【從中國經典認識大腦系列】從「莊周夢蝶」討論真實與幻覺

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夢蝶，選自明代陸治《幽居樂事圖》冊。 圖／Wikipedia

有一天，莊周夢見自己變成蝴蝶，能翩翩飛舞感受非常的真實，甚至都忘了自己其實是莊周。但夢醒後才發現原來自己還是莊周，不是蝴蝶。由於夢境太過真實，他一時間相當迷惘，搞不清楚自己到底是做夢變成莊周的蝴蝶，還是夢見變成蝴蝶的莊周。

莊周和蝴蝶、現實與虛假，一定是有區別的，但卻在夢境以及現實間混而為一，這也是萬物的交融以及轉化。莊子在《齊物論》透過故事的形式，想要告訴我們萬物皆可同化，達至齊一的境界，人生變幻無常。

既然如此，那所謂的真實和虛幻又有什麼不同呢？這篇文章我會從哲學、心理學、以及神經科學的層面來討論。

主觀感受是大腦對真實世界產生的模擬實境

從生物學來看，我們的感覺以及感知是透過大腦的神經活動對應外界環境所產生表徵[1][2]。因此，美國哲學家、數學家與電腦科學家希拉里．普特南（Hilary Whitehall Putnam）就在《理性、真理和歷史》（Reason, Truth, and History）書中提出一個思想實驗，稱作缸中之腦（Brain in a vat），又或是桶中之腦（brain in a jar）。

假設我們存在一種技術，能將大腦從人體取出，放置在充滿培養液的桶子內維持其生理活性，並能透過超級電腦將真實大腦接收的電訊號完全複製並連結到缸中之腦。超級電腦會提供一個模擬的真實環境（譬如走路），讓缸中之腦能以為自己還控制著身體的主人並在真實的世界活著（圖一）[3]。

圖一，認為自己正在走路的缸中之腦示意圖。圖／ Wikipedia

此思想實驗常常用來作為哲學懷疑論（philosophical skepticism）和唯我論（Solipsism， 一種認為只有自我是唯一真實存在的哲學理論）的論證（argument）。因為從大腦的角度，不論我們是在真實世界走路，抑或是在缸中接收走路的電訊號，我們都認為自己正在走路，大腦無法知道自己是顱中之腦還是缸中之腦，也因此我們無法得知何謂真實與虛假。

有趣的是，透過現今的神經科學技術，科學家們也能在小鼠腦中的海馬迴（hippocampus）上，透過刺激記憶痕跡（memory engram）來製造真實世界並未學習過的虛假記憶[4]。

身體的「歸屬感」是一種大腦產生的假象

上述的思想實驗又或是動物實驗都存在一個很大的盲點，那就是並沒有真正的人（又或是各位讀者）能證明自己主觀的感受是被大腦牽著鼻子走。思想實驗是存在於假想的情境，科學上並未提供驗證。即便動物實驗測量了的動物行為表現，我們仍舊無法得知動物真正的主觀感受和行為是否一致。

我們常認為自己感受的一切理所當然存在，就如同我們能感受自己的四肢的存在，並隨意的指揮身體的移動，從沒思考過其存在的真實性。

1998 年，美國賓州的心理學家馬修．伯敏尼（Matthew Botvinick） 和強納森・考亨（Jonathan Cohen）就在《Nature》期刊發表了一個簡短的通訊，透過了一個經典的橡膠手錯覺（rubber hand illusion）實驗[5]，讓我們知道原來我們身體的感知，其實也是大腦塑造的一種假象。

兩位男子試做橡膠手錯覺實驗。

此研究獲得極大迴響，也影響後續許多哲學理論、心理學、神經科學、以及醫學工程的發展，至今（1998-2022）甚至引用次數已將近五千次。

橡膠手錯覺實驗的操作非常容易，只需要準備一隻假手，一塊不透明的隔板，以及兩支毛筆刷。接著，將假手放在面前的桌子，並透過隔板將自己的手藏在隔板旁不讓自己看到，然後讓另一位夥伴用毛筆刷同時你的真手以及假手，過程中我們必須一直盯著假手。

過了一陣子後，實驗者會開始有假手才是自己真的手的錯覺，甚至當對方用鎚子敲打假手時，我們會有疼痛感。也有研究指出透過橡膠手錯覺，能用來調控痛覺達到止痛效果[6]。

橡膠手錯覺的進一步應用甚至能讓實驗者產生自己有三隻手的錯覺[7]，此現象稱作畢博布羅克斯錯覺（The Beeblebrox illusion），命名概念取自銀河漫遊指南一位擁有三隻手的角色柴法德．畢博布羅克斯（Zaphod Beeblebrox）[8]。

橡膠手錯覺所帶來的身體轉移錯覺現象（body transfer illusion）說明了我們感受到的肉身其實只是大腦產生的一種假象，我們甚至能將自己的身體一部分移轉到虛擬的影像[9]上，讓自己出現類似靈魂出竅、遊離出身體的現象[10]，又或是和別人身體交換的感覺[11]。這個現象也說明了在適當的實驗操作下，我們想要體驗莊周夢蝶是極有可能辦到的。

我們對身體的感知也是大腦創造的假象的話，你的手有可能不是你的手…？ 圖／GIPHY

大腦內的幽靈——幻覺

為了驗證人們所謂的真實，必須要能針對相同事物與環境進行描述，且大多數的人能給出相似的答案。同時能用超過一種感官驗證該事物的存在。

舉例來說，要確認我面前的是一顆真正的蘋果，除了我眼睛看到外，我甚至能聞到其香味，又或是拿起來吃下肚，而且不只是我，路上隨便的一個人也能和我一樣對該蘋果進行類似的描述。但若是我說眼前的是一顆真的蘋果，但卻發現伸手拿也拿不到，且周圍朋友也說根本沒看到任何蘋果，這就代表著很有可能我出現幻覺（hallucination）。

「嘿！我看到了一顆蘋果，你有看到嗎？」 圖／GIPHY

這邊的幻覺指的是擁有非外界刺激產生的感知，包含聽到、看到、又或是感受到實際並不存在的東西。產生幻覺的人雖然自認該感覺是真實的，但從旁人來看，我們能清楚知道那是虛假不存在的，也因此研究幻覺的大腦神經機制將有助於幫助我們了解那種說不出的「真實感」，到底是如何在大腦被建構出來。

在南北戰爭結束後，美國醫師塞拉斯．威爾．米切爾（Silas Weir Mitchell）在 1866 年的七月《亞特蘭大月刊》（Atlantic Monthly）刊登了一篇喬治‧迪德羅（George Dedlow）北軍中尉被截肢切掉雙腳卻感受到其仍存在的故事[12]，並開始用感覺幽靈（sensory ghosts）以及幻影（phantoms）來定義之。

在今日我們稱此幻覺為「幻肢」，是人類失去身體部位後所產生的一種幻覺，會使人感覺失去的部份依舊附著在軀幹上，並與身體一起移動。統計上發現超過八成的截肢患者都會出現幻肢的現象。幻肢產生的神經機制目前還尚未完全清楚，但普遍認為是和截肢後大腦皮質的重組（cortical reorganization）有關[13]。

幻覺的出現也與精神疾病、神經退化性疾病或是物質濫用有關。

思覺失調症（schizophrenia）的病人有大約八成曾經出現過幻覺，尤其是幻聽[14]。巴金森氏症（Parkinson’s disease）的病人大約七成五左右也會出現幻覺，尤其是幻視[15]。

以神經科學的角度來說，幻覺的發生有很多種原因。 圖／GIPHY

迷幻劑（hallucinogens）、K 他命（ketamine）、致譫妄藥（deliriants），具有阻斷大腦神經傳導物質乙醯膽鹼（acetylcholine, ACh)）的物質的抗膽鹼劑（anticholinergic agents）[16]，甚至過量攝取咖啡因（caffeine）[17]的報導與幻覺出現有關。

由於幻覺的成因種類太過複雜，目前在神經科學上還不清楚其詳細的機制。目前認為是和失常的訊息整合，以及接收周邊感覺刺激訊息的初級感覺區域有關，其中出現幻覺的巴金森氏症病人就與感覺整合區、視丘（thalamus）在結構上的變化以及多巴胺濃度失調有關[15]。一般幻聽和幻視症狀的人在初級聽覺以及視覺皮質上則出現自主的反應[18]。

總結

從莊周自身的角度來說，不論是蝴蝶又或是莊周，他的主觀感受的真實感是真正存在於他的大腦。大腦塑造的真實感，從定義上來看就是一種神經表徵，這和物理真實世界引發的神經反應，又或是人工刺激大腦後產生的虛擬實境世界並無差異。

透過幻覺的研究，科學家們發現和感覺區域的異常以及神經傳導物質的失調有關。真實與虛幻或許不只是一個哲學問題，也是一個科學問題。

參考文獻

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Sense
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Perception
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Brain_in_a_vat
4. Liu X, Ramirez S, Pang PT, Puryear CB, Govindarajan A, Deisseroth K, Tonegawa S. Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall. Nature. 2012 Mar 22;484(7394):381-5. doi: 10.1038/nature11028.
5. Botvinick M, Cohen J. Rubber hands ‘feel’ touch that eyes see. Nature. 1998 Feb 19;391(6669):756. doi: 10.1038/35784.
6. Fang W, Zhang R, Zhao Y, Wang L, Zhou YD. Attenuation of Pain Perception Induced by the Rubber Hand Illusion. Front Neurosci. 2019 Mar 22;13:261. doi: 10.3389/fnins.2019.00261.
7. Guterstam A, Petkova VI, Ehrsson HH. The illusion of owning a third arm. PLoS One. 2011 Feb 23;6(2):e17208. doi: 10.1371/journal.pone.0017208.
8. https://www.nationalgeographic.com/science/article/the-beeblebrox-illusion-scientists-convince-people-they-have-three-arms
9. Slater M, Perez-Marcos D, Ehrsson HH, Sanchez-Vives MV. Towards a digital body: the virtual arm illusion. Front Hum Neurosci. 2008 Aug 20;2:6. doi: 10.3389/neuro.09.006.2008.
10. Lenggenhager B, Tadi T, Metzinger T, Blanke O. Video ergo sum: manipulating bodily self-consciousness. Science. 2007 Aug 24;317(5841):1096-9. doi: 10.1126/science.1143439. 
11. Petkova VI, Ehrsson HH. If I were you: perceptual illusion of body swapping. PLoS One. 2008;3(12):e3832. doi: 10.1371/journal.pone.0003832. 
12. https://www.theatlantic.com/magazine/archive/1866/07/the-case-of-george-dedlow/308771/
13. Ramachandran VS, Hirstein W. The perception of phantom limbs. The D. O. Hebb lecture. Brain. 1998 Sep;121 ( Pt 9):1603-30. doi: 10.1093/brain/121.9.1603.
14. Montagnese M, Leptourgos P, Fernyhough C, Waters F, Larøi F, Jardri R, McCarthy-Jones S, Thomas N, Dudley R, Taylor JP, Collerton D, Urwyler P. A Review of Multimodal Hallucinations: Categorization, Assessment, Theoretical Perspectives, and Clinical Recommendations. Schizophr Bull. 2021 Jan 23;47(1):237-248. doi: 10.1093/schbul/sbaa101.
15. Weil RS, Reeves S. Hallucinations in Parkinson’s disease: new insights into mechanisms and treatments. Adv Clin Neurosci Rehabil. 2020 Jul 13;19(4):ONNS5189. doi: 10.47795/ONNS5189.
16. https://en.wikipedia.org/wiki/Hallucination#cite_note-17
17. Crowe, S. F., et al. “The effect of caffeine and stress on auditory hallucinations in a non-clinical sample.” Personality and Individual Differences 50.5 (2011): 626-630.
18. Zmigrod L, Garrison JR, Carr J, Simons JS. The neural mechanisms of hallucinations: A quantitative meta-analysis of neuroimaging studies. Neurosci Biobehav Rev. 2016 Oct;69:113-23. doi: 10.1016/j.neubiorev.2016.05.037.

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