第一章(2)
對人類而言,有一種感覺不可或缺——視覺。但不同人對光和色彩的分辨能力卻可能大相徑庭。這要再次歸結為基因的差異。紐約市哥倫比亞大學的斯蒂芬·曾研究與感光度有關的基因。他發現很多與感光有關的基因有幾種不同的形式,這可能導致不同人對光線敏感程度的巨大差異。
不同人對顏色的感知能力也有很大區別。這不僅是指人類中有8%(大多數為男性)患有不同程度的色盲。華盛頓大學西雅圖分校的遺傳學家薩米爾·迪布研究色視覺,他說:“色彩感知測試表明,即使是視覺正常的人,各自看到的顏色也可能相差很遠。”
視網膜上數以百萬計的視錐細胞負責感知顏色。正常人的視錐細胞分為三種,分別對紅光、綠光和黃光起反應。因此人類是三色視覺者,在理論上我們能分辨出200萬種以上的顏色。感知藍光的視錐細胞是統一的,但解碼紅色的和綠色的基因至少各有四種。這些基因都存在於X染色體上,而男性隻有一條x染色體,所以這些基因的變異很容易在男性身上表現出來,常常導致輕微的色視覺障礙。
視覺基因的變異不隻是會造成視力缺陷,它們也可能提高某些女性的色視覺。女性有兩條X染色體,因此可能出現一條X染色體攜帶正常基因,另一條攜帶某種基因變異體的情況。這意味著某些女性多了一種視錐細胞,可能是四色視覺者。迪布已經開始研究這些視覺超強的女性,他指出這種情況並不罕見。“大約15%的女性是色盲或色弱基因的攜帶者。通過對其中43人的測試,有兩人表現出四色視覺的跡象。”
那麽四色視覺的女性會看到什麽正常人看不到的東西呢?“我多希望我能告訴你啊。”迪布笑著說。他認為她們可能分辨出三色視覺者無法分辨的顏色。例如,她們能區分兩片似乎完全一樣的綠葉。不幸的是,色視覺正常的我們永遠也不知道自己錯過了些什麽。
同時,在加拿大蒙特利爾的麥基爾大學,科學家把老鼠的尾巴浸到熱水裏,研究它們對疼痛的反應。傑弗裏·莫吉拉的研究小組測驗了12種老鼠後發現,盡管某些種類的老鼠在兩秒鍾內就把尾巴拔出了熱水,但有些種類老鼠的反應時間卻長達6秒。他在一係列實驗之後得出結論,肯定是基因造成了痛覺的歧異性,現在他正準備追根溯源。
最近有證據顯示,人類的痛覺差異也是生物學上的原因。韋克福雷斯特大學醫學院的鮑勃·科格希爾征集了17名誌願者,讓他們的小腿接觸熱的東西。他逐步提高這種東西的溫度直至49攝氏度——這是大多數人的皮膚可以接受而不被灼傷的極限。然後科格希爾讓實驗對象為自己感覺到的疼痛評分,從1(不痛)到10(劇痛)。他們評分的差別之大令人吃驚:有的人覺得溫度上升一點就難以忍受,但有一名實驗對象竟然沒感到任何不適。
科格希爾在誌願者接受核磁共振大腦掃描的情況下重複這個實驗,他發現人們表示的疼痛程度和他們大腦皮層的活躍程度有明顯聯係。“痛覺感知的差異很驚人,實驗表明,這些差異是真實和客觀的。”
因此,人類至少有四種感覺存在差異。你的視覺、嗅覺、味覺和痛覺幾乎肯定與我的有所不同。保羅·布雷斯林認為,這樣的發現意義非同尋常。“如果你認為我們出生以後幾乎所有東西都是通過感覺係統學到的,那麽,個體的感覺差異就更值得研究了。”換言之,從某種意義上說,我們都是本人感覺的產物。布雷斯林認為,這些差異甚至可能影響我們人生中的很多決定。他說:“在我們喜歡的食物、參加的活動、欣賞的音樂,甚至願意約會的對象中,視覺和嗅覺因素會產生重要影響。”如果這些因素是由基因決定的,那麽合理的結論就是,基因或多或少已經預先決定了我們會喜歡某些東西或某種人。我們作選擇的自由是有限的。
味覺難題
科學家們能夠測繪出老鼠的基因組,能夠把機器人送上火星,甚至能夠克隆人類,但迄今為止,還沒有誰能夠記錄品嚐蘋果的味道。盡管我們每天吃好幾次東西,而且品嚐美食也堪稱人生一大樂事,但人們如何感受食物味道仍然是個謎,這確實不可思議。
有些研究者正在對味道的形成作更進一步研究,也許他們的發現將永遠改變我們的食物。諾丁漢大學教授安迪·泰勒說:“了解味道的最大障礙是我們沒有對味道的注釋。人們有描述味道的語言:我們可以說這個味道像蘋果,那個像番茄,但無法作出準確記錄,別人也無法根據記錄複製出這種味道。”而聲音就不同。以音樂為例,我們聽到一部交響樂,就能寫下演奏它所必需的音符、順序和強度,其他人可以識別這些記錄並再現它的旋律。但對於某種味道,科學家們能夠分析出它的成分,卻無法知道這些成分是如何互相作用合成“旋律”的。
找到這種“味道注釋”(各種化學成分如何按時間順序引起不同的感覺),已經成為食品科學家10年來孜孜以求的目標。這不僅因為它是感官研究最後的未開發領域之一,也因為如果科學家能夠準確記錄並找到複製味道的方法,食品調味在很大程度上就不會像現在這樣誤打誤撞。
從糖果到調料甚至某些果味化妝品,合成香料應用廣泛。隨著更多的人要求降低食品中脂肪、糖和鹽的含量,人們也越來越需要用調味劑為食品提味,重拾大規模生產加工過程所摒棄的一些東西。
大多數合成香料是通過分析一種食物的化學成分,得出實驗室配方,再製造生產的。但這種方法得到的味道往往不太合適,因為我們對味道的感覺遠遠不止是其化學成分的疊加。全部五種感官都參與了大腦對某種味道的界定,特定成分需要在特定時間對特定部位形成刺激。
泰勒和他的研究小組設計了一種裝置,能測量鼻腔中呼出揮發性物質的時間和數量。我們感受到的味道中75%由鼻子識別。通過人們對味道的描述,研究人員就可以把鼻子感應化學物質的時問和特定的味道聯係起來。
結果令人驚訝。“我們想知道為何口香糖會在幾分鍾之後變得沒味道。起初我們以為這是味道成分釋放殆盡的緣故,後來卻發現,盡管大多數人覺得3分鍾之後就沒有薄荷味了,但薄荷味其實會在鼻腔中停留20分鍾之久。”經過一係列實驗,這個小組發現隻有當糖停留在舌頭上時,人們才能感受到鼻腔裏的薄荷味。一旦糖沒有了,薄荷味的感覺也就消失了。泰勒說:“這非常驚人,因為它完全有悖於人們的常識。”進一步的實驗表明,其他味道也有類似現象——水果味往往需要與糖相伴才能被感覺到,菜肴的味道則需要鹽的參與。
這些實驗證明了各種感官是互相聯係的——你的所見影響所聞,所聞影響所觸,如此類推。
例如,顏色似乎也與味道識別聯係密切。有一項實驗曾要求品酒師把幾種染成紅色的白葡萄酒分辨出來。但他們根本辦不到——而在酒沒有染紅之前他們對其種類了如指掌。
我們如何感覺味道隻是謎題的一部分。對味道的好惡在多大程度上是由基因決定的?多大程度上是後天形成的?這些我們都不了解。有些人是生來就討厭甘藍,還是因為把它的味道同小時候被迫吃完蔬菜的經曆聯係起來了?有證據顯示,基因可能起了一定作用。例如,對苦味的敏感程度就與兩條染色體上的特定區域有關。
然而,有些學者認為我們對味道的好惡受文化和後天培養的影響更大。瑞士調味品公司的研究人員托尼·布萊克說:“在瑞士,有一種食品叫Cenovis,非常受歡迎。但如果你讓距法瑞邊界僅幾英裏遠的法國人品嚐,他們會覺得這是有生以來嚐過的最難吃的東西!”因此,如果我們的喜好是後天養成的,我們是否能夠培養對任何食物的興趣?
布萊克認為這是可能的,而且懷著這種信念,他開始向榴蓮挑戰。榴蓮這種水果在東南亞極受歡迎,但它的味道在一般西方人聞起來與肮髒豬圈裏的氣味無異。他說:“我很好奇,因此決定戰勝榴蓮。我竟然隻嚐了4、5次就開始喜歡上它了。現在我會專門去買榴蓮吃!”
食品行業已經開始進行味道研究。例如,英國某著名糖果公司應用了安迪·泰勒關於味覺和嗅覺關係的研究成果,能夠讓其產品的味道保持得更長久。對於希望吃健康食品的人,好消息是低脂食品嚐起來會更有滋味。高纖維食品也會增加味道,兼具美味與營養。得益於味道研究,無論你喜歡何種食品,都會擁有更美味和更健康的將來。
嗅覺因人而異
人們常說,對於味道是沒必要爭論的。現在魏茨曼科學研究所找到了其中的原因。
在我們的基因組中,約有1000個基因是鼻子辨別氣味的感受器的指定遺傳密碼。其中有一大半在所有人類中都已經完全無活性了。一個驚人發現稱,至少有50個基因是“可選擇性”的,它們在有些人的體內活躍,在另一些人的體內不活躍。這種個體之間的基因高度變異是極不尋常的。
在這一新發現基礎上進行的簡單計算顯示,幾乎每個人都有一套與眾不同的活躍和不活躍感受器,作為個人的基因條形碼。這種基因多樣性影響著人們對數千種氣味和味道的感覺。
此外,研究還發現,嗅覺感受器消失的程度在不同種族的人群中也有區別。
這一新發現將對香水、食品和飲料業對新的味道、風味和香水成分的處理產生重大影響。一般來說,做味道測試時隻會找某個人或一小群人,他們的感覺就代表了廣大的消費群體。但既然每個人的鼻子都是不同的,這些行業就要重新考慮這個問題了。研究人員相信,不久就可以用生物芯片來給調查對象或目標群體進行嗅覺基因測定。這樣,化妝品和食品行業將會產生重大的變革,就像製藥行業如今在遺傳藥理學研究突破的基礎上開始生產有針對性的特殊藥物一樣。
人類為什麽睡覺
二年級的小學生也知道人為什麽需要水和食物。以鳥和蜜蜂為例,要了解**的奧妙也並不困難。然而,即便是這個世界上最能幹的科學家也無法解釋人為什麽需要睡眠。“它也許是生物學領域最大、最寬泛的問題。”芝加哥大學的睡眠專家阿蘭·赫希特夏蘇博士說。
20世紀70年代初,在一次科研會上誇口可在20世紀結束前揭開睡眠奧秘的研究者不得不更正他們的預言。法國裏昂克勞德·伯納德大學的邁克爾·幹維特說:“我們過於樂觀了。大腦比我們想像的要複雜得多。”
雖然如此,科學家們已經取得了相當大的進展。1953年發現的快速眼球運動REM使科學家意識到,睡眠不等於關閉大腦,而是一個活躍的、有組織的生理過程。50多年後,幾乎沒有科學家會否認睡眠具有多重要的生物作用。
所有哺乳動物、鳥類、爬行動物都有某種形式的睡眠。雖然它們睡覺的方式千奇百怪:鳥站在枝頭就能打盹,而海豚一邊遊泳一邊睡覺,而且一次隻有半個大腦進入睡眠狀態。更重要的是,經過數千萬年的進化,睡眠這一特性被保留下來,雖然它可能幹擾其他生存活動的進行。睡覺時無法保護照看孩子,不能賺錢,不能外出打獵,睡覺時還容易遭遇敵人攻擊。
同樣有意思的是,科學家還發現人和其他動物都會失眠,並且都會通過睡得更久、更沉來還上睡眠“債”。長期被剝奪睡眠可導致嚴重後果,至於後果究竟是什麽還存在爭論,因為很難把失眠造成的影響與壓力等其他因素的影響區分開來。
研究者們一度認為長期剝奪睡眠可能導致精神疾病。現在他們知道這一推論並不成立,雖然睡眠被多次打斷可能使實驗對象變得脾氣暴躁。同樣“失眠可導致死亡”這一觀點也缺乏支持證據。但實驗室裏被剝奪睡眠的老鼠在2—3周內便會死亡,如果它們隻被剝奪REM睡眠(快速眼球運動睡眠階段,此時的大腦活動與驚醒時一樣活躍),也會在5—6周內死亡。
睡眠究竟有問奧妙讓生命都離不開它?專家們說,人和動物需要睡眠,絕不是因為需要休息這麽簡單。
赫希特夏蘇博士說:“你可以一動不動地躺著,無論躺多久,你還是需要睡眠。”
還有理論認為,睡眠可以保護動物,讓它們在猛獸最活躍的夜晚悄悄躲藏起來。然而這一理論無法解釋為什麽睡眠不足需要補充,為什麽長期睡眠被剝奪會導致老鼠死亡。
哈佛大學的睡眠研究專家阿蘭·霍布森博士說:“顯然睡眠的目的不是讓你遠離夜晚危險的大街,或讓你節省幾大卡的熱量。”哈佛大學的另一位睡眠專家羅伯特·斯迪克戈爾德和其他一些專家相信,REM睡眠有鞏固記憶、幫助學習的作用。
但是這無法解釋為什麽一些服用有壓製REM睡眠作用的抗抑鬱劑的人並沒有表現出記憶力減退的症狀。同樣的,一些因大腦受傷無法進入REM睡眠的人也沒有出現記憶困難。還有一些動物,比如鴨嘴獸,每天REM睡眠時間長達8個小時,比較REM睡眠時間隻有2個小時的人類,它們並沒有因而特別聰明或記憶力超強。
目前最有說服力的觀點是由加州大學的精神病學和生物行為學教授羅米·西格爾提出的。在REM階段,正如在清醒時一樣,大腦中的神經元非常活躍。隻有那些與血清素、去甲腎上腺素、阻胺等傳導化學物質共同工作的神經細胞處於休息狀態。西格爾博士推測,這一類神經元工作特別繁忙,REM允許它們休息恢複它們的靈敏度;
研究還發現,體型越小的動物睡眠時間越長:馬每天隻需睡3個小時,雪貂需要睡15個小時。由於動物的新陳代謝速度隨體積增加而下降,科學家們因此提出另一個假說:睡眠也許能幫助修複自由基(在新陳代謝過程中釋放的化學物質)損壞的細胞。
還有專家相信,REM睡眠在大腦發育中扮演關鍵角色。新生兒的REM睡眠時間比成年人長。REM睡眠時間越長的動物,出生時越不成熟。
隨著睡眠研究的進展,專家說最終的答案可能在大家的預料之中,也可能讓所有的人大跌眼鏡。
解讀睡眠
大多數人覺得睡眠不夠,而對某些人來說,有常人睡眠的一半就可以了。海豚有時隻用半邊大腦睡覺。老鼠如果3個星期不睡覺就會死去,而雄性帝企鵝在整整3個月的孵卵期內可以不睡覺。睡眠在動物界中是一種無所不在的現象——甚至昆蟲也睡覺。我們一生有1/3的時間花在睡覺上。可沒人知道我們為什麽需要睡眠,睡眠又是如何發生的。
我們對於睡眠缺乏認識已經成了很讓人尷尬的事。
但我們的無知並非由於我們沒有努力研究。對於睡眠的作用,有幾十種說法。這些說法可分為4類:休息和複原,逃避捕食者,儲存能量以及信息處理。有很多研究人員更樂意承認睡眠有多種作用,這些說法可能都是正確的。但是它們無一得到證實或否定。
為什麽睡眠是個如此難解的問題?一個很大的障礙是它的雙重性質。我們睡覺時是在兩種不同的狀態之間切換。第一種稱為慢波睡眠,特征是整個大腦中同步發生的長而起伏緩慢的電波活動。另一種則是快速眼部活動睡眠(REM),特征是急劇的大腦活動,跟清醒時的腦電圖差不多。它的外部表現也很明顯:眼球快速活動,肌肉則處於幾近麻痹的狀態(據認為這是為了防止你做出夢中的舉動)。
REM看來在進化的早期階段就出現了——爬行動物、鳥類和哺乳動物都有這種睡眠狀態。它也是一種非常活躍和興奮的狀態。因此它的作用應該是很大的。任何關於睡眠的像樣的學說都不能忽視它的存在。事實上,解釋REM一直是睡眠研究的中心。
盡管大批研究人員還在忙於研究REM和夢,近幾年新出現的一些關於睡眠功能的理論卻把REM推到了後台,並認為非REM狀態才是真正的睡眠。這些理論認為,REM隻是非REM狀態的輔助。這些新觀點能否最終破解睡眠這個難題呢?
這些理論中有一個是由斯坦福大學的睡眠研究人員克雷格·赫勒提出的。多年前,他發現在非REM睡眠狀態中大腦的電波活動有些異常。在仔細觀察腦電圖時,他看到了一些短促而細微的活動,好像是向REM狀態轉換但沒有成功。他發現,這些現象的發生越來越頻繁,直到大腦最終完全轉入REM狀態。也就是說,進人REM狀態的壓力看來是在一段非REM睡眠狀態中積聚,直到大腦再也無法抑製它。
赫勒說,這有可能是一個突破性的發現。大多數關於睡眠狀態控製的理論都假設有一個外部開關根據預定的時間表(一般90分鍾為一個周期)讓處於睡眠中的大腦從一個狀態切換到另一個狀態。這兩種睡眠狀態都有足夠的時間來發揮各自的作用。但是向REM狀態一次次不成功的轉換表明,這種變化是由另外的機製來控製的。看起來好像是非REM狀態產生了進入REM狀態的需要——好比清醒狀態最終導致了打盹的壓力。進一步證實這一理論的是這樣一個事實:一段REM狀態的時間與前一段非REM狀態的時間是成正比的,你處於非REM狀態的時間越長,就可能需要越多的REM狀態來“恢複”。
根據這種觀點,REM狀態被降低到了一個次要的地位,隻是作為大腦在非REM狀態時做了艱難工作之後的恢複階段。
與此同時,還有一些觀點在肯定非REM狀態的關鍵地位的同時,也不完全把REM狀態推到次要的地位。加州索爾克研究所計算機神經生物學實驗室的特倫斯·謝諾夫斯基提出一個假設,認為非REM狀態也具有恢複和休整的作用,它進行與清醒狀態時的艱苦活動有關的“建設性項目”——補充蛋白質,加強突觸,將感受器嵌入細胞膜等。在此過程中你必須是無意識的,這樣才不會有神經活動阻礙它——就像是建築工人在屋裏工作時你需要搬出來一樣。當大腦完成了某些建設工作後,它就轉入REM狀態做一個臨時報告。實際上就是大腦在一個限定的環境中激活它的某些清醒係統,以測試工作成果,看看還有什麽需要做的。然後它再切換回非REM狀態,繼續沒有完成的建設工作。
這些“非REM規則”理論的妙處在於,它們有助於解釋為什麽大腦在一夜的睡眠中會經過幾個非REM狀態和REM狀態的切換,以及為什麽睡眠總是從非REM狀態開始。如果說兩種睡眠狀態都有各自獨立的功能,那就無法解釋它們怎麽會這樣交替進行。但如果是非REM狀態決定了REM狀態的作用,那麽睡眠狀態的切換一下子就有意義得多了。
另一些理論家的觀點則是,睡眠不僅僅是一個休整和恢複的過程。他們認為,睡眠——特別是REM狀態——在大腦處理信息、分類和存儲記憶甚至創造性思維中起著重要作用。
認為睡眠在學習和記憶中起著關鍵作用的觀點至少可以追溯到1983年。當時,DNA雙螺旋結構的發現者之一詹姆斯·沃森提出,REM狀態負責去除不需要的信息和經曆。自那以後,這一領域的研究得到了不斷開拓,並找到了不少證據,表明REM狀態與“程序記憶”(學習如何完成諸如騎自行車、彈鋼琴等複雜任務的過程)密切相關。
然而,由於測量發現非REM狀態的作用越來越大,而REM狀態的作用越來越小,研究人員開始認為非REM狀態在信息處理過程中發揮主要作用。這是一大逆轉。特倫特大學睡眠實驗室負責人、“加強記憶”派睡眠理論的倡導者卡萊爾·史密斯說:“以前REM狀態一直被認為是最重要的,而現在慢波睡眠的作用正在不斷被提升。”
尤其是,大腦在處於慢波睡眠狀態時處理空間記憶——比如,在一座陌生的城市裏認路。有一項實驗要求誌願者用方向盤在一個虛擬城市中認路,同時用正電發射電腦斷層顯像技術對他們的大腦進行顯像。斷層掃描的結果顯示大腦中的海馬區域活動積極,據以前實驗所知,它在空間知識學習中起著關鍵作用。
然後,受試者入睡,但大腦仍與正電發射電腦斷層顯像儀相連。在慢波睡眠狀態下,他們的海馬區域所顯示的大腦活動與學習狀態下的大腦活動是一樣的,而且次日早上他們的認路能力有了很大提高。進行這項測試的比利時列日大學的菲利普·佩尼厄說:“慢波睡眠確實與記憶有關。”
在睡眠過程中學習的觀點很吸引人,而且也比較容易為大眾所接受。但並不是所有人都認為它是正確的。就有那麽一小部分強烈的反對派認為睡眠與記憶沒有任何關係。看來,在有更多的證據出現之前,就連最有吸引力的睡眠功能理論也隻能算是“未經證實”的推論。
那麽,從現代睡眠研究開始到現在,半個世紀已經過去了,我們在解讀睡眠的作用方麵有沒有進展呢?至少,我們的認識是在進步。以前人們認為,睡眠不過是一種不活躍的形式,做夢則是窺探個人欲望的一種途徑。現在許多新興的技術可能有助於解決部分爭論。讓組織切片在實驗皿中“睡覺”的技術,越來越先進的腦部掃描儀,新的大規模基因測試法,有睡眠缺陷的突變蠅類,以及與生理節律和代謝控製等領域的聯係——這些新發展都可能是解決這一難題的關鍵。有一點共識是肯定的,那就是這個目標值得探索和追求。赫勒說:“如果我們真正了解了睡眠的作用,事情就會大為改觀。”
笑能喚醒幸福基因
如果血液中的血糖量過高,人就會患上糖尿病,並引發動脈硬化、神經障礙等嚴重的全身症狀。為了盡量降低血糖,患者不得不強忍著美食的**,並進行乏味的運動。有時還不得不注射胰島素和服用藥物。但是最近獲悉,通過開懷大笑,有可能把患者從痛苦的生活中解放出來。
血糖是大腦和肌肉的能量來源。如果過多就會引發疾病,但是過少也會令人昏昏欲睡。因此,身體在時刻不停地監視血糖值,並努力使其保持穩定。這時起作用的就是被稱為荷爾蒙的蛋白質。胰島素是命令器官和組織“消費血糖”的幹將。但是,身體要想作出反應,還要有很多其他種類的蛋白質發揮作用。像傳話遊戲那樣,把命令傳達到全身。還有把脾髒細胞“喚”入血液中,使其消費血糖中的蛋白質。
笑的實驗表明,人在笑時胰島素會增加,產生的有利於降低血糖值的蛋白質比平常要多得多。築波大學臨床醫學係教授莊司進一步指出:“快樂的心情能夠使大腦中的一種遺傳基因開始工作,從而改變整個身體的生理狀態。”
癌症患者如果看對口相聲和喜劇表演,被稱為NK細胞的免疫細胞將會增加。先天性過敏性皮炎的患者看完外國的喜劇電影後,皮膚的潰爛程度減輕了。
不過現在獲得的報告都隻是症狀證據。像血糖實驗那樣,能夠明確證明笑可以產生治療效果的證據還很少。
現在已弄清,笑能夠立即產生效果。下一個研究課題是確認效果是否能夠長期持續下去。即使隻有短期效果,如果“每天吃飯後看30分鍾幽默錄像,也能夠控製血糖值”,那麽單是這個消息對患者來說也是一個很大的福音了。
盡管如此,在大笑實驗中能夠喚起的隻是能夠減輕病情的“健康遺傳基因”。難道沒有能夠使沒有病的人變得更健壯的“幸福遺傳基因”嗎?
一位3歲就患上糖尿病的男性患者(33歲)因不聽囑咐而惹得家人發脾氣,從而受到了罪惡感的折磨。“甭管治還是不治,結果都一樣。為什麽不讓我在3歲的時候就死去呢?”最終他灰心喪氣,放棄了所有治療。
人類會因各種因素而感到不幸,尤為嚴重的是孤獨感和喪失自尊心。男性總是遭到這兩種不良心理狀態的折磨。天理相談所醫院內分泌科醫生石井均內讓這名男性人院治療,並細心地詢問:“身患糖尿病活下去痛苦嗎?”“你是否認為因為疾病使很多精神和肉體的能量都被奪走了?”他利用糖尿病患者普遍擁有的20項負擔感指標來測定患者的情緒。
第7天,這個男性患者說:“我想吃涼粉和魔芋。這是不是很了不起?”石井誇獎了他的這個想法,這個男子開始注重自己的飲食,並且在一周後開始注射胰島素,1個月以後他開始自測血糖值。
石井指出:“如果情緒的遺傳基因體係不出現改變,那麽這個患者的想法是不可能在這麽短的時間內就發生180度的轉變的。”
重要的是患者依靠自己的力量獲得了樂觀的情緒。受到了周圍人的好評,從而產生了幸福感。在一瞬間,“幸福遺傳基因”就被喚起了。石井確信,在大笑能夠喚起的遺傳基因中,是可以找到幸福遺傳基因的線索的。
快樂到底是什麽
那可能是一個稀奇、有悖倫理的實驗,不過那終歸是20世紀60年代的一大創舉。新奧爾良圖蘭大學的精神病學家羅伯特·希思在其病人的大腦深處植入一根電極,令他們被快樂所包圍,以借此治愈他們的抑鬱症、經久不愈的疼痛、精神分裂症、自殺情結、上癮甚至在當時被當成精神紊亂的同性戀等疾患。
希思的實驗基於10年前的一項研究成果:科學家發現在老鼠腦部的相應部位——“獎賞中心”——給予柔和的電擊,老鼠們便會處於一種似乎是極度快樂的狀態。為了再次得到這樣的電擊,老鼠們會一遍又一遍地去重複一係列複雜的動作。希思想試試人類會不會也有同樣的反應。事實證明,人類的反應相同。當他們得到一次電擊時,他們表示感覺很好。當他們自己掌握了電極的控製鍵時,他們便會不停地按鍵,有時會連續按上上千次。
不過,希思不太走運,這種方法沒有任何持久的療效,當電流被中斷時,良好的感覺立刻就消失了。後來,希思放棄了實驗,轉而進行精神病學的其他研究。但他的這項實驗卻一直被當成一種有關快樂的理論的一個有力證據。這一理論認為,在腦部製造快樂是件十分簡單的事情,隻需刺激相應的神經化學反射區即可。
對曆代的詩人、作家和玄學家來說,快樂一直與對上帝、愛情或一座美麗的花園等的思考聯係在一起,快樂是一個謎,微妙而具有多麵性。但現在,天堂似乎可以與將幾微安的電流注入大腦中部一個極微小的區域劃上等號。
在20世紀80年代,人們已經將大腦獎賞中心的腦電圖畫出來。人們還畫出了腦部的各個區域,並且認為在各區域間傳導信息的化學遞質是多巴胺,所以獎賞中心又被稱做“多巴胺係統”。另外,人們對獎賞中心的功能有了一致認識,這就是對動物進行像吃東西和**這類具有生存意義的活動進行獎賞。在此後的許多年中,從像吸食海洛因、達到性**這樣強烈的快感,到相對平和的飽餐後的滿足和贏錢的激動等等,任何一種可以想像得到的自然或不自然的快樂,都被與獎賞中心和多巴胺的釋放聯係到了一起。直到最近,情形都差不多如此。
盡管如此,許多科學家仍然認為頭腦中產生快感的原理還遠未被揭示出來。密歇根大學的神經科學家肯特·貝裏奇便從他正在做的實驗中得出了不同的結論。他認為,電擊給那些病人和老鼠帶來的感覺不完全是快樂,而是另一種有細微差別的東西——欲望。在他看來,希思及其他研究人員將欲望錯當成了喜愛。與此同時,牛津大學的埃德蒙·羅爾斯發現,在另一個完全不同的腦區——眼睛後部的額眶皮質區——也能產生快樂。俄亥俄州立博林格林大學的雅克·潘克塞普、威斯康星大學的安·凱莉,以及其他科學家則發現,傳遞快感的化學遞質很可能是腦啡肽,而不是多巴胺。
目前還沒有人能將所有這些研究成果串在一起進行合理的解釋,但是科學家們漸漸地對大腦是在哪個區域產生快感及如何產生這些快感有了一個新的認識。認為快樂是對提升生存狀態行為的一種獎賞的觀點仍然十分重要,但科學家們發現,快樂的功能遠不止於此。他們發現,快樂似乎參與了從挑選食物到解答數學題的所有決策過程。快樂幫助我們作出行動計劃、讓我們的大腦過濾和選擇轟擊我們感官的各種聲、光、味信息。快樂可能是我們所有情感的來源。也許知覺本身都是由簡單的快感或不快感逐漸演化來的。
雖然是貝裏奇讓人們注意到“欲望”與“喜愛”之間的區別,但貝裏奇決不是唯一意識到用“快樂”來描述與多巴胺係統相關聯的活動並不準確的研究人員。當人們服用了阻礙或是刺激多巴胺釋放的藥物後,人們並未表示出對某種口味的喜好發生了變化。潘克塞普說,這說明多巴胺係統本身並不能製造快樂。“多巴胺係統是關於動機和追求的。它給出一種大致的欲望或是催促,一種參與到世界中的熱情。”
對毒癮的研究進一步說明多巴胺係統主管的是欲望,而不是快樂。染上毒癮的人為了維持他們的快樂感必須不斷增加毒品的劑量。他們隻是“想要”越來越多的毒品,而不是說他們越來越“喜歡”毒品。
那麽究竟在哪裏我們感覺到了快樂呢?這可不是一個微不足道的問題。據凱莉說,隻有完全了解了快樂和欲望的腦電圖,我們才有可能更好地理解目前威脅發達國家人們身體健康的兩個最大因素:肥胖和吸毒。
一種看法是,快樂來源於一組不同的腦化學物質。給人帶來快感的藥品不僅會激活多巴胺係統,同時還會刺激一係列被稱為腦啡肽的化學物質的分泌。嗎啡和海洛因都屬腦啡肽。這些化學物質似乎能激活腦深處的電路,該電路與多巴胺係統有所重合。有沒有這樣一種可能:腦啡肽電路是快樂的來源,而多巴胺係統則產生與快樂相似的“渴求”?
最近,貝裏奇和其他一些科學家發現,腦啡肽受體不僅分布在多巴胺係統,而且在腦部有著廣泛的分布。貝裏奇相信,他們發現的是一種電路係統,腦啡肽是該係統中的遞質,傳導源於本能的快樂。這一電路係統的一部分與多巴胺係統重合,部分腦細胞同時參與兩個係統的活動。不過這兩個係統的任務和參與活動的化學物質完全不同。而根據牛津大學一個研究小組的結果,快樂不是由腦深處組織和腦啡肽細胞獨立產生的,腦表麵的細胞也對快樂的產生作出了關鍵性的貢獻。而且令人吃驚的是,每一種形式的快樂都與一種特別的神經元有關。例如,某些細胞會對甜食作出反應,另一些則對油膩食物作出反應,還有的對錢財作出反應等等。
所有這些細胞都在前腦一個被稱為額眶皮質區的範圍內,該區就在眼眶的後麵。長期以來,人們知道這個腦區與情緒有關。但牛津大學這個由埃德蒙·羅爾斯領導的研究小組則認為,額眶皮質區正是享樂主義的發源地。
關鍵的是,羅爾斯與他的同事們發現,額眶皮質區活動的增減直接與人的吃、喝、觸摸等的快樂感相聯。即使是抽象的快樂,像聽音樂、看見美麗的臉蛋、得到經濟上的獎賞等,似乎也與該區的活動有關。每一種形式的快樂都與特定的神經元相關。總之,額眶皮質區可能有10%的神經元在充當快樂傳感器。
在腦的各個部位都發現了快樂中心後,研究人員不禁要問:它們都有什麽作用?已經得到的答案是,快樂對所有的基本腦部活動施加影響,快樂遠不止是人類獨有的執著追求,很可能自古有之,並且在不斷進化。
快樂的出現可能隻是出於一個簡單的目的:指導行動。動物在同一時刻總是會有各種各樣互相矛盾的需求:吃、喝、安全、求偶、保持溫暖等等。與每一種需求相對應的便是一個動機。加拿大蒙特利爾拉瓦爾大學生理學係的米歇爾·卡巴納克說:“腦部應該存在一種在各種動機之間進行協調的介質。如果缺乏這種介質,就不可能對先做什麽、後做什麽進行排序。”
卡巴納克做了一係列實驗,企圖確定快樂是否就是那個促使我們決定先做什麽並將它做好的因素。他對各種動機如金錢、痛苦、舒適、美味等等進行了比較。他說:“在所有的情況下,快樂確實是讓各種動機進行交流的那個介質。”
卡巴納克說,我們利用快樂來做所有的決定。所有的決定都是為了使我們的快樂最大化。我們稱它為“本能”,但實際上,它是對快樂的追求。
當然,人類顯然不是即時滿足的奴隸。我們可以克服獲得眼前快樂的欲望。這其實也是為了最終使我們的快樂最大化,因為隻有拒絕眼前的滿足,我們才能獲得長期的回報。
快樂在決策時所扮演的這一基本角色使得許多研究人員認為,作為一個基本的生理過程,快樂是遠在人類出現之前就已出現並逐漸演化來的。卡巴納克認為,它應該是在兩棲類動物與爬行類動物時期出現的。潘克塞普說:“快樂和痛苦是進化過程中最早的情感形式。”人類複雜的思想和情感,以及知覺本身,可能都能追溯到一種最簡單的感覺:快樂或者不快樂。
人類能蔑視死亡嗎
我們是地球上唯一能預見到自己總有一天會死的動物,但是我們常常忽略這個問題。我們為何沒有時常被嚇得腿腳發軟?很多人從來沒有考慮過這個問題。但有些心理學家說,對死亡的恐懼其實在我們的思想和行為中占據著中心地位。他們認為,死亡的念頭如此恐怖,以至於我們的思想已進化出了抑製恐懼的機能,它決定了我們如何構築社會、對待他人和看待自我。
以這種想法為基礎形成了一派理論,名為恐懼控製理論。它聲稱要解釋當有事件對永恒之假象或我們強加給世界的意義構成威脅時人們的反應。這套理論能夠解釋“9·11”恐怖襲擊事件引發的後果:美國星條旗銷量驟增,排外主義高漲,美國人團結在一位本來被很多人視為失敗者的總統周圍。恐懼控製理論的擁護者說,更重要的是,預測人們麵對自己死亡時的反應有助於我們培養更高尚的本性,例如寬容、利他主義和創造力;以及抑製邪惡的本性,例如歧視、憎恨和侵略性。
這種思想誕生於數十年前。1974年歐內斯特·貝克爾獲普利策獎的作品《拒絕死亡》引發了謝爾登·所羅門、湯姆·佩什琴斯基亞和傑夫·格林伯格這3位好友的思考。這3名心理學家奇怪人類為何努力抵禦別人的抨擊以維持自己的尊嚴,為何如此執著於自己的世界觀,例如宗教或關於人生意義的信仰。貝克爾似乎提供了一種解答,他說,這些都是我們用來緩解對死亡恐懼的工具。
他是否抓住了問題的要害?格林伯格、所羅門和佩什琴斯基亞這三位來自美國不同大學的心理學家認為,這個論點值得加以驗證。他們的第一個實驗是測試在意識到生命無常,必有一死後,人們隨之對違反自己價值觀的人的態度會受到多大影響。為此,他們首先請一組法官對自己死時會出現的情況及其感受寫幾句話。隨後讓這些法官對一名假設受到賣**指控的女性裁定保釋金。另一組法官也需要就此作出裁決,但事先並沒有讓他們想到自己的死亡。結果產生的差異非常顯著。第一組裁定的保釋金平均值為455美元,而第二組僅為50美元。想到死亡顯然令法官們對違背自己價值觀的人更加苛刻。
接下來,為了研究對死亡的恐懼與自尊之間的關係,這3位心理學家召集了兩組誌願者,發給他們偽造的性格測驗結果。第一組在測驗結果中得到了積極評價,而第二組的評價不太高。然後每組各有一半人觀看有死亡鏡頭的電影片斷,而另一半觀看一般的電影片斷。事後研究者問誌願者感覺如何,考察他們的緊張程度。他們發現,被激發起自尊的人觀看與死亡有關電影片斷時的緊張程度與觀看一般片斷的人相同。而在沒有被激發起自尊的人當中,電影中的死亡鏡頭比一般鏡頭所導致的緊張程度高得多。格林伯格說:“自尊的作用是讓我們相信自己很了不起。我們優於動物的想法讓我們自信不會受製於衰老和死亡的自然法則。”
所羅門、佩什琴斯基亞和格林伯格相信有了重大發現。他們指出,將宇宙想象成一個充滿秩序和意義的世界有助於人們克服對死亡的恐懼。包含靈魂、投胎轉世和來世等概念的世界觀帶來了永生不滅的觀念。另外,通過與國家、組織和事業等比我們自身更強大、更持久的實體相聯係,通過對自我存在的實實在在的證明,例如孩子、金錢和具有文化價值的成就,我們還能獲得象征性的永生。反過來,我們也通過遵守自己觀念中的標準和價值觀來獲得自尊。
起初這些理論受到了質疑,但自從1985年第一篇論文發表以來,人們共進行了200多項研究。所有研究無不顯示,一旦得到人必有一死的提醒,我們總會做出預料中的一些反應。
其中很多實驗表明,死亡提示會影響我們對某方麵價值觀與我們相同或相悖的人的反應,而且這種影響涉及到方方麵麵。亞利桑那大學的霍利·麥格雷戈及其同事發現,接受死亡提示之後,人們給怕吃辣的政見相左者添加的辣醬往往多於給怕吃辣的政見一致者。相反,先前沒有得到死亡提示的人給兩組人添加辣醬的量大致相同。
還有研究顯示,死亡提示會增加人們對文化準則——其所在群體所認同的品質或行為——的遵從。格林伯格在一次研究中發現,當人們在殯儀館附近接受調查時,他們對慈善行為的評價比在大街上接受調查時更高。在另一項調查中,研究者對美國的實驗對象提出了兩個問題,第一個問題的最佳解決方案是在美國國旗上噴灑黑色顏料,第二個最佳解決方案是用帶有耶穌受難像的十字架敲釘子。那些被迫想到自己死亡的人處理這些問題所需的時間比一般人長得多。所羅門、格林伯格和佩什琴斯基亞認為,這是因為死亡的念頭令他們對褻瀆美國和基督教象征物感到不安。
恐懼控製理論引起爭議的部分是它堅持認為,對死亡的恐懼是人類幾乎全部思想和行為的根源。這怎麽可能?因為大多數人說很少想到死亡。
為了解決這個難題,所羅門、佩什琴斯基亞和格林伯格一直試圖找出相關的思維程序。他們與密蘇裏一哥倫比亞大學的傑米·阿恩特合作進行的研究發現,在得到死亡提示之後,實驗對象不會立即表現出生理上的焦慮跡象,而且還會聲稱並不擔心。所羅門說:“第一反應是主動抑製過程,似乎要掩蓋對死亡的意識。”幾分鍾後,與死亡有關的思想開始無意識地表現出來。人們變得更容易由提示的字母“coff——”聯想到與死亡有關的詞,例如想到“coffin(棺材)”,而不會想到“coffee(咖啡)”。最後,10—15分鍾之後,實驗對象出現預期的反應,即鞏固自己的自尊並重申價值觀,這反過來似乎抑製了下意識的死亡想法。
因此,恐懼控製理論專家認為,幫助我們克服死亡恐懼的精神防衛有兩種不同的方式。人們主動抑製有意識的死亡思想,但無意識的死亡思想則導致了實驗中出現的反應。他們說,這種區別對於該理論有重要意義,因為這解釋了基本屬於下意識,但永遠存在的死亡認知,如何在很多方麵影響我們的行為,以及為何我們仍然能正常生活而沒有嚇得要死。
但恐懼控製理論進一步提出,意識到自己生命有限是如此令人腿軟,因此當我們的祖先意識到這一點時,他們不得不對自己的世界進行大力改造以適應它。沒有人確切知道這種認知形成於何時,但很可能是在人腦變得日益複雜,至少具有自我意識並能思考過去、現在和未來之後。該理論的擁護者說,認識到生命有限導致了宗教體係、群體定位、具有文化價值的工藝品和成就以及其他所有文化附屬品的發展。所羅門說:“幾乎所有將人類區別於其他動物的事物,無論是直接出現的還是後來形成的,都是我們用來幫助自己應對這個問題的。”
但這些說法激起了一些進化論人類學家的憤怒。他們指出,進化論已經解釋了我們豐富的文化生活和人們受到威脅時出現的團結協作傾向。他們說,被自己會死的念頭嚇倒不符合人類的本性。相反,就像所有動物一樣,我們在麵對具體的威脅——例如蛇、一個揮舞著斧子的人或身處高空——時才會產生恐懼。恐懼心理的形成有其目的——它讓我們的身體準備對即將來臨的危險作出反應。因此,關於人類進化出抑製所有恐懼和焦慮的機製的說法是無稽之談。
這對恐懼控製理論造成了哪些影響?人們對這項理論也許還存在爭議,但沒有人懷疑我們麵對死亡的反應方式確實耐人尋味。在這個戰爭、暴力和恐怖主義隨處可見的世界,能預測人們在這些情況下的行為具有實際意義。這些威脅可能加劇歧視和隔絕,但有實驗表明,如果你首先提醒人們其所在社會團體的積極價值觀,死亡提示可以激勵人們表現出寬容、公平和慷慨等品質。不用說別的,單單是認識到發生另一場“9·11”事件必然會造成哪些反應,就有助於維持政治穩定。
什麽使你與眾不同
在人的塑造過程中,到底哪種力量更強大,是天性還是教化?
2001年2月11日,倫敦《觀察家報》重新點燃了這場曠日持久的爭論。那篇報道的大幅標題是《真相大白:人類行為的秘密——決定我們行為的是環境,不是基因》。消息來自白手起家的“基因研究奇人”克雷格·文特爾。文特爾創建的私營企業與納稅人和慈善機構資助的國際集團同時排出人類基因組的全部順序。對這一研究結果的最初分析表明,人類隻有3萬個基因,而不是像從前估計的那樣有10萬個基因。文特爾對《觀察家報》說:“我們根本沒有那麽多基因來支持生物決定論。人類奇妙的多樣性並非基因密碼固有的東西。我們所處的環境起到決定性的作用。”
其實,人類基因的數量改變不了什麽。正如一位科學家指出的,隻需33種基因(每種基因有兩種選擇:開啟和關閉)就足以使世界上的每個人各不相同。幸好,我們沒必要用這種複雜的運算讓大家安心:沒人因為聽說我們的基因隻比蟲子多一倍就羞辱而泣。
但是,人類基因組計劃以及此前進行的幾十年研究的確幫助人們對基因發揮作用的過程有了更加深刻細微的認識。起初,科學家詳細敘述了基因如何為構成人體細胞的各種蛋白質編碼。20世紀80年代以後,他們得出更為複雜,最終也更令人滿意的發現:經曆可以更改基因表達。直到現在,科學家才悟出這其中包含的重大意義:學習過程本身就是基因的開啟或關閉。我們把基因組的“蓋子”開得越大,經驗對基因的影響似乎就越強。
這是對建造生命的基礎材料的全新認識。這種認識基於一個發現:基因並非傳自父母的不可改變的東西,而是我們生命中積極能動的參與者;從我們被孕育的那一刻起,我們的每種經曆都對基因產生著影響。
就目前來說,最強烈意識到這種新情況的是科學家,他們的一切看法都由此改變:從身體在子宮裏的發育到新物種的出現,再到某些人為什麽會不可避免地成為同性戀等等……但是,最終隨著大眾逐漸接受基因與環境相倚相存的觀點,變化很可能出現在教育、醫藥、法律和宗教等眾多領域。節食者可能會確切了解什麽比例的脂肪、碳水化合物和蛋白質對他們縮減腰圍最有效。神學家或許會根據“學習能擴大我們選擇自身道路的能力”這一觀點形成關於自由意誌的全新理論。正如哥白尼500年前提出的日心說一樣,我們現在也說不清這種新的科學模式將產生多大反響。
要理解到底發生了什麽,你必須拋棄你所珍視的舊有觀念,開放你的頭腦。你必須進入一個新的世界。在這個世界,基因不再像操縱木偶一樣操縱你的行為,而成了受你行為操縱的木偶。本能不是學習的對立麵,環境影響往往不像遺傳影響那樣可以逆轉,而天性原本就是為了適應教化。
比如,對蛇的恐懼是最常見的人類恐懼症。但是用猴子進行的試驗表明,這種對蛇的恐懼仍然必須通過觀看其他個體對蛇的恐懼反應才能得來。試驗證明,教會猴子怕蛇相當容易,但要教它們怕花卻極難。因此,我們繼承的不是對蛇的恐懼,而是學會怕蛇的稟性:即一種適應教化的天性。
20世紀80年代,科學家在開始動物基因組研究時有了驚人發現:果蠅體內一小群稱作“hoxgene”的基因似乎在其發育之初規劃著果蠅的身體,告訴它頭安在哪兒,腿放在哪兒,翅膀長在哪兒等等。但是,隨後科學家又在老鼠體內發現同樣的基因,這些基因也告訴老鼠身體的各個部位該如何安排。研究人體基因組時,科學家也發現了hox基因。
像所有基因一樣,hox基因在不同時間和身體的不同部位開啟或關閉。這樣,基因就可依照其開啟時間、地點和方式的不同產生微妙的不同影響。控製這一過程的開關稱作啟動子。
要讓動物的身體構造產生巨大變化,你沒必要發明新基因;正如要寫一本小說,你沒必要發明新詞一樣。你要做的隻是以不同方式開啟或關閉這些基因。突然之間,你找到一種機製,可以利用細微的基因差別創造大大小小的基因變化。隻需調整啟動子的基因排序或增加一個啟動子,你就可以改變基因的表達。
從某種意義上說,這讓人有點沮喪。在科學家弄清如何在基因組這部“巨著”中找到啟動子以前,他們沒辦法弄明白黑猩猩的製造“處方”與人類有什麽區別。但是,從另一種意義上說,這也讓人感到振奮,因為它以前所未有的力量讓我們想起一個常常被忽略的真理:身體並非天生得之,它們會發展變化。基因組不是建造軀體的藍圖。你可以說,小雞的胚胎在HoxC8這種“調味汁”中浸泡的時間要比老鼠胚胎短。同樣,某種人類行為的形成發展也需要一定的時間,按一定的順序出現,就像烤一道完美的蛋奶酥不僅需要合適的配料,而且需要適當的烹飪時間和正確的順序。
誠然,早先的科學研究暗示了遺傳與環境這種重要的相互作用。當巴甫洛夫100年前宣布他那著名的試驗時,他顯然發現了大腦能夠發生改變以獲得關於世界的新知識(就他的狗來說,這種知識指的就是鈴響表明食物要來了)。但是,如今我們知道,是17種基因(稱作CREB基因)的實時表達使人腦發生變化。這些基因必須開啟或關閉以改變大腦中神經細胞的連接,從而貯存長期記憶。這些基因受我們的行為支配,而不是支配我們的行為。我們說記憶存在於基因之中,這指的是記憶利用基因,而不是你繼承記憶。
按照這種新觀點,基因讓人的大腦學習、記憶、模仿、銘記語言、吸收文化、表達本能。基因不是行為的操縱者,不是創造軀體的藍圖,也不隻是遺傳特征的攜帶者。它們在人的一生中總是保持著積極能動的狀態。它們你開我合,對外界環境作出各種反應。基因或許在子宮裏指揮了軀體和大腦的建造工作。但是,緊接著,它們又開始拆毀重建剛剛造好的一切,以適應人的經曆。它們既是行為的結果,也是行為的原因。
這種關於基因的新看法能否使我們擺脫關於天性和教化的爭論?或者注定每一代人都要把對基因的看法徹底改造一番?與從前不同,今天的科學正極其詳盡地解釋著基因和環境是如何相互作用的。因此,關於天性和教化到底誰起決定作用的爭論可以宣告結束了。但是,人類也許生來就喜歡尋找簡單、直線性的因果關係,而不會按照循環的因果關係來思考問題。與量子力學和相對論相似,天性和教化的爭論對人類思維來說太違反直覺。就像怕蛇的本能恐懼一樣,從天性和教化的角度研究我們自身這種迫切的願望也許就藏在我們的基因裏。