读心的机器：fMRI如何揭示大脑到底在想什么 - 北京万千新文化传媒有限公司

生理心理学

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读心的机器：fMRI如何揭示大脑到底在想什么

英国心理学会图书奖力作！揭秘科学读心术。性、谎言、偏见、引导消费，神经科学家如何用大脑扫描读懂人心。

作者：（英）芭芭拉·J. 萨哈金（Barbara J. Sahakian），（英）茱莉亚·戈特瓦尔德（Julia Gottwald）

译者：禤宇明，傅小兰

定价：38.00

基础教材，脑科学，认知，生理

出版信息
内容简介
推荐
著译者介绍
序言
目录
书摘

出版信息

出版日期：2020年6月1日

出版社：中国轻工业出版社

ISBN：9787518428816

装帧：平装

页码：172

开本：16开

纸张：胶版纸
内容简介
　　莎士比亚曾说：“这世上还没有一种能从人的脸上看出他心思的方法。”但今天，我们终于摸索到了一种方法的雏形，它让我们不用管别人脸上的表情，就能看到别人的心思。这个打开心灵解读之门的工具，就是功能性核磁共振成像（fMRI）。
　　fMRI可以实时观察活体大脑，允许研究人员在人们执行特定的任务、体验特定的情绪、想象自己在做体育活动时，研究并绘制参与神经活动的脑区，从而获得对我们的想法、动机和行为的更深层次的了解。例如，fMRI已被用来识别处于持续植物状态的病人的意识活动，甚至是与这类病人交流；通过fMRI，我们发现犯罪者执行自我控制和道德的大脑网络有时会出现异常活动；fMRI还发现了我们无意识的隐性的种族偏见，等等。
　　本书超越了媒体头条的深度，深入探讨了fMRI技术牵涉的诸多事宜：它能给我们提供什么样信息；当前有哪些应用是可行的，哪些只是科幻小说里的情节；在实验室之外，使用该技术会带来哪些棘手的伦理问题——比如，是否应该允许fMRI技术作为测谎仪用于法庭？是否应该用它来审查未来的法官和教师？我们到底该让神经科学走多远？随着人类越来越有能力读懂他人的心思，这些问题应该引起所有人的关注。
推荐
　　我们的脑是如何运行的？功能性核磁共振成像提供了窥视人脑之工作的难能可贵的科学工具。剑桥大学的萨哈金教授是英国五大学术院中的二院院士，听她娓娓道来，为我们揭示了五彩斑斓的与日常生活息息相关的脑的神秘世界。
——冯建峰
上海数学中心首席科学家
复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长
“复旦-科大智能”智能机器人联合实验室主任

　　所有对脑科学领域感兴趣的读者都不妨一试，必会开卷有益。对于认知神经科学、心理学、生物学等脑科学相关专业的学生与研究者，本书也有极佳的启示作用，可作为这些相近专业的教辅推荐读物。
——傅小兰
中国科学院心理研究所所长
中国科学院大学心理学系主任
中国心理学会常务理事、秘书长

　　一旦拿起这本书，就放不下了……本书是神经影像学研究重大进展的重要科普著作，尤其适合那些希望深入了解众说纷纭且噱头十足的大脑研究的读者。
——约翰·H. 克里斯托（John H. Krystal）
美国耶鲁大学医学院精神病学系主任
作译者序
芭芭拉·J. 萨哈金（Barbara J. Sahakian）
　　英国剑桥大学精神病学系以及行为与临床神经科学研究所临床神经心理学教授，剑桥大学阿登布鲁克医院名誉临床心理学家，英国科学院和医学科学院院士，复旦大学名誉教授和上海交通大学医学院咨询教授。她曾任国际神经伦理学会主席，英国精神药理学协会主席。她在精神药理学、神经心理学、神经精神病学、神经影像和神经伦理学领域享有国际声誉。
　　她是达沃斯世界经济论坛神经技术和脑科学未来的成员，也是人类大脑项目的临床顾问委员会成员。
　　她是剑桥自动化成套神经心理测评（CANTAB）和EMOTICOM 神经心理学测验以及剑桥大学巅峰记忆训练之奇才游戏的共同发明人。她与别人还合著有《坏行为：决策如何出错》（Bad　Moves: How　decision　making　goes　wrong　and　the　ethics　of　smart drugs），合编有《牛津大学神经伦理学手册》（The　Oxford Handbook　of　Neuroethics）。

茱莉亚·戈特瓦尔德（Julia Gottwald）
　　英国剑桥大学精神病学系以及行为与临床神经科学研究所博士生。她对跨学科研究有着浓厚的兴趣，拥有德国柏林自由大学生物化学和英国牛津大学神经科学学位。
　　她通过一品脱科学（Pint　of　Science）和剑桥科学节（Cambridge　Science　Festival）等活动积极从事科学的公共传播，2016年获得了英国精神药理学协会公共传播奖。
序言
　　你撒过谎吗？你有种族偏见吗？你的道德指南针完好无损吗？为了了解你的想法或感受，我们通常不得不相信你的话。但是用调查问卷和其他显性方法揭示你的想法是不完美的：你可能会选择隐藏自己的真实信念，甚至可能没有意识到它们。但现在，随着脑成像技术的飞速发展，科学家对大脑活动的研究越来越深入、准确，特别是fMRI技术，给神经科学家提供了前所未有的了解大脑功能的途径。随着技术的飞速发展和机器学习的进步，未来无可限量。

　　本书荣获2017年英国心理学会图书奖，是一部人人都能读懂的脑科学科普佳作。由中科院心理所傅小兰教授团队权威翻译。复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长冯建峰教授鼎力推荐。
目录
第一章　神经科学如何对社会产生影响？

第二章　神经科学家可以读懂你的心思吗？
　　　　读心有多大可能成真呢？
　　　　局限性
　　　　正确应用与滥用读心术

第三章　你的脑子里藏着种族偏见吗？
　　　　用神经科学的方法测量隐藏的种族偏见
　　　　种族偏见可以被改变吗？
　　　　我们为什么需要思考种族偏见？
　　　　筛选种族偏见？

第四章　完美的测谎仪？
　　　　我们多久说一次谎？
　　　　怎样检测谎言？
　　　　说谎的大脑网络
　　　　fMRI测谎的精准度
　　　　局限性

第五章　你的大脑有多道德？
　　　　不同类型的道德决策
　　　　道德意图
　　　　寻找道德中枢
　　　　道德异常
　　　　道德异常是一种借口吗？
　　　　道德改变
　　　　潜在风险

第六章　你能控制自己吗？
　　　　大脑中的控制中心
　　　　失控？
　　　　我们可以控制“自我控制”吗？
　　　　我们到底有多大的控制力？
　　　　获得控制权

第七章　看看你的大脑，我就知道你要买什么？
　　　　超越传统手段
　　　　fMRI在市场调研中的应用
　　　　神经营销的未来
　　　　神经营销合乎伦理吗？

第八章　我们会去向何方？

注释
摘要
第四章

完美的测谎仪?

你上一次说谎是什么时候？今天？上周？还是上个月？一项2002年的研究表明，或许你从没有意识到，你很有可能在最近一次交谈中就说了谎。1 有时，我们会通过提供虚假信息来欺骗别人；有时，我们会通过减少一些信息来误导别人；有时，我们为了显得有礼貌或是为了保护他人免受伤害，而说一些善意的谎言；有时，我们甚至欺骗自己。

我们多久说一次谎？

关于欺骗的科学研究是一个非常棘手的问题。如何确定成人的平均说谎次数呢？一些研究采取了匿名的方法来调查这个问题。美国密歇根州立大学的金·塞罗塔（Kim Serota）及其同事在2010年的一项研究中采用一些措施试图使研究设计尽可能谨慎仔细。这项“说谎调查”由1000名参与者完成。为了减少参与者对说谎这一主题的关注，“说谎调查”被隐藏在另外一些主题（膳食、猫咪产品和水质软化剂）的网络调查中。为了确保参与者在回答时使用相同的说谎定义，这项调查提供了很多关于说谎的示例，包括细微的和无恶意的谎言。除了上述举措，进行这项研究的科学家所能依赖的只有参与者诚实的自我报告。他们发现，平均而言，人们承认自己一天会说1～2次谎。但是我们如何得知在说谎这件事上，人们真的没有说谎呢？这项研究根据说谎比例的精确分布得出了一个有趣的结果：六成人表示自己在过去的24小时中从未说谎，而其余的四成人一天平均说1～2次谎。这就意味着，他们中的一些人比另一些人说了更多的谎。事实上，一个参与者报告在过去的24小时内说了53次谎（实际上最大的数字相当惊人，达134次，但是这个参与者被作为例外，没有纳入数据分析之中）。2 所以，我们的社会是由大多数很少撒谎的诚实者和一些难以自制的撒谎者组成的吗？
让我们回到刚开始时提到的2002年的研究。1 美国马萨诸塞大学的罗伯特·弗尔德曼（Robert Feldman）和他的同事邀请了互不相识的成对的心理学本科生参与研究，并告诉他们这是一项关于人们见面时如何沟通的研究。研究者告诉学生A的指导语要么是显得讨人喜爱、富有才干，要么是像平时日常生活中第一次遇见某人一样；对学生B的指导语则都是表现得自然一点。让学生A与学生B进行10分钟的交流，并且在未告知他们将被全程录像的情况下对这一过程进行录像（当然，视频材料仅在随后征得他们同意之后才被使用）。然后，学生A观看了这次谈话的录像，并要识别和确认自己说的所有谎言。研究者发现，在10分钟的交流中，学生们平均会说2次谎。但是这一次的数据分布给出了更加细致的结果：首先，四成学生表示他们根本没有说谎，其余的六成学生平均说了3次谎。其次，总的来说，当人们尝试显得讨人喜爱并富有才干时，明显比在控制条件下说了更多的谎。你或许会争辩，在日常生活中，你并不会付出额外的努力来显得友好和能干，你之所以这么做是因为科学家让你这样做。在这些实验条件下，科学家也许是鼓励了说谎行为，控制条件也许才是日常生活的真实写照。但是我们中的大多数都希望别人看到自己积极的一面。试想一下，我们遇到其他人却完全不在乎人家对你的看法，这种情况常见吗？这种想让别人看到自己积极一面的动机是天生的，不是假装和后天引导出来的。所以，当人们和一个初次见面的人随意聊天时，会说多少次谎呢？大约10分钟1次。谎言似乎成了许多谈话内容中的一部分。研究者当然也关注到了性别差异，并且发现男女说谎的频率相同。1 但是，心理学本科生这样的群体在多大程度上能代表大众呢？
有证据显示，在人的一生中，说谎的频率在不断变化。比利时根特大学的伊芙琳·德比（Evelyne Debey）及其团队最近测试了超过1000名年龄在6—77岁的阿姆斯特丹科学博物馆的参观者。这些参观者报告了他们在过去24小时内说谎的频率，并在此之后对他们的说谎技巧进行了测试。在这项测试中，参与者回答了诸如“火是温暖的吗？”“香蕉是红色的吗？”之类的问题。他们有时被要求故意做出错误的回答，有时被要求做出正确的回答。之后，研究者考察了错误回答和正确回答反应时之间的差异。与做出正确回答相比，做出错误回答越快的人，说谎技巧越好。当然，研究人员也计算了人们完成测试的准确度：当要求他们说谎时，他们是否真的这样做了。例如，当你被要求说谎时，如果被问到“香蕉是红色的吗”，你应该回答“是的”；但如果你回答了“不是”，那么你的说谎准确度将被评为较低。
那么，什么样的人能够成为表现最佳的说谎者呢？这项研究表明是青年人。当要求他们说谎时，他们有最高的准确度，并且他们的反应也相当迅速。与之相反，小孩和老人说谎的准确度较低。越年长的成年人在说谎时所花费的时间越比说实话时长。这个发现涉及认知控制（第六章会有更多这方面的内容），并且特别年幼和年长的人在一个与说谎无关的任务中表现出了更弱的抑制控制。说谎需要你抑制自己说实话。这种抑制所需的大脑回路直到25岁左右才完全成熟。因此，小孩的抑制控制能力会随着年龄增长。然而，自我控制的能力也会在人生的后期随着年龄而降低，这就解释了为什么老年人说谎更吃力。通过神经影像学的研究继续跟进这个实验，并将说谎技巧直接与相应的脑回路联系起来，对于验证这个假设非常有用。目前，这个实验的行为结果足以让我们对人一生中的说谎频率有更好的认识。
现在，我们已经较好地了解了哪些人更善于说谎，但是哪些人说谎最多呢？上面这项研究中的自我报告展示出的模式类似于说谎技巧和能力与自我控制之间的模式：小孩和老人说谎最少，而青少年、中青年人说谎多些。3 是否可以这样说，对于更年幼的小孩和更年长的老人来说，说谎需要付出更多的努力，因此他们说谎更少？
这些研究中最大的问题是依赖于自我报告的诚实性。因为承认自己说谎一定很不舒服而且非常尴尬，那么如何保证参与者真实地识别和确认了自己的谎言？

怎样检测谎言？

如果我们不想依靠自我报告法，还有别的选择吗？我们是否可以直接问人们，他们被别人骗了多少次？这将会给我们一个更加诚实和准确的答案吗？事实上，人不能很准确地识别谎言。对2006年启动的一项有24 000人参与的研究结果进行大样本分析发现，参与者检测谎言的准确率只有54%。这仅略微高于50%的猜测水平。4
好几个世纪以来，人们一直在试图检测谎言。最早的方法更多的是基于迷信和信仰，而非科学。例如，孟加拉国的某些山地部落让被告人舔舐烧红的铁9次，如果舌头被烧伤，就证明嫌疑人有罪。5 之后的一些方法关注生理测量，例如脉搏，这些方法上的进步表明人们对说谎的身体反应的认识越来越深入。据说，中世纪欧洲的一位贵族通过测量脉搏，对他妻子的偷情行为进行了定罪。古书记载，他的顾问在晚餐时将手放在他妻子的腕部，并和她交谈。当他提到她传闻中的情人时，她的脉搏变快了。很不幸，当提到她丈夫的名字时却没有发生相同的反应。之后，她承认了这场外遇。5
这些早期的生理学方法的可靠性非常有限。后来的一些研究促成了20世纪早期测谎仪的产生和发展。这些仪器测量的生理反应包括：脉搏、血压、呼吸频率和皮肤电（受皮肤上汗液多寡的影响）。你或许会想，这么丰富的数据应该可以有效地识别谎言，但研究表明，测谎仪只有70%的准确率。6
最新诞生的测谎技术是fMRI。当前使用fMRI测谎的研究迅速增多。至少有两家公司—“无谎言磁共振（No Lie MRI）”①和“Cephos”②—将这项技术在测谎领域进行商业化使用。他们进行商业推广时打着“人类历史上第一个且是唯一能验证真相和检测谎言的测量工具”这样的广告。7 广告的卖点非常明显：fMRI不是测量间接的身体反应，而是直接聚焦于说谎的器官—大脑。
在印度，大脑的数据记录已经被认可作为庭审（或诉讼程序）的证据。第一起案件发生在2008年，孟买附近的一个法庭允许将头皮电极记录的电信号[一种被称为脑电图（electroencephalograph）的技术，简称EEG]作为证据。据称，犯罪嫌疑人阿迪蒂·沙玛（Aditi Sharma）毒杀了她的未婚夫。据说电信号记录的数据证明她非常了解受害人被毒杀的详尽过程。最终，脑电图数据和其他间接证据使她被定罪，8 但她不久就因事实证据不足而被释放。9 在撰写本书时，就我们所知，基于fMRI技术的谎言测试还没有被任何法庭认可作为证据。美国的一些法庭进行了几次将fMRI扫描作为证据的尝试，大多涉及先前提到的那两家公司。然而，这些尝试到目前为止还未成功。2009年，几位辩护律师试图证明一起儿童性虐待案中的嫌疑人是无辜的，他们收集的证据中包括无谎言磁共振公司提供的fMRI证据，10 但这些证据不久就被撤销了。11 2010年，在一项欺诈案件审理中，图·M. 范（Tu M. Pham）法官建议Cephos公司提供的包括fMRI谎言测试的报告不应被视为证据。范法官认为，这项技术并不十分可靠。12 下面，我们会介绍一些研究，看看究竟是什么让法官得出了这样的结论。

说谎的大脑网络

英国谢菲尔德大学的肖恩·斯宾塞（Sean Spence）及其研究组在2001年发表的成果是最早使用fMRI测谎的研究之一。10位男性参与者回答了36个关于当天活动的问题，例如铺床或是吃药。他们先诚实地回答一遍这些问题。然后，在fMRI扫描时，通过按压“是”或“否”的按钮，他们再对每个问题回答两遍—一遍说真话，一遍说谎。接着，研究者比较了参与者在说真话与说谎话时的大脑活动。参与者说谎时回答问题的速度会慢一些，同时他们的腹外侧前额叶部分区域的激活更强。13 这部分脑区位于大脑前部眼睛和耳朵的中间位置。它参与很多认知加工过程，其中一项是反应抑制（通常是会在与运动抑制相关的研究中考察这个脑区）。14 另外一些研究将这部分腹外侧前额叶区域与言语加工、15, 16对他人意图的归因17和决策18联系起来。这些研究的设计说明了一点：这些早期的研究力图发现“说谎的大脑网络”，以探讨参与谎言产生（或抑制说真话）的脑区。这些研究者并不是为了证明fMRI在测谎方面的可靠性。事实上，他们并没有创建识别谎言的算法。
2002年，美国宾夕法尼亚大学的丹尼尔·朗勒本（Daniel Langleben）及其同事想要更深入地了解参与欺骗的脑区。他们在校园内招募了18名参与者（包括男性和女性）。他们给参与者一张扑克牌，并要求参与者将扑克牌放在口袋里。然后在fMRI扫描的过程中，研究者会展示其他扑克牌的图片，并问“你有这张牌吗？”。除了他们口袋中的扑克牌之外，研究者要求参与者对其他所有扑克牌如实作答，但是否认他们真的持有的那张扑克牌。研究者又一次发现了一些与说真话相比，在说谎时更加活跃的脑区。19 其中有前扣带回，这个脑结构位于大脑深部，靠近眼睛上方的大脑中心部位。这个脑区不仅与反应抑制和错误检测有关，20 还与情绪调节21和许多其他的功能有关。
2008年，丹尼尔·朗勒本做了另一项测谎研究。参与者在3～8之间挑选一个数字，然后在fMRI扫描时呈现1～9的数字，要求参与者否认自己挑选过任何一个数字。当他们说谎时，研究者看到了与说真话不同的激活模式，包括腹外侧前额叶、前扣带回以及其他脑区的更强的激活。22 然而，在其结果被其他实验室重复出来之前，我们应该谨慎地对待这项研究。尽管该论文属于经同行评审的文章，但是这项研究的资金来源于无谎言磁共振公司。