标题：镜像神经元
简介
在生活中，看到别人在干什么，就好像自己也在干同样的事情一样：看到别人在吃东西，自己的口水就来了；看到别人打球，你就浑身是劲……为何会有这样潜移默化的作用？科学家发现，原来都是一种叫做镜像神经元的细胞在起作用。镜像神经元是近来认知神经科学研究的热点。有些研究者甚至大胆地断言：“镜像神经元之于心理学，犹如DNA之于生物学。”
脑中的神经元网络，一般相信是储存特定记忆的所在；而镜像神经元组则储存了特定行为模式的编码。这种特性不单让我们可以想都不用想，就能执行基本的动作，同时也让我们在看到别人进行同样的动作时，不用细想就能够心领神会。约翰在瞬间就理解玛莉的举动，是因为该动作不只发生在他眼前，实际上也同时出现在他脑中。值得一提的是，传统探究现象学的哲学家早就提出：对于某些事，人必须要亲身体验，才可能真正了解。对神经科学家而言，镜像神经元系统的发现，为该想法提供了实质基础，也明显改变了我们对人类理解方式的认知。
由来

镜像神经元是20世纪末由意大利帕尔马大学首先发现的，这个发现证明在猴脑存在一种特殊神经元，能够像照镜子一样通过内部模仿而辨认出所观察对象的动作行为的潜在意义，并且做出相应的情感反应。这个发现在1996年一经公布，立即在全世界科学界引起巨大反响。科研人员把这样一种具有特殊能力的神经元，称作“大脑魔镜”。
人脑中存在的镜像神经元，具有视觉思维和直观本质的特性，它对于理解人类思维能力的起源、理解人类文化的进化等重大问题有重要意义。 从镜像神经元发现伊始，世界各国不同学科、不同研究领域的科学家，包括神经生物学家、人类学家、心理学家、语言学家和教育学家，都不约而同地汇聚到这块新出现的“科学富矿”，进行研究、探索和实验，并提出了许多很有价值的理论假定。[1]
研究简史
由于有镜像神经元的存在，人类才能学习新知、与人交往，因为人类的认知能力、模仿能力都建立在镜像神经元的功能之上。
1996年
里佐拉蒂和同事们发现，恒河猴的前运动皮质F5区域的神经元不但在它做出动作时产生兴奋，而且看到别的猴子或人做相似的动作时也会兴奋。他们把这类神经元命名为镜像神经元。
1998年
里佐拉蒂根据经颅磁刺激技术和正电子断层扫描技术得到的证据提出，人类也具有镜像神经元，而且有一部分存在于大脑皮层的布洛卡区（控制说话、动作和对语言的理解的区域）。他进一步提出，人类正是凭借这个镜像神经元系统来理解别人的动作意图，同时与别人交流。
1999年
亚科博尼等人发现，镜像神经元系统会在动作模仿和模仿性学习中起作用。他们利用功能性磁共振成像技术，观察到了自愿者在模仿动作时大脑皮层布洛卡区的活动。
2000年
西谷信行和哈里（女）的研究表明，布洛卡区是镜像神经系统的协调中心。
2001年
威廉姆斯等人提出，镜像神经元系统损伤与自闭症有内在联系。
2002年
西谷信行和哈里报道了他们的实验结果：当他们让自愿者们观看画有各种口形的图片时，这些自愿者的镜像神经系统中的各部位会按照一定先后顺序被激活。这个顺序是：视觉皮层—上颞叶皮层—下顶叶—布洛卡区—初级活动皮层。
亚科博尼指出，在大脑皮层上，镜像神经系统与大脑的“边缘系统”是相连的。边缘系统是与产生情感及记忆紧密相关的区域。
科勒通过在恒河猴身上的实验，鉴别出了一类镜像神经元：这类神经元能处理抽象的信息，比如特定动作的意义，以及与这些动作相关的声音或描述动作的语言。
2003年
科勒随后又发现视听镜像神经元具有分辨不同动作的能力，特别是当两个动作同时具有听觉和视觉信息时，镜像神经元对它们的分辨率达到97%.
分别由真第卢奇和迈斯特领导的研究小组证实，镜像神经元系统是肢体语言和口头语言交流的共同基础，从而揭示了这一系统在语言从肢体动作到现代语言的进化中的作用。
2005年
费拉里在猴子的大脑皮层中鉴别出又一类镜像神经元：工具反应镜像神经元。当猴子看到实验人员手持工具，比如杆子或钳子时，这类镜像神经元的反应十分强烈，而当实验人员徒手做动作时则没有这样强的反应。
阿尔比布提出精神分裂症患者的镜像神经系统可能受到损害，以至于不能识别自己的动作和语言。这些患者把自己说出的话当作另一个人说出的，从而产生幻听。
约瑟夫等人对自闭症患者的大脑皮层厚度进行了测量，发现这些患者的镜像神经元所在的皮层要比正常人薄，而且病情越重，这部分皮层越薄。
2006年
格里德利撰文称，镜像神经元的功能或许可以解释部分听众为什么会错误地感受萨克斯音乐所表达的情感，并理解成愤怒。
桑顿认为自闭症的形成与婴儿时期受到的干扰有关。这种环境干扰可能是电磁辐射。处于发育阶段的婴儿的镜像神经系统对电磁辐射十分敏感。
乔瓦尼等人正尝试利用镜像神经元的特性来系统地训练中风后上肢瘫痪的病人，让他们观察并在脑中模仿一些动作，使他们的神经系统恢复对动作的控制和协调能力，从而得到康复。
威克等人发现，当自愿者看到录像中的人物作出感到恶心、难受的表情时，他们的大脑皮层反应与自己闻到难闻的气味时是一样的。这种大脑皮层反应集中在有镜像神经元分布的区域。
皮内达通过比较吸烟者和不吸烟者的脑电图发现，吸烟使人的镜像神经系统改变，让人的烟瘾更大。
舍甫勒等人的研究显示，人在观察机器人的动作时，不会有观察人类动作时产生的那种大脑皮层反应，这表明镜像神经系统偏好动物的运动。
对镜像神经元的研究成果已经被应用于人工智能的开发，在机器人对动作的识别和协调中有了突破性进展。
发现
我们刚开始注意到镜像神经元，并不是为了找寻证据来支持或驳斥哪个哲学观点；我们当时是在研究大脑的运动皮质，特别是掌管手及口部动作的F5区，想要了解其中神经元的放电型态，与执行特定动作的编码关系。为了这个目的，我们记录了猕猴脑中个别神经元的活性；同时，我们实验室拥有各式各样的刺激，可用在猴子身上。当猴子执行不同的动作时（譬如伸手去抓玩具或食物），我们就能够观察它们脑中特定的神经元组同步活化的情形。
从这样的实验中，我们开始注意到一些奇怪的现象：当我们之中有人伸手去抓食物时，猴子脑中的一组神经元也活化了，就跟他们自己伸手去抓食物时一模一样。一开始，我们怀疑这个现象是由一些平常的因素造成，好比说猴子在观察我们的行为时，也进行了未受注意的动作。但当我们想办法排除了这种可能性以及其它因素（好比猴子预期会有食物的供应）之后，我们才体认到这种与观测行为相连的神经放电活性，是行为本身在脑中的真实呈现，与这项行为的执行者是谁并无关联。
目前，科学家还不清楚，究竟镜像神经元系统属灵长类所独有，还是其它动物身上也找得到。我们的研究团队正在大鼠身上测试，想看看这种动物是否也具有镜像神经元的反应。这种脑中的镜像机制，有可能是演化晚期发展出来的能力，如此才能够解释，为什么人类会比猴子拥有更广泛的镜像反应。不过，由于刚出生的婴儿及仔猴就能够模仿伸出舌头一类的简单动作，因此，针对看到的行为建立镜像模组的能力，可能是天生的。又由于缺乏情绪感受的镜像能力似乎是自闭症患者的重要特征，因此我们也在自闭症孩童身上做研究，看看他们是否表现出可让人察觉的运动缺失，那是镜像神经元系统功能不彰的常见问题。
与人类模仿行为的关系
试验在意大利帕尔马，15年前的一个夏天，一只猴子坐在专用试验椅上等着吃中饭的研究人员回来。一根细小的电线已经植入了猴子负责运动的大脑区域。当猴子每次抓或移动实物时，其大脑区域的一些细胞就会兴奋起来，为此，监控器还会记录一个声音：啵哩———破，啵哩———破，啵哩———破。一位毕业生手上拿着一个冰淇淋球进来了。猴子盯着他。之后，令人惊奇的一幕发生了：当学生将冰淇淋球放到他的嘴唇边上时，监控器听到了一个声音：啵哩———破，啵哩———破，啵哩———破。其实，帕尔马大学的神经学家加库脉·李乍那迪早就看到了这一现象，他当时拿的是花生。当猴子看到人们或其它猴子拿着花生放到他们的嘴里时，同样的大脑细胞兴奋了。之后，科学家发现，猴子剥花生或听到有人剥花生时，此细胞会兴奋。当用香蕉、葡萄干和其它所有实物时，同样的事情发生了。
感觉非思想“我们花了几年时间才相信我们所看到的。”李乍那迪博士最近接受采访时表示。猴子大脑中有特有的细胞，叫镜像神经元，当猴子看到或听到一个动作和当猴子自己做这一动作时，这些细胞会兴奋。
如果说1996年出版的此发现让大多科学家惊讶不已的话，那最近的研究更让他们目瞪口呆——人类有比在猴子中发现的更加聪明、更加灵活和更高级的镜像神经元，此事反映了人类复杂社会能力的进化。 
人类大脑有若干镜像神经系统来专门传输和了解别人的行动和意图，以及别人行为的社会意义和他们的情绪。“我们是非常社会化的动物，”李乍那迪说，“我们的生存是建立在明白其他人的行动、动机和情绪之上的。”“镜像神经元不是通过概念推理，而是通过直接模仿来让我们领会别人的意思。通过感觉而非思想。”此发现触动了许多科学规则，改变了对文明、移情作用、哲学、语言、模仿、孤独症和心理疗法的理解。此发现为文明的进步提供了生物学基础 。
加州大学研究镜像神经元的马科·艾可波尼说：“当你看到我完成一个动作，如踢球，你自己的大脑就会自动模仿此动作。当你模仿时，我们还不完全清楚大脑电路是如何约束你不动的。但你明白我的动作是因为你大脑中有一个基于你自己模式的动作模板。当你看到我挥手掷球时，你大脑会重复一下动作，以帮助你得知我的目标。因镜像神经元，你能看懂我的意图。你知道我下一步要做什么。”“如果你看到我哽住了，镜像神经元会模仿我的痛苦，你会自动同情我。你知道我的感受因为你能真正感知到我的感受。” 
镜像神经元似乎分析了现场，看懂了意思。如果你看到有手伸到了书架，但你看不到手，你会猜测他是否要拿书，因为你的镜像神经元告诉你如此。美国加州大学洛杉矶分校研究人类进化的心理学家帕特丽夏·格力弗说：“镜像神经元为文明的进步提供强大的生物学基础。”直到现在，学者们讨论文明基本不涉及生物学，她说：“但现在我们看来，镜像神经元直接吸收了文明，通过社会分享、模仿和观察，一代代传授下来。”
原理大脑中大多数神经元比较呆板。许多只是来探测外面世界的一般特征的。有些遇到水平线时就会兴奋，有些则只认垂直线，其它的负责探测单频声音或运动方向。 
在更高级的大脑中，科学家发现成群的神经元能探测更远为复杂的特征，如脸、手和富有表现的肢体语言。此外，其它神经元会帮助设计身体动作，设想复杂的姿肢。在大脑中的前区皮质、后顶页、颞叶上方的沟回区域和脑岛处发现的镜像神经元，会对一系列与意图相关的行动有兴奋反应。
功能

由“镜像神经元”产生的直接的内在体验，让我们能够理解他人的行为、意图或情感。
打哈欠传染——镜像神经元的表现
迅速理解他人意图
人们之所以能够理解那些自己无法做到的行为，比如毫无障碍的观看体育竞赛、极限运动，或者电影中的3D特效，是因为大脑能够把这些行为投射在镜像神经元上，镜像神经元收到信号后会被激活，从而帮助我们理解别人的行为。
镜像神经元也许是模仿他人动作以及学习能力的基础，从而使得镜像机制成为人与人之间进行多层面交流与联系的桥梁。与大脑中储存记忆的神经回路相似，镜像神经元似乎也为特定的行为“编写模板”。有了镜像神经元的这种特性，我们就可以不假思索地做出基本动作，在看到这些动作时，也能迅速理解，而不需要复杂的推理过程。
在猴子、人类的大脑中，都存在镜像神经元。不论是自己做出动作，还是看到别人做出同样的动作，镜像神经元都会被激活，也许这就是我们理解他人行为的基础。如果破坏整个镜像神经系统，就会造成巨大的影响：认知能力严重下降，以至于无法对刺激作出反应 。[2]
体验别人的情感
当我们看到别人的表情或者经历过的情感状态，镜像神经元就会激活，让我们体验到他人的感受，走进别人的情感世界。在通过镜像神经元理解他人感情的过程中，，观察者直接体验了这种感受，因为镜像机制使观察者产生了同样的情绪状态。当人经历某种情绪，或者看到别人表现出这种情绪时，他们脑岛中的镜像神经元都会活跃起来。换句话说，观察者与被观察者经历了同样的神经生理反应，从而启动了一种直接的体验式理解方式。
这也能够解释为什么人们看到其他人打哈欠时，自己也会被感染，而当别人大笑时，自己也会不由自主发出笑声。还有一些研究人员认为，患有自闭症的人，很可能就是因为他们的镜像神经元受到了损害。
镜像神经元主导了儿童爱模仿的天性
语言建立的基础