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科學家找到與“對無知的意識”(“元認知”)相關的腦區(qū)

 brainnews 2020-10-24

蘇格拉底說:“我唯一知道的事,就是我一無所知”。

而羅素在《愚蠢的勝利》中也曾說:“現(xiàn)代世界的一個根本問題是,蠢人對自己充滿信心,而智者則充滿疑慮?!?/span>

 “知道自己無知”的確是一種思維的能力。在心理學和神經科學里,這種反思(introspection)式的高級思維被稱作“元認知“(metacognition),即“對認知的認知,對知覺的知覺”,或對自己認知和思考過程的意識和監(jiān)控。

這一概念最早由美國發(fā)育心理學家約翰·弗拉維爾(John H Flavell) 提出和闡釋。

最近在《神經元》期刊(Neuron)發(fā)表的一項研究中,日本學者利用腦功能成像和神經藥理學技術,找到了與“對無知的意識”相關的腦區(qū)。

他們發(fā)現(xiàn),大腦皮層雙側的額極區(qū)(frontopolar area, Broca area 10)神經活動與“對無知的知覺”或意識到未經歷某事物有關,在同一實驗任務中與之對應的,背側前額葉(dorsal prefrontal cortex)主要負責認知已知事件。

接著他們對額極區(qū)注射(可逆性的)神經阻斷劑蠅蕈素,發(fā)現(xiàn)被試識別未經歷事件的自信度下降,或者說“對無知的意識能力“下降,從而進一步證實了該腦區(qū)是元認知的神經基礎。

最后,腦功能連接分析(PPI)表明:在進行元認知任務時,認知未知事件的神經信號的確是從負責短期記憶和認知功能的海馬區(qū)投射到額極區(qū)的(area 10)而對已知事件的認知中,背側前額葉(area 9)則與長期記憶相關腦區(qū)聯(lián)系緊密。同時area 10與9之間也有緊密的功能連接。

這反映了元認知中對已知和未知不同的記憶搜索和識別機制,而這兩個腦區(qū)協(xié)同完成元認知的任務。

實驗是在獼猴中進行的(認知神經科學通常使用的非人靈長類模式生物)。一個重要的原因是,確認腦區(qū)與功能間的因果關系所需的神經藥理學阻斷實驗,不可以在人類中進行。

之前在人類中進行的相關研究,來自UCL的研究人員已經發(fā)現(xiàn)前額葉的前部與元認知有關,不過那是利用其它的元認知/反思性任務。

而本論文的作者(東京大學Yasushi Miyashita教授研究組)在2017年發(fā)表的一篇Science論文中,找到了“元記憶”——即對自己記憶的自省,或意識到自己知記得/知道什么——相關的腦區(qū)),也正是是前邊提到的背側前額葉(Area 9)。

本項研究是一個自然的后續(xù),但采用了更巧妙和有效的實驗范式,而且神經藥理學的實驗結果也是更為有力的證據。

這些研究元認知的實驗范式所利用的,雖然是對最簡單而具象的事件的,遠不是“密涅瓦的貓頭鷹”式的抽象反思,卻是解密更復雜的元認知過程的切入點。

參考文獻:
【1】Fleming, S. M., Weil, R. S., Nagy, Z., Dolan, R. J., & Rees, G. (2010). Relating introspective accuracy to individual differences in brain structure. Science, 329(5998), 1541-1543.

【2】Miyamoto, K., Osada, T., Setsuie, R., Takeda, M., Tamura, K., Adachi, Y., & Miyashita, Y. (2017). Causal neural network of metamemory for retrospection in primates. Science, 355(6321), 188-193.

【3】Miyamoto K, Setsuie R, Osada T, Miyashita Y(2018).Reversible Silencing of the Frontopolar Cortex Selectively Impairs Metacognitive Judgment on Non-experience in Primates. Neuron. pii: S0896-6273(17)31208-4.

作者mendel1822

封面圖片:網絡

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