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fMRI , 一 部 很 大 的 機器 有 很 強 的 磁性 以 建構出 一 個 很 強 的 磁場 。 fMRI 測量 大腦 活動 的 方式 很 簡單 , 假設 你 想 動 右手 的 指頭 , 你 運動 皮質區 的 細胞 要 先 活化 , 產生 運動 電位 , 送出 電流 訊號 到 脊髓 以及 你 手指頭 的 肌肉 。 神經 的 發射 需要 能量 , 為了 提供 大腦 細胞 發射 時 所 需 的 氧 , 大腦 就 需要 輸送 比較 多 的 帶 氧血 紅素 蛋白質 到 你 的 運動 皮質區 。 就 像 你 的 車子 需要 汽油 才 能 跑 一樣 , 這些 帶 氧血紅素 被 用 過後 , 變成 去氧血紅素 , 即 沒有 氧 的 血紅素 。 帶 氧血紅素 和 去氧血紅素 有 著 不同 的 磁性 , 在 磁場 中 的 行為 也 不 一樣 。 此外 , 被 活化 的 地方 , 在 這裡 就 是 運動 皮質區 , 需要 比較 多 的 血流量 , 所以 fMRI 看 的 是 血液 中 帶 氧血紅素 和 去氧 血紅素 比例 的 差異 。 一 個 被 活化 的 地區 有 比較 高 的 帶 氧血紅素 , 因此 血 中 的 氧 是 大腦 活化 的 一 個 指標 , 所以 我們 現在 可以 在 受 試 者 做 一 項 作業 時 , 追蹤 他 大腦 各 個 區域 的 活化 程度 。 fMRI 絕對 安全 , 不 需要 注射 放射性 的 水 ( PET 要 ) , 也 不需 在 大腦 中 插探針 ( 單細胞 記錄 要 ) 。 它 可以 同時 掃瞄 整 個 大腦 , 它 有 很 好 的 空間 和 時間 的 解析度 , 可以 掃到 幾 毫米 差異 的 程度 。 所以 現在 在 腦造影 的 研究 上 , fMRI 是 最 受 歡迎 的 儀器 。 不過 做 fMRI 時 , 受 試 者 必須 躺 在 儀器 中 完全 不 動 , 頭部 的 移動 會 破壞 整 個 資料 。 雖然 目前 電腦 軟體 可以 允許 些微 的 移動 , 但 完全 不能 動 是 做 fMRI 的 第一 法則 。 有些 人 不能 忍受 躺 在 狹小 的 空間 內 , 儀器 圓筒 的 「 壁 」 離 面孔 只有 幾 吋 , 因此 沒有 空間 放置 一般 的 電腦 螢幕 或 投射幕 , 假如 實驗 需要 受 試 者 看 東西 時 ( 通常 都 需要 ) , 受 試 者 必須 戴上 高科技 的 目鏡 , 裡面 是 很 小 的 高解析度 液晶 顯示 螢幕 。 一般來說 , 受 試 者 大約 在 fMRI 中 躺 一 個 小時 左右 , 不過 不 是 一 個 小時 都 不能 動 , 是 只有 在 掃瞄 時 完全 不能 動 。 在 正常 的 情況 下 , 做 一 個 fMRI 實驗 需要 好幾 個 禮拜 的 時間 事 前 準備 和 事 後 分析 , 有時 甚至 到 兩三 個 月 , 當然 , 設計 一 個 實驗 所 花 的 時間 最 久 。 我們 第一 個 人類鏡像 神經元 系統 在 模仿 上 的 角色 實驗 , 是 要求 受 試 者 執行 、 模仿 和 觀看 某些 手 的 動作 。 在 模仿 時 我們 的 受 試 者 同時 要 看 和 做 那 個 被 模仿 的 動作 , 因此 我們 預期 大腦鏡 像 神經元 的 區域 活化 的 程度 , 應該 等於 動作 執行 和 觀看 動作 這 兩 個 活化量 的 總和 。 在 實驗 之前 , 我們 必須 先 把 猴子 單細胞 記錄 的 資料 轉換到 人 身 上 , 帕瑪 的 數據 很 清楚 的 看出 抓 的 動作 神經元活化 的 程度 是 只有 看 別人 做 的 兩 倍 , 所以 我們 也 預期 執行 動作 應該 是 光 看 一 個 動作 所 活化 人類 大腦鏡 像 神經元 的 兩 倍 。 的確 , 我們 發現 兩 個 人類 大腦 區域 有 這樣 的 現象 , 它們 跟 猴子 大腦 額葉 的 F5 和 頂葉 的 PF 相 呼應 。 這些 大腦 結構 上 的 相 呼應 顯示 , 獼猴 和 人類 的 鏡像 神經元 系統 在 演化 上 是 連續性 的 。 獼猴 的 大腦 比 人類 的 小 了 很多 , 也 比較 不 複雜 , 然而 兩 者 在 腦迴 ( gyri ) 和 腦溝 ( sulci ) 之間 還是 有 很 大 的 相似性 , 這 個 相似性 使 我們 在 比較 猴子 和 人類 大腦 時 方便 很多 。 如 圖 一 所 示 , 人類 和 猴子 大腦 都 分 左 、 右 半球 , 圖 所 示 的 為 右 半球 , 額葉 在 右邊 , 人 與 猴子 兩 個 相同 的 鏡像 神經元區 一 個 在 額葉 , 另 一 個 在 頂葉 。 很 重要 的 是 左腦 的 鏡像 神經元區 在 布羅卡區 , 是 大部分 人 的 語言 中樞 , 這 同時 也 支持 了 鏡 像 神經元 在 語言 的 演化 上 扮演 關鍵 角色 的 演化 解釋 。 做 我 說 的 , 不要 做 我 做 的 模仿 非常 強烈 的 塑造 了 人類 的 行為 , 我們 都 應該 好好 記住 這 一 點 , 尤其 家 裡 有 小小孩 的 人 ─ 模仿 是 最 原始 的 學習 。 我 注意到 很多 人 都 會 教 孩子 對 的 事情 : 你 不應該 亂 發脾氣 , 你 要 從 別人 的 觀點 來 看 事情 等等 , 但是 , 我們 有 做到 我們 所 說 的 嗎 ? 很多 時候 , 我 發現 我 女兒 在 做 我 叫 她 不要 做 的 事 , 因為 她 在 模仿 我 。 在 這 種 時候 , 我 很 擔心 她 學 的 是 我 所 做 的 , 而 不 是 我 教 她 應該 做 的 , 因為 孩子 的 大腦 很 會 透過 模仿 學習 別人 在 做 的 事 ( 在 孩子 再 長大 一點 後 , 這 個 模仿 的 形式 會 比 小 嬰兒 的 基本 模仿 更加 複雜 ) 。 即使 很 小 的 孩子 也 很 容易 學會 別人 行為 的 目的 , 就 如 貝克林 和 他 的 同事 在 慕尼黑 的 蒲朗克 研究院 中 所 觀察到 的 一樣 。 他們 針對 學齡 前 兒童 設計 了 一 個 很 聰明 的 實驗 , 在 這 實驗 中 , 實驗 者 告訴 孩子 他們 要 跟 大人 玩 一 個 遊戲 。 當 遊戲 開始 時 , 大人 說 : 「 照 我 做 的 做 。 ( Do what I do .
 
) 」 大人 有時 用 他 的 左手 摸 他 的 左 耳 , 或 用 右手 摸 他 的 右 耳 ( 同 側 動作 ) , 有時 用 他 的 左手 摸 他 的 右 耳 ( 異側 動作 ) , 有時 則 同時 用 兩 隻 手 摸 一 邊 的 耳朵 或 用 兩 隻 手 交叉 摸 另 一 邊 的 耳朵 。 孩子 在 用 一 隻 手 摸 另 一 邊 耳朵 時常 會 出錯 , 因為 他 跟 實驗 者 是 面對面 站 , 他們 最 常 犯 的 錯誤 是 用 錯 的 手 去 摸對 的 耳朵 。 這 個 錯誤 有 可能 是 因為 他們 要 超越 身體 的 中線 去 做 手 的 動作 嗎