初级佛教现象的神经科学

初级佛教现象的神经科学

今天大陆人接触最多的“佛学”现象，就是寺院里的人山人海，初一十五烧得通红的大香炉，和虔诚的三跪九叩。北大清华学子申请出国，要到卧佛寺许愿，因为卧佛寺谐音“offer 寺”。官场求升或避免双规，要到少林寺开光，因为黄袈裟代表官方正统，没站错队。妒恶如仇的学者激愤地指出：“这是末世的败像，和佛教没有半毛钱关系！”而殿中端坐的佛像，却总是慧眼半睁半闭，透过香烟慈祥地看着疯狂的众生，仿佛在说“这不过是佛学的初级现象”。神经科学怎么看这种疯狂的社会现象？有“正能量”吗？

有。这个正能量就是稳定个人的心理，减少极端行为。神经科学发现，大脑皮层的前额叶是在不断地“琢磨”然后作出计划，干点儿什么事使得生活更好。这“琢磨”就是把世界的模型装在其中，然后不断地计划“明天我会碰到这个事，应该那样做，就会有好结果”。计划好了付诸行动，如果做对了就会产生满足感，错了就会焦虑。但人生不如意十常八九。计划的常出错就会使人经常处于焦虑状态。

最严重的焦虑产生于无助，即发现有些事情注定要失败，做什么也不会改变。宗教的作用就是让人从“做什么都不行”的无助转移到“做一些事（如祈祷，烧香）也许有效”的状态，这样就有效地减少了焦虑。

做无用的事似乎违背生物学基本规则，即“节约能量，不做无功之事”。但生物学里更重要的一条规则是“鸡爪不扒，就没食吃”。就是说动物一定要有行为，纵然鸡爪扒了千次无功，只要一次扒到食物就够了。支持鸡爪无功扒千次的动机来自脑内的神经介质“多巴胺”。神经系统有分工，低级部分干实事，比如怎么站稳，怎么走路，跑的时候血液怎么分配等等。

而高级部分就是一个瞎折腾的机器，不断地计划新的行为，如果某次行为与计划相符，就会在脑内分泌一次多巴胺，产生极大的满足，这种满足感就可以支持今后多次无功的瞎折腾。经常烧香许愿的人总能碰到一次美梦成真。这次的多巴胺释放就能支持今后多次烧香许愿的行为。

实验人员把按电钮和食物奖赏联系起来（左）但在老鼠朴素的大脑中，这种从来没见过的现象是不是可以认为是菩萨显灵呢（右）（陆绮插图）

有人说鸡爪扒千次和烧香许愿是有本质不同的，鸡爪扒与获得食物有因果关系，而烧香与成功却没有因果关系。但是大脑似乎并不在乎这种直接因果关系。心理学的一个经典实验是教会老鼠用按电钮的办法来获取食物。老鼠本来是靠到处瞎溜达获取食物的，按电钮本是个非生物（不合逻辑）的行为。但是如果老鼠发现按电钮会让天上掉馅饼，就会停止瞎溜达，专心致志地按电钮。

这时你就可以扮演大慈大悲的菩萨，把老鼠按电钮看作是向你烧香祈祷（图1）。你可以选择，1老鼠的祈祷会显灵，即按动电钮的次数与掉食物的几率有关；或者2，祈祷与显灵脱节，即食物只是随机地掉下来，与是否按电钮无关。做这个实验你会发现，不论选项1或2，老鼠都会把按电钮的行为持续下来。

左：斯金纳和他的发明斯金纳箱。右下：斯金纳箱示意图。A-B：给信号的喇叭和灯；C：老鼠按的电钮；D：奖励用食品盒；F：喂食槽；G：惩罚老鼠用的电击地板。右上：老鼠在不同奖励办法时表现的不同巩固曲线（说明见正文）。

老鼠按电钮之类的实验在20世纪中期上升到了理论性的总结。实验心理学家斯金纳发明了定量分析老鼠按电钮行为和自动喂食的装置，叫做“斯金纳箱”（图2右下）。他利用这个装置研究了一系列动物学习和行为，并定义了所谓“操作性反射”（Operant-conditioning）这个概念。操作性反射是指一种学习过程，即动物（或人）现在的行为是由过去一系列行为所决定的。如果过去的某种行为（比如按电钮）会产生愉快的结果（比如得到食物），那么这个行为就会被重复。

按这个道理，如果老鼠在无意中触动了电钮，就会有食物掉下来。食物掉下会引起脑内多巴胺的分泌，因按电钮这个动作就会被多巴胺巩固（reinforcement），以后就会有更高的几率去重复按电钮的行为。下次，当老鼠再触动电钮的时候，又有食物掉下来，按电钮的行为会再次被巩固。如此往复，按电钮这个行为会在短时间内得到最大程度的巩固。从偶尔碰到一次电钮到高频率地不断按电钮，学术上叫“巩固曲线”（图2右上。从偶然到必然）。用拟人化的语言来讲，动物会在很短的时间内“学会”按电钮，并对此乐而不疲。

斯金纳把操作性反射扩展到对人类行为的解释：人本来是要得到生理上满足（吃喝玩乐）才能让脑内分泌多巴胺的，可是人在江湖中会很快懂得，只有钞票才能换来吃喝玩乐。于是挣钞票这个行为就被不断地巩固。怎样能挣钞票呢？白领的小职员发现挣钞票需要敲键盘，敲键盘与提款机掉下钞票是相关的。于是敲键盘这种非生理的行为就被巩固，产生所谓工作的动力（motivation）。

根据这理论，您虽然贵为人类，实际上也是生活在斯金纳箱的放大版里：很多人每天拼命工作，不过是各种受到奖励的行为综合巩固的后果。图2右上的曲线是老鼠在不同报酬制度下的行为。蓝线是根据老鼠的正确反应数量给予奖励，相当于记件工资。红线是记件，但奖励时间不定（类似于需要讨薪的民工）。黑线为不记件，定时给予奖励，相当于“月工资”，可以看到老鼠在每得到一次奖励后都会松懈一会儿，然后到下次快“开工资”的时候就会拼命地表现。而绿线为不记件，不定时给予奖励（有点像烧香），老鼠的表现平稳地增长。

斯金纳继续把这个讨论扩大到人类有没有自由意志，所谓“自由意志”就是你在不受影响的情况下做出的决定。比如星期日下午，你决定是去做美容还是去邀朋友喝下午茶。你自认为是你在自己做决定，但实际上那些看似自由的决定都是你以前经历一点一滴的影响造成的：如果你上次做美容被伺候得很舒服，你就更有可能决定去美容；反之如果美容被人坑过，就更可能决定去喝茶。

斯金纳“迷信的鸽子”实验

但是，用操作反射来解释如烧香拜佛这种社会现象似乎力度不够，因为谁也没见过在烧香拜佛时佛祖大开金库，天上下钞票雨的事。然而斯金纳在1948年发表了一篇叫“迷信的鸽子”的文章，描述了动物自然表现出的类似人类迷信的行为。在这个实验里，他把鸽子养在只能吃七成饱的环境中，然后每天放在一个斯金纳箱中研究一会儿。在这斯金纳箱里每隔一分钟时间就有个小窗打开一会，让鸽子伸头进去啄吃几粒食物。开窗的时间间隔由一个定时器控制，完全与鸽子行为无关，就是说鸽子不管做什么都不会得到更多或更少的食物。

然而，许多鸽子在箱中并不是傻等，而是不断“做点什么”。有的鸽子会摇头晃脑，有的原地转圈，有的鸽子会不断地啄箱子的一个角落，还有一只则不断地“啄空气 ”。大约有70%的动物会自发地展现这种迷信行为。斯金纳发现，虽然每个鸽子的行为不同，有的转圈，有的点头——但是同一只鸽子会不断地高度重复同一个行为。这点很像烧香的信众的个体行为。有的把着香仰面朝天，有的举过头顶低头沉思，还有的会把香插在香炉里，然后三跪九扣（题头图）。

怎样解释这种迷信行为呢？斯金纳认为这是一种“不确定性巩固”（adventitious reinforcement）。鸽子在等小窗打开时常会有很多自发动作，等的时候心里急嘛。如果当窗口打开之时鸽子正好在做某个动作，这个动作就会因窗口打开而得到巩固。受到巩固的行为在下面的等待时间里会不断出现，进而得到最大程度的巩固。

斯金纳的“不确定性巩固”理论在后来的几十年内不断受到反对，但所有反对者重复实验都能得到类似的“迷信”行为。甚至可以让人类在类似的条件下产生迷信，电视真人秀的时候直接演给观众看。在尘世中，在等待中处于高度焦虑中的商人，官员，科学家，甚至放榜前的学生，可能会受他人影响，“做点什么”而去庙里烧个香，之后等来的好消息就会巩固下次在焦虑中再去烧香的意志。

扩展到所谓世界观或者“信仰”，也可以看作是成长过程中多少万次点滴经验对心灵世界的不断刻画而形成。可见信仰不见得是真理，但却是牢牢印在脑子里的。

回到烧香与成功是否有因果关系的问题。按前面讲烧香信佛可以降低无助感和焦虑，而这种心地平和可以提高在事业中发展长线计划的想法（如图2右上的绿色曲线），降低冒险和孤注一掷的赌徒心理，这就有可能提高了成功的可能性。

写到这里，资深的佛学学者可能要批评我把佛学庸俗化了。因此我要特意解释一下，很多高僧认为动物也有“佛性”，甚至比人类更强，可能是因为思想比较简单吧。对人类来说，除了极少数自然顿悟的人，初级佛学现象是了解并接受佛教理论的必然一步。在佛教术语中，个人从烧香到成佛的过程叫“悟”，而帮助人从初级进入高级的过程叫“渡”。阳春白雪的佛学理论早已经脱离宗教进入哲学领域。自然科学发展到高级阶段也会进入哲学领域。我准备以后谈谈佛学理论与神经科学在哲学里的某些暗合。

2016年春雨潇潇中，盖色斯堡镇

参考文献

1）http://www.simplypsychology.org/operant-conditioning.html

2）据说斯金纳的灵感是这篇文章激发的Thorndike, E. L. (1898). Animal intelligence: An experimental study of the associative processes in animals. Psychological Monographs: General and Applied, 2(4), i-109. http://www.simplypsychology.org/edward-thorndike.html

3）斯金纳基金会的网页：http://www.bfskinner.org/

4）英国BBC电视真人秀“Trick or Treat”第二季，2008年6月6日首播的“迷信”https://en.wikipedia.org/wiki/Trick_or_Treat_(TV_series)

有关作者：吴建永，神经科学家，美国某大学终身教授。近年来写科普文章一百余篇。