文／顧凡及

復旦大學生命科學學院教授

　　“讀心術”這個詞容易使人誤會成是像扶乩、通靈術之類的騙術。其實不然。我們所感所想都是腦中大量神經(jīng)細胞活動的結果，因此如果能夠檢測有關活動，或是由它們引起的其他身體指標的變化，并進行適當?shù)目茖W分析的話，那么就有可能不用人說，或粗或細地知道人的所感所想?，F(xiàn)代科學技術的突飛猛進，已經(jīng)使“讀心術”從知道人之所感向知道人之所想發(fā)展，這既因有助于偵破罪案和幫助癱瘓患者對外交流而受到歡迎，又引起了人們對于個人隱私無所藏身的恐懼。本文通過具體例子介紹科學家怎樣“讀心”。

　　《三國演義》說到蜀國投降后，司馬昭設宴款待后主，后主在宴會上一點也沒有表現(xiàn)出亡國之痛。他的舊臣正偷偷勸他，如果司馬昭問他是否思念蜀地的話，應該流淚告訴他祖墳都在那兒，無日不思。后來司馬昭果然又問后主想不想故地。后主就照著舊臣的話說，但是欲哭無淚，只好把兩眼閉了起來。司馬昭問他這怎么聽上去像是學來的話？后主大吃一驚，瞪大了眼睛說：“正如您所言?！庇谑且鸷逄么笮Α?/span>

　　這段故事生動地告訴我們，可以通過觀察人的表情知曉人的內心，即使想裝扮出某種表情，也總還有蛛絲馬跡可尋。這是因為自然流露的感情和強裝出來的是由不同的神經(jīng)回路控制的，它們所引起的臉部肌肉活動也有所不同，所以難以逃過訓練有素的檢查人員的法眼。

　　例如，怎樣區(qū)別笑逐顏開和強作歡顏呢？一個人發(fā)自內心地高興時，臉上會出現(xiàn)三個明顯的特征：眼旁有笑紋、臉頰上抬和嘴角上翹。盡管有些特征，例如嘴角上翹可以通過說“茄子”有意識地模仿出來，從而給一般人以笑的錯覺，但是還是有些特征，例如眼角的笑紋并不能有意識地表演出來。

　　為什么會這樣呢？這是因為控制真笑和假笑的神經(jīng)回路是不一樣的。真笑是由情緒中樞通過一種稱為基底神經(jīng)節(jié)的皮層下核團自動控制眼部和臉部有關肌肉的運動，由此產生了一張自然的笑臉；假笑則是大腦皮層有意識地通過運動皮層驅使一些肌肉收縮。

　　自然的笑臉需要大量肌肉做復雜的協(xié)同動作，而要想有意識地達到這一點卻很不容易，就像要一位外行去演奏貝多芬的《歡樂頌》一樣。這方面的證據(jù)來自一些患者。

　　一位右腦運動皮層處中風的患者，如果命令她笑，她只能在右半邊臉顯出笑意，因為這種微笑是受左半球運動皮層控制的，而中風的右腦運動皮層沒辦法控制左半邊臉。但是看到前來探望她的親人時，她卻整張臉都充滿了笑意，這是因為她控制自然微笑的基底神經(jīng)節(jié)并沒有什么毛病。另外一種患者正好相反。一位因小中風而影響到一側基底神經(jīng)節(jié)的患者，當親人來探望他時，他只有半邊臉在笑，而醫(yī)生要他做個笑臉時，盡管不太自然，他卻能滿臉堆笑。

　　察“顏”觀色盡管常常管用，但是畢竟有很大的局限性，真正用現(xiàn)代技術“讀心”還是20世紀的事。這種技術的關鍵是在腦活動模式和所看的事物之間建立起對應關系。當然，第一步是要確定受試者的腦活動模式。20世紀后期以來已建立了許多這種技術，功能磁共振成像（fMRI）就是其中普遍得到應用的一種。

　　值得注意的是，受試者觀察某個特定對象時，腦活動模式的變化并不限于一個特定部位，而要牽涉到許多部位，因此形成了某種分布模式。如果能找到這種分布模式和外界事物之間的對應關系，就有可能根據(jù)這種分布模式判斷當時受試者在看什么事物。

　　研究人員把刺激圖像和腦活動模式的數(shù)據(jù)輸入計算機，讓程序學會對這些數(shù)據(jù)進行分類，從而判斷某種活動模式對應的是什么圖像。學習的樣本越多，“讀心”的本領也越大。2008年計算機已經(jīng)做到從120個學過的圖片中，根據(jù)腦活動模式確定受試者當時看的是哪張圖片。

　　科學家希望用這種方法不僅可以知道受試者正在看什么，而且還可能知道他正在想什么，甚至正在夢什么。不過，目前能做到的識別還很粗糙，并且這樣粗糙的分類識別規(guī)則可能對不同人是不一樣的，甚至對同一個人的識別結果也可能隨時間變化。此外，功能磁共振成像機器龐大，設備和運行都很昂貴，受試者需要長時間待在窄小的空間里不能動彈和專心完成任務，這些都嚴重地限制了這一技術的使用和推廣。

　　20世紀90年代，許多醫(yī)院為了治療藥石無效的癲癇患者，只能動手術切除病灶。為了確定病灶究竟在什么部位，需要在患者腦中埋藏多達10根電極，日夜監(jiān)視神經(jīng)元的活動，以確定哪些部位最先發(fā)生癲癇。在等待患者癲癇發(fā)作的那段時間里，研究人員獲得了千載難逢的機會，研究意識清醒的人腦中單個神經(jīng)元對什么樣的刺激才有強烈的反應。

　　研究人員讓患者看演員、政治家、各界名人、動物、建筑物等的圖片，同時監(jiān)視內側顳葉皮層（有許多癲癇都在此發(fā)生）的神經(jīng)元。結果在一個患者的海馬中找到一個細胞，它只對電影明星貝瑞起反應。這個神經(jīng)元不僅對貝瑞的標準照起反應，對她在影片中扮演的戴面罩的貓女形象有反應，甚至對屏幕上顯示的她的名字都有反應，而對其他人像、建筑物和動物都很少反應。也就是說，引起反應的不只是貝瑞的視覺形象，而是貝瑞這位女演員的概念。因此這種細胞被稱為“概念細胞”。

　　概念細胞的發(fā)現(xiàn)給在特定條件下“讀心”以新的可能性。美國科學家在一位患者的腦里記錄到一個對電影演員布洛林（患者最喜歡的電影《七寶奇謀》的主演）起反應的細胞，另外還記錄到一個“夢露神經(jīng)細胞”。研究人員把布洛林和夢露的影像疊加在一起，當患者把注意力集中在布洛林上時，“布洛林神經(jīng)細胞”的發(fā)放（即神經(jīng)細胞發(fā)出神經(jīng)脈沖）要強過“夢露神經(jīng)細胞”。這時，科學家用一個反饋電路使得布洛林的影像更為清晰，而夢露的影像逐漸變淡，到實驗結束時，顯示屏上只剩布洛林的影像?；颊邔Υ烁械椒浅８吲d，她覺得是自己的意念控制了這一切，而在一旁的醫(yī)生也一目了然地知道當時患者想到的究竟是誰。

　　科學家在患者腦中找到若干個對不同對象敏感的概念細胞后，只要監(jiān)視到哪個概念細胞在猛烈發(fā)放，就可以知道患者當時在想什么。當然，這樣的“讀心術”只能在需要開顱手術的患者身上才能進行，另外還必須找到各不相同的概念細胞，而尋找概念細胞并不容易，也不可能找到大量形形色色各不相同的概念細胞，所以這種“讀心術”也有很大的局限性。

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本文選自《科學畫報》

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