了 角色 。 發展 心理學家 格林費爾 （ Patricia Greenfield ） 曾經 研究 小孩子 的 運動 和 語言 能力 ， 她 觀察到 孩子 階層性 結構 的 手 的 動作 和 語言 的 溝通 是 同步 增加 的 。 她 從 黑猩猩 和 其他 大 猿類 的 研究 結果 中 ， 指出 ─ 這 是 在 鏡像 神經元 發現 之前 ─ 布羅卡區 在 手 的 動作 和 語言 溝通 的 發展 和 演化 上 都 居 關鍵 的 地位 。 格林費爾 是 洛杉磯 加大 心理系 的 教授 ， 因此 我們 在 腦造影 的 實驗 上 合作 ， 來 看 人類 鏡像 神經元 在 逐漸 增加 階層性 複雜度 的 登錄 上 所 扮演 的 角色 。 在 我們 的 實驗 中 ， 受 試 者 觀察 實驗 者 轉弄 一些 杯子 和 環圈 。 在 有 些 情況 裡 ， 實驗 者 動作 的 順序 是 模擬 小孩子 在 玩 的 時候 ， 逐漸 增加 複雜性 的 階層 結構 ， 如 把 不同 大小 的 杯子 依序 排列 在一起 ， 在 其他 的 情況 中 ， 玩弄 的 動作 沒有 一定 的 結構 。 假如 鏡像 神經元 只 對 物體 的 操弄 起 反應 ， 那麼 兩 個 情況 中 的 鏡像 神經元 的 活化 程度 應該 沒有 差別 ； 但是 假如 鏡像 神經元 同時 對 階層性 的 結構 起 反應 ， 那麼 在 第一 個 情況 ， 實驗 者 按 大小 順序 玩弄 杯子 時 ， 鏡像 神經元 會 反應 活化 得 比較 厲害 。 在 孟納 ─ 沙卡克 的 實驗 中 ， 我們 發現 受 試 者 在 看 階層性 結構 的 手 的 動作 時 ， 鏡像 神經元 果然 活化 得 比較 多 I 。 這 個 實驗 的 重要性 在於 它 不但 驗證 了 格林費爾 的 理論 ， 同時 還 顯現 鏡像 神經元 可以 登錄 別人 階層性 的 手 的 動作 ─ 如果 它 能 登錄 階層性 手 的 動作 ， 它 可能 也 可以 登錄 其他 階層性 的 東西 ， 如 語言 。 在 這 章 中 你 會 看到 ， 當 人們 在 對話 時 ， 他們 會 模仿 彼此 的 文法 結構 。 從 我們 對 模仿 和 階層性 動作 的 腦造影 實驗 結果 看來 ， 這 個 假設 是 很 有 可能性 的 。 從 大腦 地圖 到 大腦 電擊 在 第二 章 中 提 過 ， 腦造影 的 實驗 顯示 布羅卡區 在 模仿 運作 和 觀察 別人 動作 時 ， 都會 活化 。 這 個 證據 很 重要 ， 因為 它 連接 了 鏡像 神經元 和 語言 。 但 布羅卡區 的 活化 卻 是 一 把 兩 面 刀 ， 因為 當時 的 實驗 作業 並 沒有 牽涉到 語言 ， 所以 布羅卡區 的 活化 是 因為 「 內在 語言 」 （ internal speech ） 的 關係 嗎 ？ 有些 科學家 對 這 個 問題 表示 不安 ， 事實 上 ， 腦造影 實驗 都 有 這 個 問題 ， 因為 它 給 我們 的 資料 是 相關 的 （ correlative ） 訊息 ， 而 不 是 因果 關係 （ causal ） 。 例如 我 請 你 躺 在 核磁共振儀 中 ， 依序 動 你 右手 的 指頭 ， 從 大拇指 順序 動 到 小指 ， 你 照 做 了 ， 但是 在 做 的 時候 ， 你 在 心 中 默念 ， 大拇指 、 食指 、 中指 … … ， 結果 你 也 活化 了 語言區 ， 所以 影像出來 ， 運動 皮質區 和 語言 中心 都 有 活化 。 假如 我 對 大腦 區域 和 它們 特殊 的 功能 沒有 先備 的 知識 ， 我 就 可能 下結論 說 這 兩 個 地方 對 你 動 右手 的 指頭 很 重要 ， 但是 事實 上 ， 只有 運動 皮質區 對 動手 指頭 才 是 重要 的 。 看起來 布羅卡區 的 活化 不僅 是 「 內在 語言 」 的 關係 ， 應該 還 有 別 的 東西 ， 所以 我們 決定 用 跨 顱磁 刺激儀 （ TMS ） 來 確定 這 個 現象 的 原因 。 我們 在 第二 章 中 有 談到 TMS ， 它 可以 讓 電流 通過 受 試 者 頭 上 的 銅線圈 ， 製造出 一 個 即時 短暫 的 磁場 。 這 個 磁場 會 引發 大腦 線圈 下 那 個 部位 的 電流 ， 我們 叫 它 TMS 脈衝 （ TM S pulse ） 。 當 一連串 快速 的 TMS 脈衝 產生 時 ， 它 會 暫時性 的 中斷 大腦 那 個 區域 的 活動 ， 事實 上 ， 就 是 暫時 的 電擊 了 一下 大腦 。 它 聽起來 很 危險 ， 事實 上 不會 。 這 個 工具 在 研究 因果 關係 上 非常 有用 ， 對 正常 的 受 試 者 來 說 ， 把 TMS 放 在 布羅卡區 的 上頭 ， 通上 電流 ， 產生 磁場 之後 ， 受 試 者 會 暫時性 的 失去 說話 的 能力 。 在 我們 的 實驗 中 ， 我們 預測 TMS 在 布羅卡區 的 上頭 會 使 受 試 者 不能 模仿 ， 顯示 大腦 這 個 區域 和 模仿 能力 的 因果 關係 。 要 做 這 個 實驗 必須 先 確定 我們 刺激 的 是 布羅卡區 ， 所以 我們 用 影像 導覽 的 TMS （ image-guided TMS ） 使 我們 知道 我們 刺激 的 是 大腦 哪 一 個 部位 ， 而 不 需要 把 受 試 者 的 頭顱 打開 。 它 的 用法 如 下 ： 受 試 者 先 去 MRI 實驗室 ， 掃瞄出 他 大腦 的 結構 ， 然後 再 把 這些 影像 傳回 TMS 實驗室 ， 灌入 無框式 立體 定位 （ frameless stereotaxy ） 的 系統 中 。 這 是 以 紅外線 攝影機 讀取 用 特別 的 顏色 所 做 的 某 個 東西 的 記號 ， 在 這 個 實驗 中 ， 這 個 「 東西 」 是 放 在 受 試 者 的 左 、 右 耳 ， 鼻尖 和 鼻梁 。 紅外線 攝影機 讀取到 這些 點 是 三 度 空間 位置 的 數據 ， 一 套 特殊 的 電腦 軟體 便 將 這些 點 與 MRI 影像 作 配對 ， 這時 ， 受 試 者 真正 大腦 的 結構 便 與 MRI 影像 虛擬 的 大腦 結構 配對 上 ， 我們 就 能 確定 TMS 打 的 地方 的確 是 我們 要 的 。 當 我們 用 TMS 暫時 中斷 布羅卡區 神經元 的 活動 時 ， 受 試 者 就 不能 模仿 手指 的 動作 ； 當 我們 電擊 大腦 其他 部位 時 ， 受 試 者 則 能 正確 的 模仿 。 我們 對 這樣 的 實驗 結果 非常 興奮 ， 但是 還 必須 做 個 控制組 ， 以 確定 這 個 模仿 的 不能 真的 是 因為 模仿 ， 而 不 是 其他 的 運動 缺失 使 他 無法 模仿 。 所以 我們 請 受 試 者 動 他 的 手指 ， 跟 前面 模仿 作業 的 動作 一樣 ， 但 不 是 模仿 別人 而是 他 自己 動 。 我們 也 是 在 布羅卡區 施以 電擊 ， 結果 確定 了 我們 的 假設 ， 布羅卡區 不但 對 語言 很 重要 ， 它 對 模仿 也 很 重要 J 。 人類 主要 語言區 對 模仿 很 重要 ， 它 還 有 很多 的 鏡像 神經元 ， 這 個 事實 對 語言 和 認知 領域 來 說 都 打開 了 一 個 新 天地 。 在 一九四○年代 ， 認知 科學 的 主流 認為