心灵深处

这个月,我们的主题是思想。
2021年4月23日
提出的凯蒂Haylor
生产凯蒂Haylor

一个女性头部的素描。

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这个月我们正在思考神秘的心灵——它是什么?我们人类是独一无二的吗?那么大脑又在哪里呢?此外,我们还与当地专家讨论了一些最新的神经科学新闻……

在这一集里

大脑示意图

01:05 -电话会议:视频打开还是关闭?

打开或关闭网络摄像头对团队决策有何影响?

电话会议:视频打开还是关闭?
海伦·凯斯,ARU;邓肯·阿斯特尔,剑桥大学

是时候看一些赤裸裸的神经科学新闻了!如果你要拨打远程会议,你的摄像头是开着的还是关着的?安格利亚鲁斯金大学的知觉心理学家海伦·凯斯本月研究了一篇论文,该论文研究了群体决策与视频打开和关闭之间的关系,她把这一切都告诉了凯蒂·海勒……

海伦:对包括人类在内的很多物种来说,作为一个群体一起解决问题是有用的。我们称之为集体智慧。之前的研究表明,同步非语言线索对我们的协作能力和集体智慧起着关键作用。我们一起解决问题的能力。

凯蒂-海伦,我们说的是什么暗示?

海伦:那么在这里,我们要谈论的是面部肌肉活动的同步性。所以基本上你的面部表情以及我们所说的韵律线索,本质上是你如何使用你的声音——你的音调,你声音的升降,你声音的旋律部分。这些对于团队内部的凝聚力尤其重要,它们有助于协作。

凯蒂:那么,当你说到“合作”的时候,你在句子的末尾下降了。这就是你说的那种变调吗?你在向我传达你已经完成了你的观点的信息。

海伦:完全正确。韵律包含了交流,也包含了我们对单词的强调,我们如何重读单词,我们说话的音调和速度,我们声音的质量,所有这些都构成了我们的韵律。因此,另一个预测我们集体智慧的关键非语言线索是对话轮流的平等性——当我们彼此交谈时,我们有多愿意轮流说话,并利用线索来理解一个人已经说完,现在该轮到下一个人了。

凯蒂-我觉得这太难了,海伦。我发现不打断别人真的很难!部分原因是网络滞后,这没什么用。但是如果我不是在别人面前,我想我经常会打断别人,这很困难。

海伦-并不是只有你一个人这么想。总的来说,我们发现——有一些关于使用视频会议轮流进行的附带研究——如果没有与某人在一起的这些自然线索,我们实际上在知道何时在谈话中轮流进行方面要差得多。

凯蒂:那么他们是怎么做的呢?

到目前为止,研究主要集中在面对面环境中的这些行为。但这项研究想看看我们是如何利用这些线索,在视频通话和音频通话中彼此同步的。他们想看看同样的线索会如何预测我们的集体智慧。

他们有99对人。他们要求他们完成一系列集体智力测试,本质上是一些小组解决问题的测试。所以你们必须聚在一起做决定或产生想法。其中一半的人通过视频通话进行测试,他们可以看到对方,听到对方的声音。而另一半则是通过音频通话来完成的。研究还测量了他们的同步程度。他们通过观察他们的面部表情来做到这一点。因此,他们记录了他们的面部表情,并用软件检测他们的动作和表情,并将它们相互匹配。他们还记录了参与者的韵律。所以他们用软件来观察人们的音高、响度和声音质量,甚至是他们讲话的帧与帧之间的差异,然后把它们匹配起来。

最后,他们研究了说话回合的不平等。所以人们有多擅长谈话。

结果表明,好消息是,集体智力得分没有差异,这取决于参与者是使用视频和音频,还是只使用音频。然而,视频通话和音频通话涉及参与者使用不同的方法来相互同步。所以对于视频通话来说,面部同步显著地预测了集体智力得分,这并不奇怪,对于音频通话来说并非如此。

然而,韵律同步,同步你如何使用你的声音和你如何使用你的语言,这显著地预测了两种媒体的集体智慧。在只有音频的情况下,这一比例更高。这有点令人惊讶。所以当你没有任何视频时,你在连接和韵律同步方面做得更好。这很有趣,因为当你只使用音频时,你实际上更擅长对话。这会让你的韵律更加同步,让人与人之间的交流更加顺畅,这反过来又会让你的集体智力得分更高。

所以有趣的是,当你关掉视频,只有音频时,你似乎更关注那些声音提示,关于礼仪的规则,关于谈话中的轮流,更关注这些。与使用视频通话相比,你在这种情况下会有更多的亲社会行为。

凯蒂:我在想,部分原因是不是因为这么多年来,我们已经习惯了打电话,很多人觉得这样做很舒服。我觉得视频通话有点让人分心。

海伦:正是这样。是视频通话分散了注意力。所以不管你是看着别人还是看着自己的脸,就像我现在这样,这都很容易让人分心。有趣的是,这确实会导致轮流次数减少。因此,尽管总体而言,音频并不是比视频更有利于集体智慧,但我们可以看到它们之间的差异。在某些方面它更好在韵律同步性上更好。当然,你只会在音频中失去面部表情的同步性。当然,这项研究没有考虑到的是我们在视频通话和视频会议时倾向于使用的另一个功能,也就是聊天功能。我认为这是一个完全不同的研究,可以用来思考——这是否有助于我们彼此同步,因为我们真的在实时地表达我们的想法?或者,这是否进一步分散了这种可能帮助我们共同解决问题的亲社会同步?

凯蒂-我在这里有点轻率了,你知道,我在笑我没有放我的视频。但是现在有很多人在专业上使用这些技术,你认为这项研究是否支持这样一种观点,即实际上在没有视频的情况下进行专业对话是非常合理的?

海伦:当然。这是很合理的。我想说的是,视频打开和视频关闭的混合可能不会有任何好处。因为如果有些人开着视频,仍然会有视觉干扰。所以,如果我们都把相机关掉,就会更好地适应彼此的韵律和轮流,效果可能会更好。但是,再一次,我们错过了我们可能期待的与视频同步的情感表达。

剑桥大学认知神经科学家邓肯·阿斯特尔(Duncan Astle)本月研究的这篇论文是关于大脑如何追踪周围世界的波动——特别是当它应用于股票市场时。他把这件事告诉了凯蒂·海勒。

邓肯:所以他们设计了一个股票市场游戏,所以他们招募了研究对象,并为参与研究支付了一笔基本费用。然后他们有机会通过良好的投资赚更多的钱。因此,受试者将在功能磁共振成像扫描仪中执行他们所谓的资产定价任务。任务显示的趋势线向你展示了个股的近期历史。它们是按顺序显示的,然后你可以对每一个做出决定,你是想投资,坚持你现在的投资,还是卖掉你现在的投资。然后定期更新,就像第二天一样。所以随着时间的推移,实验对象所做的就是对他们想投资哪些股票不想投资哪些股票进行某种评估。

凯蒂-但他们不是专业的股票经纪人,对吧?这些只是研究的参与者。

邓肯:没错,他们不是专业的股票经纪人。如果他们愿意,他们自己也可以投资股市。唯一的是乔公众。他们不是专业的股票经纪人。

每次他们都会看到14只不同的股票这些股票都是标准普尔500指数中的真实股票,但都是从最近的历史来看的,也就是几个月前的30天窗口,在实验开始之前。它们是真实股票或历史股票。但这些人本身并不是股票经纪人。

凯蒂:所以他们把这些人放在扫描仪里,这样科学家就可以在他们做决定的时候观察他们的大脑,对吧?他们到底在找什么?

邓肯:所以他们感兴趣的是你大脑的哪个部分是否会追踪接下来发生的事情。那么,你大脑不同部位的活动是否能准确预测未来股票价格的走势呢?

凯蒂-哦,好的,所以如果它可能会下降你会看到与它上升或类似的东西相比有一点燃烧?

邓肯:没错,你可以想象,当你读股票市场的时候,当你看到屏幕上出现的线条,实际上有多种不同的信号,你可以从这些视觉输入中提取出来,这将使你能够预测接下来会发生什么。

凯蒂-那就是他们追踪的吗?他们是在寻找你要走哪条路的不同迹象吗?你是要投资还是要退出?

邓肯:所以他们可以追踪大脑中与奖励处理有关的不同部位的活动,比如内侧前额叶皮层,脑岛前部,伏隔核,这些都是我们所知道的与奖励处理有关的区域。特别是,他们可以测试这些区域的活动是否与种群中发生的动态变化有关。例如,是否有些区域表示股票的相对波动,而其他区域表示股票的上涨?所以你可以想象所有这些信息,波动性,股票的上涨,股票的下跌,都可以为你提供信息,指导你未来的行为。他们对大脑的不同部位是否会追踪这些不同类型的信号很感兴趣。

凯蒂-当他们看到这些人做这些决定时,他们发现了什么?

邓肯:从人们的行为来看,人们的选择并不能预测第二天的股价,这让人放心。但股价本身却起到了作用。就像在真实的股票市场中,当某一天上涨时,第二天就更有可能下跌,反之亦然。这种观点就是股票市场的可预测性为参与者提供了指导他们选择的信息。

凯蒂:我只是在说股票市场不稳定!

邓肯:没错。你在一天内看到的趋势确实可以预测第二天可能发生的事情。

凯蒂:所以你可以在股票市场上玩得很好?

邓肯-对,完全正确。因此,有些人会很容易知道“这只股票已经连续上涨了五天,我认为我们已经非常接近所谓的拐点了”——它将达到顶峰,人们将开始抛售股票,它将再次开始下跌。

凯蒂:那么他们能在大脑活动中看到这一点吗?

邓肯:是的,就大脑活动而言,伏隔核的活动预测了第二天的股票价格。伏隔核是所谓的基底前脑的一部分,就在下丘脑旁边,是大脑中非常低的部分。这就可以预测第二天的股价。而前脑岛似乎特别擅长追踪价值上升后的下降,也就是所谓的不弹性。伏隔核似乎能对未来做出大致的预测,而前脑岛,额叶的这部分,似乎很擅长追踪股票达到顶峰的时刻以及即将开始下跌的时刻。

凯蒂:你认为把这些情况应用到股市之外是明智的吗?因为我可以想象在日常生活中,你试图预测事物的一般模式。但如果真的有重要的事情要发生,也许这是一个稍微不同的问题。

邓肯:真的,我们需要从整个股票市场的场景中退一步,因为这只是他们创造的一种游戏,创造一种动态的竞争环境,人们试图预测接下来会发生什么。

在现实中,你和我一直在预测未来——我要在这个时候过马路吗?我能用这么多钱买房子吗?有趣的是,这项研究涉及的区域与那些做出特别冒险选择的人或特别厌恶风险的人有关。
例如,伏隔核先前被用于积极的唤醒和寻求风险的选择。前岛叶与一般或消极的觉醒和风险规避选择有关。所以大脑的这些区域——它们并不是“你大脑中负责股票市场的部分”,它们是你大脑中追踪你周围环境的重要统计数据的部分,我们认为你会利用这些数据做出正确的决定。

凯蒂-哦,我明白了。参与这项研究的科学家们,有没有从参与者身上看出哪些人更谨慎,哪些人更无忧无虑?因为我猜你们可以从大脑活动的变化中看出来,对吧?

邓肯:是的,你应该是,但我的感觉是,你需要的是相当大的样本量。所以每个实验只有30到40个参与者,所以为了找出这些个体在冒险方面的差异,你可能需要更大的数字。另一个非常有趣的探索是比较不同年龄的人,所以在文献中有一些证据表明,青少年,例如,更容易做出冒险的选择,尤其是在集体环境中。所以当周围有其他人的时候。因此,探究人们对这些不同信息来源的相对权重是否与年龄有关是一件很有趣的事情。

凯蒂:说到这一点需要超越股市的背景,你认为如果你在股市工作,用这种方式追踪大脑的活动会给你带来什么好处吗?或者你只是在深入研究大脑实际上已经在做什么?

邓肯:我认为是你在深入研究大脑已经在做的事情。所以我们知道,如果你每天练习任务,你就能真正调整表现。最典型的例子是伦敦的出租车司机。伦敦出租车司机的空间导航系统得到了加强。当然,你和我即使不是出租车司机也有很好的空间导航技能我们使用的是相同的系统。

凯蒂-嗯....

邓肯-但是他们在这些人身上调谐得很好。我可以想象,如果你要招募一些股票经纪人,那么你很快就会发现,他们不知怎么就能调谐到这些信号——不管是否有意识地意识到——这些信号预示着接下来会发生什么。

一幅由拼图组成的大脑图像

17:60 -思维转变:我们的大脑是如何形成的?

凯蒂·海勒与科学家兼作家约翰·帕灵顿谈论了他的新书《思维转变》。

思维转变:我们的大脑是如何形成的?
约翰·帕灵顿,牛津大学

凯蒂·海勒与牛津大学的药理学家约翰·帕灵顿一起思考了“心灵”这个难以捉摸而又神秘的主题,帕灵顿最近写了一本关于这个主题的书,名为《心灵转换》。首先,凯蒂问,“头脑”到底是什么?

约翰-我们知道,一方面是大脑。另一方面是个体的思想,个体的意识。它一直试图将这两件事结合在一起,这几个世纪以来一直困扰着人们,真的。我想把这两件事结合起来。一方面,是的,大脑是一个物理实体,1.5千克。很明显它有粥的粘稠度。另一方面,我们有这种令人惊叹的个人意识,也有人类之间的社会意识,这似乎真的超越了它只是一个物理对象的概念。所以它试图把这两件事结合在一起。

从某种程度上说,在过去的几个世纪里,人类是特殊的这一观点被削弱了。例如,哥白尼证明了地球只是另一个行星。它绕着太阳转。达尔文表明,我们通过进化与地球上所有的生命形式联系在一起。但我认为同样重要的是,在承认我们确实与其他物种有这么多共同点的同时,认识到我们的不同之处。我的意思是,事实上我们是在通过电脑交谈,我们是在互联网上交谈。这只是人类区别于其他动物的众多技术之一。我想解释的是,创造这些惊人科技的意识是什么。是什么让我们在这方面有所不同。

凯蒂:那么你认为是什么让我们与众不同呢?是什么让人类在思维方面与众不同?

约翰:嗯,我认为这一切都要追溯到我们是如何从猿类进化而来的。我从达尔文的话中获得灵感。但令人惊讶的是,一个不常与科学联系在一起的思想家,弗里德里希·恩格斯,他是卡尔·马克思的同事和政治活动家,朋友。他是第一个认识到当我们开始用两条腿走路时,人类就开始与猿类分化的人。这就解放了双手,让我们可以使用工具。工具的使用,社会合作,使用工具来改变世界,成为了人类意义的关键部分。这就产生了交流的需要。这就引出了语言。这两件事——用工具改变我们周围的世界,还有语言——随后导致了大脑的发展。

凯蒂:但事实是,其他动物在一定程度上使用工具,并在个体之间进行交流。那么,究竟是什么让人类与众不同呢?

约翰-说得很好。我的意思是,确实有其他动物也会使用工具,而不仅仅是灵长类动物。乌鸦在这方面相当老练。我认为人类的不同之处在于我们使用工具的方式是我们生活中系统的一部分,以及我们如何不断创造新技术。所以我们可以看到,在四万年的时间里,我们是如何从在地球上糊口发展到向火星发射火箭的。我认为这是我们和其他物种的最大区别。

凯蒂:那么这种独特性是如何与心灵联系起来的呢?你之前提到了意识。这是争论的主要部分吗?

约翰:嗯,我在书中所做的是很大程度上从心理学家列夫·维果茨基那里获得灵感,他在俄国革命后的几年里,在二十年代和三十年代初在俄罗斯工作。他基本上采纳了恩格斯的观点,即工具使我们能够改变我们周围的世界,但也导致了人类大脑的发展。他说,想象一下,语言也是一种工具,但在这种情况下,是一种从内部重塑人类大脑的工具。以这个基本观点为基础,他发展了一些非常复杂的关于人类思维的观点以及人类与其他物种的不同之处。所以我在《思维转变》一书中试图做的是采用维果茨基的基本思想,关于语言如何改变人类大脑的灵感,从进化上讲,以及从我们从小到成年的过程中。然后说,我们如何利用这个想法,然后把它和现代神经科学和现代心理学的发现联系起来?

凯蒂-你能阐述一下什么是思维转变吗?

约翰:是的。我的意思是,一方面,相对于其他灵长类动物,人类的大脑确实在体积上增长了。所以仅仅是大脑的大小就有了惊人的增长。这也反映在结构变化上。但我在书中认为,这远不止是尺寸的问题,它还与大脑的完全重组有关。以及大脑不同部分之间的相互作用。所以我展示了,例如,在思考想象力和创造力时,大脑中有一个叫做小脑的部分似乎扮演了一个新的角色,这在几年前是没有人怀疑的,但它似乎显示了人类的大脑是如何在结构和功能上发生了根本性的变化。

凯蒂:在阅读你的一些书时,我认为你在你的论点中所说的是,你有工具和语言或文字作为工具,促进了意识意识的概念,如果你能在内部或外部表达你的想法,那么你就能创造一个世界,即使那是一个想象的世界。这就促进了文化丰富的方方面面。

约翰:从思想是建立在语言基础上的这个意义上说,确实如此。所以我们有一种叫做内心语言的东西实际上内心语言有不同的层次。所以当我试着表达我的想法时,在某种程度上,我是在利用这种内心的话语。但我认为,当我们认为很难准确解释它听起来是怎样的时候,会有一种更流畅的语言在进行。所以这是一方面,语言是这一切的关键部分。但我也相信,人类大脑内部也存在着一些基本的生物学差异。所以这就解释了为什么在教会黑猩猩用我们所说的说话方式——用语言,用概念——说话方面没有取得任何真正的成功。除了我们人类之外,这些都没有被证明是可能的。所以,尽管我们使用语言,比如我们可以教黑猩猩单词,但我相信,基于人类语言的实际人类意识也是基于大脑的生物差异。

凯蒂:你有什么证据能证明其他动物没有这种内在的声音或有意识的意识?

约翰-很明显,这是一个很好的观点。最大的困难是,我们不能问,你知道,我们的猫或狗,其他物种,它们到底在想什么。他们不能用语言表达自己。我认为我们真的应该从我们影响周围世界的方式来看待它。我之前说过关于黑猩猩,没有任何迹象表明它们与环境互动的方式在数百万年里发生了真正的变化。除了以一种非常缓慢的方式,就像所有生物进化过程一样。而对于人类来说,我们已经看到了我们与世界互动方式的巨大变化,你知道,我们现在有了电和现代医学,我们把火箭发射到火星甚至更远的地方。

当然,这也有消极的一面,我在书中也谈到了这一点,那就是我们也在破坏环境。所以这并不都是好事。这是非常具有破坏性的。但这绝对是我们和其他物种之间的一个主要区别,我们有能力通过技术改变我们周围的世界。

凯蒂:我们能回到你之前提到的一些关于大脑的细节问题吗?你能给我们举几个例子吗,你认为社交、发展语言、使用工具,在细胞和结构层面上是如何改变大脑的?

约翰:是的,我认为这是非常重要的一点。当然,我们在这里面临的一个问题是,我相信存在着重要的差异,我们可以看到这些差异的迹象。例如,如果我们观察大脑中与细胞信号相关的某些基因的表达,就会发现它们之间存在一些根本性的差异。大脑不同部分之间的连接显然存在重要的差异。我认为这只是这类信息才刚刚开始形成。

激发我写这本书的原因之一是我可以看到一个迹象,我们现在拥有的令人难以置信的技术,无论是成像技术还是分子和细胞分析,都使我们能够识别人类大脑和其他物种大脑之间的主要差异。

凯蒂-你能告诉我们你关注的是哪些吗?

约翰:让我吃惊的是多巴胺。它是大脑中的一种神经递质。例如,它是与奖励有关的经典神经递质。我发现很有趣的是,其中一种与多巴胺产生有关的基因被发现在大脑的某些区域表达,这些区域与我们所说的更高级的功能——想象力,创造力——有关。而在黑猩猩身上似乎没有同样的表达。所以这表明,即使在最基本的神经递质作用水平上,也可能存在一些非常重要的差异。小脑是我研究过的大脑的另一个重要部分。直到现在,直到最近,小脑被认为只是参与重复性运动。如果你学会弹钢琴或者骑自行车,或者把球扔进篮筐,这些都被认为与小脑的工作有关,小脑是大脑后部的一小部分。

但我们开始意识到,像想象力,创造力这些一直被认为是大脑额叶结构功能的一部分,似乎也在一些非常重要的方面与小脑有关。还有证据表明,与其他物种相比,人类大脑前部和小脑之间的相互作用有很大不同。所以从这个意义上说,这是一种转变。

凯蒂:你能再给我举几个具体的例子吗?

约翰-是的。我认为这是很难将所有这些联系在一起的地方,因为……首先,语言本身,它不仅仅是交流。这是一种全新的看待世界的方式。它使我们能够对世界进行概念化。它让我们看到过去、现在和未来。不管怎样,这一定改变了我们基本的心理过程。我在书中列举了这种状态如何改变想象力,创造力,甚至我们的情感,几乎任何人类情感都受到语言在大脑中所扮演角色的影响。

现在把它与实际的大脑结构,单个神经元连接起来,是更复杂的部分。我确实做过一些非常有趣的研究,研究单个神经元是如何记录记忆的。他们似乎是如何将世界上不同的事物联系在一起的。所以这里有一些理解的曙光。但这是真正试图理解语言本身如何以我所说的方式改变大脑的第一步。

凯蒂-好的。你给我们举了一个多巴胺的例子。我想你说的是基因表达,当涉及到神经传递时,有证据表明在不同的物种之间是不同的,还有你提到的这些结构上的差异。

我想还有一个方面我没有提到,那就是我受到了厄尔·米勒的一些研究的启发他在美国波士顿的麻省理工学院工作。他最近提出了一些非常有趣的想法关于不同频率的脑电波如何调节大脑不同部分之间的相互作用。基于此,再考虑到我的论文人类大脑在结构和功能上与其他物种有很大的不同,我假设大脑不同部分之间的协调在我看来与人类有很大的不同,可能是由这些频率调节的,不同频率的脑电波。

这并不是说不同频率的脑电波不能调节动物大脑中的活动。我可以想象,如果你有一只宠物猫,它突然看到了你,或者发现了一只老鼠或其他什么,可能在大脑的各个部分之间会发生这种动态变化。我在书中推测的是,语言可能完全改变这些脑电波调节大脑功能的方式。我的意思是,当然在某些方面证明这一切是很困难的。这在很大程度上是一个假设。事实上,在书的最后,我列举了很多方法来检验这个想法。

凯蒂-我明白了。所以这个想法还在发展中。

约翰:这绝对是一项正在进行的工作,因为我认为如果一本书就能解释意识,那将是令人惊讶的。这当然不是我所期望的!我希望在这本书中提出一个非常具有挑衅性的观点,即人类的大脑和其他物种的大脑之间存在着根本性的差异。我认为这具有研究意义,因为尽管作为一名研究科学家,我完全同意我们可以通过研究其他物种——老鼠,但也有争议的是,灵长类动物——来快速学习,我确实认为,如果人类大脑和其他物种之间存在这些根本差异,这确实说明我们仅从这些研究中可以学到的东西是有限的。也许我们必须在利用机会的方式上更有创造性,以更多地了解人类大脑是如何工作的。你知道,有一些非侵入性的方法——成像,不同种类的成像技术,使我们能够以各种方式探测人类的大脑。人们甚至有机会在接受手术(比如癫痫治疗)时对大脑进行录音。所以这是有可能的,但没有一个是那么简单的。我想我在书中要说的一件事是,如果我们真的想了解是什么让人类意识与众不同,我们需要更认真地对待人类研究需要赞美动物研究的观点。

凯蒂:问题是大脑实在是太复杂了。我们对头骨里的东西还有很多不了解的地方。你认为有没有可能其他物种的大脑工作方式也同样复杂,同样迷人。只是,它可能和人类有很大的不同?

约翰:从某种意义上说,我认为我们永远不能低估大脑的复杂程度,比如灵长类动物,甚至是老鼠,甚至是果蝇。我的意思是,我对所谓的人工智能超越人类智能的潜力持怀疑态度的一个原因是,我认为计算机可能很快就能像人类一样思考,甚至可能超越我们的思维方式,我认为我们经常在分子和细胞水平上估计我们大脑的复杂性。还有其他物种。这是一方面。

但我确实认为语言改变了大脑的方式,既包括我们的大脑通过与他人的语言互动而进化的方式,也包括我们在人类社会中成长的方式,这从根本上改变了我们的大脑。因为我认为学习在人类文化中扮演着非常重要的角色。从某种意义上说,比其他物种要多得多。我相信,这一切导致人类大脑的复杂程度与其他物种的大脑不同。

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