Monday, January 01, 2007

心靈狀態的內容與讀心機的未來

人類想要透過機器來得知其他人的心靈狀態,已經不是一天兩天的事了,不過始終沒有成功過。以早期的測謊器而來說,充其量只能利用一些生裡的反應來分辨受測者是否在說謊,至於成功分辨率,那就更別提了。

不過,近代的功能性磁振造影(functional magnetic resonance imaging,簡稱fMRI)技術,似乎讓讀心機的未來露出了一點曙光。這個技術主要是在測量受試者腦中的血氧濃度(血液中的含氧濃度)變化,簡而言之,就是當我們測量到某腦區的血氧濃度產生變化時,我們就可以合理推測該腦區正在被使用中。

這個技術在認知心理學和認知神經科學上已被廣泛運用,主要是被用來劃分、區別出各個腦區的不同功能,或者反過來說,它可以被用來找出某個認知功能是在哪一個腦區中被執行。

靠著這個技術,科學家已經發現不少專化的腦區,例如有些腦區專門負責處理人臉辨識、有些負責處理色彩、有些腦區則負責處理視覺上的動態資訊。透過這些發現,目前已經能夠在實驗室中輕易的判斷究竟受試者是否正在觀看某些物體、特徵、或特質(例如人臉、色彩、或動態畫面等等)。也就是說,研究者只要觀察受試者腦中的血氧濃度變化、看看那些專化的腦區有沒有被激發,就可以輕易的知道究竟受試者是否正在觀看一張人臉、色彩、或者是一個動態畫面。

這些發現已經不是什麼新聞了,很多批評者認為這項技術也僅能告訴我們這些而已,充其量不過一種是新的顱相學(New Phrenology)罷了<註一>,他們質疑,這個技術只能告訴我們哪個腦區在做些什麼事,僅此而已,至於「細部的機制」與「心靈狀態的內容」(mental content)是不可能透過這個技術得知的。

換句話說,這些反對者認為,這個技術只能告訴我們受試者所看到的事物是哪一個粗略的「類別」(人臉、顏色、或視覺動態),但對於詳細內容卻是無法得知的(哪一個人的臉、哪一種顏色、或往哪一個方向運動的視覺動態),因此,讀心機?還早的很。

雖然這個說法有其道理,但對這個技術的擁護者則不以為然。例如,最近一系列的研究又有了一些新的突破。一些認知科學家發現,我們可以利用「腦區中的血氧濃度變化『模式』」來判斷究竟受試著看到的視覺內容是什麼。舉例來說,這些科學家發現,當我們看到「線段」時,第一視覺皮質(primary visual cortex,又稱 V1)中的血氧濃度會產生變化,而且,血氧濃度的變化模式會因為線段的角度不同而跟著稍有不同。也就是說,看到垂直線段和看到水平線段會產生兩種稍微不同血氧濃度變化模式。

根據這個發現,科學家們可以清楚的利用某個腦區中的「血氧濃度變化『模式』」來判斷究竟受試者的心靈狀態內容。例如,看到的線段是哪個角度、看到的顏色是哪一種、物體的運動是哪個方向等等。

雖然這個發現與完整的解讀心靈內容仍有著一段遙遠的距離,更不用說要在實驗室之外解讀那些複雜、動態的心靈內容,不過這個發現顯然是讓讀心機的發展又向前邁進了一步。利用機器來分析和解讀心靈狀態,對於一些科學家來說,只有技術上的困難,沒有理論上困難。<註二>

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<註一>、顱相學這個名稱主要是由一位奧地利醫生高爾(Franz Joseph Gall)於兩百年前所提出,他認為大腦可以區分成許多不同的部位,各自負責不同的認知功能,且各個腦區上方的頭顱上方會隆起並有些微差異,因此從顱骨的外型可以判斷一個人的心理、人格、與認知差異。

<註二>、延伸閱讀可以參考:Haynes, J.-D. and Rees, G. (2006). Decoding mental states from brain activity in humans. Nature Review Neuroscience. 7, 523-34.

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