漫遊思想的神經生物學

認知神經科學家把自發的思想用專業的術語“獨立于感覺刺激的認知活動”表示（Stinulus-Independent Cognition, 簡稱SIC）。SIC指的是大腦切斷與外界聯系的狀态，SIC和SOC正相反，SOC全稱是“刺激導向的認知”（Stimulus-Oriented Cognition），指的是大腦活動嚴重受制于外部世界的刺激的狀态。用專業術語來說，上課期間沉浸于自己思想的學生就是從SOC模式進入了SIC模式。有時我們會在别人跟自己說話時走神也是SOC進入SIC模式。

大腦的默認網絡

神經成像的研究者們看到，大腦某些區域在主體執行任務時比主體好 似什麼都沒做時的活躍度低。美國人馬庫斯·雷切利的研究已經表明，活動弱化總是出現在同樣的大腦區域之中。一開始，這一網絡被命名為“休息網絡”，後來又改成“默認網絡”，因為我們很清楚，大腦永遠不會真正地休息。為了進一步體現其精神，雷切利參考著名的宇宙暗能量，發明了“大腦的暗能量”一詞。 不管叫什麼，這個程序都在自發思想的程序中扮演着重要角色。麥克雷、吉爾伯特和斯庫勒的研究都揭示了默認網絡在SIC期間被激活。一些專門研究默認網絡的研究者也發現了這一結果，他們把這種休息狀态重新命名為REST，全稱是“随機片斷式無聲思想”（Random Episodic Silent Thinking）。

默認網絡由若幹腦區構成：一旦認知活動不受制于要求持續注意環境的外部任務，這些腦區就會活躍起來。這些區域分布在皮質外側（從側面觀察大腦時看到的部分）和分隔左右半球的中線兩側。在皮質外側，默認網絡占據着颞頂聯合區和位于大腦最前部的前額葉皮質下部。後者叫作“腹外側前額葉皮質”，就在布洛卡區前面。沿中線兩側，默認網絡圍繞着胼胝體，從大腦後部的後扣帶回延伸到大腦前部的腹内側前額葉皮質。還要加上颞葉中部。

默認網絡的主要區域

這些區域的特點是，一旦大腦需要專注地處理某個外部事件，它們的活動就會減弱。尤其适用于被試需要在分心物中尋找目标（此處是灰色字母T）時。搜索時間越長，活動衰退持續時間就越長。

當被試努力把精力集中在一項任務上時，默認網絡和負責專注處理任務相關重要信息的腦區将會展開競争。讀故事的實驗，被試需要讀綠色字的故事而忽視紅色字的故事。在這個實驗裡，大腦專注地閱讀綠色字詞時，會伴随着默認網絡極為短暫的活動中斷，時長大約0.2秒。此時，參與閱讀的前額葉皮質區域決定繼續行動。紅色字詞不會引起閱讀區域的這種反應，也不會導緻默認網絡的中斷。

實驗表明，在搜索某一個物體時，默認網絡的活躍度會下降，持續時間與搜索時間成正比。這些結果表明：大腦關注外部刺激的能力在多大程度上取決于該刺激打斷默認網絡的能力。但這種中斷從來不會時間很長：一旦信息被處理，默認網絡的活躍度就會在瞬間回到基準水平。

目前，神經成像的數據表明，心理圖像都與同一個網絡有關，主要包括前額葉皮質、颞葉和頂葉的内部。 這些區域都是默認網絡的組成部分。通過加拿大神經外科醫生懷爾德·彭菲爾德和他的同事赫伯特·賈斯柏的工作，我們知道，隻要對其中某些區域加以電刺激，它們就有可能産生相當複雜的心理活動。

神經成像研究證實了默認網絡在情節記憶中的核心地位。情節記憶指的是對實際生活中不同的片段或經曆的記憶。它還參與了對未來的、可能發生的或幻想的經曆的想象。我們想象出來的大多數場景隻不過是經曆過的元素的重新組合，把之前遇到的背景或人物搬上舞台。事實上，當我們想象晚上去看電影、和朋友聚餐或者一個更難描述的場景時，不管是故事框架還是人物，基本上都來自我們的回憶。這其中當然也包括些許自由想象的空間和即興發揮的部分，但大部分基礎元素都來自我們遇到過并細心保留在情節記憶中的經曆。 因此，某些研究者毫不猶豫地把想象稱作“未來記憶”。 為了更好地理解未來記憶和過去記憶是如何輕而易舉地捕獲注意的，我們需要先了解内側颞葉，它在情節記憶中扮演着至關重要的角色。

内側颞葉由将近10億個神經元構成，它們分布在颞葉内側。這一結構受損的病人患有遺忘症，而且很難想象和此刻不同的情景。内側颞葉不是一個同質性的大腦結構，而是若幹小區域按級别聚集在一起，頂部是海馬體，下面是内嗅皮質、嗅周皮質和海馬旁回。

海馬體接收來自内嗅皮質的信息；而内嗅皮質接收來自嗅周皮質和海馬旁回的信息，以及一小部分來自腹側視覺通路其他高層級區域的信息。

洛杉矶的神經外科醫生伊紮克·弗雷德及其研究團隊在實施癫痫手術之前的定位階段，直接記錄了人類内側颞葉神經元的活動，幫助我們進一步了解這個區域。這些神經元在特定的概念出現時會活躍起來，不管使用的是哪種感覺通道——視覺、聽覺、語言，甚至是想象。

在一次會議上，弗雷德為大家講了一個神經元的故事。這個神經元對在20世紀90年代非常流行的動畫片《辛普森一家》極其敏感。病人剛剛看了一系列電影和動畫片的節選，其中《辛普森一家》的片段引起了這個神經元的反應。弗雷德想知道，這個神經元在隻有回憶時會做出何種反應，于是他要求病人講述自己看到了什麼。病人沉浸在回憶中，直到這個神經元突然開始活動，然後他馬上說：“啊，對了，還有一段《辛普森一家》。”這個神經元似乎對記憶的“浮現”有所反應，就像一個氣泡從大腦深處浮上來。這足以讓我們相信，内側颞葉在想象、随心所欲的遐想和平時所說的“思想”中扮演着主角。

注意選擇機制在選擇物體時區分出了兩種信息：一是跟物體有關的信息，比如我面前的咖啡杯；二是跟背景有關的信息，也就是咖啡杯所在的位置，比如桌子或咖啡館。當我的注意轉移到桌子上，桌子就變成了物體，而咖啡杯融入背景之中。所以，總是存在物體和背景的區别。在視覺皮質中，對物體的分析和對背景的分析涉及兩個不同的系統，它們隻在内側颞葉内部的最高視覺系統中會合。跟物體有關的信息通過嗅周皮質到達内側颞葉，跟背景有關的信息通過海馬旁回到達。然後，内嗅皮質接受這兩種信息，傳遞給海馬體，再由海馬體把物體和背景聯系起來，形成回憶。 内側颞葉在情節回憶中扮演的角色意義重大，因為一般來說，每個回憶都包括一個中心元素和一個背景。

根據弗雷德團隊的評估，即使在内側颞葉裡，每個概念也不是隻激活一個神經元，而是上百萬個。再者，每個神經元都會對很多概念有所反應。内側颞葉使用了一種我們在神經科學中稱作“神經元集群編碼”的機制；意思是，每個概念激活一大群神經元，其中每個神經元也能被其他概念激活。

集群編碼原理

當你看埃菲爾鐵塔的圖片時，颞中區的一群神經元被激活了。當你看到比薩斜塔時，另一群神經元被激活。這兩群神經元中有很多是相同的：這就是集群編碼。所以，這種原理可以對數量巨大的概念進行“編碼”，能力遠超過每個神經元隻對應一個概念的假設。

根據我們通常所謂的“聯想”原理，這種編碼形式讓神經元活動能夠像森林大火一樣，從一個概念蔓延到下一個概念。如果在100萬個對“埃菲爾鐵塔”反應的神經元中，一半也對“比薩斜塔”反應，那麼這50萬個神經元的活動就會蔓延到剩下的50萬，激活“比薩斜塔”這個概念。在此期間，“埃菲爾鐵塔”神經元的活動慢慢恢複平靜。在100萬個“比薩斜塔”神經元中，60萬也許同時對“意大利”有所反應……以此類推。被試面對埃菲爾鐵塔，迷失在自己的思想中：“它讓我想起比薩斜塔……意大利……羅馬的那家小餐館……斯黛拉和她的紅裙子……斯黛拉！今天是斯黛拉的生日！我得給她打電話！”盡管面前就是埃菲爾鐵塔，但這個男人卻已經離開了巴黎——他的注意被自發且自主運行的神經元活動劫持了……這就是第三種注意捕獲——認知捕獲。（另外兩種是運動捕獲和情緒捕獲）

思想不能歸結為某些神經元的活動，也不能歸結為某個大腦結構的單獨活動；在大腦裡，一切都是網絡狀的。

為了形成構成想象場景或回憶場景的心理、聲音，甚至是觸覺圖像，神經成像技術取得了清晰的數據，除了内側颞葉，我們用聽覺皮質想象聲音，用視覺皮質想象圖像，用前運動皮質想象運動。當你在腦海中哼一段小曲時，你的聽覺皮質會活躍起來，即使你不發出任何聲音。 如果你想象面前有一個彩色的圖形，對顔色敏感的視覺皮質區域就會被激活。 當你想象動一動腿或胳膊時，在前運動皮質中測量到的腦電圖活動和你真的做這個動作時一樣。這種現象非常明顯，以至于某些醫生對無法與外界交流的病人使用功能性磁共振成像，用來确認他們是否有意識；醫生要求病人想象自己正在打網球，如果功能性磁共振成像探測到前運動皮質的活動，就說明病人理解了指令。

但是，為什麼我們會迷失在自己的思想中呢？為什麼有時候很難回到現實中呢？是什麼機制使想象出來的場景一個接一個無限地延續下去？内側颞葉的“森林大火”假說提供了第一種可能的機制：一個概念會喚起另一個概念，以此類推。

讓-菲利普·拉夏認為運動捕獲和情緒捕獲這兩種機制也參與了内部事件捕獲注意的觀點，依據是：外部世界的知覺和内部世界的想象依賴于一部分相同的網絡。

讓-菲利普·拉夏舉了一個例孑：“在我看到右邊的黃色小碗的時候，我的身體自發地行動起來，去拿幾顆花生。那麼，當我想象這個碗時會發生什麼？頂葉的某些區域在看到一個物體時，會和前運動皮質一起準備必要的動作，以便抓到、使用這個物體。我們還看到，視覺皮質不僅對看到的物體有所反應，還對想象出來的物體有所反應。當我想到碗時，頂葉會和當我看到碗時一樣被激活，隻是想象就足以在前運動皮質中準備抓握動作。”

想象對視覺系統的影響非常強大。著名的神經成像專家斯蒂文·考斯林的一項正電子發射斷層掃描技術研究表明，一個被催眠的被試接到“再也看不到顔色”的指令後，他的大腦對彩色圖形的反應和對黑白圖形的反應一樣；也就是說，催眠法改變了本來對顔色非常敏感的初級視覺區的大腦活動。

大腦喜歡把知覺和行動聯系起來的傾向，即使是在想象中。裡昂大學的米歇爾·朱維特著名的實驗，它揭示了藍斑核在抑制睡夢動作時的作用。 朱維特觀察到，貓被摘除了（藍斑核）這一結構後，會把夢當真：貓在睡得正香時，會站起身來，想抓住夢到的小鼠。這證明，我們會使用與醒着時同樣的運動程序對夢中想象出來的環境做出反應。我們把這個虛拟世界當成真實世界。感覺-運動的循環自發地把知覺和行動結合起來。因此，很可能在夜裡，感覺-運動的循環也會參與心理物體對注意的運動捕獲，就如同我們面對着真實世界。因此讓-菲利普·拉夏認為虛拟世界和真實世界使用同樣的把戲以捕獲注意，尤其是在運動捕獲方面。

讓-菲利普·拉夏還談到了一種注意的情緒捕獲機制，由可能會刺激到獎賞回路的分心物完成：注意天生容易集中在最能刺激獎賞回路的事件上。這些事件可能來自外部世界，但也不盡然。在我們之前看到過的可卡因成瘾者的實驗中，一段展示他們獲得毒品的地點的錄像就足以導緻多巴胺被釋放到他們的獎賞系統中。即使錄像是一種外部刺激，這個結果還是說明，人不需要切身經曆“帶來獎賞”的場景，獎賞系統就可以被激活。簡單的喚起和直接面對真實世界一樣，足以刺激獎賞系統。餓的時候談論美食，累的時候想象躺在床上，多麼令人愉快啊！在内側颞葉中，海馬體和它近鄰的杏仁體記住大腦遇到的刺激以及事件的功效。

由于海馬體和内側颞葉周邊區域的神經元對想象或真實的語言、場景和事件反應同樣強烈，杏仁體标簽系統在這兩種情形下都能發揮作用。所以，注意自然而然地傾向于停留在能夠激活獎賞回路的想象性心理表征上，尤其當這種激活強于主體此時此刻經曆的真實場景所引起的激活時——舉個例子，在漫長的工作會議上襲來的陣陣睡意。

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