迎向心與腦的新世紀

各位系友、各位師長還有各位同學大家好，很高興有這個機會來跟各位介紹我們實驗認知心理學跟生理心理學最後終於走在一起的成果。我的題目是「迎向心與腦的新世紀」，我給他一個比較炫的英文題目，叫作「To Bear Brain in Mind」。

探討心跟腦的關係其實是一個很古老的問題，是mind-body problem 裡面的一環，從前哲學、物理科學、生醫科學以及心理學都曾經共同關注這個議題，但從行為主義興起以後，就比較不去探討mind and body的問題。認知心理學在剛開始取代行為主義的時候，也忽視心智跟大腦的關係，其中有一個很重要的原因，就是認知心理學非常非常注重人類的行為，但是在當時1960、70年代根本沒有辦法去看人腦的活動，而且那時候人們把腦或神經系統的運作看成是一個先天hard-wired的東西，你沒有辦法改變它，而我們的行為卻是終其一生不斷改變，所以沒有人會認為這兩者間會有關係。我引用Keppel的說法，他是UC Berkeley 過去一個很有名的發展心理學教授，也有做認知發展，他說：「身為一個認知取向的心理學家，我發現人類學習實驗的行為證據跟神經生理理論間少有關係。」雖然我們今天看起來好像不是這個樣子，但是在30年前，也就是1984年的時候，給大家的印象是這個樣子的。不過我也要特別提出來，在這個神經系統知識非常缺乏的時代，其實有些心理學家是走在時代的前面，一直在考量心智跟大腦之間彼此的關係，這種考量曾經在兩個層面上發生過。有一些心理學家，他在他的mind 裡面建立一個bridge，雖然他不知道這個brain怎麼運作，不過他從心理的知識去推論神經系統的運作，William James就是這樣的一個人，還有Karl Lashley和Donald O Hebb。另外有一些人本身是生物學家，於是他就從身體的運作裡面去導引出心理學的理論，這些人包括從前是位解剖學家的Sigmund Freud、本身是生理學家的Ivan Pavlov，還有生物學家Jean Piaget。在這段很長的時間裡面，其實生理心理學或者是比較心理學，跟傳統主流心理學有點若即若離，我也不敢說他完全分離，也不敢說他們很靠近，原因是幾乎每個心理系都有生理心理學。雖然當時生理心理學是心理學的一部分，但大家認為這個跟人沒有什麼關係，都是做動物的研究為主。尤其神經系統被認為是hard-wired，跟複雜多變的心智狀態顯得格格不入。同時當時的生理心理學常常研究一些比較粗淺的層次，例如說激素跟性行為的關係、感覺受器跟感覺的關係、肌肉反應跟動作的關係等。沒有人去研究我們的腦部是如何指揮我們的手投射出去拿到杯子或拿到某樣東西，這些比較周邊的活動，被認為根本沒有觸到核心。

到了20世紀的後期開始有一些發展，使得整個實驗心理學對於生理心理學改變了看法。一方面是一些神經系統的研究，從周邊逐漸地擴及到中樞，例如說Mountcastle就是一個生理學家，他首先去研究注意力的神經活動；另外像是Hubel and Wiesel以及Mark Rosenzweig，他們發現神經系統有很高的可塑性，可以支撐多變的心智活動。更重要的，是神經影像技術的發展，使得人類的神經系統的研究變成可能。另外一個因素就是靈長類的研究大幅的進步，成為我們去bridge老鼠研究以及人類研究中間一個很好的橋梁。再加上神經網路計算模型，從資訊科學和電機方面來的一些知識，讓我們人類可以去設想大腦，雖然不知道大腦是如何運作，但我們可以做一些模擬去了解心智的運作。於是，Michael Gazzaniga and George Miller大概在1990年代前後，在Boston的計程車裡面互相討論心理學裡面會有一個新的東西emerge出來，他們決定把這個東西叫作Cognitive Neuroscience認知神經科學，這就成為了21世紀心理學裡面一個很重要的研究領域。認知神經科學主要探討fictionalization、探討到心智活動如何在腦裡面被processes、探討心智內涵如何被神經系統所represent。

事實上，台灣的認知心理學雖然比較晚跟上這個趨勢，但並不是沒有改變。我們曾在兩年前辦過一個台灣認知心理學流變的研討會，台灣最早的認知心理學家劉英茂教授發表了一場keynote speech，然後還有一堆他的學生或是追隨者也給了不同的演講，包括鄭昭明老師、黃榮村老師、吳瑞屯老師、汪曼穎老師、陳紹慶老師、徐永豐老師、卓淑玲老師和邱耀初老師。這些人裡面有些還是走在傳統認知心理學的途徑，但我們也有看到一些人已經開始融入了新的方法。在這個bridge之下，我們系在最近十年內聘了一些新的新生代老師來系服務，從陳建中老師開始，到周泰立老師、曹峰銘老師、張玉玲老師以及葉俊毅老師，此外，我們也聘了語言所的李佳霖老師和腦心所的吳恩賜老師。我們也聘請了長得像金城武且比金城武還要帥的郭柏呈老師。還有，我們最近新聘了黃從仁老師，他從數學系畢業，碩士班念物理所，最後在美國取得神經計算科學博士。這九個人其實是可以代表我們心理系在新一代認知神經科學裡面的主力。

認知神經科學光有人才是不夠的，我們需要有儀器，事實上在過去十年裡面，臺大在這方面是有發展的。早在十五年前臺大在李嗣涔教務長的主導之下，設了第一部工程用3T MRI，我們心理系當然也去利用它。在三年以前，心理系設了一個人類 Social Interaction的EEP跟ERP的Lab，裡頭由兩部EEP跟ERP可以讓兩個人做互動。此外，我們在台大醫院的精神科設了Patient Cognitive Laboratory，可以透過儀器觀察病人。最值得一提的是，我們在三年前申請到科技部一億五千萬元的經費，設了一部最先進的3T的人類的MRI及人類的MEG系統。目前我們正在設立Private Neurobehavioral Laboratory，希望這些儀器能夠為臺大心理系的認知科學、神經科學的發展帶來新的氣象。雖然這些儀器需要空間放置，而學校不可能白白給我們場地，我們必須要付租金，同時，每個月支出的水電費大約是20、30萬，我的頭髮在兩年以前沒有這麼白，拿了這些儀器以後其實對我的負擔是非常非常沉重的。

我跟各位介紹一下，目前周泰立老師正在跟台大醫院合作，做正常人在語言的時候的腦部活化的情形，以及自閉症小孩的腦部活化情形。正常人活化的區域在自閉症小孩身上其實沒有活化，在自閉症小孩身上活化的是比較靠近視覺的區域，我們可以看到自閉症小孩的腦部的連結的結構是與正常人有所不同。此外，心理系也有跟電機系陳志鴻教授合作進行研究，研究內容是在比較人類跟電腦或跟真人玩遊戲的時候的反應有什麼不同。我們為什麼要做這個研究呢？最主要是檢驗一位科學家叫Turing從前說過的話，我們要如何知道一個東西是不是有智慧？如果當我們在對弈的時候，無法判別對方是一部機器，那這個東西就是有真正的智慧。所以我們就觀察腦部的反應，看看我們的腦能不能分辨出跟我們對弈的人是機器還是真人。另外，在人類社會互動的EEG跟ERP方面，我們也做了很多研究。陳建中老師目前進行的研究是去發現Other-races Effect，也就是去區辨跟我們不同種族人的情緒反應，反應通常不會一樣，也可以看出在腦波上有什麼不同的地方。

事實上我們的老師除了在研究上有新的發展以外，也致力於把這樣新的課程教給我們的學生。我們在大學部開了一個入門的課程叫Mind and Brain，由我授課；另外，陳建中老師、周泰立老師、郭柏呈老師共同合開了Functional MRI的入門課程；同時，我們也開了認知科學課程，這是心理系跟哲學系、語言所、音樂所和腦與心智科學研究所的老師所共同合授的；下學期，我們跟政大的老師會合開一門Advanced Physiological Psychology，或者是Advanced Cognitive Neuroscience的課程。你們可以知道，像這樣一個新興的領域，不單是心理系一個系可以負擔的，我們必須要結合各種不同的專長來完成。當然我們也辦了很多MRI跟MEG方面的訓練，使得我們的學生以及臺大其他系的老師能夠知道這個新興領域的發展，我們也沒有忘記我們的社會責任，事實上在過去的三年裡面，我們辦過20場智慧巡禮的大眾演講，讓社會知道心理學有這樣一個新的發展趨勢，可以結合腦與心靈的運作。

我們未來的理想是希望探討人類的心靈，一方面從實驗認知心理學去探討心智的運作，另外一方面從神經生物學以及行為神經科學去探討大腦的運作，同時也希望心理系在探討腦跟心智的活動的時候，必須要加入文化的特色，就好像剛剛連韻文老師以及鄭伯壎老師所建議的一樣，我們需要知道這個社會特殊的地方、特殊的議題以及特殊的文化怎麼樣去影響腦與心智之間的互動。

我覺得研究華人或是中國人的「自我」是一個很好的議題。為什麼要研究自我？有四個原因。首先，自我有文化的特殊性。自我是一個interdependent 的self，因此我的家庭、我的朋友都是自我的一部分，跟西方人的independent self不一樣。第二個原因，自我是一個跨領域的議題，哲學、心理學、語言學、精神醫學、神經科學、計算科學以及人工智慧的學者專家都對什麼叫作「自我」有興趣。第三，自我跟心智疾病有密切的關係。精神分裂症跟自閉症都是患者的自我出了問題，而且可能跟某一些基因的表現有一些密切的關係。第四，自我也會涉及到神經運作。有一種Neuron叫Von Economo neurons，這個只有在有自我的動物身上才會發現這樣的Neuron。什麼叫作「有自我」的動物？這種動物在睡覺時，你在牠的額頭上點一個紅點，等牠醒來後你給牠一面鏡子，牠看到鏡子中的自己有一個紅點的話，如果是大象牠就會用鼻子去點自己的額頭，而不是用鼻子去點鏡子裡的那個紅點，這種動物就是有智慧的動物。另外，腦裡面有一個神經網路叫作預設神經網路，這個網路被認為跟自我意識有密切的關係。

我們未來希望結合人文社會科學、工程計算科學、生物與神經科學來共同解決人類心智裡面的認知、情緒以及意志的問題，腦影像技術在這個方面扮演一個非常重要的角色。雖然截至目前為止，腦影像其實是透過一堆的假設計算出來的，代表什麼我們不是很清楚，但是越是不知道的東西，心理學家就越是感興趣。所有的大一普通心理學的學生上完普通心理學後都會告訴我說：「老師，其他的學問都是告訴我們定理，只有心理學告訴我們一大堆的問題，還有各種解決問題的可能方法以及假設，從來沒有告訴我一個定論。」我說確實沒有錯，心理學會讓你們去思考，因為我的mind loves unknown，尤其喜歡那種unknown brain image，因為mind本身的意義對我們來講，現在還沒有完全了解。謝謝大家。

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