趣谈神经美学

李升伟/编译

[题记]研究人员们揭示了美丽和艺术的生物学基础与机理。

作为脑损伤或痴呆症的一种结果，艺术风格的改变使得艺术可以成为一种窗口来了解人脑的工作机理。

著名的荷裔美国人、抽象表现派画家威廉·德·昆宁(Willem de Kooning)在患上阿尔兹海默氏病后几年间，仍然坚持作画。但是，据一些艺术批评家评论，他的绘画作品与过去相比有些不同，较为更深入地表达他的抽象派风格。德·昆宁在绘画风格上的变化，清楚地例证了艺术可以成为人脑工作机理的一扇窗口，当大脑发生变化时，它在这个方面的作用甚至超过了艺术表现力和理解力。

但是，大脑里面是什么东西刺激了审美经验呢？并且，大脑的基本工作机理方面的知识是如何使得我们充分地认识这些经验呢？这些问题是一个正在出现的学科的核心问题，该学科专门探索引领我们欣赏和制作美丽的物体、艺术品和经验的那些神经机制，包括感觉、解释、感情和动作。这个新的领域代表了神经科学和经验美学（根据观察来研究美学）的趋同与汇合，被称为神经美学（neuroaesthetics），这个术语是于20世纪90年代由伦敦大学学院的视觉神经科学家赛米尔·泽基（Semir Zeki）提出的。

神经美学既是描述性的，也是试验性的，对各种假说进行定性观察和定量检验，意在推进我们对人体如何处理美景和艺术的认识。尽管这个领域还是年轻的，人们对其兴趣却是不断增长的，这正如该话题的几本新专著所论述的那样。而且，几个专题讨论会如去年11月在意大利威尼斯举办的“痛并快乐着：肉体雕像的艺术和科学”和12月在伦敦皇家医学院举办的“视觉艺术和大脑”，证明了这个学科的国际视野，它试图解决各种审美经验问题，和它们与健康和疾病相关的神经科学问题。

艺术和大脑

在20世纪90年代晚期，由泽基和圣地亚哥加州大学的神经科学家维拉雅努·拉马查安德兰（Vilayanur Ramachandran）撰写的早期神经美学著作讨论了在一位艺术家描绘她的视觉感受和她大脑对视觉信息处理之间的平行关系。进入我们眼睛的光分离成为一些基本的性能指标，如亮度、颜色和移动，在我们大脑的不同视觉中心得到处理。在19世纪末、20世纪初，艺术家们在他们的艺术作品中分析出了这些基本元素。例如，法国艺术家亨利·马蒂斯（Henri Matisse）和安德烈·德兰（André Derain）强调了颜色对表达感情的重要性，而美国雕塑家亚历山大·卡尔德（Alexander Calder）则在他的抽象派雕塑中将视觉的运动分离开来，他还将这些挂件精妙地排列和定位，使之可以被气流或马达推动产生运动。

《黑色与蓝色》亚历山大·卡尔德，1975年

艺术家们经常刻画的是一种物体的精神表现而不是它的物质形式。虽然，它们的重现并不严格地依附于物质世界中物体的光、影和色特性，但是它们对我们有吸引力。阴影的轮廓线是非常短暂而可变的，以致于不能对真实世界的物体提供可靠的信息，所以，我们的大脑从来没有能够进化得对阴影的外形具有敏感性。其结果是，艺术作品中那些不准确外形的阴影并不能引起我们眼睛不愉快的感觉。相反地，艺术家们常规地仔细描画阴影，因为阴影比那些从阴影中脱现出来的物体亮度较低，这也是因为人们对物体的亮度比阴影更加敏感的缘故。

而且，一些艺术家至少是含蓄地使用了感性的“手法”。一种这样的手法是峰值转换原理，艺术家们通过外形、阴影或色彩的使用来夸大特定的特征。这种改善一种有意图的反应的夸大特征的理念和手法，是于1954年由生态学家尼古拉斯·廷伯根（Nikolaas Tinbergen）第一次表达出来的，他观察到，比起从它们的母亲那顶端有一个红色斑点的钩形嘴中啄食来说，它们啄食长条形木枝的动作更加灵活有力。但是，这种峰值转换原理在艺术上的使用费尽了廷伯根一生的精力。这种感性的手法可以见于12世纪印度乔拉王朝的青铜雕像中，在这些铜像中，女神那宽大的乳房和髋部、细窄的腰部都夸张地表现出了女性的纵欲、对神的皈依、自信和高贵。

艺术家们还研究了人类视觉系统处理信息的方式，这是两种互相作用的神经系统，分别是“什么”和“在哪里”的信息流。物影和色彩是在“什么”信息流中处理的，揭示的是物体的身份；亮度和姿态是在“在哪里”信息流中处理的，揭示的是物体的定位。一些印象派绘画的作品，如克劳德·莫奈（Claude Monet）的《印象·日出》，可以观察出水面泛出微微的波光、太阳从地平线出现后红彤彤的辉光，因为物体的绘画是以同样的亮度和不同的色彩来表现的。尽管大脑可以鉴定出这些物体来，它们的定位是难以固定的，因为“在哪里”信息流并不能够记录下那些有同样亮度作为它们背景的物体。结果是，莫奈作品中的水和太阳在它们的定位来说是不稳定的，这赋予了绘画作品以微微发亮的品质。

《印象·日出》克劳德·莫奈，1872年

来自诊所的故事

大脑损伤可以改变病人的艺术能力，有时会导致显著的改良。大脑并不包含一个单一的艺术中枢。艺术的输出是通过以一种灵活的总体效果组织起来的不同大脑区域内的协同活性产生的，正如卡尔德的悬挂动感雕塑之一那样，通过其不同重量的部件以一种平衡的方式静息地建立起来。大脑损伤改变了这种信号群，以某种方式去除了特定的部件，导致整个构造发生了变化。这样的变化，既可以使艺术家们无法工作，也可能刺激他们新的、有趣的艺术形式。

一类可以改变艺术能力的脑损伤发生在颞前性痴呆症中，这是一类退行性神经疾病，病人会出现沉重的人格改变。这样的人可以失去自控能力和社会能力，存在思维困扰－强迫性症状，存在语言能力、注意力和决策能力的问题。一些患有这种痴呆症的人会出现制作艺术品的嗜好。其艺术品经常是现实主义的、经常带有一定成见、注重细节，这正是获得性思维困扰－强迫性性状的生动体现。一些病例研究甚至支持这样的假说：思维困扰－强迫性性状病人可以获得一种超自然的能力来制作艺术品。例如，一位受自闭症困扰的名叫纳迪亚（Nadia）的孩子可以在三岁前就画出栩栩如生的马，尽管他的许多认知和社会能力发育迟缓。

最有趣的例子是那些受到某种形式脑损伤或神经退行性疾病的艺术家改变了他们绘画的方式，以有趣的新方法进行艺术创作，正如德·昆宁那样。另一位艺术家、德国画家兼版画制作者罗维斯·科林斯（Lovis Corinth）于1911年因脑中风而损伤了他的右侧大脑。右大脑半球的损伤阻碍了他身体左侧信息的处理，受到这种大脑损伤的艺术家经常疏忽他们身体左侧产生的图像。在他中风之后，科林斯有时会忽略他作品主题左面的细节，左面作品的结构经常被混杂进入背景之中。这些后期的作品得到了批评家们的高度评价，其中哈佛教育研究生院的认知与教育学教授霍华德·加德纳（Howard Gardner）写道，科林斯“对版画作品阴暗面的处理有自己独到之处”。大脑右侧的损伤还可以导致空间信息处理的损害。在美国艺术家洛林·休斯（Loring Hughes）经历了一次右半球中风后，她难以协调线条之间的空间关系，这使得她不得不放弃她的现实主义风格、改而采用一种更具表现力的风格。

那些左侧大脑受损的艺术家有时会发现更为鲜明的色彩并改变了他们画像的内容。保加利亚画家泽拉蒂沃·博雅德耶夫（Zlatio Boiadjiev）以他对地球色调的使用而出名，拥有一种自然、形象化的风格。在一次累及他左侧大脑的中风之后，博雅德耶夫的绘画作品变得更加浓厚、更加多地应用色彩、流畅而富有活力、甚至有些奇异古怪。同样地，当加利福利亚艺术家凯瑟琳·舍伍德（Katherine Sherwood）经历了一次左半球出血性中风后，她的“高度理智”型风格变化成为一种批评家们称之为的“生硬”而“直觉主义”的风格，在前者中，她更多地揉合进了百绉裙式的浪漫主义画像，配以中古式用色和间谍式抢拍。在被迫使用她的左手之后，她发现它恰恰“减轻了负担”，使她能够享受一种轻松而优雅的使用画笔，这是她右手从没有做到的。

《幸运》凯瑟琳·舍伍德, 1992年

我与合作者们于2010年一起发表的《艺术属性的评价标准》（AAA）可以使研究人员定量评估一幅艺术品的正规视觉属性，如总体复杂性、布局和比例的协调、色彩饱和度与色温，以及艺术品内容的质量，包括抽象性、写实性和符号表现。我的实验室近期应用AAA对科林斯、博雅德耶夫和舍伍德的作品进行了评价，发现与人们通常相信的那样不同的是，右半球在艺术创作中并不是支配性的。相反，在所有三位艺术家中，有两人受到了左脑损伤，在他们大脑受伤后作品变得更加抽象和扭曲，在现实性和准确性方面大为减轻。艺术创作也使得中风症状大为减轻，艺术家更加适应于单调的创作工作，艺术作品更加具有活力。很显然，两个大脑半球都参与了艺术创作活动。

临床证据还分析出了大脑损伤对艺术鉴赏的影响。例如，大脑右前叶的损伤会影响到对抽象性、写实性、生动性和符号表现的判断，而大脑右颅顶骨叶的损伤还会影响到对生动性和符号表现的判断。

健康大脑的艺术美学

大脑的视觉中枢不仅能够分析出像亮度、色彩和运动这样的特征来，还能够分析出高等级的物体特征来，如面部特征、身体特征和景观特征。肖像画激活的是梭状回内的“面部区”，而景观画激活的是旁海马回内的“位置区”。令人吃惊的是，这些感觉区域还可能涉及到对物体的评价，而不仅仅是简单地对它们进行分类。例如，那些被观察者认为美丽的脸部会比那些不太美丽的脸部更多地激活梭状回及其邻近区域。在感觉皮层中，什么样的评价发生了、发生到多大程度，这个问题是一个活跃的神经科学研究领域，它涉及到神经中枢结构是如何参与知觉感知的、评价是如何集成的。通过功能性神经成像实验来分析审美经验期间我们的感情系统，正在开始揭示与艺术和美学相关的神经科学问题，它们正在把神经美学的视野从简单的愉快事物扩展到一些负性的感情如悲伤，后者同样具有美学吸引力。

当人们观看刻画动作的绘画作品时，他们运动神经系统的一些部分是参与其中的。这种应答轻轻地作用于我们的扩展镜像神经元系统。镜像神经元最早是使用电生理学技术在猴子中发现的，它同时对动作的执行和感知产生应答；已经在人体鉴定出了相似的系统。这种系统即使是当人们猜想艺术家描画的姿势的意图或观察动作的后果中都会产生共振，正如意大利画家和雕塑家卢西奥·方塔纳（Lucio Fontana）在他的油画中所做的雕刻那样。这些观察提示，这样精细的运动神经参与是我们对视觉艺术的美学移情作用的一种基本元素。

人们观察到他们发现美丽的物体所得到的愉快感觉会轻轻刺激和传递到我们大脑的反馈电路中。富有吸引力的人脸可以激活脸部处理大脑区域，还可以使腹侧纹状体部分兴奋。这些美丽的视觉图像平行刺激以下脑区的活性：腹侧纹状体、腹侧正中的额叶前部皮层、眶前部皮层（涉及到编码我们的愉快感觉的区域）和脑岛（它与我们的自主神经系统相连接）。不同种类的愉快感觉，包括音乐、视觉艺术甚至建筑空间，都会刺激眶前部皮层。

表现派艺术家的理论认为，感情的交换与传播是艺术的基本功能；艺术可以传递那些难以用言语表达的微妙感情。例如，传统日本音乐剧能乐中所穿戴的面罩唤起的微妙忧愁有右侧杏仁核的参与。深深打动人的图像，与那些我们只是有点喜欢的艺术品相反，可以激活额叶前部皮层；对艺术品的移情应答涉及到欢乐、畏惧和愤怒等的表情电路系统，反射了绘画作品刻画的表情。

艺术的大脑

我们自己的经验和知识对于我们如何来感受艺术也会产生深刻的影响。如果人们被告知某件抽象艺术是来自于美术馆而不是由电脑生成的，他们会将抽象艺术评价得更加吸引人。这种偏爱在眶前内侧和腹部正中的额叶前部皮层中产生更加巨大的神经活性。相信一幅图像是一件美术馆作品还会产生内嗅皮层内更多的活性，这是一个对于偶发性记忆重要的区域。同样，人们腹部纹状体和部分眶前皮层对于一幅画的“艺术身份”也就是真伪性更加敏感，而不是其真实的感官内容。在这里，知识，而不是视觉图像的快感品质，调控了这些神经中枢激活的模式。

为了进一步推进我们对神经美学的认识，研究人员们正在走向新的、非侵害性大脑刺激方法，如使用经颅磁脉冲或直接电流来产生对大脑局部的真实损害或增强作用。例如，刺激左背外侧额叶前部皮层可以增加人们对表现派艺术的欣赏，也就是物体的绘画而不是抽象的艺术品。作为一种探索感觉－运动神经回路之间的相互作用、感情处理和词义发生的研究工具，这种方法提供了巨大的发展前景。

与目前神经科学方法善于探查我们智力中那些稳定而相对普遍的特性不同的是，它们受到了艺术的历史偶然性性质的挑战，比如人们无法弄清楚艺术家的意图或对于什么构成了艺术进行再定义，正如1917年法裔美国艺术家玛索尔·杜查普（Marcel Duchamp）在他的小便池美术馆作品中所做的著名例子那样。艺术品经常是思想的媒介物，植根于特定的环境背景中。单个艺术作品的意义可以是流动的，受到了不同观察者、不同文化和不同时间的不同诠释的影响。不论是喜欢、反感还是愤怒，对艺术的反应经常与它要传递的思想相吻合。理解艺术作品产生的背景、艺术家的创作意图和使之形成的历史与文化交往，都可以改善一个人的艺术鉴赏能力。神经科学方法还不能容易地捕捉到这些复杂的问题，关于艺术的丰富含义与结构。

以上就是处于发展早期的神经美学，这个领域各种方法的形势和研究日程仍在发展之中。神经美学横断性地研究认知神经科学的传统知识点，如：感性认识、感情、语义学、注意力和决策。那些常规工作在这些已有领域的科学家们可以很好地把神经美学增加到他们的研究兴趣点中。神经科学方法中的技术进步将不断为探索“美学大脑”提供新的道路，而与人文科学家们的合作将深化对要检验的假说的不断认识。这个学科正处在一个历史的转折点上，有信心进入到科学研究的主流中去。

注：原文作者安简·查特吉（Anjan Chatterjee）是美国宾夕法尼亚大学的神经病学教授，他的研究领域包括：空间认知与语言、注意力，神经伦理学和神经美学。

资料来源（原文）：

Anjan Chatterjee .Neuroaesthetics. The Scientist, May 1, 2014.

链接：

http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/39802/title/Neuroaesthetics/

附件：

neuroaesthetics.doc

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