本报记者  常丽君  综合外电

    即使是小鼠，也有想象力。最近，美国加利福尼亚大学研究人员通过实验发现，小鼠能按照它们自己的预期或想象，把原因和结果联系在一起，在某件事还没发生之前，预期它将要发生。这些发现对理解人类的理性非常重要，尤其是对老年人，这种对未见事件的把握能力，会随着年龄增长而衰退。

    “人类与动物的不同之处在于，我们有强大的理性思考能力。但理性真的是人类独有的特征吗？其它动物，包括我们非人类的亲戚，是否也有理性？”加州大学洛杉矶分校的亚伦·布莱斯德尔说，“正是这一问题激发了我们的热情，使我们开始研究小鼠是否也有理性行为。”

    从小鼠到不同的人，如自闭症、精神分裂患者和健康人，他们之间的理性有何差异？在最近美国旧金山召开的认知神经科学（CNS）协会大会上，研究人员在一场专题讨论会中共同探讨了最新的理性科学。

    “近年来，虽然我们在理解健康人的生物行为、认知和理性的神经生物学基础方面取得了许多重要进展，但对典型和非典型人群的理性思考能力发展、理性发展过程的生物基础等还知之甚少。”会议主席、国家儿童健康与人类发展研究所（NICHD）的凯西·曼恩·科派克说。

    从“条件反射”到“因果关系”

    布莱斯德尔希望，他们对小鼠的研究对人类有更大意义。他们的研究来自人们对巴浦洛夫等科学家的观点的理解。当一只小鼠（或狗或鸽子）看到一件事会跟着另一件事发生，比如铃声之后会有食物，它就会把这两件事联系起来。形成了这种联系之后，任何时候小鼠只要一听到铃声，它就会期待着食物随后出现。

    但更深入一步，这项实验也反映了小鼠的理性思考。布莱斯德尔解释说：“在我的实验中，小鼠不仅在两件事之间建立了这种巴浦洛夫式的联系，还能在它们之间形成一种因果关系。”实验显示，小鼠认为铃声是食物的原因，而食物是铃声的结果。

    他们还在一系列环境中测试了更广泛的因果观念。比如，如果让小鼠学习一束光是铃声和食物的共同原因，当小鼠听到铃声时，它会预测光一定是已经闪过了。“如果光真的已经闪过了，那食物——作为光的另一个结果，也应该会出现。”布莱斯德尔说。

    小鼠也会对自身行为作出理性的推理。在光的例子中，如果让小鼠能自己压一个杠杆开启铃声，它就不再期待食物：小鼠知道了是杠杆造成了铃声而不是光，由此就会改变对食物的预期。“这就像人们看到气压计上读数很低，就会预测可能坏天气要来了。”布莱斯德尔解释说，“如果是你弄坏了气压计并把读数降低，你就不会预测有坏天气。”

    研究人员还发现，一旦小鼠看到两件事是在一起的，它不仅会在二者间建立联系，还会形成一种预期。比如，如果两束光同时出现，再看到一束光时，小鼠就会预期还有一束光。甚至更明显的，研究人员遮住其中一束光让小鼠看不到，然后打开另一束光，小鼠的表现就像被遮住的光也打开了似的。

    “小鼠维持着一种想象或预期：即使它们看不见，那束光也在那里，”布莱斯德尔说，“然后它们用这种设想的事件来指导自己的行为决策，有或没有食物，取决于已有的证据。”这种思考是反事实推理的基础——利用有关信息，在事件未发生的情况下作出有根据的假设。因此，反事实推理在进化历史中有着很深的根源。

    “小鼠和许多其它动物，为我们提供了认知与推理方面的宝贵财富，”布莱斯德尔说，“看着一个动物，就像看着一面镜子，里面反映着我们自身的一部分。从我们身上能看到它们，就像从它们身上能看到我们。”

    反事实推理的能力会随着年龄增长而下降，尤其是在患了神经退行性疾病的情况下。理解这一过程是帮助临床治疗的关键。

    布莱斯德尔和同事们发现，在小鼠和人的海马体部位，有着共同的反事实推理的神经生理机制。海马体是非常脆弱的脑结构，会随着年龄增长而衰退，导致老年痴呆症等多种疾病。海马体与人类的反事实思考有关。当布莱斯德尔小组让小鼠的海马体变得暂时不活跃时，它们就无法在心里设想事实上没有的那束光了。

    个体间理性的差异

    动物的理性和人类的理性还是有明显差别的，美国得克萨斯大学达拉斯分校的丹尼尔·克劳茨克说：“理性思考是我们在日常生活中运用的主要功能之一，人们对自己的理性思考有很多有意的觉察，而觉察能力上的关键差距，是生命科学中最吸引人的话题之一。”

    克劳茨克的研究看到了理性思考中的差异，这也是健康人群和那些有精神问题的人（如自闭症或精神分裂症患者）之间的差异。他们的目标是开发出能修复精神紊乱的工具。“这是个体进行大部分信息处理的基础，几乎每个人都是不同的。”

    他和同事用各种任务来测试不同人之间的理性差异，这与人们的类比推理能力有关。通常情况下，这些研究包括记录脑电图（EEG）或磁共振扫描（MRI），这些技术手段能帮助研究人员更好地给推理及其子过程分类。

    最近发表于《神经科学前沿》上的一篇论文，介绍了克劳茨克用卡通画面对精神分裂症和自闭症患者进行的测试，看他们是怎样进行类比推理的，并与健康人做了对比。志愿者被分为3组，即精神分裂症组、自闭症组和健康组，他们要比较两个不同的画面，把其中一个画面中的某个位置和另一个画面相匹配；一些画面中是有生命物体，另一些是无生命物体，每幅画面物体数量不同。有更多干扰的类比更复杂，难度更大。

    测试结果显示，精神分裂症组在这些类比中出错最多，他们倾向于只对一个或两个物体作局部比较，无法注意问题中更广的关系背景；而自闭症组会在卡通画面之间划出恰当的类比，就像健康组一样。令人吃惊的是，那些自闭症患者在类比无生命物体时，往往更加困难——这与研究人员的假设恰恰相反，以往认为有生命的物体会给自闭症患者造成更大挑战。尽管如此，克劳茨克说：“我们发现，有轻度自闭症的年轻人在关系推理中的表现十分卓越，此时他们凭借的是关联信息和视觉空间信息。”

    开发新的治疗工具

    克劳茨克希望，这些对理性的研究能帮人们更好地理解理性思考的过程，还能帮助开发修复工具，特别是对中风、脑损伤、精神分裂这些情况。“无论是基于脑的检测，还是对于行为的更灵敏的检测，这些新方法的使用都会让未来前景光明，比如以游戏为基础的虚拟现实工具。治疗领域已经在尝试这种方法，比如对那些外伤性脑损伤的人。”

    曼恩·科派克还强调，需要更好的工具来研究不同年龄、不同物种之间的理性。“人们能通过互联网获得大量的数据，而在如何排列优先顺序，把大量数据与日常推理相结合方面，人们感到越来越困难。比如‘哪种治疗方法对我是最好的？’所以，在理性尚未开化的地方研究理性，变得日益紧迫。”