从黑箱到灰箱行为研究范式的变化葛岩.docVIP

从黑箱到灰箱：心理与行为研究范式的变化 葛 岩 上海交通大学·认知与决策实验室 * 发表于《中国社会科学报》，2010年7月10日。中国人民大学报刊资料复印中心《心理学》全文转载， 2010年9期。 黑箱是个比喻。想知道人如何感受，思考，判断，但又无法看到大脑怎样作业，大脑就成了一个无法打开的黑箱，给这个黑箱输入一个刺激，通过分析输出的变化来推测其内部工作的过程，这便是利用黑箱方法从事研究的基本逻辑。它至今在心理和行为研究中占统治性地位。其应用的极端形式大约是所谓“人机对比”：把人脑和计算机对比。这类研究为人工智能的开发提供了不少重要的启示，但也遭到了一些尖锐的批评，“太过牵强”，“太不人文”。其实，通过输入—输出的变化来解释大脑的研究方法是不得已之举。大凡对输入到输出的变化有合理化解释的模型，便可以被认为是真。这类解释与大脑真实活动吻合的程度是难以充分证明的。 通过见得到的物理存在来推测见不到的心理或精神活动一直是人类的愿望。颅像术，手相学，血型与性格的联系理论，测谎器等等，在广义上，都是这种愿望的实践方式。不过，愿望的执着与实际操作的不可能性使热衷此道的人更像是骗子 — 其中相当数量的家伙的确以欺骗为生。把高级的精神活动和低级的生理活动联系起来的努力既不符合主流宗教的教义，也不符合政府们所要求的“政治正确”。这种努力因此在社会科学中长期处于边缘地位。好在政治和意识形态对医学研究的干预相对少些，这使医生们能够以病理或生理的名义一再发现：大脑特定部位受损确实让患者丧失一些正常人具备行为能力。在无数病例面前，哲学家宣布的身心二元论顷刻摇摇欲坠。 直到1980年代，诊断脑神经疾病的工具才被大规模用来研究正常人的心理活动。研究的逻辑并不复杂：大脑和心理活动密不可分，许多 — 如果过不是大量的话 — 心理活动会在大脑中得到表现。操作中，研究大脑活动的主要方法是观察脑区血液或电磁活动的变化。脑区的额外活动需要额外的能量支持。葡萄糖和氧的增加会带来区域性血流量增加和脑电波变化。通过正电子发射断层扫描术（PET），功能性核磁共振大脑成像(fMRI)或事件相关电位(ERP)等技术，研究者可以观察到在不同情境中（或刺激下）特定脑区的活动，从而为心理和脑神经活动之间建立联系。二十多年来，日积月累，研究者已能够绘制（mapping）出多种社会化心理活动的脑区呈现图。在这种意义上，黑箱已经被打开，我们已不再是推测，而是直接窥测到心理活动的脑神经基础。当然，即便有了新工具，我们仍然无法清晰观察海量大脑神经元以及突触间相互作用的细节。大脑还只是一只灰箱。虽不再是黑箱，但也绝非白箱。 听起来有点儿炫，但这种方法上的革新并非止于炫人耳目。它深化着对心理和行为的理解，带来造福人类的可能，并且 — 对于社会科学的研究者尤为重要 — 挑战有关人性的种种传统理解。有乐观者相信，如显微镜之于生物学，天文望远镜之于天文学，对人类的心理与行为的研究而言，神经学工具的使用或能带来一场由工具革命引发的理论革命。 例如，可口可乐在美国市场上有着大批忠诚的消费者。他们义无反顾地相信可口可乐有着百事可乐无法比拟的口感。1980年代，使用基于黑箱范式的实验，研究者曾测试过消费者对两种饮料的感受和评价。结果表明，在去掉包装之后，可口可乐的粉丝们并不能准确分辨两种饮料，甚至，还会觉得百事可乐更为可口。2003年，使用核磁共振脑成像技术，贝勒医学院R. Montague领导的研究小组重复了这一测试。在科学期刊《神经》上他们报告说，两种饮料带来的脑区活动不尽相同。在不明品牌的条件下，百事可乐在下丘脑负责制造美好感受 — 或负责提供赏赐感受 — 的脑区所激发的兴奋，为可口可乐的5倍之多。换言之，百事可乐口感更好。但当可口可乐品牌出现时，与认知机制相关的侧脑前额叶皮层（lateral prefrontal cortex）和与记忆有关的海马丘(hippocampus)变得十分活跃。这便是说，可口可乐品牌的出现启动了被试对品牌的认知记忆，使他们相信可口可乐的味道更好。灰箱方法带来的证据不但更让人信服地证明了认知对感受（这里是味觉）的影响，也暗示出一类更为准确分析认知与感受相互作用的测量方法。这一发现在商业领域迅速引发回响。一些市场调查和营销公司开始尝试用新的技术来理解消费者行为，并堂而皇之地称之为神经营销学(neuromarketing)。 新方法的使用自然不会止于营销。在相当广大的领域中，它还推动着技术创新，并开始造福人类。还在念书的时候，我就听说所在学校的心理学家在做类似科学幻想故事一般的事情。在详细观察了猴子获取食物时脑电活动模式之后，他们将微电极装入猴子的脑中，并把猴子的双臂固定起来。当猴子看到食物，产生了获得愿望时，微电极中就把电波传送给能够识别脑电模式的软件，软件再指挥机械手臂拿起食物。