大脑如何分辨想象与现实

新研究揭示了大脑中负责识别真实事物的神经回路，这可能有助于科学家理解精神分裂症等疾病。

想象一个苹果，任何苹果。

只要你没有心盲症（即，无法无法在脑海中形成视觉图像的能力），想象一个苹果的建议就会触发大脑的活动，而这种活动与你用眼睛看到现实世界中的苹果时所发生的活动惊人地相似。想象与现实的神经重叠是经济的，因为这两种情况都需要大脑的视觉系统来执行许多相同的任务。但同时也提出了一个问题：我们的大脑如何区分现实和想象？

神经科学家探索了大脑在处理想象与现实时，大脑中的的回路。

研究人员在一项发表在《神经元》杂志上的研究声称，他们发现了产生现实信号（reality signal）的大脑区域，当一个现实信号产生后，另一个区域会评估这个信号——如果这个区域功能异常，那么就与精神分裂症有关。

了解大脑中监测现实的这个回路，可以帮助科学家理解甚至治疗精神分裂症以及其他损害现实辨别能力的疾病。

我们往往认为我们感知到的现实就是事物的其本来面目，这就像相机客观地记录下照射到它们的光线一样。但是，当来自眼睛的信息流入大脑时，它会变得更加抽象和主观；当大脑早期视觉处理区域识别出的线条和颜色，传输到更高层次的皮质网络时，会转化为概念和意义。

这种“自下而上（bottom-up）”的处理只是故事的一部分。信息也可以“自上而下（top-down）”流动，即，更高层次的认知会影响感知。

你可以在模糊的错觉中看到这种情况，比如鲁宾花瓶或亚尼 - 劳雷尔（ Yanny Laurel）音频片段。在这些例子中，你的期望决定了你看到或听到的内容。或者，当你急切地等待一位访客时，即使门口没有人，你也总觉得听到了敲门声。

鲁宾花瓶（Rubin vase）

“感知（Perception）不仅仅是一个被动的过程。”没有参与这项新研究的耶鲁大学医学院精神病学副教授菲利普·科莱特（Philip Corlett）说，“来自认知（cognition）的信息塑造（sculpts）了我们的感知（Perception），而来自于感知的东西可能会改变我们的信念（believe）。”

自下而上和自上而下的过程都有助于我们的视觉体验，但是，对于感知外部世界来说，自下而上的知觉可能更重要。而在脑海中形成图像的过程通常是由自上而下的命令控制的。但考虑到这两种活动过程都发生在在同一脑区，就不得不寻思——大脑如何保持对现实的正确判断？

为了研究这个问题，研究人员让参与者观看一个（具有静态背景的）屏幕，有时屏幕上会叠加一个微弱的对角线条纹图案。条纹可以向右或向左倾斜。

研究人员要求参与者在观看屏幕时在脑海中想象一个左倾斜或右倾斜的图案，然后要求参与者指出其中一个图案是否就是实际显示的情况（这在一半的时间里是正确的）。有时候屏幕显示的图案与他们的想象相同，有时显示的则是相反的图案、或者根本没有。

当参与者寻找的图案和想象的图案相同时，他们更有可能说他们看到了它——即使它不存在——这表明他们将想象误认为是现实。参与者还表示，当存在一个与他们想象的图案相匹配的图案时，他们的心理意象会更加生动。这表明感知也会影响想象。

功能性磁共振成像（fMRI）脑部扫描显示，当参与者报告说看到一个图案时，无论这个图案是真实的还是想象的，都会让同一个脑区的活动更为活跃。

棕色区域为梭形回

“在你的太阳穴附近有一个大脑区域，即梭形回（fusiform gyrus），当你看到什么和想象什么时，它都是活跃的。”伦敦大学学院的神经科学家Nadine Dijkstra领导了这项研究，她说，“最令人惊讶的是，我们发现。可以根据该区域的激活情况预测你是否认为某件事是真实的，那啥是想象出来的。”

研究人员将梭状回中的这种活动称为现实信号（reality signal），他们的研究表明，这种信号是由心理意象和感知的活动共同形成的。

研究人员还发现，当参与者完成任务后，大脑的另一个区域，即前岛叶（anterior insula）会持续活跃，研究人员认为前岛叶会评估梭状回发出的现实信号，并做出“是或否”的决定；高于某个阈值的活动会让人感觉是真实的，而低于该阈值的活动则会让人感觉是想象的。

这种机制在大多数时候应该都能很好地工作，因为感知产生的脑活动强于想象的脑活动，所以它产生的信号强度往往高于阈值；而意象产生的信号通常不会超过阈值。人们认为，这是因为在形成意象时，缺乏自下而上的感官输入，这意味着某些感官神经元群没有被激活，总体上产生的活动较少。这就解释了为什么只要一切正常，心理图像生成的信号强度不会超过现实阈值。

（小编注，这大概是精神分析中白日梦、意象对话的工作原理。即对患者残存的微弱信号残留记忆感知进行工作。）

但以这种运作方式，仍然存在图像和感知混淆的可能性。不难想象，这条回路的部分功能障碍会导致对现实的错误判断。例如，如果梭形回在产生意象过程中生成的信号太强，或者前岛叶设置的阈值太低，那么就可能会把想象误认为是现实。

（小编注，焦虑症的产生可能是因为过去的创伤让人变得敏感，即前岛叶的阈值降低，同时，心理意向警觉性的放大未来的信号强度。可以通过CBT训练，提高阈值。）

Dijkstra说：“精神分裂症与前额叶皮层和前岛叶的异常有关，这表明精神分裂症的幻觉可能是由于现实阈值设置的问题造成的。”

类似的情况可能也会发生在幻听觉中，听觉幻觉通常表现为听到声音。2016 年的一项研究让健康参与者（他们有不同程度的幻觉倾向）听被噪音掩盖的句子，同时在脑海中默默地用内心的声音说出同样的词语。那些容易产生幻觉的参与者在做这件事时，更有可能报告听到了声音，无论是否真的有声音存在。

Corlett说，这与Dijkstra和她的同事的发现惊人相似，因为它表明幻听是由于人们将自己的内心声音误认为是外部声音引起的。

虽然幻觉通常被认为是精神分裂症等疾病中精神病的症状，但许多其他神经系统疾病也与幻觉有关。例如，大约40%的帕金森病患者会出现视幻觉。格拉斯哥大学的神经科学家Lars Muckli表示，未来对易产生视幻觉的人的研究可以测试“他们错误检测到某些东西的图像水平是否与不易产生幻觉的对照组不同”。

如果是这样，现实监测回路可能成为潜在的治疗幻觉的靶点。Dijkstra说：“最终有可能通过训练、神经反馈或大脑刺激来重新校准一个人的现实阈值。”（神经反馈技术为人们提供了大脑活动的实时读数，这可以教会他们随着时间的推移调节大脑的活动。）

不过，首先为了证明因果关系，Dijkstra和其他研究人员需要测试刺激梭形回是否会导致人们认为某事更真实或更不真实。Dijkstra说：“这在技术上非常困难，所以这是一个长期项目，但我们计划这样做。”

研究人员还想知道心理图像在现实世界中的合理性是否会影响大脑回路的活动。

“对于世界上可能发生的事情，我们有一个模型，这模型也可能会进入决策过程。”Dijkstra说，“如果你非常、非常生动地想象一头粉红色的大象，你可能仍然不会认为它是真实的，因为粉红色的大象并不存在。”语境/背景至关重要。客厅里不太可能有大象，不管它是不是粉红色的。“这实际上是我们现在正在进行的一项实验，研究语境/背景对此的影响。”Dijkstra说，“这绝对是一个重要因素。”