頓悟與幽默的神經機制

1感悟和感悟研究相關的認識機制現代社會的競爭加劇。通過這種方式，個體可以盡快有效地解決工作和生活中的困難。幽默的個體善于緩解外部和內部的壓力。頓悟和幽默是人類生活必不可少的兩個元素,而二者似乎是兩個毫無關系的心理過程,前者發生在問題解決階段,而后者則在人際交往中產生和發展(UekermannDaum,&Channon,2007)。然而日常生活中我們觀察到富有幽默感的個體常常能夠從新異的視角看待問題從而成功走出困局,頓悟入道的禪師其寥寥數語卻能詼諧幽默地道破世間萬物的玄機。由此可見頓悟和幽默似乎有著天然的聯系并彼此相互影響。作為人類智能的高級表現形式,頓悟與幽默無疑存在諸多相似之處,比如頓悟過程中的僵局(impasse)和幽默理解中的失諧(incongruity)都是一種認知上的非連續性(discontinuity)(詳見表1)(Gick&Lockhart,1995)。頓悟和幽默又是不同的:頓悟在特定的問題情境中產生,且關鍵時刻沒有言語活動伴隨(Schooler,Ohlsson,&Brooks,1993);而幽默則更多地在社會交互過程中生成并在進一步的言語交流中強化。但同頓悟一樣,幽默也常常通過視覺形象的方式表現。對于頓悟和幽默共同心理過程的理解能否有助于更好地理解和研究頓悟與幽默各自的認知神經機制呢?比如,我們是否有可能從目前對幽默理解的兩階段加工理論及其認知和情感組成的諸多研究中(Bartolo,Benuzzi,Nocetti,Baraldi,&Nichelli,2006;Goel&Dolan,2001;Moran,WigAdams,Janata,&Kelley,2004;SamsonHempelmann,Huber,&Zysset,2009)獲得一些借鑒和啟發,從而更加深入地探討頓悟過程的各階段屬性(如非連續性、重構(restructuring)和突發性(suddenness))的認知神經機制?雖然對于頓悟與幽默具有共同或特異的認知神經機制的研究證據還不充分,但通過對頓悟和幽默各自領域主要理論、研究方法和實驗證據的細致比較,我們能夠發現一方對另一方的研究有啟示和借鑒的地方從而為頓悟和幽默研究的進一步探索提供參考。2氣-時的失諧思維與幽默思維從心理過程上看,頓悟是一個瞬間實現的、問題解決視角的“新舊交替”過程,它包含兩個方面,一是新的能有效地解決問題的思路如何實現,二是舊的無效的思維定勢如何被打破(羅勁,2004)。而在失諧-消解雙加工理論看來,幽默則是一個在探測失諧中產生,在“新舊并列”的失諧中進行選擇性理解的過程(伍海燕,傅根躍,臧燕紅,2008)。頓悟和幽默都包含了視角轉換——一種看待事物的新方式,兩者在認知過程和情感組成上均存在一定的相似性。2.1問題表征的轉換從信息加工的角度來看,頓悟起始于問題表征的構建。Ohlsson認為經驗會使個體對問題的初始表征產生影響。初始表征激活潛在有用的知識元素(類別,組塊,概念,約束,方法,算子,程式,規則,圖式等),這些元素先驗地定義了一個可能的問題解決空間。如果經驗對問題解決并無益處,即初始問題空間中沒有合適的解決路徑,就會導致僵局的產生。僵局即體現為認知過程上的非連續性,其打破有賴于問題表征的轉換。新的問題表征使長時記憶中保留的其它的可能圖式被激活并遷移到當前的問題情境中來,使所涉及的問題空間得以改變或延展。如果新的問題空間包含答案,問題即得到完滿解決(Knoblich,Ohlsson,Haider,&Rhenius,1999;Ohlsson,1992)。而在圖式理論看來,幽默的本質特征——失諧即為兩個或多個不相容圖式的同時激活和競爭,失諧探測(incongruitydetection)是對兩個或多個圖式同時存在的覺知,而失諧消解(incongruityresolution)則是根據當前語境從多個圖式中提取適宜圖式的過程(Wyer&Collins,1992)。2.1.1圖式的非連續性或稱解析性的存與一般性問題解決相比,頓悟問題是以全或無的方式解決的,即由于頓悟中信息加工的非連續性,導致在沒有階段性局部信息產生的情況下,頓悟會突然降臨(Smith&Kounios,1996)。頓悟中的非連續性是由于個體無法突破對問題的初始表征并構建新的有效的問題表征,而這種非連續性在實際問題解決過程中可能不止一個(Weisberg,1995)。幽默中的失諧則是由于多個圖式的同時激活和競爭所誘發的,從常規語境中對某一概念的理解到覺知存在多個圖式的過程本身即存在認知上的非連續性(Raskin,1985)。因此,頓悟與幽默都存在認知上的非連續性,但兩者的非連續性并不等同,頓悟的非連續性側重于新舊問題表征轉換上的進程間斷性,而幽默的失諧則是從某一概念主導含義脫離并覺知到其他含義的非連續性。2.1.2兩個不相容、兩種傳統的感性認識K?hler通過對黑猩猩的行為實驗證明了問題解決過程可以以“突變”而非“漸變”的方式產生(K?hler,1925)。頓悟式問題解決的突發性是由問題表征轉換的不可預測性造成的,當新的問題表征適宜并能快速導向答案時,答案就會突發性的呈現并與之前的解決嘗試相分離,而不是常規問題中對之前努力的自然延伸導致問題的完滿解決。而幽默中的失諧探測則是對同一條陳述中兩個不相容的闡釋框架的覺知,其中一個框架屬于常識范疇,另一個框架則是對現實語境的隱喻,常識范疇通常在個體的理性思維范圍之內,而對現實的隱喻經常在個體意料之外(Mihalcea,Strapparava,&Pulman,2010)。幽默的情感元素正是由這種對雙關的覺察和選擇性理解構成的。頓悟的突發性和幽默中的失諧探測本質上都是一種覺知上的不可預測性,但頓悟的突發性強調問題解決時刻的不可預測性,而幽默的失諧探測則是某概念多個圖式選擇性激活的不確定性。2.1.3失諧消解性cort頓悟過程的本質特征——重構即為問題表征的轉換。Ohlsson(1984)總結認為重構不僅僅在問題解決時發生。重構也不見得就是對問題解決進程的推進,它更可能是對問題和目標的深度分析,其發生常常需要通過組塊破解(chunkdecomposition)過程實現。組塊是人們在日常生活過程中逐漸形成的、由各個不同要素構成的緊密同一體,組快內諸要素的緊密程度決定了問題表征方式能否被有效地轉換。幽默中的失諧消解意味著理解和解決情景預期與驚喜結果之間的失衡。失諧的可消解性作為幽默刺激的結構特性深刻影響該刺激的知覺有趣性,這種特性而非笑話內容本身解釋了笑話有趣性評價中所存在的變異。失諧消解主要是通過對幽默刺激所提供信息的重新闡釋得以實現(Ruch&Hehl,2007)。頓悟中的重構和幽默中的失諧消解都是一種思維上的重新定向,不同在于重構是建立一個新的有效的問題表征,而失諧消解則是在已激活的多個圖式中提取出適宜當前語境的圖式。2.2情感結構的激活Gick和Lockhart(1995)認為伴隨向問題答案趨近的情感反應包含兩個部分:一方面是初次嘗試時的問題表征與最終成功解決時的問題表征間的差異導致的意想不到;另一方面是源于正確表征導致答案凸現在意識中引起個體所感受到的突發性。情感反應的驚訝程度因聚焦的原始表征和構建的新異表征間的失諧程度而有所不同。失諧消解主要在幽默的某些理論中出現(Long&Graesser,1988),在于笑話設置的預期和笑話的妙語(punchline)部分之間的失諧,而幽默就在這種失諧探測和消解中產生并發展。笑話理解和解決頓悟問題可能很相似,均須付出一定認知努力,然后得到解答(或快速指向答案的提示)。問題解決的初始表征和導向問題成功解決表征之間存在失諧。另外,驚訝反應的屬性可能在正性(驚喜)和負性(懊惱)間波動。幽默中笑話欣賞倚重于個體能否領悟,即理解笑話須對主導但不適宜的初始表征進行校正。笑話和卡通的成功與否不僅依賴于初始階段不可解的疑惑狀態,還在于個體最終能否理解笑話的含義。無論是在欣賞笑話還是在解決頓悟謎題中,思維慣性或定勢的影響力可以是十分頑固和持久的,有時甚至能持續到新的解釋或解答被揭曉之后,某些笑話重復時依然有趣,且某些謎語即使之前聽過并對答案有“知道感”卻仍然無法解決。Lockhart等人(1988)懷疑這是由于謎語和笑話具有誘發主導但不適宜表征的特性。頓悟的情感成分主要由驚訝和個體感受的突發性構成。幽默的情感成分則是由愉悅和圖式激活的不確定性組成,兩者存在發生時間上的時序性。因此,頓悟與幽默均具有“驚喜”的情感元素,將幽默和頓悟類比,對幽默中認知和情感組成的理解將有助于更進一步理解頓悟過程。3網絡并利導人對網絡的研究行為研究表明頓悟與幽默具有重疊的心理表征,但頓悟對應于具體的問題情境(problemcontext),且分為誘發型頓悟(如猜謎作業)和自發型頓悟(如遠距離聯想測驗,RAT)兩種亞型,幽默則有幽默理解和幽默產生(humorproduction)兩種亞類,且幽默帶有社會贊許乃至獎賞的屬性。從信息加工過程和腦激活網絡來看,誘發型頓悟和幽默理解更為相似。本文的焦點議題是誘發型頓悟和幽默理解之比較,雖然在幽默研究中,已有所謂頓悟生成之說(Kozbelt&Nishioka,2010),但尚無相應腦機制研究,故無法在自發型頓悟與幽默產生的腦機制之間進行比較。已有的頓悟腦機制研究側重于對其區別于其他一般問題解決的特殊屬性(如重構,突發性)的探索(Jung-Beemanetal.,2004;Kouniosetal.,2006;Luo&Niki,2003;Luo,Niki,&Knoblich,2006;Luo,Niki,&Phillips,2004a,2004b;邱江,羅躍嘉,吳真真,張慶林,2006),而幽默理解的腦機制研究則關注兩階段加工理論及其認知和情感組成(Bartoloetal.,2006;Goel&Dolan,2001;Moranetal.,2004;Samsonetal.,2009)。這兩類研究都對領域特異性的非連續性高級認知過程的認知神經機制進行了深入探索,因此本文綜合了這些研究,探討頓悟和幽默在神經機制上的關聯。3.1型采用不同腦區的受害者理解EEG和fMRI研究表明,誘發型頓悟和幽默理解都伴隨著400ms左右的額中央區負波以及前扣帶回、頂顳葉聯合區和前額葉等腦區的激活。3.1.1偶極子源分析頓悟和幽默的腦電研究沒有發現創造性思維的右腦優勢效應。根據該理論,大腦右半球特別是右側前部顳上回(RH-aSTG)被認為參與調節模糊語義編碼以利于形成遠距離聯結(Jung-Beemanetal.,2004)。然而現有的EEG和ERP數據不支持這種半球差異假說,甚至邱江等人發現頓悟早期階段模糊語義編碼的左腦優勢效應(Qiu,Li,Yang,etal.,2008)。誘發型頓悟和幽默理解的腦電研究一致發現兩者都伴隨著400ms左右的額中央區負波(Coulson&Kutas,2001;Coulson&Wu,2005;Mai,Luo,Wu,&Luo,2004;Qiu,Li,Luo,etal.,2006)。Mai等人的一項ERP研究表明,與不包含思維定勢的答案相比,包含思維定勢打破的項目(謎語答案)顯示一個波峰在380ms的額中央區差異負波(N380),進一步的偶極子源分析發現頓悟中觀察到的N380波源在前扣帶回。由于整個頓悟過程約需2000ms,ACC的活動發生在頓悟過程啟動的初級階段,在思維定勢的打破中起到一個“早期預警系統”的作用(Maietal.,2004)。邱江等人則以謎底是單字的字謎任務作為實驗材料,采用ERP技術研究了頓悟過程中認知沖突的腦機制。他們同樣采用呈現答案的方式催化頓悟過程,并區分了三種項目:引發頓悟的項目(答案),非頓悟的項目以及不能理解的項目。研究結果顯示,相對于非頓悟的項目,頓悟的項目和不能理解的項目都在250~400ms間引發了額中央區電位的負性偏移(N320),偶極子源定位分析顯示其起源于前扣帶回,這說明前扣帶回的活動實際上與被試是否能夠最終理解答案沒有關系,只要答案不是被試能預料到的,就會導致認知沖突并誘發前扣帶回的活動(Qiu,Li,Luo,etal.,2006)。上述兩項研究的額中央區差異負波有可能是N400,N400最初是作為反映句末歧義詞加工的腦活動被報告出來(Kutas&Hillyard,1980),研究者起初認為該成分是僅由語義失匹配導致。然后進一步的研究表明其是由將詞整合進已建立的上下文時誘發的更為一般的額中央區ERP成分(Kutas&Federmeier,2000)。實際上,N400可以由詞匯的各種形式和屬性所誘發,言語、符號、可讀性以及它的大小或幅度都是詞典整合難度的指標。在一個特定句子中詞的完形概率是N400幅度最好的預測指標:高完形概率的句尾誘發的N400幅度相對較小(如下述例句(1)中的“解”),而低完形概率句尾誘發的N400幅度相對較大(如下述例句(2)中的“姐”),介于兩者之間的完形概率句尾誘發適中的N400幅度。例句:(1)百思不得其解。(2)百思不得其姐。Coulson和Kutas(2001)記錄了被試在閱讀以妙語和平白結尾的句子時的ERPs,妙語結尾相對于非妙語結尾誘發了更大的N400波幅(電壓最大位點位于額中央區)。妙語和非妙語結尾都是意想不到的詞匯,而非妙語結尾被設計來和上下文誘導的范疇一致。與后者的觀察一致,Vaid等人發現在笑話理解的中間階段,與情景相關的妙語和非妙語闡釋的概念都產生了啟動,盡管之后只有妙語的含義被激活(Vaid,Hull,Heredia,Gerkens,&Martinez,2003)。這些發現提示諧趣感的登記和替代性闡釋的搜索并不是序列加工事件,而是在時程上重疊的平行加工過程。笑話理解的失諧階段妙語和非妙語相關含義的同時激活可能反映了語言加工者搜索突出替代性含義的一般策略。3.1.2前扣帶回與困難的強制合作誘發型頓悟的fMRI研究較為一致地發現前扣帶回、前額葉和頂顳葉聯合區的激活(Luo&Niki,2003;Luoetal.,2004a,2004b,2006),而幽默理解的fMRI研究較多地發現前扣帶回、左側前額葉和后部顳葉的活動(Bartoloetal.,2006;Goel&Dolan,2001;Moranetal.,2004;Samsonetal.,2009)。兩者在在腦機制上存在前扣帶回、前額葉和頂顳葉聯合區等區域的重疊。誘發型頓悟和幽默理解都意味著個體思維的重新定向。羅勁等人認為頓悟過程包含固有模式的打破以及認知技能和概念等舊節點間新異、任務相關聯結的形成。海馬與這些認知過程緊密相關。該研究通過預實驗的篩選,選擇被試能良好理解、但仍不知道答案的謎語作為實驗材料。在fMRI實驗過程中,先向被試呈現事先選好的謎語,令其進入對特定問題的準備和思索狀態,然后突然呈現謎語答案,被試在看到答案的瞬間即產生頓悟。實驗結果發現:相對于靜息狀態,雙側額回、前扣帶回及楔前葉和海馬等腦區激活顯著(Luo&Niki,2003)。緊接著羅勁等人的事件相關fMRI研究進一步發現包含思維定勢打破的頓悟項目與不包含思維定勢打破的一般項目相比,伴隨前扣帶回與左腹側前額葉的顯著激活。為便于前扣帶回與左腹側前額葉功能區分,研究者依據被試理解答案時的困難程度,在數據分析中把頓悟項目分為容易的和困難的,發現前扣帶回在頓悟項目上比非頓悟項目上的激活顯著,而在容易的頓悟項目與困難的頓悟項目上沒有差別;但左腹側前額葉在困難的頓悟項目上的激活多于容易的頓悟項目,在容易的頓悟項目上的激活又多于一般項目。研究者認為雖然前扣帶回與左腹側前額葉都參與頓悟中心理定勢的打破,但兩者的作用是分離的:前扣帶回與沖突檢測有關,只反映沖突有無,而不對項目難度反應;而左腹側前額葉與沖突的解決有關,反映項目難度大小(Luoetal.,2004a)。與羅勁等人所采用的誘發型頓悟研究范式不同,邱江等人采用具有較高生態效度的“多對多”的學習-測試遷移性頓悟范式,選取配對字謎(原型字謎-靶字謎)作為實驗材料,讓被試先依次學習5個原型字謎,然后嘗試解決8個靶字謎(其中5個是與先前學習配對的靶字謎,另外3個為干擾項,作為基線任務)。研究發現:相對于基線任務,啊哈試次顯著激活了楔前葉、左側額下回/額中回、枕下回和小腦等區域。研究者認為楔前葉可能與情景記憶的成功提取(原型激活)有關;左側額下回/額中回可能與形成新異聯系和打破心理定勢(原型中所包含的關鍵性啟發信息的利用)有關;枕下回和小腦可能與注意資源重新分配和知覺重組有關(Qiu,Li,Jou,etal.,2010)。Suls提出幽默的兩階段模型:失諧的探測和消解(Suls,1972)。失諧在預測沒有被故事的結尾證實時產生。Bartolo等人設計了一個由一對卡通組成的非語言任務。結果顯示有趣和無趣卡通相比時伴隨右側額下回(BA47),左側顳上回(BA38),左側顳中回(BA21)和左側小腦的激活。研究者假設失諧消解可能通過意圖歸因過程產生。研究者同時讓被試評價了每對卡通的有趣程度,參數分析顯示左側杏仁核的激活與主觀愉悅有關,因此研究者假設杏仁核在幽默的情緒維度上起著關鍵作用(Bartoloetal.,2006)。Moran等人通過結合情景喜劇和fMRI技術的將幽默探測(理解笑話)從幽默欣賞(愉悅的情感體驗)中分離出來,從而進一步在更具生態效度的實驗刺激中證實幽默的兩階段加工模型。在掃描過程中,被試觀看全集的情景喜劇“Seinfeld”和“TheSimpsons”。與幽默探測時間鎖時的腦活動發現左腹側額葉和后部顳葉的激活,而與幽默欣賞時間鎖時的腦活動揭示雙側腦島區域和杏仁核活動的增加。研究者通過這些發現提供了幽默依賴于失諧消解(幽默探測)和情感表達(幽默欣賞)的神經系統的證據(Moranetal.,2004)。幽默不僅具有前述認知上的特殊性,還具有重要的社會功能。然而時至今日,研究者并沒有揭示幽默最重要的社會功能——獎賞的腦機制。為了闡明幽默獎賞功能的神經基礎,Mobbs等人進行了一個事件相關fMRI研究。研究者發現參與幽默加工的包含伏隔核在內的皮層下網絡的新證據,而伏隔核是中央邊緣多巴胺獎賞系統的重要組成部分。進一步分析發現幽默程度和該區域的激活強度呈顯著正相關?？偠灾?這些發現提供了幽默有益身心的神經科學證據(Mobbsetal.,2003)。幽默無疑是由認知和情感整合而成的,如何在幽默中分離這兩類心理過程成為神經科學界的一大難題。Goel和Dolan運用事件相關fMRI技術,采用類似腦筋急轉彎的笑話作為實驗材料,考察幽默加工中認知與情感分離的腦機制。研究者通過聽覺通道給被試隨機呈現兩類不同性質的笑話。一類為語義笑話(如:“工程師用什么來做生育控制?…他的個性?！?,另一類為雙關語笑話(如:“高爾夫球手為什么要穿兩條褲子?…其中一條有個洞。”)。在對應的基線條件的設置上,研究者采用相同的問題背景,但答案被修訂為僅為常規性的解釋(如:“工程師用什么來做生育控制?…避孕藥”,“高爾夫球手為什么要穿兩條褲子?…天氣很冷”)。被試在掃描過程中被要求通過按鍵對每個項目是否有趣做出判斷,并在掃描完成后在五點“趣味性”量表上對項目做出評價。實驗結果發現:幽默認知和情感加工需要不同系統的支持。不同思維定勢打破所需的認知加工具有類別特異性,而幽默的情感加工卻需要某些共同的神經網絡參與。語義失諧及消解主要需要雙側顳葉語義加工網絡的協同,而雙關語失諧及其消解主要靠左半球語言產生區的參與。幽默的情感加工主要倚重于與獎賞相關的腹內側前額葉的活動(Goel&Dolan,2001)。腦機制的研究表明誘發型頓悟與幽默理解伴隨著相對重疊的腦區激活,從而進一步說明頓悟與幽默存在共同的神經表征。3.2采用抽象與局部連接的研究范式雖然大部分研究表明頓悟和幽默由相對重疊的腦機制調控,但兩者在神經機制上也存在一定差異。Mai等人(2004)的ERP研究沒有發現頓悟問題相對于非頓悟問題P300成分的差異,而Derks等人(1997)進行的笑話理解ERP研究發現妙語結尾相對于非妙語結尾誘發了更大波幅的P300,并且誘發被試面部表情的妙語結尾相對于無面部表情的妙語結尾伴隨著更為明顯的N400。笑話的妙語誘發的P300意味著圖式激活以利于理解笑話,而N400則意味著失諧探測導致的對替代性圖式的搜索。目前研究所觀察到的參與幽默的腦區并沒有頓悟研究發現的海馬和右側前部顳上回(RH-aSTG),海馬被認為是參與頓悟過程中新異聯結的形成,而RH-aSTG被認為參與調節模糊語義編碼以利于形成遠距離聯結(Bowden&JungBeeman,2007)。前者在誘發型頓悟研究中激活,而后者則主要在自發型頓悟研究中(如遠距離聯想測驗)活動。幽默理解則存在社會規范的調節并具有穩定的人格和性別差異(Azim,Mobbs,Jo,Menon,&Reiss,2005;Goel&Dolan,2007;Mobbs,Hagan,Azim,Menon,&Reiss,2005)。Reverberi(2005)發現額葉損傷的病人相對于正?？刂平M反而在火柴