認知神經科學正在人工智能領域、教育學、心理學、神經科學、腦科學等領域產生重要影響并引領著中國教育學從傳統模式向科學教育模式的轉變。一度屬于哲學、心理學領域的思辨的心靈概念，也在認知神經科學研究的揭示與科學技術力量的干預下，從隱至顯地示現在腦皮層、神經系統以及皮下組織的活動中。本書摘錄了國外優秀期刊在認知神經科學領域專題研究的扛鼎之作，以饗讀者尋繹從心靈到神經的具身認知的發展路徑，并從中揆要國外認知神經科學的研究成果、方法與視角，以啟國內研究之端緒。
序 言
心靈是西方哲學、心理學領域里的一個古老的話題。作為哲學思辨的對象，心靈首先是一種假定存在的實體，它使有形可見的表現出一種秩序與動力。對心靈存在的哲學反思既指向物理世界，又反觀人性自身。如果人是心靈與身體的復合體，那么作為實體的心靈是怎樣與物性的身體相結合的呢？又在哪里結合呢？當亞里士多德把心靈理解為身體的形式，心身關系是形式與質料的關系時，亞里士多德卻無法回答形式的心靈究竟出自我們的骨骼還是我們的肉，以及它又為什么能夠從身體之肉中示現出來。心靈作為哲學思辨的結果，是思想中的一個對象，即它是一個概念性的存在。概念性的心靈一直延續到思潮涌起、世殊事異的18世紀。這是一個見證了科學興盛、實證快然的世紀。物理科學及其研究模式的顯圣成為那個世紀的人們理解自然與人性的鴻規。相應的，對心靈的反思就從傳統哲學的經驗性的思辨轉向基于生理實證科學的思辨。心靈俯就物質性的神經之軛。這就是神經哲學家查爾斯·伯奈特（Charles Bonnet）的開拓性工作。
查爾斯·伯奈特把意識現象與神經活動聯系起來，把心理活動與生理活動相對應，認為大腦、神經系統是心靈活動的座架。查爾斯·伯奈特把神經系統理解為由神經纖維組成的機器，這或多或少鉤沉了笛卡爾的影子。但不同于笛卡爾把感覺、運動與意志視為獨立心靈的不同形式，查爾斯·伯奈特把意識活動解釋為神經系統傳導運動的不同形式。當然，笛卡爾也從大腦論述人的情感與意識，正如同柏拉圖也曾把高級的心靈活動歸結于大腦，但把意識與神經系統結合起來并進行系統性闡釋的第一位哲學家正是查爾斯·伯奈特。從此以后，思辨的心靈就演變為生物性的精靈。它在中空的導管里由感官向腦室流入并從腦室流出。沒有神經就沒有感知，感知與情緒的多樣性正是神經振動方式的多樣性。
查爾斯·伯奈特的新徑既舉要18世紀科學思想之綱維，又鑿開哲學反思新范式之戶牖。對心靈、人性的認識與反觀不再拘囿于傳統哲學疏闊寡要的思辨，而是轉向以實證表窺可測量的樞區與神經。18世紀神經矩步心靈的思緒在19世紀興發如潮，并塑造了學科間的滲透與通融。在腦科學領域里，通過神經透視心靈的卓越者當數英國神經生理學家、哲學家查爾斯·謝靈頓（Sir.Charles.Scott.Sherrington），在心理學領域則是師心獨見的威廉·詹姆斯（William.James）。兩者破理之見皆是認識到了身體的智慧，即心靈是身體的意識。當然，謝靈頓的洞悉也并非別出機杼的創見，早于他一個世紀的英國生理學家查爾斯·貝爾（Sir.Charles.Bell）就已思有出轍并流聲后代，比如查爾斯·達爾文（Charles Robert Darwin）的情緒理論。不同的是，貝爾過多地關注了情緒的身體系統，而謝靈頓則借助神經系統窺探心靈。20世紀早期，順流謝靈頓的思想并義尚光大者是加拿大一流神經生理學家威爾德·彭菲爾德（Wilder.Penfield）。作為謝靈頓的高足，彭菲爾德在腦科學、神經科學領域對心靈的標識，以及對語言、情景記憶、動作在大腦皮層分區的描繪，事實上已經標明了一門交叉學科的誕生。盡管某些行為有直接對應的腦區在19世紀中期已有實證的研究，比如布洛卡語言區、維爾尼克語言區等，然而，正是在彭菲爾德手執電極的操作中，心靈成為可觸的，思維成為可視的。更為重要的是，傳統哲學所信奉的那個高級、獨立、自持、理性的心靈在彭菲爾德的探針下卻是平行結構的。我們并不是欲望的身體與理智的心靈的耦合。相反，心靈是身體的不同結構與形式。記憶、想象、閱讀、推理等學習以及認知活動是神經系統、皮質以及皮下組織的機制。可是，幽深處的機制究竟是怎樣的呢？鉤深取極彭菲爾德神經規式的認知原理成全了唐納德·赫布（Donald.Hebb）定律，即突觸連結的學習原理。曾在彭菲爾德實驗室里學習的赫布發現，神經元與神經元之間的反射性特性增強了神經元之間的連結。換言之，新行為的習得是神經元的可塑性。
腦科學、神經科學、生理醫學等關于人性的實證科學與傳統心靈哲學在20世紀精密地并軌交織使神經科學規式下的心靈探幽之風飛動騰躍。然而，神經科學家并非僅僅聚焦在腦與認知的關系上。從腦科學、神經科學解開情緒的隱機構成了另一支流。成就斐然者當屬美國認知神經科學家安東尼奧·達瑪西奧（Antonio Damasio）。正是18世紀從心靈到神經的思緒初發，19世紀緊扣其端的局促與推送，才有20世紀振緒播風又壯采時逢的認知與神經科學的結合。當然，在走向學科融合的進路中，還有流源于詹姆士身體哲學的行為主義的強勢崛起，以及反行為主義的認知科學的標立。種種流派、理論的枝附并推陳出新鋪墊了20世紀70年代“認知神經科學”的賦名顯義，一門交叉學科赫然聳立。
正名立范之后的認知神經科學氣勢奮發。從腦皮層、神經系統到鏡像神經元，從大腦的自組織結構到神經系統的theta正弦活動方式，從長程的神經協同作業到大腦的3-D表征等，認知神經科學正在用它的探極將隱蔽幽暗的機制帶入我們的視域中。而這些內容也構成了本編著改弦易轍的上編。
然而，在人性的環境里發展、發達的神經系統從來就不是生理學意義上的實在論，也不是解剖學意義上的物質性，而是文化、文明膏潤的體性，個性歷史浸身的風骨。從視覺到行動，從評價到決策，從情緒到理性，腦皮層是社會化的定勢，神經系統是文化化了的情采。雖然心靈并不能還原為突觸、神經元，也不是它們的集合，心靈也不是可觸的大腦皮層或皮下組織，可正是借助認知神經科學，我們認識到心靈是這具肉身的精靈，是具身的結構。從另一個方面來說，雖然我們都是身體與心靈的統一體，雖然我們的腦結構在解剖學意義上來說是相同的（盡管愛因斯坦的大腦的解剖結構具有特異性），但正是文化、文明以及社會化把我們相互區分。所以，我們不能說是我們的大腦在看，也不能說我們的大腦或自我是突觸的連結。相反，個體是語言、歷史、文化、經驗等交織的個體，是體現著特定文化樣式并負載傳承這種樣式的責任與生活意義的生命體。認知神經科學雖然有著短暫的歷史，但它脫胎于其中的實證科學卻有著漫長的過去。在歷史與當下的滲透中，認知神經科學也將帶著幽遠的反思探賾更為隱匿的人性。正如哲學家Walter.Glannon的結括之語：我們每個人是“大腦、身體與心靈—一張人臉的神經倫理學”。
正因為我們不僅是這有形的大腦皮層交織交錯的皮下組織，也不只是可見的物性的肉身，而是種種認知形式可從中間出的、活性的系統。這活性的系統正好可以通過勘測結構性組織的腦區與神經系統來例證。所以，認知神經科學的影響迅速滲透到教育學、心理學、認知科學、康復學等領域。它對教育學的啟發是：教育、教學的實施再也不是基于經驗的堆砌而是基于科學的實證，即大腦的損傷會導致認知障礙，而設計、運用針對性的教育、教學項目可以改善損傷處。同時，了解了大腦的運作原理與機制，我們也就可以更為高效地創設學習環境、工作環境以提高學習、認知的能力。換言之，可基于腦皮層、神經系統的活動機制與原理來提高腦的工作效率以及社會化的能力。這種效率與能力既是情感的又是認知的。關于認知神經科學，學界更強調神經系統、大腦皮層以及皮下組織的認知功能。然而，如果我們的神經元具有鏡像效應，具有空間的表征能力等，如果我們的皮質或皮下組織能夠讓我們視聽以及體驗痛苦與歡樂等，那么，我們就不能說神經系統或腦組織是認知的。恰恰相反，它們是感性的，或情感的。種種的認知形式正是它們的感性形式。認知神經科學指括結要的是認知，是情本的晶體。這也是編者編著此書的用意與目的。
本編著從Annual Review of Neuroscience期刊17年間的研究成果中選編了18篇文章，既包含經典神經元的研究，比如鏡像神經元，又兼顧知覺、行為等文獻綜述，旨在突出西方學者的研究進路、內容以及方法。雖然這是認知神經科學文獻的選編，但其中的篇章對理解中國哲學，比如莊子哲學的“官知止而神欲行”中的“神”與“道”提示了路徑。加拿大漢學家.Edward.Slingerland說，中國哲學的一些概念只有在當下實證科學的幫助下才能得到更好的理解，頗切肯綮。仔細審讀第一部分的第1篇與第二部分的第1篇，我們就有所知會莊子用中國文化的“神”與“道”等概念來表示的正是習慣性動作的神經機制。也正是在這里，莊子的思想與美國心理學家威廉·詹姆斯鉤沉的身體的意識契合遙應。再者，心理學關于行為的形成一直有模仿說。可模仿為什么能夠發生呢？這可能就要歸功于我們的鏡像神經元。文學、心理學領域里有通感之說。錢鐘書先生曾把通感歸結于心理的聯想，然而認知神經科學卻揭示它是視、聽、觸等知覺特異化的神經通道共享一種結構模式的表征。同理，格式塔心理學描述的知覺完形也是不同腦區的神經環路協同共振的神經現象，且是文化世界里的經驗性的神經現象。第一部分的第4、5篇也證實了我們的時間意識內具在神經元應節的活動頻率中，是神經系統的存在方式。換言之，時間是我們存在的維度。而這種揭示又是威廉·詹姆斯在The Principles of Psychology一書中時間觀的余緒。當然，我們并不是還原論者。這就是文化的意義。第二部分的第4篇告訴我們的正是超越還原論。法國著名的物理學家、數學家、科學哲學家彭加勒曾說，我們不能在二維的平面上畫出三維的圖像。悖論的是，在繪畫中我們的確看到了深度。如此，第三維的深度知覺究竟來自哪里呢？現象學家梅洛-龐蒂解釋說，對深度的知覺來自肉身內在的動作。這也是第一部分第7篇文章的實證研究。現象學家又說我們的肉身是拓撲的結構。認知神經科學家用實證性的語言來圖示化現象學家的灼見。進一步的，神經生理學的研究追溯到單細胞的源頭向我們揭示了肉身的拓撲結構是怎樣肇始于細胞的分化以及拓撲地自組織過程。這就是第一部分的第3篇文章的貢獻。僅此幾例以發凡。
苦于版權受限，對前文中生理學、神經科學、腦科學等實證研究的背景知識以及歷史路徑梳理涉及的12部經典書稿的節選以及6篇美國科學院的相關文章未能拾掇匯集。盡管如此，編者仍然要感謝美國波士頓大學Steven.Katz教授以及Rika夫人不計繁縟地為編者爭取版權。雖然編者在選讀文獻過程中嘔心吐膽，勞形損精，但終感勞深績寡，飚焰欠缺。編者感謝教育學院王家云院長始終如一地支持本編著的出版，編者同樣感謝李曉巖博士。從PDF格式轉成Word文檔后的校對過程同樣是勞深力多的繁苛。李曉巖博士欣然應允編者的個人求助，帶領研究生擠出時間，無私沉默地奉獻。編者向她以及研究生們敬致謝忱。學界素知認知神經科學是典型的跨學科專業，然而，編者在編輯的過程中更深切地體味到，對這一博廣又精深領域之優秀成果的編撰同樣需要跨學科的團隊合作。回望編著歷程，雖然不短亦不長，但感受卻深切骨髓，那就是學識并體能上的勢單力薄。雖然編者的專業領域是現象學身體哲學，始于2009年學習認知神經科學，雖然認知神經科學是現象學尤其是梅洛-龐蒂現象學身體哲學的循體而成勢，但終非編者的術業專攻。挈瓶之智，難以見全。編者佇候專家同行賜教斧正。
燕燕
2019年3月18日于濱湖
燕燕，教授、哲學博士，研究領域為現象學、哲學與認知神經科學以及中國古代哲學。李福華，教授，教育學博士。主要研究領域為高等教育學與教育管理。白玉，講師、碩士，研究領域為心理學認知神經科學方向。
一、活的神經系統：從鏡像神經元到結構化的神經系統
后頂葉皮質的意向圖示／3
鏡像神經元系統／41
組織者在神經系統形成中的作用／72
θ波的機制與功能／100
知覺和時間估計的神經基礎／124
行為的遠程神經同步／155
大腦的3D圖示與方向感／186
視覺分類的神經機制：關于決策的抽象觀點／219
側頂葉在決策（研究）中的作用／243
二、神經系統的社會化：從神經文化到社會化認知
習慣、習俗與評價性的大腦／277
生命全程的大腦可塑性：學會學習與動作視頻游戲／313
強化學習和決策的神經基礎／347
大腦的社會控制／375
手臂運動的皮質控制：動力學系統視角／400
情緒與決策：多通道神經回路／431
具身認知與鏡像神經元：批判性評價／464
在視覺系統回路中建立聯結特異性：從視網膜到大腦／484
靈長類動物社會認知的神經機制／522
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