发布时间：2019-07-03
早上起来，我们会对着镜子梳妆打扮，让自己美美的开始新的一天。逛街时我们会对着镜子试穿各式各样的新衣服，乐在其中。可以说，镜子已经融入我们的日常生活，以至于照镜子早已经成为一件习以为常的事情。可是，就如同恐怖电影里常有的桥段，突然哪天我们在镜子里看到的不是自己，你一定会惊悚得倒吸一口凉气。细思极恐之后，一个以前觉得理所当然，现在却要“怀疑人生”的问题出现了：为什么我们知道镜子里面的就是自己呢？这个问题可不简单，因为它背后意味着我们人类大脑最重要的高级认知功能之一——自我意识。
意识是人类大脑最高级最神秘的功能，也是科学家研究大脑的终极目标。自我意识，顾名思义，就是对于自我的认知，将自己与环境中别的事物个体区分开的认知。对于人类而言，自我意识可以包括多个层面。首先，我们有对于自己身体的认知，明白自己身体各部分的状态和所处的位置等；其次，我们有对于自己心理状态的认知，明白自己的情绪性格能力等；还有就是对于自己在社会中所处的位置的认知，明白自己和他人的关系等。自我意识也是人类其它很多高级认知能力的基础，只有认知了自我和非我，才会有语言交流，才有“你”、“我”、“他”；只有认知了自己和他人，才会有的所谓的“羡慕嫉妒恨”等情绪。因为人类有语言，所以想判断一个人是否具备自我意识看起来并不是什么难事，我们可以通过直接发问来判断。那么，问题来了，人类新生的宝宝有没有自我意识？婴儿不会说话，我们怎么样来判断婴儿的自我意识呢？该镜子发挥作用了，科学家们想出了一个办法，当宝宝入睡的时候，在宝宝的脸上涂上无毒无味的颜料，醒来后的宝宝如果在镜子前用手去抓脸上的颜料并试图擦掉，我们就认为宝宝具备了镜像自我识别的能力，这种能力可以用来反映自我意识。这种测试方法就叫做镜前的“标记测试”。通过这种测试，科学家们发现人类的自我意识并不是与生俱来的，婴儿一般要到两岁才能通过“标记测试”，这就是为什么我们经常会看见小宝宝和镜子玩得很高兴，他一定是把镜子里面的宝宝当成自己的小伙伴一起玩耍了。这样看来，我们的大脑发育需要发育到一定程度才会具备自我意识。
说过了发育，那么进化呢？在物种的进化过程中，自我意识又是怎么样的呢？我们家里养的小猫小狗小鸡小鸭们会照镜子吗？常常有这样一种说法，黑猩猩相当于五岁小孩的智力。笼统的比较智力这种说法显然不太严谨，但人们不禁会想，那么黑猩猩具备自我意识吗？实际上，科学家们早就研究了这个问题，“标记测试”就是检验动物是否具备自我意识的好办法，黑猩猩，大猩猩，倭黑猩猩等少数几种类人猿中的部分个体可以通过测试并表现出自发的照镜子的行为。既然有了“标记测试”这么好的办法，那么“是骡子是马都拉出来遛遛吧”。科学家们测试了很多的其它动物，其中还真不乏有通过测试的，比如公认很聪明的海豚、大象还有喜鹊。可是呢，“标记测试”用在这几个动物上有点问题，因为它们都没有可以抓脸的手啊，只能各出奇招了，大象的鼻子、海豚的鳍、喜鹊的嘴。于是呢，这种略带点想像空间的“标记测试”结果还到底适不适用就是个问题了。另外，因为观察的个体太少，实验结果也缺乏重复。那么，这几种动物到底有没有自我意识这个问题我们姑且放在一边，因为科学家们最关心的还是猴子会不会照镜子。原因不说自明，猴子和我们人类都是灵长类，进化上最接近，大脑的结构和人也差不多。科学家们使出浑身解数研究了几十年，找了好几种猴子，给猴子看各种大小形状的镜子，甚至一出生就给猴子看镜子，可惜之前的研究中没有猴子通过了标记测试。因此一般大家都公认只有人类和少数类人猿具备自我意识。
这个时候，问题又来了，从进化的角度上看，我们人类的所有生物学特征应该都在进化上有迹可循，可以追根溯源。如果以照镜子的标准来评判自我意识，那么从猴子到类人猿这一步的进化过程中，自我意识哪来的呢？从无到有凭空出现的？也许猴子有自我意识，只不过镜前“标记测试”这个方法有问题，不能够体现出猴子的自我意识呢。这里还有另一个线索，猴子虽然通不过“标记测试”、不会照镜子，可是猴子会用镜子。打个比方，如果你在猴子的侧后方放一根香蕉，猴子可以通过看镜子里面反射的影像来获取身后的香蕉；如果猴子从镜子里面看到后面有别的猴子或人过来，他会转身去找过来的猴或人。其实，不只是猴子，还有别的一些动物，比如鸟类，也会利用镜子当工具来找寻身后或者别处直接看不到的物体。就是说，猴子知道镜子里面的空间和自己所处的空间的对应关系，可他唯独就是不知道镜子里面的是自己。也许利用镜子当工具找东西和自己照镜子是两个不同层面上的大脑功能？这听起来有点奇怪，但有一点，科学家们意识到猴子也许是研究自我意识的进化起源和大脑机制的一个关键切入点。
中国科学院神经科学研究的研究团队想出了一个妙招。他们让猴子坐在猴椅上面对镜子接受训练，训练中利用高功率的激光笔照射猴子的脸部。该激光会在猴子脸上照出一个光点，并伴随有轻微的刺激性热感，从而引导猴子抓脸上的光点（图1）。因而，猴子可以在镜子面前看见自己用手在抓脸上的光点。经过2到5周的训练，猴子就学会了镜中光点和自己脸上光点之间的关联，当换用低功率不产生感觉的激光照猴子的脸部时，猴子在镜子面前仍然可以准确的触摸到脸上的光点。经过训练的猴子可以成功通过镜前“标记测试”。在该实验中，7只经过训练的猴子中，有5只表现出了典型的照镜子的行为，即能识别镜中的自我，例如在镜子面前用手触摸脸上的颜料标记之后，会看一看、闻一闻、舔一舔手指，就好像在想“我的脸上有什么东西？”。他们还会进一步的自发利用镜子观察自己身体上平时看不到的部位（图2）。这个研究是科学家第一次证明猴子可以通过镜前“标记测试”，看起来猴子的大脑中已经具备了识别镜中自我的基本“硬件”，只是需要恰当的训练来获取必须的“软件”从而实现自我识别。在这个研究中，实验人员让一只猴子从无到有的表现出自我意识，那么科学家们就可以采用核磁共振等实验手段实时监测猴子大脑的活动，看看自我意识的出现在大脑活动上是如何体现的，换句话说，自我意识的大脑机制就可以在猴子上面进行研究。
图1 利用高功率激光笔将红光点照射到猴子脸上，产生热感诱导猴子在镜子前触摸脸上的光点
图2 经过训练的猴子通过了镜前的“标记测试”（左图），并在镜子前表现出自发的照镜子行为（右图）。
这一研究成果却进一步引发了争议，认可的人认为这一发现填补了高级大脑功能进化上的一个空缺，并且我们可以用猴子来研究自我意识产生的神经机制，反对者则认为人类的自我意识是自发产生的，而经过训练的自我意识不过是一种简单的条件化的反应，通过测试的行为是人为诱导的，不代表真正的自我认知。实际上，这已经不是第一次有这样的争论了。上世纪八十年代，有科学家通过训练让鸽子通过了镜前“标记测试”，提出鸽子也具备自我意识，并且自我意识就是一种学习的产物。对于这一项鸽子研究的争论一直持续至今。实验的争议只能通过实验来解决，中科院神经科学研究所的研究团队重新设计了实验方案，他们将恒河猴“学习使用镜子当工具”和“使用镜子来看自己”两部分，区分开来。这次，他们不再将激光点投射到恒河猴的脸部进行训练，而是将激光小红点打在恒河猴身边的硬纸板上，让它只能通过镜子看到光点，然后根据镜子里的影像来追踪并抓到纸板上的红点（图3）。当训练的3只恒河猴都能很精准的利用镜子影像触摸到纸板上的光点后，实验人员将光点移到猴子的脸上，发现3只猴子都能很准确的触摸脸上的光点，进而自发的通过了镜前“标记测试”，并表现出典型的照镜子的行为，即利用镜子检查自己身体上本来看不到的部位。这一次，他们再次证明了恒河猴确实具备镜像自我识别的能力，并且这种能力是只训练过利用镜子当工具的猴子自发表现出来的。更重要的是，这个实验也让科学家们意识到，哪怕最经典的测试，也可能有它的局限性。就拿镜前“标记测试”来说，如果一种动物无法通过测试，可能只是因为它不会使用镜子，而不是没有自我意识——如果改进或创造新的测试方法，或许人类会发现，更多身边的动物朋友，都和自己一样，具有自我意识。
图3训练猴子利用镜子当工具来触摸身边纸板上的红点。
实际上，对于研究自我意识，科学家们已经想了其它的高招。有一个经典的实验叫作“橡皮手效应”，简单来说，就是在被试者的真实的手臂的边上放上一个形状位置大体相近的橡皮假手，被试者真实的手臂被遮挡起来，只能看见橡皮手。这时，实验人员同时用毛刷刺激真实的手臂和橡皮假手，经过一定的时间，被试就会产生错觉认为橡皮手是自己真实的躯体，当实验人员用力敲击橡皮手的时候，被试者会缩回自己真实的手臂。“橡皮手效应”还可以拓展到整个躯体，有科学家尝试了一种“灵魂出窍”的实验，给被试者带上一个虚拟现实的眼镜，里面看到的是经过摄像头拍摄处理后的自己身体的背影，对被试者后背用毛刷等进行感觉刺激，同时虚拟现实眼镜中同步可以看见对于虚拟身体的刺激，一定时间的训练后，被试者也会产生错觉认为眼镜里看见的就是自己真实的躯体，对虚拟身体的虚拟操作也会引起被试者真实身体的反应。“橡皮手效应”和“灵魂出窍”反应出了一种对于身体的自我认知，也可以代表某种程度的自我意识。现在，科学家们也在尝试将这些实验方法用于研究猴子。我们可以拭目以待，看看“孙大圣”还能带给我们什么神奇的表现。
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