文化神经科学的进展与展望_神经科学论文

文化神经科学的进展与展望_神经科学论文

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文化与大脑的研究一直分属于人文与科学两个截然不同的领域,二者之间存在着巨大的差异,英国学者斯诺称之为“两种文化”的鸿沟。在科学与人文融合对话的第三种文化的语境下,各种整合跨越自然和社会两大科学领域的理论与方法的综合科学研究正蓬勃兴起。文化神经科学(Cultural Neuroscience)就是这样一门通过整合心理学、人类学、遗传学、神经科学等学科的理论和方法,研究心理、神经、基因过程中的文化差异,并阐明这些过程及其突现性质之间的双向关系的综合科学[1]。具体地说,文化神经科学研究文化价值、习俗、信念是如何塑造脑功能的,它研究人脑的文化能力是如何产生的并如何在宏观与微观的时间尺度上传递。

文化神经科学研究源于两个有趣的“人性”问题:文化特质(如价值观、信念、习俗)是如何塑造神经生物机制和行为的;神经生物机制(如遗传与神经过程)如何促进文化特质的产生和传递。文化神经科学试图阐明文化特质与生物机制之间的双向互动作用。文化神经科学的目的是用文化、心理、神经、遗传协同互动的观点来解释特定的心理与行为现象。

1 文化神经科学的背景

从问题、理论和概念的来源看,因为文化神经科学的研究涉及借鉴和整合人类学、心理学、遗传学、神经科学等学科领域的研究成果,使得文化神经科学能够通过多水平(文化、心理、大脑、遗传)分析发现文化差异。从具体的研究方法、技术和成果的角度来看,文化神经科学直接受益于文化心理学、脑科学、神经遗传学领域的巨大进步。

文化心理在识别能够对人的心理与行为产生影响的各种文化特质(价值观、习俗、信念)上取得了显著的进展。脑科学(主要是神经科学)领域发展出了大量的能够在不同的时空条件下把神经过程与心理过程相定位的技术,包括认知神经科学、社会神经科学、情感神经科学在内的人类神经科学从根本上改变了大脑与心理的研究[2]。在遗传学领域,人类的神经遗传学研究对人类基因组的功能和结构有了更好的认识。同时,神经遗传学发展出了各种把基因定位到神经、心理和文化过程的技术[3]。总之,文化心理学、脑科学、神经遗传学等领域的进步和进展为文化神经科学研究奠定了坚实的基础。在对这些领域的理论、技术、方法的汇聚和整合基础上,文化神经科学将深入探讨基因、大脑、心理与文化之间的相互建构。

1.1 文化心理学

文化特质是人类社会最重要的多样性特征之一,文化心理学在识别这些文化特质方面取得了重大进步。具有文化适应性的行为测量标准的建立,使文化心理学研究可以测量不同文化背景中的心理现象。

第一,文化心理学研究确定了能够影响人类心理与行为的各种文化特质。荷兰学者Hofstede区分了文化的五个维度:(1)集体主义与个体主义;(2)不确定性规避;(3)权力距离;(4)长期/短期导向;(5)男子气/女子气[4]。其中已有大量研究证实集体/个体主义的文化维度在行为水平上对人类的各种心理过程(包括自我概念、动机、知觉、情绪和认知)产生影响[5]。整体与分析性的认知(holistic versus analytic cognition)方式是另一个重要的文化研究构想,用来识别西方人与东亚人之间的思维方式的差异[5]。最后,在塑造个人的自由意志感、选择及其相关行为方面,社会经济地位或者社会阶层是一个重要的文化维度[6-7]。

第二,文化心理学创建了一系列用来研究文化对行为的影响的新方法,如行为调查、情境抽样、文化启动等。行为调查(behavioral surveys)法是一种流行和有效的测量文化特质的手段,常用来建立和验证文化价值观调查,如测量个体主义和集体主义[8]。行为调查研究发现,生活在不同文化价值体系中的人在完成行为调查时会表现出不同的反应偏差风格。比如,集体主义者倾向于表现出温和的“趋中”偏差,倾向于使用李克特量表的中间点选项;而个体主义则倾向于表现出极端的偏差,以至于他们通常使用李克特量表端点选项。文化神经科学把行为的文化差异定位到神经功能的文化差异上,用它们来探索这些反应偏差的发生机制。在文化心理学中,情境抽样(situational sampling)法是另一个重要的研究手段。在跨文化实验中设计使用情境抽样法,可以确保实验刺激具有跨文化的特定意义,能够精确地揭示行为的文化差异[9]。此外,文化启动(cultural priming)是最具特色的文化心理学技术[10]。先前的跨文化心理学研究往往把民族或种族定义为文化的代理载体(a proxy for culture),这样以民族或族群的身份来标识文化是一种粗浅而贫乏的表征方式。跨文化心理学的这种方式无法把握文化的动态性和同文化中的个体差异,特别是无法研究和探讨同时拥有多个文化系统的个体。文化心理学家创立的文化启动技术可以实现对单一或多文化个体的文化价值系统的操控,进而解释文化价值观塑造行为的动态机制。文化启动在与社会认知结合的过程中能更好地触发文化差异[11],在用文化启动技术研究文化特质对神经机制影响的过程中,应充分考虑文化启动任务的文化匹配性和适切性。

1.2 人类神经科学

人类神经科学(主要是脑科学)是文化神经科学的第二个科学背景。最近几十年来,直接或间接测量人脑活动及其相关行为的手段获得了空前的发展。新的技术使得在无创伤条件下分析完整的大脑,特别是分析人脑的功能特异性、功能定位、神经生物、神经化学各种机制之间的互动与关联成为可能。综合运用各种神经科学的技术和工具,可以有效地解释文化特质与大脑功能之间相互作用的关系机制。各种非侵入性神经科学技术就成为文化神经科学可以记录大脑在文化情境下脑活动变化的最有价值的研究工具。这类神经技术主要有功能磁共振成像(fMRI)、正电子断层扫描成像(PET)、经颅磁刺(TMS)、脑电图(EEG)、脑磁图(MEG)、事件相关电位(ERP)等[12]。这些研究工具具有各自独特的优势和局限,与电生理技术(如ERP and EEG)相比,神经成像技术(如fMRI,PET)间接记录神经活动,具有较好的空间分辨率(立方毫米),但时间分辨率差(秒)。相反,ERP和EEG可以直接记录颅下神经活动,具有良好的时间分辨率(毫秒),但空间分辨率稍低。较新的混合技术(如MEG)兼具脑成像和电生理技术的优点[13]。此外红外光学成像仪(OT)、扩散张量磁共振成像(DTI)等技术也在文化神经科学研究领域具有一定的独特价值。通过这些先进技术的使用可以把神经结构与心理功能的定位及其文化差异表现出来,这样就能够有效地揭示文化特质、神经机制、心理活动之间的复杂关系[14]。

1.3 神经遗传学

神经遗传学是文化神经科学研究背景的第三个要件。基因对人类生物机制的每一个水平都有着实质的影响,包括调节大脑的神经传递。神经遗传学有了最新发展,在基因对认知、情绪等心理过程的神经机制的调节方面取得了巨大进步。

神经遗传学研究表明,人类基因具有明显的文化差异,主要是由于以下原因。一个特定基因的等位基因频率的文化差异,可能会在多个进化过程中存在,如自然选择、遗传漂变[15]。不同文化间的等位基因存在着巨大差异,羟色胺转运体基因多态(5-HTTLPR)和多巴胺D4受体(DRD4)基因第三外显子多态这两个基因很可能在未来的文化神经科学研究中起到关键作用。5-HTTLPR包括一个44碱基对的插入或缺失,生成一个长的(l)或短的(s)等位基因。行为遗传学的研究证据表明,羟色胺转运体基因(5-HTTLPR)的s等位基因与消极情绪的增多相关,包括高度焦虑、伤害回避、条件性恐惧、负性信息注意偏向、以及在面临环境风险因素中会有较高的抑郁症风险[16]。特别是5-HTTLPR的s等位基因携带者长期暴露于生活应急状态中,如人际的冲突、丧失或威胁,这些都被认为是导致抑郁症的典型的环境风险因素。相对于其他国家(50%或更少的人为s等位基因携带者)来说,5-HTTLPR的s等位基因在东亚人群中非常普遍(例如,70-80%人为s等位基因携带者)[17]。多巴胺D4受体(DRD4)基因第三外显子多态与新奇寻求(novelty seeking)和病态博弈(pathological gambling)密切相关。7-重复等位基因(7-repeat allele)的个体比多巴胺D4受体变种的个体有较高的“新奇寻求”得分[18]。7-重复等位基因在南美印第安人中极为普遍(70-80%的人为7-repeat的携带者),但在东亚人群中极为罕见(7-repeat的携带者低于1%)。

基因不仅调节脑机制和行为,而且基因也与文化选择相互影响[19]。根据文化-基因协同进化理论,文化特质可以具有进化优势。文化特质,如个体主义和集体主义,可能具有适应的功能,它与文化相容的性状(culturally consistent phenotypes)可能为遗传后代连续选择,这一过程会导致某些基因的等位基因频率存在人群的差异[20]。另外,根据文化-基因协同进化理论的核心主张,一旦文化特质是适应的,负责存储和传递文化能力的认知和神经结构在遗传选择的作用下得到细化提炼。因此,这些文化和遗传选择的进化过程就很可能导致了心理和神经过程的文化差异,而这些心理和神经过程起到文化和遗传特质的内生表型(endophenotypes or intermediate phenotypes)的作用[21]。

理解文化和遗传选择的双重力量如何促进塑造脑功能和行为是文化神经科学研究的核心目标。神经遗传学领域提供了实证的方法,文化神经科学家能够研究不同文化中基因对脑功能调节的异同。进一步说,神经遗传学研究使得文化神经科学家可以确定神经的内生表型(endophenotypes)或者受文化基因协同进化的力量(culture-gene coevolutionary forces)影响的脑区[22]。

2 文化神经科学的进展

理解大脑与基因对脑功能的影响是建立更完善、确切的心理学理论的关键。首先,大量的文化心理学研究证据表明文化影响人们的心理和行为。而神经活动和神经机制是人的心理与行为的基础,由此,人的心理和行为的文化差异很可能是由于人的神经活动及其机制的文化差异所导致的。其次,即便在行为或基因水平上不存在文化差异,神经机制的文化差异仍然可能存在。生活在不同的文化环境的人可能发展出了不同的神经机制。具体地说,相同的可观察行为背后的神经机制可能会有所不同;不同文化的人对同一特定任务的神经机制的卷入程度可能存在差异。再次,不同文化族群间存在着基因差异,这些基因的文化差异主要集中在脑的神经机制中表达。功能多态性等位基因频率的群体差异(涉及调节神经活动),会对随后的心理过程和行为产生影响。

神经活动是人的心理与行为的基础,文化和遗传这两类因素都对神经活动产生影响。因此,只有把文化、心理、神经、遗传这些多层次的理论和实证的研究进行整合分析,才有可能实现对人类心灵与行为本质的全面理解。人脑通过模仿的神经机制,支持文化价值观、信念、和习俗的传递。同时,文化也可以在多时间尺度上动态地塑造脑功能。在文化神经科学的框架内,人们开展了丰富的关于大脑如何促进文化传递的研究。最近的文化神经科学研究主要涉及文化价值观、信念和习俗对神经机制的影响,具体包括从知觉、记忆、情绪到社会认知等心理学研究领域。

2.1 视知觉的研究

帧线测验(Frame-Line Test,FLT)的研究证明了文化信念(如自我解释风格)在行为水平上对视知觉产生影响。使用帧线测验(FLT)可以测量在非社会性领域内具体结合或忽视情境信息的心理能力。一项文化心理学研究表明,在面对一个重要的知觉对象时,生活在集体主义文化(如日本)中的人能更好地结合情境信息;而生活在个体主义文化(如北美)中的人更倾向于忽略情境信息。这些研究结果表明文化信念能够影响简单的视知觉[23]。

文化对视觉体验的调节被认为是源于高层次注意调节相关的额顶区(frontal-parietal regions),而不是先前所认为的与初级知觉过程有关的颞枕区(temporo-occipital regions)。Hedden等人使用fMRI测量了人们在完成帧线测验任务中的神经活动。在扫描时,要求被试判断垂直线条的大小,涉及到结合(相对条件)或忽视(绝对条件)情境信息,如对线条和周围方框大小的知觉关系[24]。脑成像研究结果表明,当要求被试在从事与其文化价值观不一致的任务时,人们使用能够把注意控制在一个更大的范围内的额叶和顶叶区。具体地说,在进行线条大小判断时,当东亚裔人忽视了情境信息时,欧裔人则结合了情境信息,其额叶与顶叶区的神经活动增强。此外,相对于一致性判断,欧裔人的个体主义和东亚裔的文化适应(acculturation)之间不一致性判断的激活程度呈现出负相关。因此,嵌入在方框中的垂直线条的意识知觉及其神经回路受到特定文化背景的经验和认同的影响。

最近,使用ERP研究发现了集体主义与个体主义文化价值观在视知觉神经机制表现上的一致性证据。Lewis等人测量被试完成oddball任务时候的事件相关电位,也就是向同一感觉通道随即呈现两类刺激,一类刺激出现频率低,为新异刺激;另一类出现频率高,为标准刺激。被试通过按键或心算等方式对新异刺激进行反应,忽略标准刺激。研究结果表明,欧裔美国被试对目标事件表现出较强的新奇P300波幅,而东亚人则表现出较强的P200波幅[25]。在另一项研究中,Lin等人采用集体主义与个体主义两种文化类型的被试,记录他们在以整体或局部的方式观看复合视觉刺激时候的纹外皮层的电生理活动。结果表明,相较于整体性加工过程,个体主义者的自我解释启动(self-construal priming)在局部加工过程中产生更强的P1波幅;相较于局部加工过程,集体主义的自我解释启动在整体加工过程中产生更强的P1波幅。这些结果提供了一个新的证明,暂时提高个人的文化价值观意识能够动态地改变视知觉中的神经反应[26]。综上所述,个体主义和集体主义的文化价值观可以调节视知觉中的神经和电生理反应。在宏观和微观的时间尺度上这些研究结果提供了一致性证据。

2.2 记忆的研究

整体性与分析性思维方式的文化差异影响人们对信息的编码和提取。一些文化心理学研究表明,西方人更倾向于在复杂视觉场景中对焦点对象(focal objects)进行编码和提取;而东亚人则对重点和情境的信息进行编码[27]。最近的文化神经科学的证据表明,记忆能力也可能存在着文化差异,与之相关的枕叶侧区(lateral occipital regions)的神经加工过程存在着文化差异,这在老年人群中表现更为明显[28]。这一跨文化的神经影像学研究发现,东亚人和西方人的客体加工区(如双侧颞中回)存在着差异。另一项神经影像学研究通过比较青年和老年的东亚人与西方人发现,东亚和西方的老年人在右外侧枕区的神经活动存在着差异;但是东亚和西方的年轻人不存在差异。这提供了一个新的证据,神经区域作为一种年龄功能而表现出文化差异[29]。

2.3 情绪的研究

文化塑造着人们对其自身情绪的体验、表达、识别和调节的偏好。相对于高唤醒的正性情绪,东亚人体验到较低的情绪唤醒,东亚人比西方人更倾向于抑制自己的情绪[30]。此外,东亚人和西方人在情绪识别中都表现出文化特异性,对同文化群体成员所表达的情绪更容易识别。最近的文化神经科学表明,文化特异性影响涉及一些与情绪识别有关的脑区[31]。与以前的行为水平的研究结果相一致,最近的一项研究表明,相对于异文化成员而言,本土日本人和欧裔美国人在面对由其同文化群体成员的恐惧表情时都表现出更强烈的杏仁核反应[32]。总的来说,这些研究结果提供了一致的解释证据,文化影响人们从非言语线索及其神经机制中来推断情绪状态,这很可能是由于人们在发展过程中把神经反应调向环境中的熟悉刺激的原因。

文化影响情感神经反应的另一种方式是,影响神经反应程度的大小。跨文化神经成像研究发现,文化差异影响双侧杏仁核对情绪场景的反应。实验选取欧裔美国人、日裔美国人、本土日本人三种人群作为被试,且这些人都携带了5-羟色胺转运体基因启动子的s等位基因。在这些被试完成一个情绪和认知抑制任务时,使用功能磁共振成像技术对被试进行测量。结果显示,与携带s等位基因的日裔美国人和欧裔美国人相比,携带s等位基因的本土日本人表现出剧烈的杏仁核反应。携带s等位基因的日裔美国人与欧裔美国人对情绪场景的杏仁核反应的差异不显著。这也表明,被试种族归属的划分并不能够解释本土日本人和欧裔美国人之间的差异,特别是本土日本人和日裔美国人之间的差异说明文化对情绪神经机制的影响。与情绪任务相反,不同文化分组间的双侧腹内侧前额叶反应的主效应不显著。神经影像学研究结果表明,通过对相关种族和遗传因素的控制,文化对情绪场景的双侧杏仁核反应产生重大影响[33]。

2.4 人际知觉的研究

最近的文化神经科学研究的证据表明,“文化群体归属”为从非言语线索推断他人的心理状态提供了一个重要的途径。颞上沟(superior temporal sulcus,STS)是颞叶内的一个区域,负责把面部的知觉线索(如眼睛凝视的方向和身体定向)转换成关于他人目标和意图的信息[34]。最近的一项神经影像学研究发现,与异文化不同,同文化中的人们在从他人眼部区域推断其意图状态时,其颞上沟处于激活状态。这些发现表明,颞上沟的活动是在更大范围内处理文化熟悉的知觉对象的,它在同文化群体成员中比在异文化群体成员中能够引起更强的心理状态。另一项最新研究发现,中脑边缘系统活动对更具文化一致性优势和顺从的面部线索反应更为明显[35]。平等型文化(如美国)的个体对“支配”的面部线索表现出更大的中脑边缘反应;而等级型文化(如日本)的个体对“顺从”的面部线索表现出更强的中脑边缘反应。未来的研究将考察是不是颞上沟反应的文化特异性导致其对熟悉知觉对象的神经调节;当个体从非言语线索形成第一印象的时候,是文化价值观塑造了神经反应,还是其受文化的展现规则制约,调节了文化的特异性或差异性。

2.5 社会认知的研究

文化价值观、习俗、信念分别以各自不同的方式塑造着人的社会行为。其中价值观(如个体主义、集体主义)对人的行为产生了最深刻的影响。价值观影响个人的自我建构,它影响个体通过参照他人来认知自己。个体主义者认为自己与他人都是独立自主的;集体主义者认为自己是与他人高度关联的。最近的文化神经科学的研究证据表明,集体主义与个体主义文化价值观调节自我认识和自我意识的神经机制。社会神经科学的证据表明,特定的大脑区域(如内侧前额叶皮层和后扣带皮层)涉及到个体的自我评价和自我认识[36]。在对一项个人对自己(相对于母亲等亲密他人)的人格特质进行评价的研究中发现,西方人比中国人的内侧前额叶皮层表现出更强的神经活动,这表明在自我评价活动中内侧前额叶皮层存在着文化差异[37]。这些研究证据表明,文化价值观(如集体主义、个体主义)而不是文化种属(如东亚人、西方人)本身在调节自我评价的神经反应。

在一个跨文化的神经影像学研究中,相对于情境性自我描述(contextual self-description),赞同个体主义价值观的日本人和美国人在进行概括性自我描述(general self-descriptions)时表现出更强的内侧前额叶皮层活动。相对于概括性自我描述,赞同集体主义价值观的人则对情境性自我描述表现出更强的内侧前额叶皮层活动[38]。另一项使用文化启动方法的研究也支持了这一观点,即便暂时提高双文化个体(如亚裔美国人)的个体主义和集体主义价值的意识,它们也会以类似的方式调节内侧前额叶皮层和后扣带皮层[39]。上述研究表明,个体主义—集体主义的文化价值观塑造了自我认识(self-knowledge)的神经表征。

此外,个体主义和集体主义文化价值观能够调节自我意识背后的神经机制。在最近的一个神经成像学研究中,研究者考察了自我建构风格(self-construal style)和自我意识的神经相关。Sui和Han用个体主义或集体主义自我建构类型被试,向被试呈现三种面部图像,被试自己的面孔、被试所熟悉的他人(完整的面孔)和一张拼凑的面孔。面孔图像呈现时,要求被试指出完整的面孔出头部的朝向,或者指出拼凑的面孔旁边的灰色条纹的位置。相对于熟悉的和拼凑的面孔,个体主义启动组在面对自己的面孔图像时的中额叶皮层呈现更大的激活;而相对于拼凑的面孔,集体主义启动组在面对自己的和熟悉的面孔图像时的中额叶皮层呈现更大的激活。自我建构类型对神经活动的调节并没有出现在其他脑区,如右梭状回(面孔处理的关键区)[40]。这些研究结果强调了文化价值观对自我意识的神经活动的影响。

最后,宗教信仰在调节社会认知的神经反应中也起到重要作用。考察宗教性(religiosity)的神经基础的一系列神经影像学研究发现,包括左侧楔前叶、左颞顶联结区、左额中回在内的心理理论区的激活与个人的宗教性程度有关[41]。此外,宗教习俗(如祈祷)也会调节心理理论脑区的神经反应。例如,与正式祈祷(formalized prayer)和世俗认知(secular cognition)相比,即兴祷告会(improvised praying)激活颞叶顶区、内侧前额叶皮层、颞顶联结区、楔前叶(Schjoedt et al.,2009)。最后,宗教信仰影响自我的神经表征。而无神论者在自我评价时一般涉及到腹内侧前额叶,具有宗教信仰的人士的后内侧前额叶有更大的反应,这表明宗教信念促进个人的自我评价而不是自我表征[42]。因此,心理理论(theory-of-mind)和心化的脑(mentalizing brain)促进个人对自我和他人心理状态的表征和评价,它是人类保持宗教信念和运用宗教习俗的能力的重要基础。

3 总结与展望

文化神经科学研究的兴起是心理学和神经科学史上具有标志性意义的重大科学事件。文化神经科学超越传统学术界限和隔离,为揭示人类多样性的本质和根源,提供了一个全新的契机。文化神经科学为研究文化与大脑关系提供了一个综合、兼容的视角,使得把社会文化现象与神经生物现象进行整合研究成为现实。当然,并不是所有的心理与生物问题都需要采取文化神经科学的进路。文化神经科学对基础和应用研究至少存在以下两方面的借鉴与启示。

一方面,文化神经科学的思路和理念有利于促进自然科学与社会科学的融合。社会文化与神经生物现象一直分属于社会科学和自然科学两个不同的研究领域,二者之间存在着概念和方法的分裂。文化神经科学为整合自然科学和社会科学提供了一个富有启示性的研究框架。文化神经科学充分整合了人类学、心理学、遗传学、神经科学等自然科学和社会科学的理论知识和方法经验,开启了社会科学与自然科学的对话与合作之门。文化神经科学超越了两种文化的分裂和对立,为实现心理学的“科学”和“人文”两种取向的统一提供了有意义的启示。

另一方面,文化神经科学的进展和成果有利于促进不同文化族群间的沟通和理解。全球化的发展使得世界范围的文化交往互动空前频繁,不同文化族群之间相互依赖、影响的程度日益加深,文化神经科学的研究成果有利于促进不同文化族群之间的互惠共存。文化神经科学将为“文化多样”和“族群平等”的社会公共政策的制定提供科学证据。在制定公共政策时,一方面充分尊重不同文化族群间的差异性,另一方面确保不同文化族群间的公正和平等。同时,文化神经科学的研究使得公共政策的制定可以建立在严谨的科学基础之上,同时可以充分考虑人类文化多样性的价值伦理,进而促进不同文化族群的优化共存与和谐发展。

文化神经科学正处于起步发展的阶段,对文化与生物机制间的双向关系(例如,文化—基因,文化—大脑,文化—大脑—基因)的研究还缺乏足够的实证研究证据,尚未建立文化与生物机制之间关系的精确理论模型。文化神经科学的发展前景令人鼓舞,但其发展的道路依然漫长。在实证研究方面,文化神经科学跨了自然科学和社会科学两个截然不同的领域,其研究的问题、方法和技术迥然不同,其实验研究中方法、技术的具体适应性和契合性是文化神经科学必须直面的问题。在理论研究方面,文化神经科学应在对文化、心理、大脑、基因多个层次综合分析的基础上,着眼于建立对四个水平的一致性解释,寻求建构统一的文化神经科学的全局性“元理论”。

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