科學人觀點

猴頭猴腦的缺憾

150年前,達爾文所提出「窩裡自製」的概念如果是對的,則工具的使用就可能是猿至人之智慧演化所缺少的那個環節了。

撰文/曾志朗
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科學人觀點

猴頭猴腦的缺憾

150年前,達爾文所提出「窩裡自製」的概念如果是對的,則工具的使用就可能是猿至人之智慧演化所缺少的那個環節了。

撰文/曾志朗
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我屬猴!依照世俗的習慣,被期待的形象總是猴模猴樣的行動派。親戚朋友一聽到我是「猴齊天」的徒子徒孫,就一致認定我猴手猴腳的,又機靈又俐落,而且一定很調皮,喜歡爬樹,摘果偷桃,很會自得其樂!不幸的(或者說有幸的)是我真的很符合這些期待,年輕時候確實是又黑又乾又瘦,住在鄉下,常常穿梭在山裡樹林間,尤其是芒果成熟時,高大的芒果樹上總會見到我躲躲藏藏的身影;在學校老師和同學的眼裡,又以伶俐調皮出名;在家裡和弟、妹吵架時,更常被冠以「潑猴」的「美稱」!

也許是在這樣的期待下長大,我從小就特別喜歡猴子,廟埕、市集裡有人耍猴戲,我絕對是第一位到場圍觀的「猴囝仔」!看著小猴子翻觔斗,騎小鐵馬,搶觀眾的東西吃,可愛滑稽得令人好開心,但看牠在休息時,脖子被鐵鍊栓住,行動受了限制,一幅「猴落平陽被人欺」的可憐相,實在不忍心。有一次趁猴主人不注意時,偷偷拿老虎鉗剪開鐵鍊,放了小猴子,結果小猴子不逃走,反而被一旁觀眾嚇得跳上主人的肩膀上,害我的義行不得逞,還差點挨一頓揍。哎!誰叫我就是有同類相憐的悲憫之心嘛!

長大了,看「尪仔冊」,當然對漫畫裡的齊天大聖崇拜得不得了;等到會識字看書了,吳承恩是我心目中最偉大的作家,一遍又一遍翻看著《西遊記》,伴我度過了童年、少年、青年、壯年,到不惑之年。孫悟空的善良、機智、真誠、幽默、義氣,才是真正充滿了「人」性的美猴王呢!小說裡,孫猴子掃蕩群魔,歷經萬難,完成取經大業,功德圓滿之後,終於變成人,最後又成神。這個隱喻很有意思!猴子要變成人,單憑和人非常相似的猴頭、猴腦、猴身是不夠的,牠必須要能使用各種方法(七十二變加金箍棒,利用策略請求外援等等)去解決環境中遭遇的各種困境,才是成人之道!換句話說,工具的使用,才是人猴之別的關鍵!

日本理研(RIKEN)的腦科學研究中心,在年輕主持人入來篤史(Atsushi Iriki)的領導下,一群研究者針對這個「工具使用為猿到人演化的關鍵」說法,做了一系列獼猴的實驗,觀察到了相當有趣的結果,他們從這些結果中得出了一個很重要(當然,也會很有爭議)的結論:「就硬體而言,這些獼猴的腦神經擁有所有形成人類智慧的基本部件,但牠們的腦所缺少的就是適切組合這些部件的軟體程式,因此,空有零散的機件,卻無法整合出類似人類的智慧!」那人類在演化的過程上,如何去得到那個關鍵的整合程式呢?日本研究群的答案是:「人類學會利用工具去改變外面的環境,而這個持續性的工具使用,促成腦內各機件的適切組合。」

學會工具使用,真的會改變腦的組合軟體嗎?日本的研究者讓獼猴站在一個小長桌的一邊,另一邊的桌面上則出現了一個又一個的食物丸,猴子伸手拿不到,又被綁住而走不過去,又急又氣。這時候,實驗者拿出一根一公尺長的小耙子,教會猴子用一隻手拿耙子把食物耙回來、用另一隻手去拿來吃。這個訓練需要手眼協調的巧勁,才能很快的拿到另一端持續出現的食物,大概要兩個星期才能使獼猴完全掌握,不管食物丸出現在哪個方向,牠都能動作俐落的一耙一個,快速吞食,又來一個……。

實驗者測量猴子腦皮質的電生理反應,發現訓練前和訓練後,在頂葉(parietal)區的反應是不一樣的;訓練後的反應不但加強,而且只要看到耙子就會有反應!因為腦的頂葉是賦有感知身體各部位心像(body image)的功能,所以看到耙子也會有強的反應,表示腦已經把耙子這個外在物件視為手的延伸,進而成為身體心像的一部份了。

接下來,實驗者把學習的工作難度又加深了一層。他們在獼猴的這一邊加了一塊板子,使獼猴只能看到食物丸,卻看不到自己的手和耙子,猴子要學會用看不見的手和耙子去耙食物。

完成這個訓練的時間更久,但完成之後,電生理反應不但大量在頂葉區出現,而且在前腦前區(pre-frontal area)也測量到訓練之前所沒有的活化反應,表示難度高、複雜性也高的工具使用,不但頂葉要把工具和身體融為一體,而且要結合前腦前區的控制系統,去設計出一套解決問題的方案,而且這套方案不只是機械式的重複擷取平面食物,當食物丸忽然被拋在空中時,猴子的眼、手、耙子協調很快完成,用一個從沒出現過的動作,由不同於以往的方位去捕捉住飛起來的食物丸。這種彈性,代表著創意,也是人類智慧的雛型!

現在讓我們來探討從生理的部件組合所引起的認知能力改變的含意!身體心像的感知是自我覺識(self awareness)的第一步,因為能夠控制外界物件,成為我身體的一部份,則自我的概念就由個體延伸到外面的世界;既然把「我」擴大到外面的環境,我就不得不去注意到外面世界的動靜與意含,這就開啟了個體與外物互動的先機,這當然是社會化的起點!

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2008年第81期11月號】