本報記者常麗君綜合外電

　　即使是小鼠，也有想像力。最近，美國加利福尼亞大學研究人員通過實驗發現，小鼠能按照它們自己的預期或想像，把原因和結果聯繫在一起，在某件事還沒發生之前，預期它將要發生。這些發現對理解人類的理性非常重要，尤其是對老年人，這種對未見事件的把握能力，會隨著年齡增長而衰退。

　　“人類與動物的不同之處在於，我們有強大的理性思考能力。但理性真的是人類獨有的特徵嗎？其他動物，包括我們非人類的親戚，是否也有理性？”加州大學洛杉磯分校的亞倫·布萊斯德爾説，“正是這一問題激發了我們的熱情，使我們開始研究小鼠是否也有理性行為。”

　　從小鼠到不同的人，如自閉症、精神分裂患者和健康人，他們之間的理性有何差異？在最近美國舊金山召開的認知神經科學（CNS）協會大會上，研究人員在一場專題討論會中共同探討了最新的理性科學。

　　“近年來，雖然我們在理解健康人的生物行為、認知和理性的神經生物學基礎方面取得了許多重要進展，但對典型和非典型人群的理性思考能力發展、理性發展過程的生物基礎等還知之甚少。”會議主席、國家兒童健康與人類發展研究所（NICHD）的凱西·曼恩·科派克説。

　　從“條件反射”到“因果關係”

　　布萊斯德爾希望，他們對小鼠的研究對人類有更大意義。他們的研究來自人們對巴浦洛夫等科學家的觀點的理解。當一隻小鼠（或狗或鴿子）看到一件事會跟著另一件事發生，比如鈴聲之後會有食物，它就會把這兩件事聯繫起來。形成了這種聯繫之後，任何時候小鼠只要一聽到鈴聲，它就會期待著食物隨後出現。

　　但更深入一步，這項實驗也反映了小鼠的理性思考。布萊斯德爾解釋説：“在我的實驗中，小鼠不僅在兩件事之間建立了這種巴浦洛夫式的聯繫，還能在它們之間形成一種因果關係。”實驗顯示，小鼠認為鈴聲是食物的原因，而食物是鈴聲的結果。

　　他們還在一系列環境中測試了更廣泛的因果觀念。比如，如果讓小鼠學習一束光是鈴聲和食物的共同原因，當小鼠聽到鈴聲時，它會預測光一定是已經閃過了。“如果光真的已經閃過了，那食物——作為光的另一個結果，也應該會出現。”布萊斯德爾説。

　　小鼠也會對自身行為作出理性的推理。在光的例子中，如果讓小鼠能自己壓一個杠桿開啟鈴聲，它就不再期待食物：小鼠知道了是杠桿造成了鈴聲而不是光，由此就會改變對食物的預期。“這就像人們看到氣壓計上讀數很低，就會預測可能壞天氣要來了。”布萊斯德爾解釋説，“如果是你弄壞了氣壓計並把讀數降低，你就不會預測有壞天氣。”

　　研究人員還發現，一旦小鼠看到兩件事是在一起的，它不僅會在二者間建立聯繫，還會形成一種預期。比如，如果兩束光同時出現，再看到一束光時，小鼠就會預期還有一束光。甚至更明顯的，研究人員遮住其中一束光讓小鼠看不到，然後打開另一束光，小鼠的表現就像被遮住的光也打開了似的。

　　“小鼠維持著一種想像或預期：即使它們看不見，那束光也在那裏，”布萊斯德爾説，“然後它們用這種設想的事件來指導自己的行為決策，有或沒有食物，取決於已有的證據。”這種思考是反事實推理的基礎——利用有關資訊，在事件未發生的情況下作出有根據的假設。因此，反事實推理在進化歷史中有著很深的根源。

　　“小鼠和許多其他動物，為我們提供了認知與推理方面的寶貴財富，”布萊斯德爾説，“看著一個動物，就像看著一面鏡子，裏面反映著我們自身的一部分。從我們身上能看到它們，就像從它們身上能看到我們。”

　　反事實推理的能力會隨著年齡增長而下降，尤其是在患了神經退行性疾病的情況下。理解這一過程是幫助臨床治療的關鍵。

　　布萊斯德爾和同事們發現，在小鼠和人的海馬體部位，有著共同的反事實推理的神經生理機制。海馬體是非常脆弱的腦結構，會隨著年齡增長而衰退，導致老年癡呆症等多種疾病。海馬體與人類的反事實思考有關。當布萊斯德爾小組讓小鼠的海馬體變得暫時不活躍時，它們就無法在心裏設想事實上沒有的那束光了。

　　個體間理性的差異

　　動物的理性和人類的理性還是有明顯差別的，美國得克薩斯大學達拉斯分校的丹尼爾·克勞茨克説：“理性思考是我們在日常生活中運用的主要功能之一，人們對自己的理性思考有很多有意的覺察，而覺察能力上的關鍵差距，是生命科學中最吸引人的話題之一。”

　　克勞茨克的研究看到了理性思考中的差異，這也是健康人群和那些有精神問題的人（如自閉症或精神分裂症患者）之間的差異。他們的目標是開發出能修復精神紊亂的工具。“這是個體進行大部分資訊處理的基礎，幾乎每個人都是不同的。”

　　他和同事用各種任務來測試不同人之間的理性差異，這與人們的類比推理能力有關。通常情況下，這些研究包括記錄腦電圖（EEG）或磁共振掃描（MRI），這些技術手段能幫助研究人員更好地給推理及其子過程分類。

　　最近發表于《神經科學前沿》上的一篇論文，介紹了克勞茨克用卡通畫面對精神分裂症和自閉症患者進行的測試，看他們是怎樣進行類比推理的，並與健康人做了對比。志願者被分為3組，即精神分裂症組、自閉症組和健康組，他們要比較兩個不同的畫面，把其中一個畫面中的某個位置和另一個畫面相匹配；一些畫面中是有生命物體，另一些是無生命物體，每幅畫面物體數量不同。有更多干擾的類比更複雜，難度更大。

　　測試結果顯示，精神分裂症組在這些類比中出錯最多，他們傾向於只對一個或兩個物體作局部比較，無法注意問題中更廣的關係背景；而自閉症組會在卡通畫面之間劃出恰當的類比，就像健康組一樣。令人吃驚的是，那些自閉症患者在類比無生命物體時，往往更加困難——這與研究人員的假設恰恰相反，以往認為有生命的物體會給自閉症患者造成更大挑戰。儘管如此，克勞茨克説：“我們發現，有輕度自閉症的年輕人在關係推理中的表現十分卓越，此時他們憑藉的是關聯資訊和視覺空間資訊。”

　　開發新的治療工具

　　克勞茨克希望，這些對理性的研究能幫人們更好地理解理性思考的過程，還能幫助開發修復工具，特別是對中風、腦損傷、精神分裂這些情況。“無論是基於腦的檢測，還是對於行為的更靈敏的檢測，這些新方法的使用都會讓未來前景光明，比如以遊戲為基礎的虛擬現實工具。治療領域已經在嘗試這種方法，比如對那些外傷性腦損傷的人。”

　　曼恩·科派克還強調，需要更好的工具來研究不同年齡、不同物種之間的理性。“人們能通過網際網路獲得大量的數據，而在如何排列優先順序，把大量數據與日常推理相結合方面，人們感到越來越困難。比如‘哪種治療方法對我是最好的？’所以，在理性尚未開化的地方研究理性，變得日益緊迫。”