Wadia等人提供了罕见的单神经元证据,证明心理意象能够重新激活人类腹侧颞皮层中的感知代码,其中相当一部分针对特定物体的神经元在视觉感知和想象过程中表现出共同的调节特性。通过分析来自深度神经网络的特征空间中的神经元活动,该研究表明意象能够再现感知表征的结构。

在英国寒冷的冬季坐在办公桌前时,人们很容易联想到地中海度假的场景:温暖的阳光洒在脸上,手中握着一杯清凉的饮料。这种在内心激活心理表征的能力——创造和重组以往的经历——被认为是艺术和创造性活动的基石,也是计划和自传体记忆的核心特征。相反,过度活跃的心理意象可能导致心理障碍,包括幻觉和侵入性记忆。

心理意象的神经基础一直是争论的焦点——意象的格式更类似于感知(图像化的)还是语言化的?

然而,非侵入性测量方法(如fMRI或EEG)所显示的重叠并不一定反映在神经元或电路层面。有可能意象是由位于相似大脑区域的独立或并行电路系统共同实现的。解决这个问题对于理解心理意象作为一种心理现象至关重要——它真的使用了与感知外部世界相同的资源吗?还是仅仅看起来如此?

Wadia及其同事的研究在心理意象研究领域开辟了新的方向。

然后,他们研究了当人们被要求想象而不是感知这些物体时大脑中发生了什么。令人惊讶的是,在想象物体时,类似的感知神经元代码被重新激活——大约40%在感知过程中被记录的VTC神经元在想象过程中也被重新激活。值得注意的是,对感知代码的计算解释对于理解心理意象引起的重新激活类型非常重要。通过追踪潜在特征空间中的激活情况,Wadia及其同事能够更确信地在想象过程中再现了相同的计算过程,而不仅仅是检测到神经元活动的重新激活。此外,他们还表明,视觉代码比语义代码更能解释这些激活模式。这些结果使意象研究超越了仅仅询问某个大脑区域是否活跃的阶段,进而理解其活动如何支持感知和意象。这也展示了来自非侵入性脑成像和单单元活动研究的综合证据的重要性。

未来还有几个问题需要探讨。首先,是什么机制使得视觉代码能够以如此精确的方式被利用?在感知过程中,视觉皮层的激活最终是由视网膜产生的自下而上的信号引起的。而在想象过程中,这些自下而上的信号根本不存在。值得注意的是,这样一个细致复杂的代码可以通过简单的想象指令被有意地调动起来。记忆中的信息究竟是如何以纯粹的自上而下的方式组合起来生成这些丰富的视觉表征的?

其次,是什么支持了心理意象的生动性或主观强度?可以通过在想象简单物体的指令中加入对意象生动性的主观评分来探讨这个问题。其他研究表明,即使缺乏心理意象体验的人(即无意象症患者)也能激活类似的大脑区域,并且能够完成依赖于感知再激活的任务,例如视觉工作记忆。 一种可能性是,在无意象症和想象过程中重新激活的是相同的神经元代码,但在无意象症中下游区域(例如前额叶皮层)无法元认知地访问这些信息。 另一种可能性是,无意象症和想象过程中视觉表征的实例化方式存在细微差异,这可能影响这些代码是否能够达到意识层面。

最后,大脑如何解决“现实监控”问题——即区分感知到的和想象中的感官活动——仍然不清楚。Wadia及其同事表明,仅通过少量VTC神经元就可以训练出一个解码器来区分感知到的和想象中的物体——这意味着VTC内部含有足够的信息来进行现实监控。然而,究竟是什么驱动了这种分类尚不清楚。想象和感知之间共享的40%的神经元很可能只是由于神经元测量中的噪声、计算模型的选择以及意象激活的估计而造成的重叠。目前还不清楚,现实分类是由于想象过程中噪声的增加、信号幅度的减小,还是由于想象和感知过程中激活的神经元不同所致。此外,尚不清楚下游大脑区域如何以及是否利用这些信息来支持有效的现实监控——尤其是考虑到其他研究表明想象和感知有时会被混淆。

总而言之,Wadia等人的发现进一步证实了一个长期存在的观点:意象不仅仅诱导出与感知体验相似的激活,实际上在单神经元层面重新激活了类似的感知代码。这一进展既具有概念性,也具有技术性,将人类神经元数据与明确的计算特征空间联系起来。如果感知代码在很大程度上是共享的,那么视觉感知和想象之间的关键差异必然在于这些活动是如何生成、调节和输出的。理解这些控制和输出机制——而不仅仅是感知代码本身——可能会为解释意象的生动性、无意象症以及现实监控的失败提供新的途径。