“腦科學與認知神經美學”會議綜述

丁月華

(重慶師范大學 美術學院，重慶 541006)

由上海社會科學院思想文化研究中心發起的“腦科學與認知神經美學”學術研討會于2018年10月29日在上海召開。會議召集者、上海社會科學院思想文化研究中心馬馳教授介紹了此次會議的緣起。20世紀50年代，國內美學、遺傳學等領域研究成果尚且不多，美學討論聚焦在美是主觀、客觀還是主客觀統一的。美本質的討論都是在認識論的范疇，認識論屬于哲學的范疇，在哲學范疇里討論生命科學和神經科學的問題還缺乏契機和環境。大約一年前，馬馳與上海大學生命科學院的吉永華教授探討起美學和腦科學的諸多問題，吉永華教授從事生物膜離子通道的生理病理功能及其相關調制劑/配體的藥理與毒理研究，二人都希望自然科學界與社會科學界聯合起來討論該話題，于是便籌劃了此次“腦科學與認知神經美學”研討會。來自海內外的美學、心理學、教育學、神經生物學、疼痛醫學、美術學、音樂學等領域的專家和研究者以及《學習與探索》雜志、《自然雜志》、上海科技教育出版社的編輯等數十人參加了會議。

腦科學研究專家、中國科學院院士楊雄里教授在賀信中認為，這次會議具有重要的價值和意義，可以使腦科學學者與人文社科學者互相交流思想和科研成果，為促進神經美學、社會科學、心理學、教育學和腦科學的結合走出了可貴的一步。圍繞著一個主軸，即大腦的意識和審美活動的機制問題，人文學科和自然科學親密對接。

本次會議的討論議題主要集中在幾個方面：

一是認知神經美學研究的生物學、認知神經科學思考。這一主題下包含的內容有：從物理生物學角度探究動物情感現象，如動物美感、共情研究的歷史、困境；共情、審美偏好及典型性等動物模型研究，動物在“信號—行為意義”層面的偏好、典型性的神經生物學解釋；從動物美感模型研究推及人的美感模型研究的可能性；共情的神經化學基礎研究、大腦網絡研究對社會行為的干預作用。

二是美學若干基本問題的哲學、美學、心理學、生物學思考。主要是針對美學研究的典型性命題、美感產生的問題、美感的層次性、意識的基本單元(譬如“像”、“認知模塊”的假說)、美感與快感的區別的實驗的可能性、審美活動的機制等來進行的。

三是認知神經美學研究和文學藝術創作、審美教育方面的思考。這部分討論主要包括音樂訓練作為一種復雜的包含生理、認知、社會和情感因素的訓練方式對大腦的可塑性，音樂審美素質測評指標體系研究，審美理論(如橫豎線條錯覺理論)對審美實踐(如服裝審美實踐)的指導作用，中國畫的大眾審美經驗ER 事件相關電位分析與美育對策，等等。

四是認知神經美學研究與人工智能相關思考。這部分討論內容包括了審美態度、人工智能的自我意識與對象意識、身體的參與性感知體驗以及新媒體時代，數字化藝術媒介載體帶來的審美認知方式創新等。

一、認知神經美學研究的生物學、認知神經科學思考

(一)共情神經科學與共情生物進化理論的探討

神經生物學和疼痛醫學專家、空軍軍醫大學唐都醫院疼痛醫學生物醫學研究所陳軍作了關于“共情神經科學與神經美學”的報告，圍繞美學中一個很重要的術語——“共情”，用生物進化的觀點去研究，建立了嚙齒類動物疼痛共情的實驗模型，用人和動物實驗數據有力地支持了共情是親社會行為、利他主義和道德的生物—社會心理—腦行為學基礎。基于比較人類與動物的行為、分子細胞與神經回路(網絡)、神經與內分泌雙重調節等實驗數據而提出的共情生物進化理論學說有力地批判了主導一個多世紀的共情人類中心論思想，突破了科學界“賦予動物以人的情感的研究是科學上的禁忌”的藩籬。陳軍認為用生物進化的觀點來重新定義共情有利于促進共情的理論與實驗研究，即“共情是通過感受、識別、理解和分享別人情緒狀態的能力和能量而產生的親社會互惠、利他主義和道德的進化行為”。

英文詞共情(empathy)是1909年由英國心理學家Edward B. Titchener從德文詞Einfuehlung翻譯而來，而德文詞最早是德國哲學家Robert Vishcher為美學心理學而創造的，為“觸景生情”之意，后來被Theodor Lipps引用到心理學，意思是“洞察別人的內心深處”。共情是弗洛伊德精神分析法的核心理論。20世紀30年代，朱光潛翻譯為移情、共通感，20世紀40年代，臺灣學者譯為同理心，大陸心理學界統一采用“共情”。受宗教和人類中心論的影響，共情的研究在長達一個多世紀里被束之高閣，禁止接受現代科學的雨露陽光。2006年，一篇以“社交調控疼痛證明小鼠共情”為題的研究論文在《科學》雜志發表，打破了這個沉寂狀態；2014年陳軍實驗室在大鼠身上驗證了疼痛共情的存在并第一次確定大腦內側前額葉介導動物疼痛共情的產生。陳軍通過文獻回顧發現，1759年亞當·斯密在《道德情操論》中已論述了“同情或共感”(sympathy)是道德的基礎；一百年后(1859年)達爾文發表《物種起源》推翻了“神創論”和“物種不變論”，1871和1872年達爾文相繼發表《人類的起源》和《人和動物情緒的表達》兩部著作，從生物進化的角度論述了“同情或共感”是道德的生物學起源，但是這一論述在135年的科學史里無人問津。無論是從社會人文的角度還是從生物進化的角度，共情的大腦發生機制研究都是十分重要的。陳軍強調從生物進化的角度開展共情研究，可以在“生物—社會心理—腦—行為”范式下探索共情的腦—行為發生機制、神經化學物質基礎、神經回路和細胞分子機理等內容。通過已完成和正在進行的動物實驗，已初步明確負性情緒的傳染和共情安慰只在熟悉的同伴間產生，疼痛傳染需要視覺(不排除其它感覺信息)激活大腦內側前額葉、藍斑和下丘腦釋放“共情”相關激素和神經化學物質(如催產素、去甲腎上腺素)，同時激活與共情安慰相關聯的腦結構，驅動共情行為。

(二)共情的神經化學基礎研究、大腦網絡研究對社會行為的干預作用

陳軍指出，共情研究最終是關于世界觀、人生觀、價值觀問題，大到如何建構和諧社會，社會科學要解決的核心價值觀問題，平等、利他(如為人民服務)、道德(如老人跌倒了扶不扶)、醫學(疼痛共情、恐懼共情、癢的共情、打哈欠傳染)、軍事(如運動摹仿 、精誠協作)都涉及共情問題。小到個體的“共情”行為研究，如追求快樂和幸福、社會交往、關于甜和苦的判斷等。共情研究的深入不是只看腦區定位，而是取決于精確的神經元活動分析。隨著人腦影像學技術的發展和應用，2004年起，科學家們對共情的大腦神經網絡基礎進行實驗研究，如大量的實驗表明關于疼痛的共情不僅和情緒有關，也和認知有關，軀體感覺激活大腦的頂葉部位；情緒反應表現在額葉偏內側，前扣帶回，前島葉。低級一點的共情是指情緒共情，即感我所感(I feel what you feel)，高一級的叫認知共情，感同身受(I understand what you feel)，認知可以調控情緒共情。今天的實驗表明，除了認知可以調控共情，激素或藥物也可以調節共情，如催產素。醫學上，催產素主要是促進宮縮、催乳，但是今天也可以用于促進親子情感、治療自閉癥、增加誠信和群體內部協作等。有數據表明，我國留守兒童已成為青少年犯罪的主要風險，根源問題涉及共情障礙問題。陳軍最后談到了共情教育和共情文化建設問題。美國是高犯罪率的國家，2015年民間建立了一個“共情文化建設”網站，目的是促進共情教育和共情文化建設。我國把文化建設和道德體系建設也納入了“五位一體”的發展方略，而共情是親社會、利他主義和道德的生物—社會心理—腦—行為學基礎，因此構建和諧社會必須加強共情教育和共情文化建設。

(三)動物在“信號—行為意義”層面的偏好、典型性的神經生物學解釋

美國喬治亞大學藝術與科學學院神經生物學專家申平關于“審美偏好、典型性和現代神經生物學”的發言指出，對動物模型的精心選擇以及新的成像和行為分析的創新設計將對神經美學研究的未來發展至關重要。申平團隊用果蠅做實驗，果蠅通過周邊數量繁多的各類受體細胞，感受到外部刺激，并通過多層細胞間的溝通，將信號從周邊神經系統輸送到中樞神經系統。中樞神經內的多巴胺細胞，負責收集上傳食物氣味信號并進行加工。獎勵系統內細胞的激活，取決于刺激量的低、中、高。多巴胺信號本身無行為意義，只有當刺激量適中，分泌出的多巴胺才可以有效地打開獎勵系統，產生愉悅感，或通過記憶系統進行深加工，產生類似美感的感受。也就是說，在刺激量適中條件下分泌出的多巴胺才能獲得行為意義。實驗表明，負責產生愉悅感或類似美感的神經通路是分開的，破壞類似美感通路不影響愉悅感。如果用光直接激活獎賞系統神經元，就可以替代多巴胺功能。在果蠅的實驗里，所研究的神經元可以被一一標記，并可以重復測量其活性。譬如，當果蠅獲得一個很好的食物預期后，就可以檢測到獎賞系統有關細胞的活動。香蕉的香味如果恰到好處，其刺激就能激活獎賞系統細胞。但如果香味太強或太弱則無效。同時，還可以人為控制獎賞系統里不同神經元來探究神經元活動與刺激的關系。如果要做更細致分析，可以用電子顯微鏡觀察樹突、軸突的活動。

果蠅對4種化學性質不同氣味都可產生相同愉悅行為反應，當每種氣味刺激量往兩邊偏移理想中間值，其誘生愉悅行為的有效性就逐步下降，形成一個倒U的曲線圖。而愉悅感作為美感的必要條件，是美學界公認的。現代神經生物學研究為美的典型性提供了實驗證據。美是客觀存在的，但其誘生美感的機率受制于神經生物調控。

(四)從動物美感模型研究推及人的美感模型研究的可能性

申平指出，美學研究需要采納科學的方法，生物是復雜和有機的，但是在具體的研究中要控制好變量，變量過于復雜，沒有辦法進行實驗研究。再高級的生物都脫離不了生物性，具有生物基礎；人腦活動的生物化學反應、神經元結構和動物的腦子沒有什么根本性的區別，只有量的區別。我們可以借研究動物，譬如果蠅的腦對刺激作出反應的生物化學變化來推測人腦關于某些刺激的生物化學性反應。

申平發言強調，首先，人類和動物的審美偏好都是一種生物現象，它涉及感覺、知覺、記憶獲取和回憶所需的神經過程，進化保守的神經物質(如分子、腦細胞等)以及神經機制；其次，美是由某一載體的特質(例如誘人的氣味)作為刺激作用于感覺器官，因此它必需是物質的和客觀的，而不是主觀的，此外，這種特質是由載體的物理和化學性質導出的函數；第三，某一特質誘導美感的成功概率(或通暢性)可以受大腦狀態影響而增強或減弱，由于不同的社會經歷和遺傳背景，個體之間的差異也可能很大；第四，典型性(prototypicality)這一概念，可以普遍地解釋為何特定類別中看似不同的成員(載體)擁有引發審美欣賞的共同特質。

中國科學院心理研究所研究員胡理的研究為美學讓人變得更加健康、讓人的情緒積極起來等提供實驗證據。比如鎮痛方式通常是吃藥或者手術治療，遇到的問題是不成癮的藥效果不好，成癮的藥致死人數很多，那么，能不能用非藥物和非手術的方法來緩解疼痛便是需要解決的問題。胡理團隊的實驗表明，被試喜歡的音樂可以減少鎮痛和藥物的劑量。胡理還分享了另外一個實驗，實驗目的是如何把音樂和電刺激結合起來以達到更好的鎮痛效果。

二、美學若干基本問題的多學科思考

(一)典型和審美判斷

馬馳指出，馬克思、恩格斯當年談現實主義，談的是1888年工人運動現狀背景下的文藝作品的實踐。在恩格斯看來，現實主義除了細節的真實之外，還要真實地再現典型環境中的典型性格。1956年中國第一次美學大討論中討論蔡儀的“美是典型的”，這起初是一個文學理論的命題，能否上升到美學命題，對命題的外延和內涵得做非常明確的界定，繼承與發展的問題是我們需要重新審視的問題。

上海社會科學院思想文化研究中心胡俊提到了美國堪薩斯州大學的朗洛伊絲教授的典型與神經加工的流暢性實驗，得到的結果是32張照片的合成人像美麗評價得分最高，這至少證明了美與典型性或常模之間是存在關聯的。申平認為，審美加工也許反映了經過進化的大腦功能。首先，某種刺激導致厭惡或害怕，其次，這種刺激還有能激活獎賞機制的潛力，這些是形成美的特質的必要條件。 一個關于典型性與美的常見問題，如典型的蒼蠅美不美這個問題，對于昆蟲學者，典型的蒼蠅絕對是非常美的，但如果你覺得它是臟的，有害怕心理，那誘導美感的概率幾乎為零。上海大學郭景康指出，審美是有物質基礎的。美是不是一定有物質基礎呢？他認為美是類似于毫米、厘米、分米、米這樣的度量單位。吉林大學李志宏提出的問題是典型性究竟是在客體上，還是基于主體的判斷。典型的美麗的圖片是合成的，有可能是因為人腦中認知模塊的典型性形成的，而后到生活中去尋找對應的物。

陳軍指出，美很復雜。第六感、美夢是人腦中產生的、不是一個回應。“情人眼里出西施”說明美不單是個典型性及認知問題，和共情有關。申平指出，審美判斷可以包含共情，應該還和經驗與記憶有關。

西南大學趙伶俐則指出審美的最高境界恰好是打破模式和典型性。大腦中樞對外部刺激的反應和人的主觀能動性、審美鑒賞能力非常相關，客體具有典型性，人不一定就能產生美感，美感既有共性，又有個性。

(二)美感的層次、快感與美感的區別以及美感的產生

陳軍從畢加索藍色風格的畫、立體主義風格畫說起，一般人初次接觸這些作品不容易產生美感。從畫的市場價值到美的判斷這是認知調節。另外，一幅作品有藝術性也不等于說其有審美性。從這一問題出發，學者們進而引出了美感的層次性問題，包括本能層(直覺型)、共情、價值調節等獲得的美感。

趙伶俐指出，聽音樂，首先悅耳而后才能悅心，沒有快感就沒有精神的美感。美感這個概念要看在什么意義上使用，現實的功利水平上得到的是快感。審美的焦點在于有沒有美感產生，沒有美感產生就不叫審美。美感如何產生，這是一個相當復雜的問題。審美研究者需要理論的儲備，包括哲學、生物學、生理學、醫學、神經學、社會學、心理學及其他人文科學的知識。從哲學看，需要有對人性的理解、對最完美的人性的理解，美感背后是崇高的人性。為什么有的人能夠為了共產主義事業赴湯蹈火，甚至不惜犧牲生命，這些高尚的人是為了什么，也許他們腦中有對“犧牲”的壯美的理解。此外，美感如何產生這一復雜問題也需要全新的實驗手段來解決。

申平指出，美感研究不僅是哲學、美學課題，也是一個生物學課題。對果蠅的相關研究表明，果蠅不需要有實踐，即可產生愉悅感。譬如，果蠅雖從來沒有聞過香蕉味，但若濃度適宜，它就知道好的食物來了。至少可以在三個層面上研究愉悅感或美感，即基因層面、細胞層面和神經網絡層面。美感可以在對令人愉悅的刺激進行深加工后產生。愉悅感與美感的關系，可以粗略地形容為草莓和巧克力草莓的關系。對某種愉悅刺激加工后，能否誘導美感，與大腦處于的狀態及過去經歷和經驗有很大關系。胡俊的問題是經過一天緊張的勞動帶來的充實的愉悅感，和我們受到某種刺激產生的愉悅感(快感)其感神經加工的過程是否一致？這個問題是研究者需要認真思考的問題。

(三)個體審美發生、審美活動的腦機制問題

審美如何審？《自然雜志》編審林風生談及《審美的腦》一書中提到的鳥類的昂貴展示，如孔雀的尾巴受不斷增強的選擇壓力的驅使而形成，孟加拉雀的鳴叫是在由野生到家養的壓力放松情況下產生的，由此，林鳳生的思考是美有可能是貴信號，不同信號如何整合是腦科學研究的熱門話題。上海社會科學院思想文化研究中心周豐認為，美不存在一個實體，美在物和事的運行之中。“虛靜”“坐忘”“凝神”“孤立”“靜觀”這些詞都是以主體“我”為中心引出的概念，但是今天的科學研究是以神經元的活動為起點，實驗為手段，“我”的主體邊界被打破了。周豐還談到審美經驗是生成的，一個人第一次見到狗，頭腦中會有狗的像儲存，這就為以后認識狗提供了原型，“像”就成了審美活動中意識層面的認知加工載體。國內較早提出“認知美學”的專家、吉林大學李志宏提出了“審美認知模塊論”假說，認為特定的形式知覺、意義領悟、情感反應久而久之會形成特定而穩定的神經聯系，可稱之為認知模塊，在某種情況下，如人對形式的直接的情感反應即是直覺性的美感，這時，一般認知模塊就轉化為了審美認知模塊。河池學院周淑婷從敘事研究入手，談及敘事發生時提到了感官獲得的穩定的信息流以及隨之而來的大腦的加工是敘事發生伸出的第一根觸角，后面的敘事發展將踩在這第一根觸角之上繼續發展。周淑婷所說的敘事發生的“第一根觸角”是原初經驗的意思。重慶師范大學美術學院丁月華的思考關注了兩個問題：一是個體審美發生是指人如何從常態心理進入審美心理狀態，即審美體驗的產生；二是原初獲得的經驗即個體從出生后日漸習得的經驗(李志宏假設的“認知模塊”、周豐所說的“像”)，和審美經驗以及審美活動中頭腦中調取的經驗之間存在怎樣的關系。

三、認知神經美學研究與文學藝術實踐和審美教育相關的思考

在音樂實踐與教育方面，中國科學院心理研究所研究員杜憶的發言側重于從音樂對人的認知、情感等方面的作用來切入，聽者喜愛的音樂可以強烈地激活其大腦中跟加工情感相關的邊緣系統，包括加工情緒的杏仁核，以及跟音樂記憶相關的海馬體。人對音樂的喜愛程度可以通過控制大腦中某一個腦區的興奮程度而被操控。音樂可以改變認知，如提高空間推理能力、執行功能、言語記憶能力、閱讀能力、數學能力等。能在一些標準化的智力測試中獲得更高的得分，還可以提高言語加工能力，特別是在嘈雜環境下的言語認知能力。音樂還可以延緩大腦的衰老。

福州大學人文學院陳麗君的報告題為“聽古典音樂真的會變聰明嗎？——莫扎特效應的元分析”，研究的目的是想找出不同文獻中提到的可能存在的共同影響因素，比如性別、年齡、文化、不同認知任務等。總的來說，莫扎特效應顯著為中效果量(g=0.31)，意思是有效，但效果并不是很大。對于兒童，莫扎特效應十分顯著，對于成人來說一般；相對于東方被試來說，該效應在西方被試身上更為明顯。

重慶師范大學音樂學院文琪對音樂審美素質測評項目進行研究，以期待音樂審美素質測評能夠為提升學生的審美和人文素質教育提供參考。

在文學方面，西南大學教育學部高淳海的研究以中國文化作為背景，利用中國古代七言絕句作為實驗材料，使用功能性磁共振成像技術，記錄了中國被試對中國古典詩歌進行審美時的大腦活動狀況，從神經美學的研究視角，對文學審美的機制進行了初步探索。

在美術創作與教育方面，丁月華“中國畫的大眾審美經驗ERP事件相關電位分析與美育對策”的發言指出，實驗數據表明被試的審美經驗主要是以寫實為美，與中國傳統的寫意畫的創作趣味和品評趣味是極其不同的，中國傳統藝術中的寫意精神的領悟是需要大眾藝術教育來實現的。西南大學教育學部李健的觀點是，繪畫是繪畫者自我生命和心靈的藝術化投射，是以審美為基礎的創造過程，應從物理場、心理場和文化場三個方面做好繪畫教學美學場域的建構。

在設計實踐以及日常生活審美方面，趙伶俐發言的主題是其團隊完成的“橫豎線條錯覺質疑與論證”。這個話題來自德國心理學家和物理學家赫爾姆霍茲正方形線條實驗得出橫寬豎窄的視錯覺效應，這個效應成為了后來服裝美學的重要定律，并成為女性著裝的普遍常識，可以說是服裝設計評價和服裝美感判斷的一個標準，即體型較胖的穿豎線條，體型較瘦的穿橫線條。這個結論幾乎沒有人質疑，英國彼得·湯普森2011年對200名女性的旗袍形服飾實驗提供了反證。趙伶俐團隊的實驗表明，在實際服飾實踐中兩種效應都存在。這部分也涉及錯覺，錯覺在心理學中是指人對客觀事物不正確的知覺，在科學里面是要排斥這種知覺，而美學和藝術常用的鑒賞手法和創作手法就是錯覺。阿恩海姆《視覺思維》里指出，在感覺階段就有思維，大腦對信息的審美認知加工以及審美反應、審美取向、行為反應是視覺圖像設計美學、服裝設計美學、廣義的美學和藝術學值得深度研究的課題。

四、認知神經美學研究和人工智能相關的思考

東北電力大學孟凡君認為認知神經美學主要以認知神經科學為基礎，需避免身心分離，心腦分離。吉林大學文學院李偉的演講“認知神經美學與身體化認知”強調身體的參與性，人的身體習得和人工智能學習的差異問題是需要思考的。東北師范大學滕銳從新藝術媒介傳播載體形式的創新與發展新媒體作品分析入手來看藝術信息新的互動、傳播與交流方式的可能性，并分析了在今天的技術條件下新的審美關系絕不是人和機器的簡單相加，而是數字媒介手段下的智能聯結所產生的一個新的意義主體。沈陽師范大學趙耀指出當前背景下的人工智能依舊不能完全復制人類的幻想與想象，也難以實現對人類經驗中所包含的價值性因素的替代，因此尚未能夠從根本上改變人類的審美認知結構，但是，人工智能的虛擬現實功能卻能通過對人類經驗的不斷擴充來持續更新人的審美體驗，這一點是值得警惕與關注的。

人工智能的發展是希望像人那樣深刻地全面地去感覺世界。李志宏、馬馳的觀點是未來的機器人發展是朝向具有人的審美功能這個方向進行的，重要的是編寫審美程序。腦科學的發展可以推進審美態度的理論研究的進一步深入。

趙伶俐指出人工智能包括遠程信息接收與加工、遙感等研究，審美研究應保證實驗場景的同步與真實性，包括大數據的使用。打開審美的生成機制大門，思考人工智能的對象意識與自我意識，或許就是人工智能發展的方向，未來止步的方向，人類需要自覺保留這種神秘的、獨特的認知欲望和激情。

大會的主持人吉永華對會議做了總結，從幾個方面歸納了這次會議的論題：一是共情社會構建與三觀的問題；二是創新驅動發展，沒有美學的概念，創新設計不可能養心、養眼、養腦；三是心理健康問題，對人類來說，快樂感覺消失的后果很嚴重。社會需要腦科學和認知神經美學的研究成果。對生命科學研究來說，審美的生理學基礎與機制連接具有很大的挑戰性。相關的研究發現腸胃道的菌落與神經系統的生長發育以及腦的高級活動如認知有關系。腦科學研究的突破點就是腦的思維活動和審美活動。關于腦的功能，生命科學界還有很多問題沒有搞清楚，比如說當我們的視覺和聽覺接到信號以后，這個視覺信號和聽覺信號在腦子的某一個區域聚集了，從聚集的這一塊兒又開始分散了，通路在哪里？全腦神經工作空間是一個很大的研究空間。對人性的全面理解，是認知神經美學研究的前提。可以說，這次會議是人文學者和科學家的對話，試圖建構文理交融的共同話語體系平臺，為美學研究開辟了新的契機。