“脑科学与认知神经美学”会议综述

丁月华

(重庆师范大学 美术学院，重庆 541006)

由上海社会科学院思想文化研究中心发起的“脑科学与认知神经美学”学术研讨会于2018年10月29日在上海召开。会议召集者、上海社会科学院思想文化研究中心马驰教授介绍了此次会议的缘起。20世纪50年代，国内美学、遗传学等领域研究成果尚且不多，美学讨论聚焦在美是主观、客观还是主客观统一的。美本质的讨论都是在认识论的范畴，认识论属于哲学的范畴，在哲学范畴里讨论生命科学和神经科学的问题还缺乏契机和环境。大约一年前，马驰与上海大学生命科学院的吉永华教授探讨起美学和脑科学的诸多问题，吉永华教授从事生物膜离子通道的生理病理功能及其相关调制剂/配体的药理与毒理研究，二人都希望自然科学界与社会科学界联合起来讨论该话题，于是便筹划了此次“脑科学与认知神经美学”研讨会。来自海内外的美学、心理学、教育学、神经生物学、疼痛医学、美术学、音乐学等领域的专家和研究者以及《学习与探索》杂志、《自然杂志》、上海科技教育出版社的编辑等数十人参加了会议。

脑科学研究专家、中国科学院院士杨雄里教授在贺信中认为，这次会议具有重要的价值和意义，可以使脑科学学者与人文社科学者互相交流思想和科研成果，为促进神经美学、社会科学、心理学、教育学和脑科学的结合走出了可贵的一步。围绕着一个主轴，即大脑的意识和审美活动的机制问题，人文学科和自然科学亲密对接。

本次会议的讨论议题主要集中在几个方面：

一是认知神经美学研究的生物学、认知神经科学思考。这一主题下包含的内容有：从物理生物学角度探究动物情感现象，如动物美感、共情研究的历史、困境；共情、审美偏好及典型性等动物模型研究，动物在“信号—行为意义”层面的偏好、典型性的神经生物学解释；从动物美感模型研究推及人的美感模型研究的可能性；共情的神经化学基础研究、大脑网络研究对社会行为的干预作用。

二是美学若干基本问题的哲学、美学、心理学、生物学思考。主要是针对美学研究的典型性命题、美感产生的问题、美感的层次性、意识的基本单元(譬如“像”、“认知模块”的假说)、美感与快感的区别的实验的可能性、审美活动的机制等来进行的。

三是认知神经美学研究和文学艺术创作、审美教育方面的思考。这部分讨论主要包括音乐训练作为一种复杂的包含生理、认知、社会和情感因素的训练方式对大脑的可塑性，音乐审美素质测评指标体系研究，审美理论(如横竖线条错觉理论)对审美实践(如服装审美实践)的指导作用，中国画的大众审美经验ER 事件相关电位分析与美育对策，等等。

四是认知神经美学研究与人工智能相关思考。这部分讨论内容包括了审美态度、人工智能的自我意识与对象意识、身体的参与性感知体验以及新媒体时代，数字化艺术媒介载体带来的审美认知方式创新等。

一、认知神经美学研究的生物学、认知神经科学思考

(一)共情神经科学与共情生物进化理论的探讨

神经生物学和疼痛医学专家、空军军医大学唐都医院疼痛医学生物医学研究所陈军作了关于“共情神经科学与神经美学”的报告，围绕美学中一个很重要的术语——“共情”，用生物进化的观点去研究，建立了啮齿类动物疼痛共情的实验模型，用人和动物实验数据有力地支持了共情是亲社会行为、利他主义和道德的生物—社会心理—脑行为学基础。基于比较人类与动物的行为、分子细胞与神经回路(网络)、神经与内分泌双重调节等实验数据而提出的共情生物进化理论学说有力地批判了主导一个多世纪的共情人类中心论思想，突破了科学界“赋予动物以人的情感的研究是科学上的禁忌”的藩篱。陈军认为用生物进化的观点来重新定义共情有利于促进共情的理论与实验研究，即“共情是通过感受、识别、理解和分享别人情绪状态的能力和能量而产生的亲社会互惠、利他主义和道德的进化行为”。

英文词共情(empathy)是1909年由英国心理学家Edward B. Titchener从德文词Einfuehlung翻译而来，而德文词最早是德国哲学家Robert Vishcher为美学心理学而创造的，为“触景生情”之意，后来被Theodor Lipps引用到心理学，意思是“洞察别人的内心深处”。共情是弗洛伊德精神分析法的核心理论。20世纪30年代，朱光潜翻译为移情、共通感，20世纪40年代，台湾学者译为同理心，大陆心理学界统一采用“共情”。受宗教和人类中心论的影响，共情的研究在长达一个多世纪里被束之高阁，禁止接受现代科学的雨露阳光。2006年，一篇以“社交调控疼痛证明小鼠共情”为题的研究论文在《科学》杂志发表，打破了这个沉寂状态；2014年陈军实验室在大鼠身上验证了疼痛共情的存在并第一次确定大脑内侧前额叶介导动物疼痛共情的产生。陈军通过文献回顾发现，1759年亚当·斯密在《道德情操论》中已论述了“同情或共感”(sympathy)是道德的基础；一百年后(1859年)达尔文发表《物种起源》推翻了“神创论”和“物种不变论”，1871和1872年达尔文相继发表《人类的起源》和《人和动物情绪的表达》两部著作，从生物进化的角度论述了“同情或共感”是道德的生物学起源，但是这一论述在135年的科学史里无人问津。无论是从社会人文的角度还是从生物进化的角度，共情的大脑发生机制研究都是十分重要的。陈军强调从生物进化的角度开展共情研究，可以在“生物—社会心理—脑—行为”范式下探索共情的脑—行为发生机制、神经化学物质基础、神经回路和细胞分子机理等内容。通过已完成和正在进行的动物实验，已初步明确负性情绪的传染和共情安慰只在熟悉的同伴间产生，疼痛传染需要视觉(不排除其它感觉信息)激活大脑内侧前额叶、蓝斑和下丘脑释放“共情”相关激素和神经化学物质(如催产素、去甲肾上腺素)，同时激活与共情安慰相关联的脑结构，驱动共情行为。

(二)共情的神经化学基础研究、大脑网络研究对社会行为的干预作用

陈军指出，共情研究最终是关于世界观、人生观、价值观问题，大到如何建构和谐社会，社会科学要解决的核心价值观问题，平等、利他(如为人民服务)、道德(如老人跌倒了扶不扶)、医学(疼痛共情、恐惧共情、痒的共情、打哈欠传染)、军事(如运动摹仿 、精诚协作)都涉及共情问题。小到个体的“共情”行为研究，如追求快乐和幸福、社会交往、关于甜和苦的判断等。共情研究的深入不是只看脑区定位，而是取决于精确的神经元活动分析。随着人脑影像学技术的发展和应用，2004年起，科学家们对共情的大脑神经网络基础进行实验研究，如大量的实验表明关于疼痛的共情不仅和情绪有关，也和认知有关，躯体感觉激活大脑的顶叶部位；情绪反应表现在额叶偏内侧，前扣带回，前岛叶。低级一点的共情是指情绪共情，即感我所感(I feel what you feel)，高一级的叫认知共情，感同身受(I understand what you feel)，认知可以调控情绪共情。今天的实验表明，除了认知可以调控共情，激素或药物也可以调节共情，如催产素。医学上，催产素主要是促进宫缩、催乳，但是今天也可以用于促进亲子情感、治疗自闭症、增加诚信和群体内部协作等。有数据表明，我国留守儿童已成为青少年犯罪的主要风险，根源问题涉及共情障碍问题。陈军最后谈到了共情教育和共情文化建设问题。美国是高犯罪率的国家，2015年民间建立了一个“共情文化建设”网站，目的是促进共情教育和共情文化建设。我国把文化建设和道德体系建设也纳入了“五位一体”的发展方略，而共情是亲社会、利他主义和道德的生物—社会心理—脑—行为学基础，因此构建和谐社会必须加强共情教育和共情文化建设。

(三)动物在“信号—行为意义”层面的偏好、典型性的神经生物学解释

美国乔治亚大学艺术与科学学院神经生物学专家申平关于“审美偏好、典型性和现代神经生物学”的发言指出，对动物模型的精心选择以及新的成像和行为分析的创新设计将对神经美学研究的未来发展至关重要。申平团队用果蝇做实验，果蝇通过周边数量繁多的各类受体细胞，感受到外部刺激，并通过多层细胞间的沟通，将信号从周边神经系统输送到中枢神经系统。中枢神经内的多巴胺细胞，负责收集上传食物气味信号并进行加工。奖励系统内细胞的激活，取决于刺激量的低、中、高。多巴胺信号本身无行为意义，只有当刺激量适中，分泌出的多巴胺才可以有效地打开奖励系统，产生愉悦感，或通过记忆系统进行深加工，产生类似美感的感受。也就是说，在刺激量适中条件下分泌出的多巴胺才能获得行为意义。实验表明，负责产生愉悦感或类似美感的神经通路是分开的，破坏类似美感通路不影响愉悦感。如果用光直接激活奖赏系统神经元，就可以替代多巴胺功能。在果蝇的实验里，所研究的神经元可以被一一标记，并可以重复测量其活性。譬如，当果蝇获得一个很好的食物预期后，就可以检测到奖赏系统有关细胞的活动。香蕉的香味如果恰到好处，其刺激就能激活奖赏系统细胞。但如果香味太强或太弱则无效。同时，还可以人为控制奖赏系统里不同神经元来探究神经元活动与刺激的关系。如果要做更细致分析，可以用电子显微镜观察树突、轴突的活动。

果蝇对4种化学性质不同气味都可产生相同愉悦行为反应，当每种气味刺激量往两边偏移理想中间值，其诱生愉悦行为的有效性就逐步下降，形成一个倒U的曲线图。而愉悦感作为美感的必要条件，是美学界公认的。现代神经生物学研究为美的典型性提供了实验证据。美是客观存在的，但其诱生美感的机率受制于神经生物调控。

(四)从动物美感模型研究推及人的美感模型研究的可能性

申平指出，美学研究需要采纳科学的方法，生物是复杂和有机的，但是在具体的研究中要控制好变量，变量过于复杂，没有办法进行实验研究。再高级的生物都脱离不了生物性，具有生物基础；人脑活动的生物化学反应、神经元结构和动物的脑子没有什么根本性的区别，只有量的区别。我们可以借研究动物，譬如果蝇的脑对刺激作出反应的生物化学变化来推测人脑关于某些刺激的生物化学性反应。

申平发言强调，首先，人类和动物的审美偏好都是一种生物现象，它涉及感觉、知觉、记忆获取和回忆所需的神经过程，进化保守的神经物质(如分子、脑细胞等)以及神经机制；其次，美是由某一载体的特质(例如诱人的气味)作为刺激作用于感觉器官，因此它必需是物质的和客观的，而不是主观的，此外，这种特质是由载体的物理和化学性质导出的函数；第三，某一特质诱导美感的成功概率(或通畅性)可以受大脑状态影响而增强或减弱，由于不同的社会经历和遗传背景，个体之间的差异也可能很大；第四，典型性(prototypicality)这一概念，可以普遍地解释为何特定类别中看似不同的成员(载体)拥有引发审美欣赏的共同特质。

中国科学院心理研究所研究员胡理的研究为美学让人变得更加健康、让人的情绪积极起来等提供实验证据。比如镇痛方式通常是吃药或者手术治疗，遇到的问题是不成瘾的药效果不好，成瘾的药致死人数很多，那么，能不能用非药物和非手术的方法来缓解疼痛便是需要解决的问题。胡理团队的实验表明，被试喜欢的音乐可以减少镇痛和药物的剂量。胡理还分享了另外一个实验，实验目的是如何把音乐和电刺激结合起来以达到更好的镇痛效果。

二、美学若干基本问题的多学科思考

(一)典型和审美判断

马驰指出，马克思、恩格斯当年谈现实主义，谈的是1888年工人运动现状背景下的文艺作品的实践。在恩格斯看来，现实主义除了细节的真实之外，还要真实地再现典型环境中的典型性格。1956年中国第一次美学大讨论中讨论蔡仪的“美是典型的”，这起初是一个文学理论的命题，能否上升到美学命题，对命题的外延和内涵得做非常明确的界定，继承与发展的问题是我们需要重新审视的问题。

上海社会科学院思想文化研究中心胡俊提到了美国堪萨斯州大学的朗洛伊丝教授的典型与神经加工的流畅性实验，得到的结果是32张照片的合成人像美丽评价得分最高，这至少证明了美与典型性或常模之间是存在关联的。申平认为，审美加工也许反映了经过进化的大脑功能。首先，某种刺激导致厌恶或害怕，其次，这种刺激还有能激活奖赏机制的潜力，这些是形成美的特质的必要条件。 一个关于典型性与美的常见问题，如典型的苍蝇美不美这个问题，对于昆虫学者，典型的苍蝇绝对是非常美的，但如果你觉得它是脏的，有害怕心理，那诱导美感的概率几乎为零。上海大学郭景康指出，审美是有物质基础的。美是不是一定有物质基础呢？他认为美是类似于毫米、厘米、分米、米这样的度量单位。吉林大学李志宏提出的问题是典型性究竟是在客体上，还是基于主体的判断。典型的美丽的图片是合成的，有可能是因为人脑中认知模块的典型性形成的，而后到生活中去寻找对应的物。

陈军指出，美很复杂。第六感、美梦是人脑中产生的、不是一个回应。“情人眼里出西施”说明美不单是个典型性及认知问题，和共情有关。申平指出，审美判断可以包含共情，应该还和经验与记忆有关。

西南大学赵伶俐则指出审美的最高境界恰好是打破模式和典型性。大脑中枢对外部刺激的反应和人的主观能动性、审美鉴赏能力非常相关，客体具有典型性，人不一定就能产生美感，美感既有共性，又有个性。

(二)美感的层次、快感与美感的区别以及美感的产生

陈军从毕加索蓝色风格的画、立体主义风格画说起，一般人初次接触这些作品不容易产生美感。从画的市场价值到美的判断这是认知调节。另外，一幅作品有艺术性也不等于说其有审美性。从这一问题出发，学者们进而引出了美感的层次性问题，包括本能层(直觉型)、共情、价值调节等获得的美感。

赵伶俐指出，听音乐，首先悦耳而后才能悦心，没有快感就没有精神的美感。美感这个概念要看在什么意义上使用，现实的功利水平上得到的是快感。审美的焦点在于有没有美感产生，没有美感产生就不叫审美。美感如何产生，这是一个相当复杂的问题。审美研究者需要理论的储备，包括哲学、生物学、生理学、医学、神经学、社会学、心理学及其他人文科学的知识。从哲学看，需要有对人性的理解、对最完美的人性的理解，美感背后是崇高的人性。为什么有的人能够为了共产主义事业赴汤蹈火，甚至不惜牺牲生命，这些高尚的人是为了什么，也许他们脑中有对“牺牲”的壮美的理解。此外，美感如何产生这一复杂问题也需要全新的实验手段来解决。

申平指出，美感研究不仅是哲学、美学课题，也是一个生物学课题。对果蝇的相关研究表明，果蝇不需要有实践，即可产生愉悦感。譬如，果蝇虽从来没有闻过香蕉味，但若浓度适宜，它就知道好的食物来了。至少可以在三个层面上研究愉悦感或美感，即基因层面、细胞层面和神经网络层面。美感可以在对令人愉悦的刺激进行深加工后产生。愉悦感与美感的关系，可以粗略地形容为草莓和巧克力草莓的关系。对某种愉悦刺激加工后，能否诱导美感，与大脑处于的状态及过去经历和经验有很大关系。胡俊的问题是经过一天紧张的劳动带来的充实的愉悦感，和我们受到某种刺激产生的愉悦感(快感)其感神经加工的过程是否一致？这个问题是研究者需要认真思考的问题。

(三)个体审美发生、审美活动的脑机制问题

审美如何审？《自然杂志》编审林风生谈及《审美的脑》一书中提到的鸟类的昂贵展示，如孔雀的尾巴受不断增强的选择压力的驱使而形成，孟加拉雀的鸣叫是在由野生到家养的压力放松情况下产生的，由此，林凤生的思考是美有可能是贵信号，不同信号如何整合是脑科学研究的热门话题。上海社会科学院思想文化研究中心周丰认为，美不存在一个实体，美在物和事的运行之中。“虚静”“坐忘”“凝神”“孤立”“静观”这些词都是以主体“我”为中心引出的概念，但是今天的科学研究是以神经元的活动为起点，实验为手段，“我”的主体边界被打破了。周丰还谈到审美经验是生成的，一个人第一次见到狗，头脑中会有狗的像储存，这就为以后认识狗提供了原型，“像”就成了审美活动中意识层面的认知加工载体。国内较早提出“认知美学”的专家、吉林大学李志宏提出了“审美认知模块论”假说，认为特定的形式知觉、意义领悟、情感反应久而久之会形成特定而稳定的神经联系，可称之为认知模块，在某种情况下，如人对形式的直接的情感反应即是直觉性的美感，这时，一般认知模块就转化为了审美认知模块。河池学院周淑婷从叙事研究入手，谈及叙事发生时提到了感官获得的稳定的信息流以及随之而来的大脑的加工是叙事发生伸出的第一根触角，后面的叙事发展将踩在这第一根触角之上继续发展。周淑婷所说的叙事发生的“第一根触角”是原初经验的意思。重庆师范大学美术学院丁月华的思考关注了两个问题：一是个体审美发生是指人如何从常态心理进入审美心理状态，即审美体验的产生；二是原初获得的经验即个体从出生后日渐习得的经验(李志宏假设的“认知模块”、周丰所说的“像”)，和审美经验以及审美活动中头脑中调取的经验之间存在怎样的关系。

三、认知神经美学研究与文学艺术实践和审美教育相关的思考

在音乐实践与教育方面，中国科学院心理研究所研究员杜忆的发言侧重于从音乐对人的认知、情感等方面的作用来切入，听者喜爱的音乐可以强烈地激活其大脑中跟加工情感相关的边缘系统，包括加工情绪的杏仁核，以及跟音乐记忆相关的海马体。人对音乐的喜爱程度可以通过控制大脑中某一个脑区的兴奋程度而被操控。音乐可以改变认知，如提高空间推理能力、执行功能、言语记忆能力、阅读能力、数学能力等。能在一些标准化的智力测试中获得更高的得分，还可以提高言语加工能力，特别是在嘈杂环境下的言语认知能力。音乐还可以延缓大脑的衰老。

福州大学人文学院陈丽君的报告题为“听古典音乐真的会变聪明吗？——莫扎特效应的元分析”，研究的目的是想找出不同文献中提到的可能存在的共同影响因素，比如性别、年龄、文化、不同认知任务等。总的来说，莫扎特效应显著为中效果量(g=0.31)，意思是有效，但效果并不是很大。对于儿童，莫扎特效应十分显著，对于成人来说一般；相对于东方被试来说，该效应在西方被试身上更为明显。

重庆师范大学音乐学院文琪对音乐审美素质测评项目进行研究，以期待音乐审美素质测评能够为提升学生的审美和人文素质教育提供参考。

在文学方面，西南大学教育学部高淳海的研究以中国文化作为背景，利用中国古代七言绝句作为实验材料，使用功能性磁共振成像技术，记录了中国被试对中国古典诗歌进行审美时的大脑活动状况，从神经美学的研究视角，对文学审美的机制进行了初步探索。

在美术创作与教育方面，丁月华“中国画的大众审美经验ERP事件相关电位分析与美育对策”的发言指出，实验数据表明被试的审美经验主要是以写实为美，与中国传统的写意画的创作趣味和品评趣味是极其不同的，中国传统艺术中的写意精神的领悟是需要大众艺术教育来实现的。西南大学教育学部李健的观点是，绘画是绘画者自我生命和心灵的艺术化投射，是以审美为基础的创造过程，应从物理场、心理场和文化场三个方面做好绘画教学美学场域的建构。

在设计实践以及日常生活审美方面，赵伶俐发言的主题是其团队完成的“横竖线条错觉质疑与论证”。这个话题来自德国心理学家和物理学家赫尔姆霍兹正方形线条实验得出横宽竖窄的视错觉效应，这个效应成为了后来服装美学的重要定律，并成为女性着装的普遍常识，可以说是服装设计评价和服装美感判断的一个标准，即体型较胖的穿竖线条，体型较瘦的穿横线条。这个结论几乎没有人质疑，英国彼得·汤普森2011年对200名女性的旗袍形服饰实验提供了反证。赵伶俐团队的实验表明，在实际服饰实践中两种效应都存在。这部分也涉及错觉，错觉在心理学中是指人对客观事物不正确的知觉，在科学里面是要排斥这种知觉，而美学和艺术常用的鉴赏手法和创作手法就是错觉。阿恩海姆《视觉思维》里指出，在感觉阶段就有思维，大脑对信息的审美认知加工以及审美反应、审美取向、行为反应是视觉图像设计美学、服装设计美学、广义的美学和艺术学值得深度研究的课题。

四、认知神经美学研究和人工智能相关的思考

东北电力大学孟凡君认为认知神经美学主要以认知神经科学为基础，需避免身心分离，心脑分离。吉林大学文学院李伟的演讲“认知神经美学与身体化认知”强调身体的参与性，人的身体习得和人工智能学习的差异问题是需要思考的。东北师范大学滕锐从新艺术媒介传播载体形式的创新与发展新媒体作品分析入手来看艺术信息新的互动、传播与交流方式的可能性，并分析了在今天的技术条件下新的审美关系绝不是人和机器的简单相加，而是数字媒介手段下的智能联结所产生的一个新的意义主体。沈阳师范大学赵耀指出当前背景下的人工智能依旧不能完全复制人类的幻想与想象，也难以实现对人类经验中所包含的价值性因素的替代，因此尚未能够从根本上改变人类的审美认知结构，但是，人工智能的虚拟现实功能却能通过对人类经验的不断扩充来持续更新人的审美体验，这一点是值得警惕与关注的。

人工智能的发展是希望像人那样深刻地全面地去感觉世界。李志宏、马驰的观点是未来的机器人发展是朝向具有人的审美功能这个方向进行的，重要的是编写审美程序。脑科学的发展可以推进审美态度的理论研究的进一步深入。

赵伶俐指出人工智能包括远程信息接收与加工、遥感等研究，审美研究应保证实验场景的同步与真实性，包括大数据的使用。打开审美的生成机制大门，思考人工智能的对象意识与自我意识，或许就是人工智能发展的方向，未来止步的方向，人类需要自觉保留这种神秘的、独特的认知欲望和激情。

大会的主持人吉永华对会议做了总结，从几个方面归纳了这次会议的论题：一是共情社会构建与三观的问题；二是创新驱动发展，没有美学的概念，创新设计不可能养心、养眼、养脑；三是心理健康问题，对人类来说，快乐感觉消失的后果很严重。社会需要脑科学和认知神经美学的研究成果。对生命科学研究来说，审美的生理学基础与机制连接具有很大的挑战性。相关的研究发现肠胃道的菌落与神经系统的生长发育以及脑的高级活动如认知有关系。脑科学研究的突破点就是脑的思维活动和审美活动。关于脑的功能，生命科学界还有很多问题没有搞清楚，比如说当我们的视觉和听觉接到信号以后，这个视觉信号和听觉信号在脑子的某一个区域聚集了，从聚集的这一块儿又开始分散了，通路在哪里？全脑神经工作空间是一个很大的研究空间。对人性的全面理解，是认知神经美学研究的前提。可以说，这次会议是人文学者和科学家的对话，试图建构文理交融的共同话语体系平台，为美学研究开辟了新的契机。