所以我们让大家放个假。播客将于2025年1月8日再次开始。

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