为什么你看不懂抽象画?:先锋艺术的脑科学原理:bridging the two cultures

大脑如何加工和感知抽象画 像肖像画这样的具象艺术能够对我们造成深远影响的原因，是我们大脑的视觉系统具有强大的自下而上的机制，用于处理场景、物体，特别是面孔和表情。此外，我们之所以会对奥斯卡·柯克西卡或埃贡·席勒等表现主义艺术家所刻画的夸张面孔作出更强烈的反应，是因为较之于现实的面部特征，我们大脑中的面孔细胞倾向于对夸张的面部特征作出更强烈的反应。 那么，我们如何对抽象艺术作出反应呢？大脑中的什么机制使得我们能够加工和感知那些图像已经极度简化（如果不至于消失）的画作？显而易见的一点是，抽象艺术的各种流派分离出了色彩、线条、形式和光线，从而间接地使我们更加清楚地意识到视觉通路各个组成部分的功能。 恩斯特·克里斯的洞见推动了对艺术知觉所进行的很多现代研究，他认为我们每个人对某件艺术品的感知总是有所不同，因此观看艺术品会涉及观看者这一侧的创造过程。正如我们在第3章所看到的，恩斯特·贡布里希通过关注光学逆问题，将克里斯关于艺术多义性的观点应用于整个视觉世界。 我们每个人都从外部世界获取不完整的信息，并以我们独特的方式对信息进行补全。我们之所以能成功地通过反射光重构出三维图像，而且在大多数情况下能够非常准确地重构，是因为我们的大脑不仅通过自下而上而且通过自上而下的视觉信息加工过程，提供了相应的情境信息。正如我们已经知道的，自下而上的信息由内置于视觉系统环路中的计算逻辑（比如识别面部的能力）提供，自上而下的信息则由认知加工过程（比如期望、注意和习得性联结）提供。 托马斯·奥尔布赖特和查尔斯·吉尔伯特*近在理解自上而下的加工过程，特别是在支撑它们的学习机制方面取得了实质性进展。在讨论这些加工过程时，我们必须首先区分与自下而上的加工过程更为密切相关的感觉和与自上而下的加工过程更为密切相关的知觉。 感觉与知觉 感觉是刺激感觉器官（比如我们眼中的光感受器）而带来的直接生物学后果。感官事件可以直接影响我们的行为，但这些事件缺少情境信息。我们已经知道，知觉将我们大脑从外部世界获得的信息与基于早期经验和假设检验而习得的知识进行结合。因此，与视觉相关联的知觉，指的是将反射光与环境中的图像相关联的过程，知觉通过大脑而得以持久，并且在大脑赋予它意义、效用和价值时变得连贯起来。 知觉的关键元素是将一个特定的感官事件与其他图像及其他信息源进行联结。这些联结提供了必要的情境，来解决所有感觉自带的多义性（Albright 2015），也包括克里斯所指出的艺术品自带的多义性。美国哲学家威廉·詹姆斯用以下表述对感觉和知觉进行了区分：知觉与感觉的不同之处在于，知觉能从意识中调取更多的与引发感觉的对象相联结的事实（James 1890）。 感觉和知觉之间的区别是视觉的核心问题（Albright 2015）。感觉是光学的，需要眼睛参与；知觉则是整合的，除了眼睛还需要大脑的其余部分参与（图8.1）。 我们已经知道，学习和记忆的机制包含大脑中特异性的突触连接增强。奥尔布赖特和吉尔伯特发现，自上而下的加工过程是关键计算的结果，其中脑细胞使用情境信息将传入的感觉信息（例如来自艺术品的信息）转换成一种内部表征或知觉到的对象（Albright 2015；Gilbert 2013b）。 大脑中什么区域的突触连接增强会导致这种自上而下的加工过程？现在有大量证据表明，各种联结的长期记忆的一个关键存储位点是下颞叶皮层，这是一个与海马体直接相连的区域（图8.2），关于人物、地点和物体的外显记忆在这里得到编码。 下颞叶皮层代表了大脑视觉信息处理层级的顶点，我们已经知道它对于物体识别很重要，而物体识别又依赖于我们先前的联结性记忆。由感觉神经元发送的自下而上的信号是对我们视野里的对象作出的反应，这些信号在下颞叶皮层得到加工，被处理成那些对象的表征，比如面孔小块就位于此。通过增强表征每个对象的神经元之间的连接，我们会习得将一个对象与另一个对象联结起来；这是通过间接通路完成的（图8.2）。由此形成的联结通过内侧颞叶中的记忆结构得到巩固，并存储在下颞叶皮层中。 为了验证这个观点，奥尔布赖特与他的合作者训练猴子将由无意义模式构成的成对视觉刺激进行联结。当每只猴子正在学习这种联结时，科学家会监测猴子下颞叶皮层中神经元的活动。他们发现，一开始，神经元对每个对象、每个视觉图像都选择性地作出反应。当猴子开始学习将两种刺激进行联结时，*初分别对两种视觉图像作出反应的神经元之间的连接得到了增强。神经元中的这些变化是经典条件作用与新习得的联结所产生的物理表现。以这种方式巩固的记忆在一生中将为我们提供进一步的信息，我们会通过间接通路将这些信息与知觉到的对象进行联结。 间接通路也可以通过工作记忆的内容——即来自前额叶皮层的反馈——得以激活，这个区域涉及工作记忆和执行功能。在正常情况下，视觉经验源自直接和间接输入下颞叶皮层的信息的组合。然而，我们有理由相信，作为习得性联结的基础，神经连接的变化不限于下颞叶皮层：它们反映了整个视觉系统——实际上是所有感觉系统——的普遍能力。 这一想法的证据部分来自学习过程中大脑活动的成像研究，这些研究揭示了，即使是在参与视觉加工早期阶段的脑区，神经元活动也发生了变化。这一发现促使奥尔布赖特通过检测内侧颞叶皮层（它在视觉加工过程中处于中间位置）中神经元的响应特性来探索联结性学习。事实上，他发现这一区域神经元的连接强度的变化类似于下颞叶皮层神经元的连接强度的变化。 阿鲁密特·以赛与她的合作者进一步证明了这一点（Mechelliet al. 2004；Fairhall and Ishai 2007）。当他们向志愿者展示面孔或房屋的真实图像时，图像激活了视觉皮层参与早期加工阶段的区域。相比之下，当他们要求志愿者回忆面孔或房屋的图像时，激活的是参与自上而下加工过程的两个脑区：前额叶皮层和上顶叶皮层。前额叶皮层只对大脑可以归入已知类别的具象图像作出反应，比如面孔、房屋或猫——这些图像都包含内容。上顶叶皮层用于操纵和重新安排工作记忆中的信息，它可以被任何视觉图像激活。 这些结果表明，大脑中面孔和物体的感觉表征很大程度上是由早期视觉区中出现的自下而上过程介导的，而来自记忆存储的图像知觉很大程度上是由源于前额叶皮层的自上而下机制介导的（Mechelli et al. 2004）。 因此，当我们观看一件艺术作品时，多个来源的信息与光线的输入模式相互作用，让我们对该作品形成知觉经验。许多信息都是通过自下而上的加工过程传递给大脑的，但重要的信息也会从我们对视觉世界过往经验的记忆中补充进来。对其他艺术品的经验记忆使我们能够对视网膜上映像的成因、类别、意义、效用和价值作出推断。 总而言之，我们通常可以准确地解决视网膜映像的多义性问题，因为我们的大脑提供了情境。从广义上讲，情境由各种其他信息组成：一是视网膜映像中存在的其他信息；二是大脑计算器内置的那些信息，比如对面孔的加工得到的信息；三是从包括艺术在内的这个世界的过往经验中学到的东西。 早在1644年，勒内·笛卡尔就认为，源自眼睛的视觉信号和源自记忆的视觉信号都是通过将信息转换到一个共同的大脑结构上来产生体验的。*近，这种想法得到了功能性脑成像研究的支持。在研究中，实验者要求志愿者想象特定的视觉刺激，或者接受训练，凭借与另一图像的联结来回忆一幅图像。这些研究记录了参与低级和中级视觉加工的不同脑区的活动模式。 类似地，参与研究的志愿者下颞叶皮层活动的电生理学记录显示：它们对图像的反应强烈。抽象艺术就像之前的印象主义艺术一样，依赖于下述假定：简单又粗略描绘的特征足以诱发知觉体验，然后由观看者充分地补全信息。来自脑研究的证据表明，这种知觉补全是通过将高度特异性的自上而下的信号投射到视觉皮层中发生的。 因此，抽象艺术家所主张的、抽象艺术本身所证明的是：印象——对视网膜的感官刺激——不过是点燃联结性记忆的火花。抽象画家并不试图提供图画细节，而是创造条件让观众能够根据自己的独特经验来补全图画。据传，在观看透纳所画的日落场景时，一位年轻女士评论道：“我从来没有看到过那样的日落场景，透纳先生。”透纳回答说：“难道你不希望你能看到吗，夫人？” 许多观众从抽象艺术中获得的乐趣就是詹姆斯所说的“对新事物成功同化”的例证，即通过与熟悉的事物进行联结，对我们以前从未见过的事物形成连贯的知觉经验（James 1890）。我想进一步说明的是，对新事物的同化——自上而下加工过程的参与作为观看者对图像进行创造性重构的一部分——本质上是令人愉快的，因为它刺激了我们的创造性自我，并且有助于许多观看者在面对特定的抽象艺术作品时获得积极体验。