前几天的梦,居然是一个完整的故事,这其实是一个假设历史的心理愿望。但其中有一个特点,就是没有出现,那个重复最多次的,方框隧道。
我怀疑,方框隧道,从小出现在我梦中,要么是我大脑的底片的固有特征,要么是从小形成的心理倾向。
我好奇,是不是每个人,都梦见过那种方框。如果是,那将是人类基本性质带来的。当然,我也翻阅了大量心理学书籍,一般来说,从十七世纪以来,从催眠术到心理分析,大量的实践和理论著作,几乎把人类的心理特征,至少从现象上来说,都应该涉猎了吧。
当然,还有一咱情况,就是幻觉。小时候,看天上的云彩,有时突然发现,某朵去如同一个巨大的人脸,我把它幻想成上帝之眼,它正在看我。
这其实是自已与自己对话,人们的想象总是有需求的。在我孤独而沉闷的童年里,是多么希望有一个全知全能的神仙,关照我的处境。
喝多了酒的人,也会产生幻觉。把一棵树当成一个人,并不是他瞎成了那样,视力不清到如此地步。只是因为,他愿意有个人在听他言语。他只是需要一个听众,哪怕像树那样麻木的听众,也行。
还有的,通过吸毒来激发幻觉。在吸毒的人中,许多幻觉看样子是相当逼真的。我在看守所当兵时,就亲眼见过吸毒的,指着雪白的墙壁,大声说话,并表示出恐惧和兴奋的各种状态。也许,那雪白的墙壁,在他毒瘾发作时,已经变成了一块银幕,正放着他自以为是的电脑。而他幻想自己,正处于电影中的世界。说不定,他还会认为,自己是里面最主要的演员。
致幻剂会触发一些典型的幻觉,一直以来,科学家都以此窥探脑神经的连接方式。经过近一个世纪的探索,一个答案终于清晰起来。
上世纪20年代,一个名叫恩里希?克鲁弗的知觉心理学家把自己当小白鼠,进行了视幻觉研究。一天,在明尼苏达大学的实验室里,他吃下了致幻仙人掌乌羽玉的一个风干切片,并详细记录了毒素作用之下,视野出现的变化。
他注意到,一些图形反复出现,而且它们很像古代洞穴壁画,也很像胡安?米罗的画作。他由此猜测,也许,这些图形是人类视觉中固有的。他将这些图形归纳为四种“常形”:格子(包括棋盘格、蜂窝格和三角格)、隧道、螺旋和蛛网。
约过了50年,芝加哥大学的杰克?考恩试图从数学角度,复制这些幻觉常形,以此窥探大脑的线路连接。1979年,考恩和当时的研究生巴德?厄门特劳特以一篇开创性的论文,报告了以下结果:视觉皮层第一层神经元的电活动,可以直接转化为致幻剂作用下,人们常看到的几何图形。“从数学层面分析,以人脑皮层的构成方式,它只能产生这几种图形。”考恩在最近接受采访时说。从这个意义上讲,幻觉中所折射出来的,正是脑神经网络的架构。
但没有人知道,从视皮层的固有连接方式,到幻觉中的动态图形,这一步是怎么转变的。
1952年,英国数学家、密码破译专家艾伦?图灵发表论文,围绕生物界中常见的重复性图案,比如老虎或斑马鱼的斑纹,或是猎豹的斑点,就其生成原理,提出了一种数学机制,即“图灵机制”。
长期以来,科学家都知道,鉴于人脑错综复杂、充斥噪音,图灵机制或许并不适用。但考恩的协作者之一、物理学家奈杰尔?戈登菲尔德在图灵机制的基础上作了调整,将噪音纳入了考量。从近期两篇论文的实验证据来看,幻觉常形的背后,或许确是这种“随机图灵机制”在起作用。
我们所“看见”的画面,其实是视皮层中兴奋神经元构成的图形。视野中的物体反射光线,使之进入人的眼球,聚焦于视网膜,视网膜上遍布感光细胞,将光线转化为电化学信号。这些信号传输到大脑,激发视皮层神经元,构成图形。通常情况下,这些图形会再现物体反射出来的光线,但有时,没有外部刺激,图形也会自发涌现,有的是来自皮层神经元的随机放电,属于身体内部噪音;又或者,精神类药物等因素扰乱了正常的脑功能,促进神经元随机激发——这据信就是幻觉产生的机制。
但为什么都是克鲁弗归纳的这些形状?对此,考恩等人提供的解释得到了广泛认同:这些图形是人的视野在初级视皮层中的投影。“如果你打开一个人的脑,观察其中的神经元活动,你不会像透过镜头一样,看到此人视野的投影。”考恩的协作者彼得?托马斯说。
这些图像投射到皮层的过程中,会经历坐标转换。如果神经活动呈现的形式,是放电神经元和非放电神经元交替而成的线条,那么,这些线条的走向决定了你看到什么。
若线条都朝同一个方向,你视野中看到的就是同心圆;若线条相互垂直,你看到的就是放射线,即所谓的“隧道”形状,一如濒死体验中,隧道尽头射过来的光线。若线条是斜线,你看到的就是螺旋形。
但如果幻觉中的几何图形,就比如克鲁弗的四种常形,是视皮层神经活动的直接结果,问题就来了:这种活动何以自发产生?既然能自发产生,为什么我们不会一直产生幻觉?随机图灵机制也许能同时解答这两个问题。
当初,图灵在那篇论文里提出,斑点等图案源于同一个系统中,两种化学物质在传播时发生的互动。在一个密闭的房间内,气体会均匀分布,直到各处密度均等。但如果是两种化学物质,由于在系统内的扩散速度不一,它们在各处的浓度各不相同,这就形成了各种斑纹。两种化学物质中,其中一种充当活化剂,表达特定性征,例如某种斑点或条纹的色素,另一种则充当抑制剂,干扰活化剂的表达。
试想这样一幅场景:有这样一片枯草地,上面停着很多蚱蜢。若你随机取点放火,那么在毫无水分的情况下,整片草地都会过火。但如果火焰温度导致蚱蜢出汗,打湿周围草叶,那么最后,草地就会留下星星点点的未过火之处。这个充满幻想色彩的类比来自数学生物学家詹姆斯?穆雷,它阐释了经典版的图灵机制。
图灵自己也承认,这个模型是极度简化的结果,他从未在实际的生物学问题中,应用过这一模型。但它为后人提供了一个基础框架。
在1979年那篇论文中,考恩等人指出,在人脑中,扮演活化剂和抑制剂角色的是两种神经元。活化神经元会促进附近细胞放电,从而放大电信号;抑制神经元会抑制附近细胞的活动,抑制电信号。
研究人员注意到,在视皮层中,活化神经元之间的连接距离较近;而抑制神经元之间的连接距离较远,形成的网络更广。
这很符合图灵机制的要求:两种化学物质扩散速度不同。试想一片平静的神经元之海,其中有星星点点的神经元随机放电,并自发涌现出条纹或斑点,从理论上讲,这也不无可能。也许正是这些条纹或斑点,根据它们走向的不同,才催生了格子、隧道、螺旋和蛛网这些各不相同的视觉体验。
考恩认识到,在视皮层中,图灵机制或许扮演着某种角色,但他的模型没有考虑噪音,即神经元的随机突发性放电,而这些噪音很可能会干扰图灵机制的作用。与此同时,戈登菲尔德等人则将图灵机制应用到生态学,套入掠食者猎物动态模型。在生态学情境下,猎物充当活化剂,试图繁殖并增加种群数量,而掠食者充当抑制剂,通过猎杀,控制猎物的种群数量。
两者共同作用,形成图灵式的空间分布。戈登菲尔德的研究课题是,掠食者与猎物种群数量的随机波动是如何影响这些空间分布的。他对考恩在神经科学领域的工作有所耳闻,并很快意识到,他的模型或许也适用于考恩的研究。
大约十年前,戈登菲尔德和当时的研究生汤姆?巴特勒在探究一个课题:种群数量的随机波动,比如羊群被狼袭击后,掠食者和猎物的空间分布会受何影响。他们发现,当羊群数量相对较少时,随机波动会带来显著的后果,甚至导致羊群灭绝。很显然,生态模型有必要将随机波动纳入考量,而不是平均言之。“我一旦知道了如何去计算模式形成过程中波动所产生的影响,再将其应用到幻觉问题中,就自然而然了。”戈登菲尔德说。
在脑部,种群的随机波动变成了活化与抑制神经元的随机波动。活化神经元的随机激发,会导致附近神经元也被激发。而抑制神经元的随机激发,则会导致附近神经元被抑制。由于抑制神经元之间的连接是长程的,因此随机产生的抑制信号在传播时,会比活化信号传播得更快。戈登菲尔德的模型显示,激活与未激活神经元经过互动,会形成图灵式图形。他称之随机图灵图形。
但要正常运转,视皮层必须以响应外界刺激为主,而不是受制于内部噪音的波动。随机图灵图形为何不会随时形成,随时致幻,是什么抑制了它?戈登菲尔德等人认为,虽然神经元放电是随机的,但其连接方式是固定的。活化神经元之间的短程连接十分多见,而抑制神经元的长程连接相对稀少,戈登菲尔德认为,这有助于抑制随机信号向外传播。
为印证这一猜测,他们建立了两个神经网络模型。一个基于视皮层的实际连接方式,另一个则是一般化的网络模型,由随机连接构成。在后一个模型中,正常视觉功能严重退化,因为随机放电的神经元放大了图灵效应。“采用一般化连接方式的视皮层,会产生大量幻觉。”戈登菲尔德说。而在前一种模型中,内部噪音则得到了有效抑制。
戈登菲尔德提出,在自然选择中,能抑制幻觉的网络结构得到青睐。在这类网络中,抑制神经元连接稀疏,抑制信号鲜有机会传向远处,这阻止了随机图灵机制发挥作用,从而避免了漏斗、蛛网、螺旋等图形的出现。神经信号将以外部刺激为主——对生存来说,这是有利的,因为假如碰到毒蛇,你可不想被脑中绚丽的螺旋图案转移了注意力。
“如果皮层中到处都是这种长程的抑制连接,那么,形成幻觉图形的倾向就会超过处理视觉输入的倾向。其结果将是灾难,我们可能都不会生存至今。”托马斯说。正是由于长程连接很稀疏,“除非通过强制手段,比如服用致幻剂,否则这些模型不会自发形成幻觉图形。”
多项实验显示,lsd之类的致幻剂能干扰正常的脑部过滤机制——或许就是促进长程抑制连接,帮助随机图灵机制发挥作用,从而使随机信号得到放大。
戈登菲尔德等人尚未通过实验,验证他们的视幻觉理论,但近几年来,有确凿证据表明,生物系统中的确有随机图灵机制的身影。2010年前后,戈登菲尔德听闻了麻省理工学院合成生物学家罗纳德?维斯的研究。维斯花了很多年时间,试图找到合适的理论框架,去解释一些耐人寻味的实验结果。
在那之前,维斯的团队培养过细菌生物膜。他们通过基因改造,使细菌分别表达两种信号分子。具体而言,就是采用荧光标记物,给信号分子做标记,使活化剂发出红色荧光,抑制剂发出绿色荧光。实验开始时,生物膜还是均质的,但随着时间的推移,图灵机制图形开始显现,一片绿色之中点缀着红色波点。然而,比起猎豹等动物的斑点,这些红点的分布要杂乱得多。进一步的试验也未能呈现出理想的结果。
戈登菲尔德听闻之后猜测,维斯的数据可以从随机视角加以阐释。维斯说,“通过和戈登菲尔德的协作,我们意识到,这些其实是随机图灵机制的结果,于是,我们不再试图减少噪音,或是试图让图形更加规则。”于是,历经17年的探索,今年6月,维斯、戈登菲尔德等人终于发布了他们的论文。
生物膜之所以形成随机图灵图形,是因为基因表达过程充满了噪音。以色列魏茨曼科学研究所的乔尔?斯塔万说,正是因为这些噪音,才有了细胞之间的差异,即细胞基因组成相同、但行为各异的现象。在最近发表的研究中,斯塔万斯等人探究了在蓝藻中,基因表达的噪音如何导致了随机图灵机制的产生。
研究对象是鱼腥藻,属于蓝藻的一种,其结构十分简单,是一个细胞串,细胞逐一连接,形成长链。
鱼腥藻的细胞可通过分化,分别执行两种功能,一种是光合作用,另一种是将空气中的氮转化为蛋白质。一个鱼腥藻的构成可能是这样的:先是一个固氮细胞,然后有10或15个光合作用细胞,再来一个固氮细胞,以此类推,形成随机图灵图形。其中,充当活化剂的是一种蛋白质,它能通过正反馈循环,产生更多此类蛋白质。
与此同时,它还可以生成其他蛋白质,扩散到其他细胞,抑制前述蛋白质的产生。这就是图灵机制的主要特征:一种活化剂和一种抑制剂相互较劲。在鱼腥藻中,这种竞争的驱动因素就是噪音。
研究人员表示,如果说上述两种生物学情境中,都有随机图灵机制的身影,那么在视皮层中,同一种机制发挥作用的可能性就又大了一些。上述发现还表明,在生物体中,噪音扮演着多么关键的角色。生物系统的运作和计算机编程,这两者并没有直接的关系,维斯说,“生物需要另一种框架,另一种设计原则。噪音就是其中之一。”
关于幻觉,还有很多问题有待我们去思考。1935年,存在主义大师萨特在巴黎试验了一种名为麦司卡林的迷幻药,在之后的数周内,他的视觉感官都是扭曲的。房子“面目狰狞,长着眼睛和下巴”;时钟成了猫头鹰;他走到哪儿,身后都跟着“螃蟹”。比起克鲁弗的“常形”,这些幻觉的形态要高级许多。
“初级的视幻觉非常简单——都是几何图形。”厄门特劳特说。但当高级认知功能(比如记忆)介入时,他说,“幻觉就开始复杂起来,你开始去辨别它们是什么。我想,你所看到的,不过都是高级脑区兴奋之后,记忆中所存储内容的自发涌现。”
回到上世纪20年代,在克鲁弗的实验中,还曾有受试者出现触幻觉,比如感觉蛛网爬过皮肤。厄门特劳特指出,躯体感觉皮层上映射着一种蛛网状常形,与这种幻觉对得上号。类似过程或许也体现在听觉皮层之中,或许不但是幻听,连耳鸣等现象都可以由此解释。考恩认同此说,他指出,类似的连接方式遍及整个脑部,因此,如果某种幻觉理论“适用于视觉,它也会适用于其他所有感官。”
这会不会是另外一种证明,我仿佛找到了些线索。在两千多年前,佛陀就已经告诉我们,我们的六根所产生的六识很不可靠。
所以感观得到的刺激,会经过大脑的加工。而加工的倾向,是我们在进化中渐次产生的。
方框隧道,大概已经有心理学的依据了。比如方框,也许是方格的简化版,而隧道,确定无疑了。当然,螺旋线,是不是与基因表达的双螺旋呢?核糖核酸和脱氧核糖核酸,它们组成的双螺旋结构,是不是也影响着我们大脑的判断。
如果把大脑的功能看成照相的底片,那么银粒子的排布,是不是也受某种规律,给我们的成像形成倾向呢?更别说,黑白片与彩色片,底片的机理,完全不同。
如果逃离人的生物特征,世界上最真实的影像,是什么?如果我们是戴着有倾向的眼镜来看这个世界,那么,一切都是假象吗?
在佛教的理论中,色声香味触法,这是照片,而底片却是我们的几个功能器官。眼耳鼻舌身意,这是快门和镜头。而整个生命,就是照相机。
如果这个照相机,遗传了远古以来我们进化的特点,那么,是不是,意识倾向也潜藏在这个身体里,保留着几百万年的残渣?
佛教把这六种照片称为六识,而还有第七识,末那识,还有第八识,阿赖耶识。这两种意识形态,已经超越了现代心理学的研究范围。因为,所有研究,大概从两个方面进行,生理和反应。
比如,我们看一个照片正确不正确,依赖于两种情况。一是依赖于与实物的对比,二是依赖于自身观察后得到的反映。
与实物对比相似的,不是全部相似。比如一个立体图形是三维的,但照片是二维的。我们为什么说它是对的呢?因为观察后,觉得与我们大脑中的形象,是差不多的,就行了。
实物的客观性,已经从三维变为二维了,已经有巨大的失真。而观察后的反应,却是大脑加工整理后的产物,因为认识的幻觉和心理的倾向,又失真一次。
当然,现代物理学,给了我们微观世界的图形,那杂乱无章的量子世界,是如何组成了我们年观察到的缤纷世界呢?
测不准原理告诉我们,即便我们所观察的一切,有真实的成分,但归其微粒,却没有完整的确定性。
见诸法空相,即见如来。我仿佛明白了点,但不知道又明白了什么。