超越性思維或能塑造大腦,幫助青少年找到自己的人生目標和意義。
我接觸過的每一位青少年,無論智商高低,也無論社會或經濟背景如何,都具備“心理時間旅行”能力,即理解自身目睹和經歷之事的能力。我和我的同事仔細聆聽青少年的內心想法,并用神經影像掃描儀觀察他們大腦的活動情況。我們發現,靈活地從對當下的思考轉向對過去、未來以及其他任何情境的思考,似乎真的能夠塑造青少年的大腦。有數據顯示,在這種廣泛、情感強烈且具有反思性的思考過程(我們稱之為“超越性思維”,因為它超脫當下)中,關鍵的腦神經網絡系統以復雜且動態的模式發生“激活”與“抑制”,并使得彼此之間的連接得以生長和強化。
這種新發展起來的抽象思考能力,讓青少年得以理解自身、家人、朋友乃至整個社會,還能讓他們暢想自己在這個世界上可能所處的位置。隨著時間推移,這種超越性的思考能夠構建起年輕人應對逆境的韌性,引領他們踏上一條更好的道路,擁有一個在生活、工作與人際關系等方面都能獲得滿足感的未來。
隨著功能性磁共振成像(fMRI)的進步,神經科學家能夠追蹤人在不同心理狀態下大腦特定區域的“激活”或“抑制”。這項技術通過監測大腦血流變化,讓我們得以在大腦中探測情緒的痕跡。這不僅包括恐高或對變質食物的厭惡等基本情緒,還包括與個體自身、文化觀念以及人類世界相關的“社會”情緒。
fMRI研究早期的一個意外發現是,即使一個人在掃描儀中安靜休息,其大腦的關鍵區域也會以協調的方式激活。其中一些區域是人體代謝最旺盛的組織,消耗的葡萄糖和氧氣甚至超過了肌肉。為什么這些勞動密集型的腦區會在休息時被激活?答案是,自由形式的反思性思維極其重要。

2001年,圣路易斯華盛頓大學醫學院的神經科學家馬庫斯·瑞科及同事首次描述了“默認模式網絡”,其組成腦區大部分處于大腦的結構核心。我們現在知道,“默認模式網絡”對個體的自我意識至關重要。當一個人沉浸于白日夢,回憶過去有意義的事件,或者試圖理解復雜問題時,其“默認模式網絡”會變得活躍。2001年后的許多研究表明,“默認模式網絡”還能幫助我們體驗同情、感恩、敬佩或敬畏等情緒,并達成富有想象力或創造力的成就。當我們不關注外部世界時,我們并非真的閑著——實際上,我們正在編織故事、構建信念、想象未來。我們在時間與可能性中穿梭,創造新的想法并從自己的經歷中提取意義。
在專注于目標導向的活動時(例如填寫稅務表格或接住一個球),“默認模式網絡”會平靜下來。這時,“執行控制網絡”會啟動,幫助我們保持專注并完成任務。在21世紀初期,加利福尼亞大學舊金山分校的威廉·W·希勒和加利福尼亞大學洛杉磯分校的盧奇娜·烏丁等人發現了第三個網絡——“突顯網絡”。“突顯網絡”連接感知身體內部狀態的腦區,例如它會讓你知道你胃疼。此外,“突顯網絡”還參與處理某些喚起反應,比如在路上看到一條蛇,注意到你喜歡的歌曲正在播放,或者意識到自己在解數學題時犯了錯誤。
經過反復嘗試和摸索,我確定了一種非常簡單的實驗范式。我們與受試者分享簡短的紀錄片風格的故事,先是在私人訪談中講述故事,然后在他們躺在fMRI掃描儀中時再次分享。通過比較個體在討論感受時的心理反應與掃描儀中顯示的神經活動模式,我們開始將人們的情緒、對世界的思考方式與潛在的神經生物學機制聯系起來。我們的第一篇論文于2009年發表,當中報告了一些非常深刻的發現。
當受試者在掃描儀中告訴我們,他們被我們分享的真實故事深深打動時,我們觀察到了腦干的激活。腦干的活動遠低于意識層面,該腦區對維持意識以及心率等生存所必需的生理機制至關重要。同時,我們還發現了島葉的興奮(島葉是“突顯網絡”的一部分,能夠感知身體內部信號,例如運動、戀愛或恐懼時的心跳加速)以及前扣帶回皮質的活躍(這是大腦連接的一個重要樞紐,在情緒、動機和學習中起關鍵作用)。此外,我們還觀察到“默認模式網絡”中后內側皮層的激活,這些位于頭部后方中部的廣泛腦區與某些意識狀態相關,例如當一個人從淺麻醉進入深麻醉時的意識狀態。
總而言之,我們證明了一些學者此前提出的假設:盡管產生敬佩與同情等社會情緒需要基于他人的經歷、意圖、信念、價值觀、故事、歷史以及想象中的未來進行復雜推斷,但同時也需要調用許多維持我們生命存續的基本大腦系統。“突顯網絡”不僅能感知身體信號,還對各種情感(包括個人能動性的感受)起重要作用。它讓你所思考的事物看起來相互關聯,令人感到愉悅、美好、痛苦、厭惡、有趣或緊迫。當你注意到自己在意的事物時,它會給你一陣觸動。它有助于決策和認知,權衡信息的相關性和緊迫性,促進不同思維模式之間的切換。
經過多年的實驗和理論研究,我繼續探索復雜的社會情緒如何在大腦中運作,并最終在2014年成立了自己的實驗室。通過在中國北京和美國洛杉磯進行的一系列研究,我與學生楊曉飛記錄了文化背景如何影響人們體驗社會情緒(如敬佩和同情)的大腦處理過程。與當時的博士后達爾比·薩克斯比合作,我們發現個體在體驗社會情緒時的大腦反應存在差異,并且通過人們在訪談中的言語方式能夠預測他們的神經處理模式。
與當地青少年及一批杰出本科生的合作讓我開始思考,青春期復雜的激素作用以及新的社會情緒抽象思維能力如何在青少年的大腦中相互交織并協同運作。正如我們之前的研究所揭示的那樣,情緒處理因人而異并受文化影響,這表明個體至少一定程度上是在學習如何體驗復雜的情感經歷。而且,我們可以通過訪談與fMRI相結合的方式來捕捉這一學習過程。最終,我與我的學生麗貝卡·戈特利布、楊曉飛以及其他成員一同啟動了一個極具挑戰性的項目,旨在探究青少年賦予事物意義的方式如何與大腦機制相關聯,以及這些思維模式如何隨著時間的推移塑造他們的大腦。
2012年,我的研究團隊從洛杉磯的公立高中(這些學校服務于種族多元化且低收入的城市社區)招募了65名14至18歲的學生,開啟了一項針對思維與大腦發育的長期研究。我們推測,這些年輕人極有可能正在面臨錯綜復雜的挑戰,并且,他們可能受獨特的生活環境影響,能更敏銳地察覺所處社會環境的復雜性。研究中,我們向他們展示了來自世界各地青少年的視頻,并就他們的反響進行了訪談。同一天,我們還對這些青少年進行了三種類型的大腦掃描。兩年后,又進行了一輪掃描。在接下來的三年時間里,隨著他們中的大多數人步入20歲前半段,我們通過在線問卷和電話溝通的方式進行了跟蹤調查。

所有參與研究的青少年或多或少都會談及“更廣闊的全局”——即他們從一個故事中汲取的教訓,尤其是當他們被故事深深打動時。例如,我向參與者之一的青少年艾塞拉展示了一段關于馬拉拉·尤薩夫扎伊的影片。影片拍攝于她12歲的時候,當時她被禁止接受教育,但仍決心繼續學業。我問艾塞拉這段故事讓她有何感受。她說:“這個故事讓我很受觸動。她一心想成為醫生,繼續學業,但她知道求學之路會異常艱難,所以她感覺非常悲哀。”
艾塞拉再次停下來,開始思考。她的目光先是從面前電腦顯示屏中馬拉拉的身影上移開,轉向我辦公桌旁窗外的那棵樹。隨后,她又轉過來面向我,繼續說:“仔細想想,我真的很憤憤不平。在這個世界上,總有一些人不希望別人受教育,而且還想阻止他們的發展。不過……她的故事好像在激勵著我要更加努力學習。這樣的話,或許我就能阻止這些事情發生了。每個人都有受教育的權利,每個人都有權選擇自己想要走的路。”
我點了點頭。停頓片刻后,艾塞拉繼續說:“這種力量令人震撼……這讓我想到自己的求學之路。我是怎樣渴望能上大學,怎樣希望有朝一日能成為一名科學家。進一步來說,真正觸動我的是并非每個人都有機會去追求自己的人生,去接受教育,或者按照自己的意愿生活。”
艾塞拉先是對馬拉拉經歷中的具體細節有了共鳴,之后跳出了這些細節,轉而去思考這件事在個人和道德層面的意義。我們發現,所有參與研究的青少年都能進行超越具體情境細節的思考,但一些像艾塞拉這樣的學生,在這方面的表現遠超其他人。訪談結束后,我們讓每位學生在fMRI掃描儀中靜靜地躺了約10分鐘,以便評估他們大腦各個網絡之間的交互作用。我們還進行了所謂的彌散張量成像,借此測量大腦自質纖維束的變化,這些纖維束是大腦不同區域之間信息傳遞的通道。最后,我們獲取了高分辨率的大腦組織影像,以評估不同腦區的體積。
打個比方,如果把大腦比作一個國家,fMRI掃描測量的就是每個“城市”的活躍度,以及“城市”之間的往來交流情況;彌散張量成像則評估的是連接這些“城市”的道路質量;而高分辨率結構影像相當于對每個“城市”的基礎設施狀況進行考察。將這些測量結果綜合起來,我們就得到了一幅大腦隨時間變化的連貫圖景。我們發現,這種變化可以通過青少年在初次訪談中展現出的超越性思維傾向來預測。
我們給這些青少年分享的都是很扣人心弦的故事。那么,這些年輕人會在多大程度上被激發,去探尋這些故事的深層意義呢?我們的研究發現,他們越是努力思考那些宏大的問題,在兩次fMRI掃描間隔的兩年時間里,其“執行控制網絡”與“默認模式網絡”之間的協調性增強就越顯著。這一發現表明,隨著時間推移,青少年的超越性思維傾向或許有助于這些關鍵的大腦網絡更高效地進行信息交流。
隨著艾塞拉和其他青少年繼續成長,他們會在日常生活中帶著這種超越性的思維傾向,花時間、下功夫去思考自己的所見、所感以及所學內容,進而鍛煉大腦各網絡之間的連接。進一步研究發現,在首次和二次腦部掃描間隔的兩年時間里,他們越是傾向于使用超越性思維,連接各個腦網絡的纖維束的穩固性也越強。
青少年越是努力從故事中思考全局,并汲取深層的教訓,他們的大腦在接下來的兩年中就越能得到顯著發展。超越性思維似乎能夠加強“默認模式網絡”與“執行控制網絡”之間的溝通,減緩灰質的流失,甚至在物理層面上促進大腦的構建。這種多面化的腦部發育又預測了更高的身份認同發展程度——研究顯示,身份認同的發展程度能通過青少年對“自己是誰”以及“自己秉持什么價值觀”的思考程度來測量。最重要的是,這些研究結果與我們所測量的青少年的智商、家庭經濟狀況、父母的教育水平均無關聯,也不因性別或種族而有所差異。
在首次接受訪談和腦部掃描大約五年后,這些青少年已步入成年早期。當初表現出更多超越性思維、大腦發育更明顯的年輕人,對當前生活的滿意度也更高。例如,他們會表示喜歡自己如今成為的樣子。我們發現了一項極具深遠意義的結果:青少年愿意投入精力進行深度思考和意義構建,這一傾向本身或許就是促進大腦發育的重要因素,良好的大腦發育又為幸福感提供了支持。
我們的研究結果與近期青少年心理健康方面的研究成果具有協同性。目前正在進行的臨床研究所涉及的大腦網絡與我們所發現、受超越性思維支持而發展的大腦網絡相一致。
例如,哈佛大學的卡泰麗娜·斯塔姆利斯主持的一項研究報告最近稱,大腦回路連接較弱的青少年在面對新冠疫情帶來的壓力時,更容易受到情緒的影響。此外,華盛頓大學的帕特里夏·庫爾領導的另一項基于大規模長期數據的研究發現,疫情帶來的壓力與青少年大腦皮層變薄程度的增加以及時間的提前有關聯。雖然這些研究結果與我們的發現之間的關系復雜且微妙,但總體而言,它們指出一個可能性,超越性思維或許可以促進與心理韌性密切相關的大腦皮層的結構性生長及網絡連接的增強。
在患情緒障礙的群體中,可能出現的情況是他們的思維較難在不同的思考模式間靈活地轉換。這一觀點一直是兒童精神病學家丹·西格爾關于心理健康的“心智整合”理論的核心。它已有超過25年的發展歷史,且與維諾德·梅農在精神病學領域提出的涉及“突顯網絡”“默認模式網絡”和“執行控制網絡”的腦功能“三重網絡”模型相呼應。患有情緒障礙的大腦可能過分專注于處理任務或者應對威脅,從而陷進了“執行控制模式”,行為上表現為過度擔憂或強迫性工作,這經常與焦慮一起出現。情緒障礙也可能令大腦陷入“默認模式”,表現為對往事耿耿于懷,思緒徘徊不去,無法以目標為導向地行動,而這正是抑郁癥的特征。相比之下,那些能夠根據當下的情境需求,有條理地調動不同大腦網絡的年輕人,或許能更好地管理自身注意力,設身處地為他人著想,進而擁有更良好的人際關系和更高的生活質量。
當參與研究的青少年來到實驗室時,我們還讓他們匯報了在自己的社區目睹或聽聞的暴力相關行為。隨后,在訪談中讓他們講述對這些社會問題成因的理解以及可能的解決辦法。與針對被派往戰場的士兵、患有創傷后應激障礙的個體所做的大腦研究結果一致,我們研究中的青少年如果接觸過暴力事件,其“突顯網絡”中的一個關鍵腦區——前扣帶回皮層就會出現變薄的情況,該腦區與疼痛處理和學習等功能密切相關。令人欣慰的是,我們還發現,那些對自己目睹的犯罪行為能夠更多地從廣泛的歷史、文化或社會背景去思考,而不是簡單地指責當時涉案人員不良行為的青少年——換句話說,就是那些對這一社會問題更能進行超越性思考的青少年,他們的大腦中出現了一種保護效應。我們發現,這些青少年的超越性思考越多,他們的前扣帶回皮層變薄的程度就越輕。
最終,我們認為超越性思維對青少年的心智和大腦而言,或許就如同鍛煉之于身體:大多數人都能做,但只有那些真正付諸行動的人才能從中受益。我們認為,青少年在訪談中展現出的超越性思維越多,他們在日常生活中產生的好奇心和思考也就越多。這些青少年會利用自身強烈的情緒來推動這類思考,而不是陷入膚淺、被動的思考模式。我們的研究強調了當青少年理解社交世界時,他們自身在自己的大腦發育中所起到的作用。
2019年,為了針對性地研究這些問題,我創立了南加利福尼亞大學情感神經科學、發展、學習與教育中心。我們的團隊尤其關注青少年的好奇心,以及他們是否愿意從多個角度思考問題,接納宏大的思想并理解其廣泛的影響。同時,我們也關注教師和學校能夠以何種方式來推動這些思考的發展進程。青少年若熱衷于鉆研那些復雜而有趣的事物,能激發他們去探索宏大且富有情感力量的理念。創新性的學校設計和教學實踐,能夠讓學生選擇和開展開放式、項目式課程,利用他們的興趣來拓寬對新知識、概念、技能和問題的接觸面。這樣的學校會鼓勵學生通過寫作、解決問題、對話以及反思去理解自己所發現的一切,從而獲得支持。
例如,在紐約州一所基于表現對學生進行評估的學校里,伴隨課程的結束,學生們會向教師評審團、評估人員以及其他學生展示所學的內容。與考試不同,這種方法旨在讓學生認識到學術內容的重要性——或者說是“突顯性”。對于剛獲得學習動力的學生,這有助于他們在專注于知識技能的學習和艱難但常具有啟發性的反思之間靈活切換,這些反思能將學習成果與更宏大的理念聯系起來。
下面是其中一所學校的一名學生對芝諾悖論研究項目的描述。他此前在數學課程中從未及格過。在芝諾悖論中,一個人朝著面前的門不斷走近,每前進一步,距離門的路程就減半,但永遠無法真正抵達終點。這名學生說:“我想成為家里第一個大學畢業的人……但我卻從未想過自己能達到那樣的數學水平。我的學校幫助我學會了數學,學會了如何跳出常規思維,用不同的策略思考問題……我花了兩個月的時間來研究一個叫作‘走向一扇門’的問題……它讓我開始思考極限和漸近線的概念。為了思考它,我需要學習分數知識。同時,我對有限與無限的概念產生了濃厚興趣,我能夠把概念與現實生活聯系起來。”
仔細想想看,這個學生將芝諾悖論與自己的生活聯系在了一起。在獲得了所需的特定技能后,他有動力去探索一個極具挑戰性的數學問題,最終對該問題十分著迷。這或許是因為他在專注于數學計算(調用“執行控制網絡”)和思考宏大理念(激活“默認模式網絡”)這兩種模式之間切換時,激發了大腦中的“突顯網絡”,也就是那個會讓人產生“某事與我息息相關”之感的大腦網絡。
在超越性思維中,青少年調動自身的知識、技能以及強大的情緒感知能力,為他們的世界賦予意義。在一段時間里,他們拋開表象與任務,進入一種能安心探索各種想法的精神狀態。在此過程中,他們構建了目標與意義。在這樣的精神空間中,他們設想了各種可能的世界,各種可能存在的自我,思考了不同的選擇和觀點,形成了各種各樣的認知、道德觀念與人生敘事。以上這些,都將推動著他們和我們不斷前行。(圖文由《環球科學》雜志社供稿)
(摘自5月8日《光明日報》)