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人偶、收音機與樹葉焚燒的氣味:幻覺究竟是什么?

(譯 /?紅豬)阿文納許·奧加耶布(Avinash Aujayeb)正孤身一人穿行在喀喇昆侖山脈一片浩瀚的白色冰原上,這條山脈位于“世界屋脊”喜馬拉雅高原的邊緣。他已經連續行走了幾個小時,但四周的寂寥風景使他幾乎感覺不到自己正在前進。緊接著,他的世界忽然傾斜了。他看到一塊巨大的冰巖出現在眼前,可是下一個瞬間,它又忽然移動到了遙不可及的遠方。世界依然在周圍脈動,他卻開始懷疑自己的眼睛;就連自己是否還活著,他都無法斷定了。

奧加耶布是一名醫生,他檢查了自己的生命體征,發現一切正常:他并未脫水,也沒有高原反應。但是眼前的冰原仍然在扭曲移動。直到后來遇見一名同伴,他才停止疑心自己已經死去。?

近年的研究發現,幻覺遠不止是一種精神疾病的罕見癥狀,也遠不止是藥物改變意識狀態的結果。健康人的頭腦中也會出現幻覺,這一點能使我們更好地理解人腦,理解它如何能夠創造一個并不存在的世界。更加出乎意料的,也許是它們在我們對真實世界的知覺中所起的作用。當研究者探索幻覺者腦中的變化,他們不由問道:幻覺是構成現實世界的脈絡嗎?

幻聽,幻視與幻嗅

幻覺是看似真實、實際卻并非由外部環境引起的感覺。幻覺不僅有視覺的,還有聽覺的、味覺的、甚至觸覺的。幻覺有多么真實,旁人很難想象,除非是自己體驗到了一次幻覺。西爾維亞(Sylvia)是一名多年來一直幻聽到音樂的婦女,她說那種幻覺并不像是在頭腦中想象一段樂曲,而更像是在“聽收音機”。

有證據顯示這些體驗都是真實的。1998年,倫敦大學國王學院的研究者掃描了視錯覺者的腦,他們發現被試在幻覺中活躍的腦區和他們看見真實圖像時的腦區是一致的。比如,在幻覺中見到人臉的被試在腦中激活了梭狀回(fusiform gyrus),而梭狀回中的專門細胞也會在我們看到真實的人臉時激活。對顏色和文字的幻覺也是如此。幻覺不似想象,而像真實的知覺,這是第一個客觀的證據。

幻覺是如此有說服力,這個性質解釋了它們為什么對人具有這樣的意義――有人甚至把它們看作是神的口信。然而,自從發現幻覺可能是精神分裂癥之類精神疾病的癥狀之后,我們對它的態度就變得越發懷疑了。

我們現在知道,幻覺也會在精神完全健康的人身上出現。人到六十歲之后,體驗到幻覺的概率就會上升;我們的一生中,有5%的人會至少體驗一次幻覺。

許多人會在入睡或者醒來之前幻覺到聲音或者形狀。我們還知道極度悲傷的人會在遭受損失后的幾周內體驗到幻覺——他們往往會看見逝去的愛人。

但是最能夠揭示大腦工作原理的幻覺,還是出現在那些剛剛失去一種感官的人身上。

我對這一點有切身體會。我祖母在87歲那年,本來就差的視力因為白內障而更差了,這時她開始出現了幻覺。她先是看見了一個女人,身著維多利亞時代的服裝,接著又看見了幾名幼童。她的這種體驗被稱為“邦納綜合征”(Charles Bonnet syndrome)。邦納是十八世紀早期的一位瑞士科學家,就是他最先在逐漸失去視力的祖父身上描述了這種疾病。一天,老人家正和幾個孫女坐著說話,忽然眼前出現了兩名男子,他們穿著氣派的斗篷,一紅一灰。他四下詢問為什么沒人告訴他會來這樣兩個客人,接著就意識到了只有自己能看見他們。

西爾維亞的情況也差不多。在耳朵感染造成聽力喪失之后,她開始出現幻聽,那聲音介于木笛和鐘聲之間。起初只是兩個音符不斷重復,后來就變成了完整的曲調。“你或許以為那是你能夠識別的聲音,比如一架鋼琴或是一支小號之類,但實際上那絕不像我平時聽過的任何聲音。”她說道。

馬克斯·利夫西(Max Livesey)在70多歲時,被帕金森癥摧毀了從鼻子向大腦發送信號的神經。雖然喪失了嗅覺,但有一天他卻忽然聞到了一股樹葉燒焦的氣味。這股氣息越來越濃郁,從最初的焚燒樹木發展成了洋蔥般的可怕臭氣。“最厲害的時候,聞起來就像糞便。”他說。聞到那股強烈的氣息,他的眼淚都熏了出來。

不是只有永久性的感覺喪失才能引起幻覺。奧加耶布在冰原上行走時身體相當健康,但是他“感覺長高了許多,地面似乎離我的眼睛很遠,仿佛我是站在自己的肩膀上俯瞰世界似的。”他的幻覺持續了9個小時,一夜安睡之后,它們消失了。

感官削弱,幻覺來襲

當我們的感覺減弱,每一個人都有可能產生幻覺。你可以嘗試一個簡單的視覺剝奪實驗,只要30到45分鐘,你就可能體驗到幻覺了。

【乒乓知覺】沒有人想被精神分裂癥患者的那種幻覺打攪,但是你可能有興趣知道自己的大腦在失控的時候會創造些什么東西出來。想了解不同尋常的感官知覺,你可以試試甘茲菲爾德實驗(Ganzfeld procedure)。材料只需要一只兵乓球、幾副耳機和一段膠帶。將乒乓球剖成兩半,分別貼在你的雙眼上。在一個光照均勻的房間里坐下,然后在耳機里播放白噪音。身體放松,等待怪事發生吧。

德國弗萊堡的心理學和精神健康前沿領域研究所(Institute for Frontier Areas of Psychology and Mental Health)的吉力·瓦克曼(Ji?í Wackermann)就開展了這樣一次實驗,其中一名被試看見了一匹跳躍的馬,另一名看見了一具細節逼真的人偶模特。“它渾身黑色……有一個狹長的頭部,肩膀很寬,手臂也很長。”

可是,為什么感官削弱就會勾起一個并不存在的圖像、聲音或氣味呢?我在2014年和已故的神經病學家奧利弗·薩克斯(Oliver Sacks)有過一次對話,他告訴我:“大腦似乎不能容忍靜止的狀態,一旦感官輸入減少,它就會自發地創造感覺。”他提到這個現象在第二次世界大戰之后不久就有人注意到了:在茫無涯際的高空中作業的飛行員和在漫長空曠的道路上行駛的卡車司機都很容易出現幻覺。

研究者現在認為,這些非現實的體驗向我們展示了人腦是如何將人對于現實的知覺拼合起來的。雖然每秒都在被數千個感覺轟炸,但人腦依然能向我們提供一道穩定的意識流。當你眨眼,你的世界不會消失。你也不會隨時注意到外面的車流、或者襪子的松緊——除非是有人向你提醒。要隨時處理這所有的信息是一種非常低效的用腦方式。(見附錄一“失去聯系”)。實際上,大腦會開辟一些捷徑。

我們以聲音為例。聲波進入耳朵,然后傳送到腦的初級聽覺皮層,聽覺皮層對聲音中的基本元素進行處理,比如波形和音高。接著信號從那里出發,再傳送到腦中更高級的中心去處理那些較為復雜的特征,比如旋律和音符變化。

大腦不會將每一個細節都傳遞到上層,它會將感官傳來的嘈雜信號與之前的經驗合并,據此對眼前發生的事情提出一個預測。比如你聽見了一段熟悉旋律的開頭幾個音符,你就會自動預測出接下來的旋律。這個預測再傳回到較低級的區域,同感官輸入比較,接著傳送到額葉做“現狀核實”,然后再出現在我們的意識之中。只有當預測錯誤時,信號才會返回高級區域,并由它們修改接下來的預測。

你可以在自己身上做一個實驗。英國蘇塞克斯大學的認知和計算神經科學家阿尼爾·賽斯(Anil Seth)建議用正弦波語音(sine-wave speech)驗證這個效應。那大致是一段說話錄音的模糊版本,第一次聽它,你只會聽見一團混雜的嗶嗶聲和呼嘯聲。但是等你聽過了原始錄音再來聽這個模糊的版本,你就一下子明白它在說什么了。因為你的大腦對于輸入的信號有了不同的預測,它現在有了更加準確的情報來作為預測的基礎。“我們的現實只是受到控制的幻覺,被我們的感官約束著。”賽斯說。

這個說法與西爾維亞的體驗相符合。她雖然失去了大部分聽力,卻依然能辨認出一些聲音――她發現聆聽一首熟悉的巴赫協奏曲會抑制她的幻覺。英國紐卡斯爾大學的認知神經病學家提摩西·格里菲斯(Timothy Griffiths)曾經掃描西爾維亞在聆聽巴赫之前、之時和之后的腦部變化,還評估了她在這個過程中的幻覺強度。幻覺在她剛剛聽見真實的音樂之后變得最弱,接著逐漸增強,直到下一段音樂響起。

掃描顯示,幻覺期間,加工旋律和音調序列的高級腦區一直在相互對話。但是由于西爾維亞的聽力嚴重受損,這些對話并沒有受到進入兩耳的真實聲音的約束。她的幻覺是她的大腦對于外界聲音的最佳猜測。

什么樣的人容易出現幻覺?

幻覺是大腦的錯誤預測,這個觀點也在稱為“吸波暗室”(anechoic chamber)的徹底安靜的房間里得到了驗證。地球上最安靜的地方就是這樣一間暗室,它位于美國明尼蘇達州明尼阿波利斯的歐爾菲德實驗室(Orfield Laboratories)。走入其中,你能聽見自己眼珠子的轉動。一旦關上房門,里面的人一般會在20分鐘以內產生幻覺。那么這幻覺又是什么引起的呢?

全世界最安靜的地方——歐爾菲德實驗室的吸波暗室

?有兩種可能。第一種,是大腦的感覺區域有時會產生自發的活動,但這些活動通常會受到來自外界的真實感官素材的抑制和修正。而在死一般寂靜的吸波暗室里,大腦就可能根據這種自發活動做出預測。第二種,根據倫敦大學學院的奧利弗·梅森(Oliver Mason)的說法,是大腦錯誤地分析了體內產生的聲音。血液流過耳朵的聲音在你聽來并不熟悉,因此你可能誤以為它是來自外界。“一旦注意到某種聲響,你就獲得了一顆種子,”梅森說,“在這顆種子的基礎上,就可以制造幻覺了。”

不是每一個人都會在吸波暗室里產生相同的反應,有的人根本不會產生幻覺;有的人會,但他們也知道那是自己的頭腦在玩把戲。“還有的人走出來說:‘你肯定在里面播放了噪音。’”梅森說。

知道了為什么不同的人對一個感覺輸入弱化的環境會有不同的反應,就能夠理解為什么有人會特別容易出現和精神疾病有關的妄想和幻覺了。我們知道,通過大腦的電信號要么是刺激的、要么是抑制的——也就是說,它們對相鄰神經元的活動要么增強、要么減弱。在最近幾項實驗中,梅森的團隊讓志愿者在吸波暗室中靜坐25分鐘,同時掃描了他們的腦。他們發現,那些出現幻覺的志愿者,腦中的抑制活動水平也較低。梅森猜測,也許就是較弱的抑制行為使得無關信號忽然顯出了意義。

精神分裂癥患者的感覺皮層常常過度活躍,但這些皮層與前額葉的聯系卻較為薄弱。西澳大學的臨床神經科學家弗拉維·沃特斯(Flavie Waters)指出,正因為如此,他們的大腦才會讓大量未經核實的預測進入意識。在邦納綜合征中,感覺皮層活性降低,引起大腦開始填補空白,而大腦又沒有真實的感覺輸入可以用來糾正錯誤。沃特斯表示,在這兩種情況下,大腦都會將注意由外部轉向內部,開始傾聽自己的聲音。使用一些消遣性毒品,似乎也會以相同的方式產生幻覺。(見附錄二“在藥物作用下”)。

這些見解不僅幫助我們解答了知覺的謎題,也為我們提供了治療幻覺的策略。抗藥性精神分裂癥患者有時可以借用這些手段減輕幻覺癥狀:學會監督自己的思想、了解引發幻覺的因素、重新組織自己的幻覺,從而以更加積極、較少痛苦的眼光看待它們。“我們可以增強病人的洞察力,還有他們追蹤自身思維的能力,使他們得出更符合邏輯的結論。”沃特斯說。這似乎能幫助病人更好地控制他們的內心世界施加的影響。

這類研究也在幫助利夫西這樣的人重新與外部世界建立聯系。如果他的幻嗅覺是因為缺乏可靠的信息,那么真實的氣味就應該可以幫他抑制幻覺。他正在嘗試嗅三種不同的氣味,每天三次。“這可能只是我的一廂情愿,”他說,“但這個法子好像真的奏效了。”

知道了幻覺可能是我們構造現實的副產品,我們就可以改變對幻覺的體驗了。薩克斯在晚年因為視力減弱而產生了幻覺。當他仔細觀看樂譜彈奏鋼琴時,會偶爾看見大量降音符號。“我早就學會了無視這些幻覺,偶爾還挺享受它們。”薩克斯說,“我很喜歡在大腦玩耍時旁觀它的花招。”


附錄一:失去聯系

你無時不在產生幻覺。如果感官衰弱使你的視覺或聽覺變差,你的大腦便會填充缺失的部分,使外部世界重新符合你的預期。當填充的部分和現實相差太遠,你就產生了幻覺。研究了這個現象,你就會明白我們感知的世界有多少是大腦即時創作出來的。

然而,并非所有感官都有這樣的功能。觸覺的情形似乎剛好相反。你的皮膚永遠不缺少感覺輸入,無論是身下的椅子還是毛衣的標簽,都隨時在給你刺激。

逆向幻覺

為了在大量觸覺信息涌入的情況下仍能保護自己不受傷害,你的大腦制訂了一條判斷哪些信息需要注意的準則。那些速度很快的觸覺(相隔250毫秒或更少)可以忽略,所以我們才感覺不到椅子和毛衣標簽。你大腦中的觸覺皮層隨時都在體驗一種“逆向幻覺”(reverse hallucination),雖然刺激很多,它卻使你感覺什么都沒發生。

至少對大多數人來說是如此。但是研究顯示,精神分裂癥患者是無法體驗到這種逆向幻覺的。美國羅切斯特大學的約翰·福克斯(John Foxe)讓30名被試戴上一個會以不同間隔振動的手鐲。福克斯本以為被試的大腦對于振動的反應會先大后小,符合大腦的標準準則。但是結果顯示精神分裂癥患者在其他人早已習慣的時候仍能感覺到振動――他們感知到了對于其他人已經不存在的東西。

這些發現使一些人開始重新審視精神分裂癥,不是把它看作認知損傷,而是看作一種感覺失調。損壞的感覺處理過程產生的影響,要遠遠超出任何人的想象,福克斯指出。

這些發現還顯示精神分裂癥患者的腦和其他人并沒有太大不同。“大腦喜歡一個合理的世界,于是它常會編出故事來解釋那些奇怪的體驗。”哥倫比亞大學的精神病學家丹·杰維特(Dan Javitt)說道。這也許能解釋為什么有些沒有精神分裂癥的人體驗的觸幻覺中常常有昆蟲出現。許多當事人在沒有處方的情況下擅自服用了興奮劑,這或許影響了他們大腦關閉感覺輸入的能力。他們的觸覺變得格外靈敏,而他們則用自己熟悉的昆蟲來解釋這種感受。

雖然觸幻覺不比它的視覺或聽覺近親那樣常見,但它的基本原理還是與后兩種相同的:大腦決定了你看見的、聽見的和摸到的一切,無論你的周圍實際發生了什么。

附錄二:在藥物作用下

幻覺有時是很難研究的,尤其因為幻覺都是主觀體驗,而且往往是疾病的結果。不過有一種幻覺倒很容易研究,只要你能說服別人以科學的名義吸毒就行了——事實證明,這不難辦到。

千百年來,人們向來知道某些藥物能夠引起幻覺,有的立即生效,有的需要長期服用。但是直到不久之前,我們才了解了這些幻覺產生的原理。倫敦帝國學院的大衛·納特(David Nutt)和同事給20名志愿者服用了LSD或安慰劑,然后掃描他們的腦部變化。結果顯示,這些志愿者的幻覺來自平時不太溝通的腦區的共同活動。負責視覺、注意、運動和聽覺的腦區變得聯系頻繁,而科學家認為賦予我們“自我”感的網絡卻變得松散。這也許就是為什么服用LSD的人常會覺得自我分解、與世界合而為一的原因。

那么,由LSD引起的幻覺是否和那些精神錯亂時產生、或者失去一種感官之后產生的幻覺類似呢?現在看來,所有幻覺都和一些平常起到核實功能的網絡的損壞有關。無論起因是什么,所有幻覺都有部分原因是大腦過度依賴體內產生的感覺、并將它們當成了來自外界的感覺。(編輯:游識猷)??

The End

發布于2016-11-21, 本文版權屬于果殼網(guokr.com),禁止轉載。如有需要,請聯系果殼

我的評論

Helen Thomson

Helen Thomson曾任《新科學家》編輯和記者,目前是位自由撰稿人,為BBC、《新科學家》供稿,同時寫作自己的第一本書。

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    Carrie Arnold

    科學作者,為《科學美國人》、《今日心理學》、《石板》、《柳葉刀》等媒體撰稿。

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