科学网—同理心的神经基础《自然》
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2026-6-23 06:50
| 系统分类: 海外观察
大脑不仅仅是观察别人。它似乎通过视觉皮层中隐藏的身体地图网络，将我们所见转化为触觉类体验。这个过程可能有助于解释同理心，以及为什么别人的痛苦会让人感到意外的真实。
科学家发现，视觉大脑可能秘密地 “感受”所见，将视觉转化为物理体验，帮助实现同理心。
尼古拉斯 ·赫杰（雷丁大学）和托马斯·克纳彭（荷兰神经科学研究所和阿姆斯特丹自由大学）与来自全球机构的研究人员合作，探讨了神经科学中最大的问题之一：人类如何体验周围的世界。
他们的研究揭示了一个非凡的过程，大脑将视觉信息转化为触觉相关的表征，帮助创造我们每天所体验到的丰富且物理的现实。据克纳彭介绍， “人类体验的这一方面是人工智能发展的绝佳领域。”
为什么看到别人受伤会让你退缩
想象一下，和朋友一起准备晚餐时，他们不小心割伤了自己。几乎立刻，你可能会皱眉、皱眉，甚至猛地抽回手。
这些反应是因为大脑的触觉处理区 ——体感皮层——即使你身体上没有发生任何事，却被激活了。
但仅仅看着另一个人，怎么可能触发大脑的触觉呢？
为了调查，来自英国、美国和自由联盟的研究人员，阿姆斯特丹的 NIN（KNAW）研究了一个意想不到的数据来源：好莱坞电影。
体感皮层活动信息图
人体感觉皮层在人脑中的活动。
利用好莱坞电影研究人类体验
Tomas Knapen（最后一作者）和Nicholas Hedger（第一作者）分析了一项志愿者收集的数据集，这些志愿者在接受脑部扫描时观看了《社交网络》和《盗梦空间》等电影片段。
他们的目标是识别那些将视觉信息转化为有意义体验的神经系统，使人们能够做的不仅仅是观察周围的世界。
视觉大脑中的隐藏身体映射
当神经科学家提到大脑中的 “地图”时，他们描述的是有组织的模式，代表关于身体和环境的信息。
一个著名的例子出现在体感皮层，不同区域对应不同的身体部位。地图的一端处理来自脚部的感觉，另一端则处理来自头部的感觉。这些有序的布局帮助大脑判断感觉的来源。
研究人员惊讶地发现了视觉皮层中类似的地图。这表明大脑可能以与处理身体接触的方式组织我们所见的事物。
“我们在视觉皮层发现了不止一两张，而是八张极其相似的地图！”克纳彭解释道。“找到这么多，说明视觉大脑对触觉语言的感知能力有多强。”
这些视觉图谱反映了身体在体感皮层内从头到脚的排列 ——表明当我们观察另一个人时，大脑会用类似身体感觉的模式来组织这些视觉信息。
视觉皮层查找信息图
在视觉皮层中发现了身体地图。
为什么大脑使用多重身体映射
发现八张独立地图引发了一个显而易见的问题：为什么大脑需要这么多地图？
研究人员认为不同的地图有不同的功能。有些专注于识别身体部位，而另一些则更关注这些部位在空间中的位置。
“我认为还有许多其他用途，但我们还没能测试它们，”克纳彭补充道。
这些地图可以帮助人们根据当下最重要的内容提取不同类型的信息。
“假设你站起来拿杯咖啡。如果我对你在做什么感兴趣，我可能会专注于你手抓住杯子的动作。现在想象我更关心你的情绪状态。那我可能会更关注你的整体姿势或面部表情。每次看一个人时，都需要进行许多不同的身体翻译。我们认为这些地图是这一过程的根本要素。”
虽然维持多个重叠映射看似效率低下，克纳彭认为这实际上使大脑更具灵活性。
“这让大脑能够在同一空间中接收多种信息，并以当下相关的任何方式进行翻译，”他解释道。
对自闭症研究与神经技术的影响
这些发现为未来广泛的研究打开了大门。
由于这些身体图谱似乎参与情绪处理，它们可能为社会心理学提供新的见解，最终有助于临床应用。
“自闭症患者可能会在处理这种情绪时遇到困难。拥有这些信息可以帮助我们更好地识别有效的治疗方法，“克纳彭解释道。
这项研究也可能对脑机接口及其他神经技术形式产生影响。
“脑部植入物的训练套装通常以'试着想一个动作'这样的指令开头。如果这些身体过程能以更广泛的方式被激活，那么训练和发展脑机接口的可能性也可能更广。”
这一发现对人工智能可能意味着什么
克纳彭认为这项工作也可能有助于引导人工智能未来的进步。
“我们的身体与我们的体验和对世界的理解紧密相连。当前的人工智能主要依赖文本和视频，缺乏这种身体维度。人类体验的这一方面是人工智能发展的绝佳领域。我们的工作展示了极大且精准的脑成像数据集潜力推动这一发展：神经科学与人工智能之间的美妙协同。”
然而，对克纳彭来说，最大的收获并非技术。
“我只是想理解人类体验的深度，感觉我们刚刚找到了这个核心元素。”
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