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想讓孩子直觀的了解大腦的工作機制,就不要錯過《由內向外看》!

《Inside Out》上映於2015,是壹部平衡了藝術創作和神經科學的優秀動畫電影。

影片講述了壹個小女孩萊利因父親工作變動而搬到舊金山的故事。她的生活由快樂、悲傷、憤怒、厭惡和恐懼五種情緒主導,這生動地解釋了孩子的大腦在面對外界刺激時是如何工作的。

《Inside Out》在這部電影中是如何平衡藝術和科學的?網友神經科學研究員周潤潤對影片進行了專業解讀,非常有趣,值得分享給朋友們。以下是對電影中壹些關鍵人物或場景設定的解讀:

影片中有五個情感主角:喜悅、悲傷、憤怒、厭惡、恐懼,分別代表五種情緒。

關於五種情緒最有爭議的壹點是,人類的情緒是否只有五種。嚴格來說,人類有上百種情緒。據說影片壹開始想設定27種情緒,但考慮到很多情緒在不同種族和文化中有不同的表達方式,很難量化比較,最後只選取了5種核心情緒。

影片中樂樂、煩惱、憤怒的顏色分別設置為黃色、藍色、紅色。樂樂的頭發不是黃色的,而是像悲傷壹樣的藍色,也許是為了表達樂樂和悲傷之間的復雜關系。情緒從來都不是獨立存在的,會混合轉化。

另外,根據角色設定,樂樂留短發是因為不想花太多時間打理頭發,只想盡快出去玩;而煩惱是長發,因為煩惱的原型是眼淚。當她的長發垂下時,她看起來真的像壹滴眼淚。

影片設置了四個關鍵場景:總部、控制臺、記憶寶珠和人格島。

影片中的指揮部被設定為大腦中的“指揮中心”。這個空間包含了短時記憶,即所謂的“核心記憶”和五個情感主角,這五個情感主角通過控制臺調節主角莫莉的行為。

本部的設定對於這部電影來說不夠科學,主要是真實的頭腦中沒有這個地方。在現有的研究基礎上,大腦中沒有壹個地方有壹群“小人”來有意識地規範妳的行為。換句話說,意識不是固定在大腦中的壹個地方,而是分散在整個大腦中。

那麽,總部和控制臺能對應真正的大腦嗎?影片中,總部和控制臺都有“執行”的功能,五個情緒化的反派在控制臺上做決策和操作,主角萊利根據操作做出反應。

從這個“執行”功能來看,總部和控制臺類似於我們大腦中的前額葉皮層。前額葉皮層參與復雜認知活動的規劃、決策、自我表達和社會行為。前額葉皮層的損傷往往會導致註意力、判斷力和解決問題能力的下降,或者出現異常的社會行為。

但影片中的總部顯然不僅僅只有“執行”的功能,它的功能還包括:容納五個情緒反派、短時記憶保存(記憶球是要傳遞的)、將短時記憶傳遞到長時記憶(記憶球從總部沿著管道飛到長時記憶區)、記憶回放(記憶球投射到總部的大屏幕上)和記憶的情緒調節(記憶球在妳擔心的時候會變色)。

從這個角度來說,邊緣系統更符合影片中“總部”的設定。邊緣系統是大腦中的壹個復雜結構,由許多較簡單的結構組成,包括嗅球、海馬、杏仁核、下丘腦、丘腦、穹窿等。邊緣系統參與人的情緒、行為和記憶功能。

邊緣系統中的海馬在情景記憶的形成中起著重要的作用。萊利每經歷壹次事件,就會形成壹個記憶球,這就是情境記憶。

總部還有記憶“回放”功能。回憶時,長時記憶中的記憶球回到總部,記憶畫面投射在總部的大屏幕上。在真實的研究中,海馬體確實參與了記憶的“回放”過程。我們做的每壹個決定都是根據記憶來判斷的。在調用記憶做決定的過程中,海馬體處於激活狀態。

邊緣系統中的杏仁核也參與記憶的形成和保存,尤其是那些有情緒事件的記憶。比如被蛇咬了,甚至聽說別人被蛇咬了,或者看蛇咬東西的視頻,都會對蛇產生恐懼記憶,所以對類似蛇的物體特別警惕;杏仁核被切除的猴子對蛇“無所畏懼”。杏仁核不僅參與情緒記憶的形成,還促使人們對不同的情境做出不同的反應。比如影片中的恐懼讓萊利跳過了地上的電線。

所以從上面提到的總部對情緒和記憶的“調節”功能來看,總部更像是大腦中的邊緣系統,調節記憶和情緒。控制臺控制的是萊利在社交活動中對情緒的反應。總的來說,總部和控制臺的設置是合理的。

記憶球的設定和總部差不多,既有合理性,也有不合理性。在影片中,記憶球是壹些感性的、立體的、透明的球。每當生活中發生壹件事,就會產生壹個記憶球,暫時停留在總部的短時記憶中,等待被送到長時記憶區。每個記憶球代表壹個記憶段,記憶內容像視頻壹樣反復回放。

記憶球的合理性在於:首先,認為記憶是有物理存在的,電影中這個球形實體的記憶比記憶是虛幻的更符合科學的觀點;其次,記憶會被調節和改變。當悲傷觸碰到記憶球,記憶球就會被染成藍色。最後記憶球會褪色消散。壹些存在於長時記憶中的記憶球,會因為長時間不被萊利關註而逐漸褪色。灰色的球將被丟棄到壹個充滿褪色球的坑中,並最終消散。

記憶球的設定也有不合理的地方:第壹,記憶球雖然認可了記憶的物理存在,但是球的形狀並不符合實際情況。根據目前的研究,記憶的存在更像是壹棵樹或者壹個網絡;第二,記憶球是相互獨立的。影片中的記憶球體壹個接壹個,每壹個都只代表壹個記憶,而真實的記憶不是球形的,而是樹狀或網狀的,這就決定了記憶之間錯綜復雜的聯系和溝通,不可能相互獨立;三是記憶球的畫面回放,會給人壹種錯覺,認為每個人的記憶就像照相機或攝像機壹樣,把所見所聞原封不動地保存在大腦中,必要時還原。事實上,我們的記憶是不斷變化和重建的。

影片中的人格島是以核心記憶為原型的島嶼建築,代表了萊利不同的性格,搞笑、誠實、親情、友情、冰球。當萊利對他們的信心動搖時,這個島開始崩潰。

導演試圖通過人格島的設定告訴大家,每個人都有不同的性格或人格,這些不同造就了不同的個體。導演的本意是為了體現個性,這無可厚非,但個性島的設定“不夠科學”,主要是因為我們的大腦中並沒有真正的“個性島”。

?(1)萊利睡覺的時候,記憶球從總部飛到長時記憶區。

情境記憶不能長時間儲存在海馬體。如果要長期儲存,就需要把它運送到新皮層的相關腦區。這個過程叫做記憶鞏固。在慢波睡眠中,海馬體中的短期記憶被反復重新激活,這增加了可塑性,並促進它們重新分布到新皮層。睡眠在記憶鞏固過程中起著至關重要的作用,睡眠不足可能會導致學習障礙。

記憶球在賴利睡覺時從總部飛到迷宮般的長時記憶區,從總部傳來的記憶球放在彎曲折疊的書架上。長時記憶區的彎曲和折疊代表了真實大腦新皮層表面的溝和褶皺。這些溝和褶皺增加了新皮層的表面積,容納了更多的神經細胞,這是人類智力優於動物的基礎。

(2)賴利睡覺時,思維列車停止運行

影片中的思維列車可以到大腦的任何地方,說明人的思維或意識分散在整個大腦中。在操作中帶電,可能意味著神經元的放電是思維操作的基礎。賴利睡覺時,思維列車停止運行,是因為人在睡眠中意識水平降低,但並不意味著完全無意識。可以認為大腦中有很多思維列車,睡眠時只有少數班次在運行。

?(3)萊利長大後進入抽象思維階段。

影片中,萊利童年最愛的東西“冰棒”(壹種融合了貓、大象和海豚特征的動物)進入了壹個“抽象思維”的隧道,歡樂與悲傷交織,三者都經歷了壹個抽象的過程。抽象的過程是逐漸減少壹個對象或概念的信息含量,降低其復雜性,並加以概括的過程。

樂樂、煩惱、冰棍進入“抽象思維”隧道後,先是變成了粗糙的三維圖形,然後變成了單色的幾何圖形。最後樂樂和煩惱成了“原型”:星星和眼淚。

孩子進入青春期,抽象思維能力大大加強。影片中萊利11歲,是她思維能力剛剛出現的時期。棒冰假裝熟悉“抽象思維”隧道。其實以前也沒見過。萊利很小的時候,只有“形象思維”。這種冰棍幻覺的出現本身就是壹種影像物證。