当代西方神经美学实证研究进展_多巴胺论文

当代西方神经美学实证研究进展_多巴胺论文

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      中图分类号:B83-069 文献标志码:A 文章编号:2095-0012(2014)05-0055-06

      当代西方的神经美学是一门兴起于20世纪末、21世纪初的新兴交叉性前沿学科。它具有日益庞大的复杂体系,其研究类型包括理论与模型研究、实验与测量研究、计算与模拟研究、临床行为研究等多种内容。其中,实证研究既是支撑基础理论的科学基础,也能为计算与模拟研究及临床行为研究等提供信效度较高的技术参照系,有助于哲学、艺术学、心理学和行为科学界深入理解日渐复杂的人类智慧活动所依托的心脑结构基础、功能标识和信息效应,还有助于推动审美认知的深化和审美教育的生活化进程。

      自从18世纪以来,不少哲学家、心理学家和艺术学家们便开始探索审美经验的神经机制。20世纪90年代,伦敦大学的泽基教授和加州大学的拉亚德兰教授开拓了对视觉神经美学的首次研究。他们的理论研究对当代的美学、心理学和艺术学等诸多领域正在产生着日益重要的深刻影响。

      泽基等认为,由于人类的艺术活动与审美行为都需要借助大脑而进行、艺术特征及审美价值等认知心理产物都可以在大脑之中找到相应的神经对应物,因而神经科学有助于为人类打通科学与艺术之隔膜提供客观中介。他们的最终目的是通过对大脑的研究,来解释审美价值到底是如何产生的、美感形成的真正来源又是何物、美及审美活动的本质何在等千古难题。泽基教授指出,新生的神经美学领域从研究基本知觉过程起步,探索艺术创造性和艺术成就的神经基础,它终将揭示那些已被艺术家凭直觉成功运用的审美体验“法则”。[1]

      神经美学的实验研究主题侧重于艺术创造与鉴赏活动的神经机制。该研究试图回答下列问题:艺术创造与审美活动是否需要特异性的神经基础?艺术创造与科学创造的大脑基础有何异同?艺术创造与艺术欣赏的大脑基础之间具有怎样的联系?早期的研究主要集中于神经心理学研究,考察脑损伤或神经系统退化对艺术创造活动的影响。近年来的研究主要采用无损伤的脑成像和脑电技术来检测正常活体操作艺术创造力任务时所激活的神经区域。[2]

      另外,用来定量精细分析大脑在审美过程中的神经生物化学变化特征的神经递质—激素—调质检测方法,近几年也逐步得到了较多的应用,并在神经美学领域取得了一些新颖深入的进展,从而为人们理解审美经验的大脑特征做出了很多实证性的贡献。[3]

      一、视觉艺术的神经美学研究

      神经美学主要采用无损伤性的脑成像、脑磁图和脑电技术,来考察与绘画艺术欣赏过程有关的审美知觉、审美情绪和审美判断等活动的神经基础。此类研究主要是从绘画作品本身的特点出发,通过比较美与不美的绘画作品,以此探索与绘画艺术欣赏有关的脑区;进而通过比较不同加工任务的脑区激活情况,以此探讨绘画艺术欣赏的神经机制。

      泽基等借助功能性核磁共振实验发现,人类的视觉表象认知、色彩肌理加工和运动特征理解等活动,并不是在V1、V2和V3等初级视觉皮层进行的,而是主要发生于联合皮层的V4、V5区以及位于前额叶的眶额皮层等高阶皮层。其中,V4区主要负责加工静止抽象的彩色视像元素,而V5区则主要负责加工处于运动状态的黑白视像元素;它们需要进行相互映射与信息整合。新颖的色彩加工过程中,大脑的背边侧前额叶被显著激活。[4]这提示我们,人脑的前额叶在色彩加工过程中体现了重要的联想、想象、判断和学习作用,从而为人的色彩审美提供了高阶水平的情感价值定位与智性阐释框架。

      瓦塔尼亚及戈埃尔指出,当人们欣赏美术作品中的人物形象的面部并做出直觉判断和情感体验时,其大脑的眶额皮层、扣带回前部、左右侧脑岛、视觉联合皮层等部位,分别获得了高水平的激活。[5]查特吉的实验表明,当人们观看那些具有极强吸引力的摄影、雕塑或绘画作品时,其大脑中的奖赏—回报系统得到了高水平的激活,其中包括眶额皮层、伏核、腹侧纹状体和杏仁核。[6]

      其原因在于,眶额皮层与背侧纹状体被激活,反映了主体针对富有吸引力的面孔所产生的情感效价:对视觉奖赏的情感期待及效价;扣带回前部和腹侧纹状体被激活,则反映了视觉艺术的奖赏信息对人的情感欲望的满足程度。

      缪娜等人的时频分析结果表明,美与不美的刺激在刺激呈现后400ms出现显著差异;无论哪种刺激,被试判断为美与不美的刺激均在400—900ms引发左侧背边侧及背外侧前额叶皮层更大的激活。无论是美的绘画还是复杂的美术作品,都会显著激活人脑的眶额皮层。[7]

      那么,绘画艺术是一种视觉刺激,它与来自其他通道的刺激(如音乐)的审美欣赏是否存在相同的脑基础,是否存在独立于不同刺激通道的特异性脑区负责审美欣赏活动?为此,石津(Ishizu)与泽基(Zeki)2011年开展的一项功能磁共振成像研究发现,无论是听美的音乐或看美的绘画,内侧眶额皮层区均出现更大的激活。研究结果揭示,内侧眶额皮层可能是独立于刺激通道的、负责审美加工的特异性脑区。[8]

      帕里斯的实验表明,与绘画相比,照片更容易激发观众的审美同情及接近行为——其神经对应物包括扣带回前部、腹内侧前额叶正中区及脑岛;而绘画作品则更容易激发观众的审美想象和审美判断行为——其神经对应物包括背外侧前额叶正中区及前运动区。而用来描绘人类行为的电影闪跳镜头,则能有效激活观众的前额叶正中区。[9]这是因为,该区有助于主体判断并推测他人的意图和动机、体验他人的情绪。

      斯图普斯运用脑磁图描记术研究人脑对电影镜头的反应过程。他发现,只有当电影镜头触发了观众相应的自传体记忆,且其所触发的扣带回后部的脑磁图反应更强烈时,才能逐步引发人的最大程度的审美想象、情感体验和人格意识反应。[10]这表明,审美活动从某种意义上说,乃是主体从对象时空发见自我、肯认自我、进而据此创新自我、完善自我和虚拟实现自我价值的本体审美认知行为。

      二、音乐神经美学研究

      大脑中的音乐快感区域陆续被科学家确认。例如,音乐的快感是被大脑中负责奖赏的化学物质多巴胺所调节。在听音乐时,这个古老的奖赏机制被用来提供认知上的奖赏过程。这个区域涉及主体大脑的情感预期的形成和情感奖赏体验活动,这个区域存储了所有过去所听到的音乐的模板,因而对于每个人来说都是独特的。

      ERP的优势是具有高时间分辨率和无创性被试,如ERP中的P3成分就可以作为衡量情绪变化的一个重要的电生理指标。阿勒坎(Arikan MK)的研究发现,被试在听他们熟悉的音乐时,其大脑的P3波幅明显增大。[11]P3波反映了人脑对音乐信息的自上而下的加工特征,其中涉及大脑前额叶从扣带回后部抽取主体所熟悉的自传体记忆等工作记忆操作水平。

      缪勒等在研究音乐家和门外汉鉴赏音乐过程中的脑电活动时发现,在与音乐鉴赏活动密切相关的前额叶皮层(该处放置额极电极),音乐家在做出音乐的审美价值判断过程中,其额极的P2电位达到峰值的时间是180毫秒,P2的振幅是7.83uVP;而门外汉的额极的P2电位达到峰值的时间是186毫秒,P2的振幅是4.64uVP。[12]

      萨利普等人的正电子发射断层术实验发现,当音乐激发了被试的快感时,其脑内的纹状体会释放内源多巴胺。在被试做出音乐预期时,该活动更多地涉及纹状体的尾状核;而当被试进入体验音乐的快感反应时,该活动则更多地涉及纹状体的伏核。[13]

      缪勒及赫费尔在研究音乐专业人士与非音乐人士的音乐审美活动的电生理学特征时发现,一是音乐家在100—250ms期间的P2呈现为明显的振幅波动(-2~+2uV),而非音乐被试则未出现这种波动,表明音乐专业人士在感知音乐作品之音高、节拍、和弦、音程、大小调等方面,具有独特优势;二是ERAN作为衡量被试对音乐作品进行高阶认知加工的一个特殊指征,在音乐专业人士那里体现为鲜明突出的400—800ms期间的负偏离波,而在非音乐人士那里则缺如此种脑电波;三是在600—1200ms期间,非音乐人士的大脑额叶脑电呈现为显著增强的扩布性的晚发正电位,而在音乐人士那里则缺如此种LPP电位。根据认知神经科学,LPP电位主要反映被试对自我情绪的关注超过对音乐所蕴涵的情感的关注,从而提示非音乐人士在加工音乐情感与自我情感方面容易出现两者分离的倾向。[14]

      另外,大脑的伏核还可能与人第一次听到一首乐曲时所产生的愉悦感或者是受到奖励的感觉有关。伏核——这是腹侧纹状体(大脑的奖赏中枢之一)的一部分——的神经活动,可以成为聆听者愿意花多少钱来购买一首歌或专辑的一个准确的预测因子。

      萨利普及其同事发现,当人们在听他们以前从未听到过的乐曲时,其伏核的神经活动水平可以表明一个人喜欢该乐曲的程度、从而预示这个人是否会决定买下这首乐曲。至于左侧伏核及右侧尾状核,一是能够表征音乐所诱发的强烈的快乐情绪,二是还能表征音乐聆听者因体验音乐而产生的战栗经验或颤抖经验。[15]

      笔者认为,伏核本身不会做出这样决定,但它会整合来自大脑的感觉、情感及执行部位的反应。换言之,自下而上的音乐信息编码加工系统,在前额叶腹内侧正中区即达到顶级水平——该结构能够整合来自主体大脑杏仁核、丘脑、听觉皮层、沃尼克区和布洛卡区等部位的感知觉信息,进而依据主体的审美理想、审美爱好及审美期待(其神经对应物为眶额皮层和前额叶背外侧及边侧正中区)做出审美情感层面的价值判断;继而,它将此种高阶认知产物自上而下地投射到大脑的奖赏回路(包括脑岛、扣带回、杏仁核等部位),促使后者产生活跃的脑电反应,借此表征审美对象所引发的对主体的情感奖赏效应。

      凯尔奇在研究音乐诱发的情感的神经相关物的实验中发现,杏仁核左外侧对愉快的刺激(诸如美妙的音乐、美女的形象与甜美的声音等)具有高度特异的敏感性反应;相反,杏仁核右侧基底外侧区主要对伤感的音乐产生反应。[16]

      斯特凡有关音乐认知的神经成像术实验表明,音乐能导致人脑腹侧纹状体(特别是左侧的伏核)和背侧纹状体(特别是右侧的尾状核)之中的多巴胺的释放水平显著升高。当人们患有严重的左侧脑岛疾病及左侧杏仁核疾病时,就会丧失对音乐的敏锐、强烈和深刻的情感反应能力,即无法对音乐产生战栗经验的能力。[16]

      当人们患有严重的左侧脑岛疾病及左侧杏仁核疾病时,一是无法对欢快的音乐产生感受性情绪(在左侧杏仁核外部),二是人脑无法基于感受性的正负性情绪来期待与设计含有多重复杂情绪内容的战栗性经验。[17]因而,当人的左侧脑岛及左侧杏仁核发生严重疾病时,即便纹状体及前额叶结构与功能均未受累,主体此时也难以产生对音乐的战栗性高峰体验。这是为什么?脑岛主要负责表征人的偏好程度、人对高峰体验之脑电状态的期待、编码负面情绪,不同于伏核对奖赏性刺激对象的情感体验编码、也不同于尾状核对奖赏性经验的期待性反应。另外一个很有趣的问题是,人们为何喜欢聆听伤感、惆怅和富于悲剧韵味的音乐?

      对此,森野雫等通过实验发现,在听悲伤的乐曲时,听众能够更多感受到更为“浪漫”(比如,陶醉,喜欢和喜爱)和“愉快”的情感(比如,愉快,活泼,以及感觉像在翩翩起舞)。[18]

      其原因在于,我们在听悲伤音乐时的感受可以被认为是“替代情感”——其间并没有直接引发情绪的真实对象或实体环境,像我们在日常生活中一样。替代情感不但能使人们免受由艺术情景的现实生活对应物所引发的不愉快体验的影响,还能有助于人们在二者的相似性之中汲取正面力量。我们通过审美鉴赏而发展起来的替代性情感具有显而易见的敏感性。在我们被伤感音乐的美妙旋律感动得潸然泪下时,我们其实也是在体验情感性自我的一个重要方面。因而可以说,我们对艺术体验重要性意义的理解也包括对自我情感的本体审美观照。总之,无论是哪种音乐,都会引发人们各个不同的有关自己的正负性情绪经验的回忆、有关现在之自我状况的反思与忧虑、有关自我未来的美好憧憬与设想。

      斯洛波达(Sloboda)和贾斯廷(Juslin,P.N.)在研究音乐与情绪的实验中发现,人们甚至能够在聆听惆怅的音乐过程中而引发甜蜜的快感。[19]倩达(Mona Lisa Chanda)和莱维特(Daniel J.Levitin)在研究音乐的神经化学反应时发现,音乐能够引发人体的多种神经化学反应,其中包括多巴胺、阿片样物质、五羟色胺和后叶催产素等能够激活大脑的奖赏系统之神经电生理反应的兴奋性递质。[20]其中,有关审美体验的奖赏性机制,多巴胺主要涉及大脑调节奖赏期待及目标定向行为等情感导向行为,阿片肽主要涉及大脑寻求奖赏经验和动机形成等驱动行为;它们通过中脑—皮层—边缘系统(其中包括腹侧顶盖区、以伏核为主的腹侧纹状体—腹侧苍白球系统、涉及扣带回前部与眶额皮层的前额叶新皮层)等三大网络而发挥情感调控作用。

      三、有关审美情感和日常生活审美化经验的神经美学研究

      科学研究表明,尾状核的活动与人的想象性快乐情绪、虚拟性经验、预期性理念密切相关;而伏核则与主体的真实性快乐、实体性经验和对象性情感映射密切相关。[13]

      这使笔者不由自主地想到扣带回前部与脑岛、杏仁核的不同的情绪反应性质。可以认为,背侧纹状体属于能够引发人的多种快感体验的共性神经结构之一。换言之,多种刺激都能够经由腹侧纹状体的介导而激发背侧纹状体的多巴胺释放活动及脑电反应,进而导致主体产生多元一体化的快感。

      其原因在于,对应于抽象愉快感的情感上的期望,预测和预期的感知也能够导致多巴胺释放,但主要发生在背侧纹状体。瓦莱丽等有关音乐审美的高峰体验研究证实,一系列的乐音逐渐导致被试大脑的奖赏系统显著激活,从而使之获得了对快感的情绪期待、激情体验。此时,其大脑之中的多巴胺释放水平达到了很高的脉冲式发放级量。因而,可以将之视为人脑通过背侧纹状体进行审美情绪调节的奖赏预测装置。

      查特吉的研究认为,下列脑区密切涉及主体对审美表象的情感反应:一是中颞叶前部,二是前额叶正中区和眶额皮层,三是杏仁核、丘脑等皮层下结构,四是奖赏—回报系统;而与人的审美判断行为密切相关的脑区,则主要包括背边侧前额叶、前额叶正中区。与此同时,并非所有的艺术作品都是美的,艺术家们也不在于永远只创造美的作品。[6]

      音乐诱发的情感状态能够导致多巴胺释放,萨利普的发现提供了脑成像和神经化学的证据,表明人对音乐的强烈情感反应涉及远古的奖赏回路,后者通过显著的多巴胺释放与脑电活动而引发人的强烈快感。[13]布朗等人发现,前右侧脑岛无论是在审美活动还是在人的日常生活中失去亲人的悲伤体验过程中,都得到了显著的激活。[21]

      笔者认为,人的审美偏好受到其深层情感调控;后者的神经相关物主要是脑岛和杏仁核。在审美活动中,基于客体评价而负责决策的眶额皮层、基于结果而进行审美评价的扣带回前部、负责转化对象运动状态并形成内在知觉的前运动区—内侧顶叶—辅助运动区、负责主体性情感评价的腹内侧前额叶正中区,都与前右侧脑岛的正负性激活水平密切相关。

      科学家们业已发现,位于前额叶前部的眶额皮层的脑电活动,在被试感受并判断美的艺术作品时会达到较高水平;反之,当被试感受并判断丑的艺术作品或对象时,其眶额皮层的脑电活动则会显著降低。[3]库布切克等在2009年的研究中发现,当被试采用不同的情感态度与认知坐标来观照艺术作品时,则会分别激活其大脑当中的不同亚区。具体来说,当人们采用客观、冷静的态度来认知艺术作品A时,其大脑的右边侧前额叶、背外侧正中区和眶额皮层被次第激活;当人们采用积极、热情和近距离的涉身态度来认知艺术作品A时,其大脑的左边侧前额叶等亚区被明显激活。[22]

      柏立芝等的实验结果表明,与人的“喜欢”心理密切相关的皮层下神经结构,可包括伏核外部、腹侧苍白球等。它们分别受脑内的阿片类物质和伽马氨基丁酸等神经递质的调控。而边缘多巴胺系统(包括伏核内部)则调控人的愿望活动。在大脑皮层,眶额皮层及扣带回皮层等,则在意识层面分别调控人的“喜欢”及“愿望”等心理活动、负责对体验到的全部和多元化的情知意模态的效用进行编码。[23]

      山姆尼兹·拉金(Gregory R.Samanez-Larkin)等在研究审美过程中的脑岛活动时发现,前脑岛主要与人对认知活动的负面或产物做出体验与预期,不同的个体具有显著不同的前脑岛敏感性:高敏感性的个体与低敏感性的个体相比,在审美认知过程中更容易引发羼杂负面情绪的惆怅感、悲壮感、沉郁感和落寞感。[24]凯瑟琳及娜塔的研究发现,无论是日常生活中的爱情、亲情、性爱活动、明星美女帅男崇拜,还是对艺术与自然景象的审美欣赏,都会激活人脑的四大系统:默认系统、奖赏回报系统、镜像具身系统、元认知—自我参照系系统。[25]

      进而言之,涉及具体的艺术文本结构与符号形式、动作表现内容的布罗卡区、前辅助运动区、前运动区、听觉感受区和联合区、左侧前额叶边侧正中区等部位,充分体现了艺术审美有别于生活审美所牵涉的特殊脑区与神经网络。当然,对于其中具体深微细致的结构、功能、信息属性及认知意义等内容,还有待于今后做出严谨客观的实证研究。

      针对审美活动的情感属性,查特吉深刻地指出,美学并不仅仅是探讨美的事物与美的情感的一门科学,审美情感往往包涵了多种复杂的成分,比如刺激性、惊险性、动荡性、忧伤性、宁静性、狂热性、痛苦性、欢乐性等等;艺术创造及审美活动所涉及的情感反应,实际上含纳了积极与消极的多重复杂内容。[6]譬如,为何悲剧艺术具有最高的审美价值?对此,中国近代艺术家李叔同提出了“悲欣交集”的审美体验新观点。

      换言之,“美”是愁人的事物、审美体验包涵了“甜蜜的痛苦”或“惆怅美”。可以说它恰当地概括了人类审美体验与审美情感、审美价值的多元结构及其两极张力。因此,神经美学不能仅仅研究审美过程中的积极情绪及大脑机制,还需要研究其间的消极性情绪及其神经对应物;不但要深入细致地研究人类对艺术文化的审美认知机制,还需要同样深入细致地研究人类对道德文化、生命文化、科技文化和宗教文化的审美认知机制,譬如人对故乡、童年、亲情、爱情、友情的刻骨铭心的记忆与深沉久远的忘情留恋。它们都是审美情绪的变体、人类认知自我的审美境遇,特别是通过创造镜像自我、身体意象和镜像宇宙来体认天地之道、把握内外之机、化用心物之性、实现自我意义。

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