往左走,还是往右走?买好看但更贵的,还是买相对一般但便宜的?……我们生活在一个充满矛盾、未知以及多样性、不确定性的世界里。早就有科学家指出,没有哪一项基础科学的研究目标比了解人类如何思维、解决问题、做出决定,如何改进我们解决问题和制定政策的能力更有前景、更为重要。
日前举行的“果蝇?猴子?这和脑科学有什么关系”科普大讲坛上,科学家揭示了抉择“司令部”的所在,解读了抉择的大脑机制,并表示抉择是大脑智力活动的中央舞台,研究抉择行为能让我们更好地了解我们的大脑。
何时好难抉择?
中国科学院院士郭爱克从1999年起,就开始研究果蝇的抉择机理。果蝇是研究生命科学的“万能钥匙”,其复眼视神经识别物体的原理与人类视神经十分相似。
通过在果蝇面对某一图案时给它激光热刺激作为惩罚的方法,郭爱克课题组可以使果蝇记住某一种颜色、形状的图案是危险的,而另外一种则是安全的。而当给果蝇呈现出相矛盾的图像,即危险的颜色加上安全的形状,或者安全的颜色加上危险的形状时,则可以明显感觉到果蝇也会陷入“两难”境地。他们发现,随着颜色的加深,颜色对抉择的影响权重愈加增大,果蝇在各个方向停留的偏好性会呈“S”形曲线。
2006年,又有科学家让猴子进入“两难”境地,观察它们的选择情况。科学家们准备了两种饮料,一种猴子非常爱喝,但只给少量;另一种猴子不太爱喝,但给大量。他们想看当两者比例达到多少时,猴子愿意放弃好喝的饮料而选择不好喝的。结果发现,拐点出现在1a=4b这个点上,也就是说,如果不好喝的饮料的量达到好喝饮料量的4倍,猴子愿意选择不好喝而量大的饮料。
郭爱克表示,这也正好是果蝇的偏好判断曲线上的拐点,这一看似“巧合”的发现让他非常兴奋,或许1a=4b就是人们在漫长岁月中通过不断记忆、抉择、进化取得的智力的一种表现形式。
“脑币”来编码“价值”?
不管是颜色、形状还是味道,在大脑的抉择系统中,必须把它们换成统一等价物才能进行比较抉择。大脑中有没有这样一种等价物?郭爱克表示:有,那就是多巴胺。
多巴胺是一种神经传导物质,用来帮助细胞传送脉冲的化学物质。这种脑内分泌物既是天使,又是魔鬼,它能传递兴奋及开心的信息,又与各种上瘾行为有关。
同样一个苹果,为何对于不同的人来说编码的价值不同呢?这是因为在每一个抉择拐点上,人类的大脑能好大限度地调用我们全部知识和经验积累去表征价值,这些经验包括我们这个物种在演化中学到的、在个人的人生道路上学到的、在我们历史和文化中学到的。
有了多巴胺来编码价值,大脑如何指导个体从多个备选方案中选出好优并付诸行动,这一神秘又有趣的问题就多了一种答案——当我们面临抉择时,被选择物的价值就转化成一定数量的多巴胺,量越大的人们就越可能朝这个方向做出选择。这个过程与人们日常生活中的交易行为类似,因此,郭爱克又把多巴胺称做“脑币”。
除了价值编码,抉择在大脑中还涉及信息注册、运动执行等若干步骤,这些脑功能区之间联系构成了抉择行为相关神经网络。因此,当人们了解了抉择这一神经过程的发生和调控机制,就将在理解人类行为理性的来源上迈出一大步。