大脑中的情感表征——情感的演化与边界 | 追问观察

荣格曾在Psychological Aspects of the Mother Archetype（《母亲原型的心理学方面》）中写道：“情感是一切意识的根本源泉。没有情感，黑暗无法化为光明，冷漠也无法转化为动力。”每个人出生时的一声啼哭，不仅代表着新生命的到来，也象征着我们在情感的海洋中开启了航程。这一声啼哭，宣告了我们对世界的初次感知，也是从这一刻起，情感成为我们生存和发展的核心。

情感渗透在我们日常生活的每一个角落，悄然影响着我们的每一个决定和行为。喜悦时，生活仿佛显现出斑斓的颜色；悲伤时，我们沉静内省，体悟生命的意义；愤怒时，我们学会捍卫自己的权利；恐惧时，我们的生存本能被激发出来。通过情感这扇窗，我们得以窥见世界的真实面貌，认清自身的存在。情感的流动与表达贯穿于人类的历史、艺术和文学之中，构成了个人内心深处的体验，同时也建立了社会互动的纽带。

对情感的深刻理解和表达在中外文化中都能溯源。《周易》通过“震卦”和“兑卦”等象征，阐释了恐惧和喜悦等情感含义，展现了情感在远古时期对人类社会规范和行为准则的塑造。古希腊哲学家柏拉图和亚里士多德也对情感进行过深入的解读。柏拉图在《斐德罗篇》中探讨了情感与理性之间的复杂关系。他强调，情感不仅是人类灵魂的一部分，还在推动灵魂升华和自我完善中起到关键作用。亚里士多德则在《修辞学》中详细分析了情感的种类和功能，指出情感在说服和沟通中的重要性。他认为，演说者必须理解听众的情感，以便有效地传达信息和影响他人的观点。这些早期哲学思想不仅影响了西方文化和文学的发展，也为后来的情感理论奠定了基础。

时至今日，对情感的研究仍面临诸多挑战。首先，因为涉及复杂的生理和心理交互过程，难以简单通过单一维度对其进行研究，情感的身心起源问题成为研究的核心争议之一；其次，每个人的情绪体验和表达方式也受遗传因素、个体经历、人格特质和文化背景等的共同影响，情感的形成既具有先天基础，也受后天社会文化因素影响，长期以来这一直是研究者关注的焦点。此外，社会和伦理的发展也在不断重塑着感性和理性的界限。

随着现代技术的进步，情感计算等新兴领域也带来了新的挑战和机遇，人工智能和机器学习在模拟和理解人类情感中日益重要。因此，情感研究不仅挑战着我们对人类内心世界的理解深度，也为探索情感在人机互动中的作用开辟了新的前景。

亚里士多德在《尼各马可伦理学》中对情绪进行了详细的讨论。他认为情绪是灵魂和身体共同作用的结果，并且正确的情绪反应是道德德性的体现；情绪不仅仅是心理状态，还有其生理基础，如愤怒可能引起面色变红和心跳加速；情绪的区分并非基于生理状态的变化，而是基于不同的信念。因此，早在古希腊时期，人们就已经意识到情绪是心灵和身体共同作用的结果。

到了17世纪，法国哲学家和数学家笛卡尔在其著作《论灵魂的激情》中，阐释了他对情绪的理解。笛卡尔认为心灵和身体是两种不同的实体，心灵是非物质的，负责思维和意识；身体是物质的，受物理定律支配。情绪是心灵对身体变化的感知和反应，这一观点将情绪置于心灵和身体交互的核心。虽然他错误地将松果体（Pineal Gland）视作心灵和身体交互的主要场所，但他强调了心灵和身体之间的物理交互，这对现代神经科学研究具有启发意义。

然而，美国生理学家沃尔特·坎农（Walter Cannon）和他的学生菲利普·巴德（Philip Bard）对詹姆斯-兰格理论提出了质疑和修正。他们指出，有些生理反应过于缓慢，无法解释快速变化的情绪体验。此外，许多不同的情绪可以引起相似的生理反应，如脸红可能既是害羞也是愤怒，这表明不同的情绪无法通过特定的生理反应模式来区分。因此，他们提出了坎农-巴德理论（Cannon-Bard Theory）。

该理论认为，情绪体验和生理反应是同时发生的，而不是先有生理反应再产生情绪体验。他们强调大脑的丘脑（Thalamus）区域在情绪处理中的关键作用，丘脑在接收到外界刺激后向大脑不同区域发送信号，这些信息传递到大脑皮层会引发情绪体验，传递到自主神经系统和内脏、骨骼肌则激活生理反应。坎农-巴德理论的提出促使神经科学家进一步研究大脑结构与情绪之间的关系，推动了情绪神经科学的发展。

随着情绪研究的进一步发展，美国心理学家斯坦利·沙赫特（Stanley Schachter）和杰罗姆·辛格（Jerome Singer）丰富了情绪体验的复杂作用，提出双因素理论（Two-Factor Theory）。他们认为情绪体验始于身体的生理唤醒，这种唤醒是对情绪刺激的生理反应，如心跳加速、呼吸急促。之后，个体需要对这种生理反应进行认知解释，根据情境和环境线索决定具体的情绪体验。例如，同样的心跳加速在不同情境下可以解释为兴奋或恐惧。

双因素理论与坎农-巴德理论的主要区别在于，坎农-巴德理论认为情绪体验和生理反应是同时发生的，不涉及认知过程的作用，而双因素理论认为情绪体验必须经过认知解释，强调认知评价在情绪形成中的关键作用。

在研究情绪的认知过程中，美国神经科学家安东尼奥·达马西奥（Antonio Damasio）通过对前额叶（Prefrontal Cortex）损伤患者的研究发现，这些患者虽然在逻辑推理和智力测试中表现正常，但在实际生活中难以做出有效决策，并且情绪反应受损，通常性格发生了巨大转变。由此，达马西奥提出了体标记假说（Somatic Marker Hypothesis）。

他认为，在决策过程中，与特定情境相关的过往经验中的生理反应（体标记）会被激活，这些体标记与情绪体验相关，通过改变身体状态（如心率、皮肤电导等）向大脑发送信号，影响决策。体标记假说强调情绪与认知过程的整合，情绪通过体标记提供了一种快速评估选项的机制，使个体能迅速做出反应。在复杂和不确定的环境中，情绪反应可以帮助个体评估风险和潜在结果，从而做出更有效的决策。达马西奥的这一假说在一定程度上继承并扩展了詹姆斯-兰格理论关于生理反应在情绪体验中的关键作用的观点，强调情绪反应在复杂决策中的功能性角色。

在对情感的研究中，达尔文的进化理论发挥了关键作用。他在1859年完成《物种起源》后，进一步探索了促进进化的本质动力。1872年，他出版了The Expression of the Emotions in Man and Animals（《人类与动物的情感表达》），深入探讨了情感在进化中的作用。他发现，情感是动物趋利避害本能的关键驱动力，并通过跨物种比较研究展示了人类和动物在情感表达上的共性。达尔文认为情感表达是进化驱动的生理反应，具有适应性功能，例如愤怒表情可能提高生存机会，有利于物种延续。

达尔文在研究中还提到了法国神经学家杜兴·德·布洛涅（Duchenne de Boulogne）的工作——使用早期摄影技术和电刺激技术研究情感对面部表情的影响。布洛涅的研究揭示了真实快乐时的微笑特征，这种微笑不仅涉及由颧大肌收缩带来的嘴角上扬，还包括由眼轮匝肌收缩引起的眼周笑纹，被认为是真实的情感表达。在后期的心理学研究中，这种微笑被称为著名的“杜兴式微笑”。

达尔文详细分析了布洛涅的研究成果，他认为这些表情和动作姿态都是由神经系统控制的生理反应，是情感体验的直接结果，并指出动物和人类情感的保守性和普遍性，如微笑和皱眉在人类及灵长类动物中普遍存在。笔者实验室也证实，即使是实验小鼠这种啮齿类动物也是有表情的，可以表征多种情绪反应。

达尔文还观察记录了自己子女的情感反应，发现婴儿在出生后不久就能展示基本的情感反应，如快乐时的笑声或感到不适时的哭泣。他根据这些观察提出了情感的先天性假说，深深影响了后来的心理学家，其中就包括美国心理学家西尔万·汤金斯（Silvan Tomkins）。

汤金斯认为情感是人类动机系统的核心，驱动着我们的行为和认知过程。他识别出九种基本情感——快乐、兴趣、惊讶、悲伤、愤怒、厌恶、蔑视、恐惧和羞愧，强调每种情感都有其独特的面部表情和生理反应。他支持达尔文的情感先天性和普遍性的观点，并提出情感具有层次性，高层次的情感可以由基本情感组合、变化而成，如愤怒和悲伤的组合可能形成挫败感等复杂的情感体验。

美国著名心理学家保罗·艾克曼（Paul Ekman）也深受达尔文和汤金斯的影响。艾克曼认同情绪的先天性理论，并提出六种基本情感：快乐、愤怒、悲伤、恐惧、厌恶和惊讶。艾克曼强调这些情感具有普遍性，是超越文化和种族的。

为了证实基本情感普遍性假说，艾克曼做了著名的跨文化研究实验，他选取了几乎与现代文化没有接触的大洋洲巴布亚新几内亚的福雷（Fore）人进行研究。他向福雷人展示了一系列代表基本情感的面部表情图片，然后要求实验参与者识别这些面部表情，并描述他们认为这些表情代表的情感。艾克曼发现，福雷人能够准确识别这些面部表情所代表的基本情感，并与西方文化中的识别结果一致。这一发现强有力地支持了基本情感的普遍性假说，表明情感的面部表达是人类共有的，不受文化影响。

艾克曼的理论在情感心理学领域具有深远影响，但也面临挑战。例如，英国心理学家瑞秋·杰克（Rachael Jack）的研究发现，西方文化和东亚文化在情感表达上存在显著差异，如西方文化更倾向于通过面部的整体表情来表达情感，而东亚文化更注重眼睛和上半脸部的表情变化。另外，文化背景也会影响个体对面部表情的识别精度，西方人更容易识别出夸张的面部表情，而东亚人更擅长通过细微的面部变化来理解情感。

因此，杰克的研究提示我们，尽管基本情感可能在生物学上是普遍的，但其具体的表达方式和识别过程是高度文化依赖的。艾克曼进而也对基本情感普遍性理论进行了重要补充，提出“情感的表达规则”，强调社会文化对情感表达的后天抑制作用。他指出，不同文化设有不同的表达规则，个体在成长过程中学会按照这些规则抑制或调节情感表达，以符合社会文化的期望和规范。例如，在某些文化中，愤怒的表达可能被视为不礼貌或不恰当，而在某些文化中，公开表达悲伤可能被视为弱点。

在认同“杜兴式微笑”的基础上，艾克曼进一步发展了微表情理论（Micro Expressions），主张即使在个体试图掩饰其真实情感时，短暂的微表情也能揭示其真实感受。并基于这一理论开发了面部动作编码系统（Facial Action Coding System, FACS），该系统可用于系统化记录和分析面部表情的细微变化，包括那些短暂的微表情。

艾克曼的理论在实际应用中得到了广泛使用，特别是在“9·11”事件后，美国运输安全管理局采用了基于艾克曼研究的方法进行机场安检，这种方法被称为通过观察技术筛查乘客（Screening of Passengers by Observational Techniques，SPOT）。尽管SPOT的科学性和有效性在学术界颇有争议，但艾克曼的理论激发了流行文化产品的创作，如电视剧《千谎百计》（Lie to Me）—该剧以其对情感分析的精准描绘而广受好评。

情感研究领域还对感性与理性的关系进行了探讨，其争议的焦点在于：情感是否总是基于认知评估产生，还是可以独立于认知过程自动发生？以美国心理学家理查德·拉扎勒斯（Richard Lazarus）为代表的研究者认为，情感产生于对周围情境的认知评估过程。例如，当夜晚听到声响时，如果认为是小偷，人便会感到害怕；但若意识到是风吹动窗户的声音，恐惧就不会产生。拉扎勒斯提出情绪评估理论（Appraisal Theory of Emotion），认为情绪反应不直接由外部事件引起，而是由个体对这些事件的认知评估所决定。

与拉扎勒斯的观点相对，美国心理学家罗伯特·扎荣茨（Robert Zajonc）认为情感可以在没有广泛认知编码的情况下发生，即情感反应可以是快速、自动和无意识的。例如，当我们看到一只老虎时，会立刻感到恐惧，这种反应是瞬间的，不需要先仔细思考老虎有多危险。扎荣茨的“情绪优先假设”（Affect Primacy Hypothesis）主张情绪反应可以先于认知评估发生。

为了验证这个假设，他设计了阈下知觉（Subliminal Perception）实验。扎荣茨让受试者看一系列快速闪过的面孔图片，包括表达愉快、愤怒和中性情绪的表情。这些图片展示的时间极短，通常只有几毫秒，不足以让受试者有意识地处理这些信息。实验同时记录了受试者的皮肤电反应，一种反映情绪变化的生理指标。结果显示，尽管受试者无法意识到所见面孔的情绪内容，他们的皮肤电反应却变化显著，指示出他们的情绪状态确实发生了变化。这些发现支持了情绪反应可以独立于认知评估快速发生的观点。

美国神经科学家约瑟夫·勒杜（Joseph LeDoux）也通过动物实验证实了情绪反应的神经机制。在实验中，勒杜让大鼠在听到特定音调时受到电击，使其将音调与电击关联起来形成条件反射。即使后来播放音调而不施加电击，大鼠仍表现出恐惧反应。更进一步的实验显示，当通过神经手术破坏大鼠大脑的杏仁核（Amygdala）脑区后，这些大鼠无法形成或表达恐惧情绪。

勒杜及其他科学家进一步揭示了几条关键的情绪处理神经环路，它们均以杏仁核为核心：丘脑-杏仁核环路，感官信息可以通过丘脑直接传递到杏仁核，以完成迅速的情绪反应；杏仁核-皮层（Cortex）环路，杏仁核通过这条路径与处理复杂认知信息的大脑皮层进行沟通，让大脑可以对情景进行深入分析，并做出适应性更强的情绪反应；杏仁核-下丘脑（Hypothalamus）环路，杏仁核可以将情绪信息传递到下丘脑，触发与自主神经系统和内分泌系统等相关的一系列生理反应。

通过这些神经机制的研究，我们在某种程度上统一了对情绪反应的认知，即情感不仅是心理现象，也涉及生理反应；不仅包括无意识的快速反应，还涉及认知评估和情绪调节等一系列复杂的过程。

1994年，达马西奥报道了一例罕见病例：对一名年轻女孩的脑部扫描结果显示，她的双侧杏仁核逐渐钙化并丧失功能。而和勒杜的动物实验类似，当这名患者面对恐怖环境（如观看恐怖电影片段或危险动物图片）时，她不会表现出典型的恐惧行为，如逃跑或害怕的面部表情。此外，她在识别面部表情的情绪时也遇到困难，尽管能相对正常地识别快乐和悲伤表情，但无法识别恐惧表情。

进一步的研究发现，她在观察面部表情时未能注意到眼部信息，而眼睛的瞪大是表达恐惧情绪的一个关键特征。后续研究还表明，杏仁核不仅在处理恐惧情绪中起作用，它在正面和积极的情绪反应中也被激活。这提示我们需要更新对杏仁核功能的理解，将其视为调节警觉和意识水平的关键脑区，而不仅仅与恐惧情绪相关。

因此，综合考虑前述大脑前额叶受损的患者，他们不仅表现出决策缺陷，也呈现出显著的情感障碍，达马西奥强调情感与理性的互补性，情感在理性决策过程中扮演至关重要的角色。他认为情感和理性不是对立的，而是需要整合的两个方面，以帮助我们在复杂和不确定的环境中做出更有效的决策。

随着技术的飞速发展，计算机已经成为人类生活中不可或缺的一部分。智能手机和智能助手，如Siri和Alexa，能帮助我们管理日程、发送消息、查找信息，并控制智能家居设备。这些技术不仅极大地提高了生活的便利性，也深刻地改变了我们的生活方式。在专业领域中，如医疗和金融行业，计算机技术也展示出其深远的影响力，从提高诊断的准确性到执行高频交易，计算机的能力在很多方面已超越人类。

情感研究的先驱者们也深受计算机领域发展的影响。例如，汤金斯的研究就深受控制论的影响，他认为情感系统可以类比于机器的反馈系统，能通过情感信号来调节和指导个体的行为和认知。他在研究后期讨论了“计算机对人格的模拟”“机器人的自驱力”等一系列有趣的话题，并把自己的观点融会成情感动力理论（Affect Theory），他的著作Affect Imagery Consciousness（《情感意向的意识》）至今仍是情感心理学领域的重要论著。

扎荣茨的研究方法也深受信息处理理论的影响。该理论将人类心智视为计算机，认为认知过程类似于信息的输入、存储和输出。扎荣茨在其研究中验证了“热认知”（Hot Cognition）与“冷认知”（Cold Cognition）的差别：“热认知”涉及情感和动机，通常是快速、自动和无意识的；“冷认知”则涉及逻辑推理和决策过程，通常是慢速、有意识和可控的。扎荣茨指出，尽管计算机在模拟“冷认知”方面取得了相对成功，但在模拟“热认知”方面却面临挑战，因为情感和动机的复杂性涉及生理和心理的交互作用，这些因素难以用简单的算法来完全捕捉或预测。

尽管机器可以通过情感计算方法，如面部表情识别和语音分析来分析人类情感，甚至在特定情境下模拟情感反应，表现出类似人类的行为，但这些模拟基于预设的算法和数据模式，并不代表机器能真正理解情感。随着自然语言处理技术的发展，如ChatGPT模型能生成逼真的文本，完成翻译、写作等任务，但其是否能真正理解人类情感，仍然是一个悬而未决的问题。

美国哲学家休伯特 · 德雷福斯（Hubert Dreyfus）在其著作《计算机不能做什么》（What Computers Can't Do）以及后来的《计算机仍然不能做什么》（What Computers Still Can't Do）中探讨了计算机模拟人类智能的局限性，强调人类认知的独特性在于对背景知识和情境的深刻理解，这种知识常常隐含在经验和直觉中，计算机难以模拟。

此外，德雷福斯还指出，人类在决策和问题解决中依赖于直觉和情感，往往是无意识的，而计算机缺乏处理模糊和不确定信息的直觉能力。他还强调身体和环境在情感认知中的重要性，指出人类智能不仅仅是大脑内部的过程，还涉及身体和外部环境的互动，这也是计算机所无法体验的。

因此，情感是人类特有的特征，虽然目前的计算机和人工智能系统仍然缺乏情感这一根本要素，但对于情感的研究刻不容缓。情感的复杂性、多层次结构和多功能性使其成为理解人类行为、决策和社会互动的关键。研究情感不仅能帮助我们揭示人类的本质，还能推动情感计算的发展，使未来的智能系统能够更好地与人类互动，为用户提供个性化和情感化的服务。此外，情感研究在识别、治疗情感障碍和神经精神疾病方面具有重要意义，有望带来新的诊断和治疗方法，从而提升患者的生活质量。

有趣的是，尽管我们正试图教会机器理解和回应我们的情感，这个过程也让我们自己对情感有了更深刻的认识和欣赏。或许在未来的某一天，我们会看到能够真正感知和回应人类情感的机器人，它们不仅是我们的助手，更是情感世界的一部分。正如德雷福斯所提醒的那样，计算机在理解人类情感这一复杂领域上还有很长的路要走，这条路上的每一步不仅推动着科技的进步，也让我们更深刻地理解了人之所以为人的独特之处。