熱血觀戰vs佛系看球的科學解讀：鼓掌叫好還是一臉冷漠，取決於這群腦細胞

小組賽 B 組西班牙對戰葡萄牙，C 羅上演帽子戲法，在第 87 分鐘將比分扳平，全場沸騰

圖片來源：ilbusca / Getty Images

第 21 屆國際足聯世界盃足球賽於 6 月 14 日在俄羅斯正式拉開了帷幕，眾多球迷或為摯愛的球隊獲勝而欣喜若狂，或因支持的球隊敗北而垂頭喪氣。然而還有一群佛系觀眾，TA 們淡定看球，拒絕天台（？）。這種千差萬別的觀賽體驗，來自於我們大腦中鏡像神經元（Mirror Neurons）的活動差異。

撰文 Lila Thulin等

編譯谷玉璽

審校 阿金小耿

編輯 小耿 魏瀟

你不會在領獎台上看到它，但人類大腦中的鏡像神經元系統確實有資格接過這屆世界盃的大力神杯，亦或能包攬幾乎任何有觀眾參與的體育賽事大獎。鏡像神經元系統是一個由眾多神經元構成的網路，當你觀察某人的行為或自己在做同一行為時，它都會被激活。這就使得鏡像神經元對一名體育愛好者的主觀體驗有著重要的影響。

但是觀看一場比賽並不意味著簡單地打開你腦中鏡像神經元系統的開關，系統的激活是具有不同等級的。當你和周圍人同時觀看一場比賽時，你們的鏡像神經元也許都在啪啪地放電，但你旁邊那位的神經元也許和你的具有截然不同的激活程度。所以，究竟是誰的鏡像神經元更活躍？又是什麼因素決定了它們的激活程度呢？

圖片來源：Thrillist

一粒花生引發的猜想

鏡像神經元的發現還要從20 世紀 90 年代義大利的一隻猴子和一粒花生說起。帕爾馬大學（University of Parma）的研究人員把電極植入到猴腦中觀察神經元活動，想要探究在伸手拿取和抓握動作過程中，猴子大腦前運動皮層中哪些神經元會被激活。一個廣為流傳的故事版本，是一名研究人員在實驗室正吃著花生，不久後信號記錄儀顯示猴子腦中相應的神經元被激活了，但是那時吃花生的是研究人員，而不是猴子！

該實驗室在 1992 年將他們的觀察結果撰寫成了一篇突破性的研究報告1，在 1996 年的一篇論文2中，他們又創造性地提出了「鏡像神經元」這一術語——這種神經元在觀察和執行某一動作時均會被激活，產生響應。鏡像神經元被定位於猴腦前運動皮層的下部，位於一片與「目標導向的手部動作」相關的區域中。文章作者提出了一個大膽的假設：鏡像神經元也許能讓動物通過將某一動作內在化而實現對該動作目的的理解。

鏡像神經元將動作內在化（ 圖片來源：psu.edu）

這是一種非常著名的效應：當你看到別人微笑時也會不由自主地微笑起來；當別人哭泣時，你自己也會感到悲傷，甚至開始抽泣。鏡像神經元在這種共情行為中起到了至關重要的作用。這些神經元將來自外界的印象在腦中形成「映像」，讓我們能夠對周圍發生的事情「感同身受」。「鏡像神經元被認為使人類有能力站在他人角度考慮問題，也使得我們能夠分辨自我與非自我。」維也納醫科大學（Medical University of Vienna）腦研究中心認知神經生物學系的奧爾內拉·瓦倫蒂（Ornella Valenti）解釋道。

但在最初，這一發現卻被學界忽視了。在一段記錄帕爾瑪大學神經生理學家賈科莫·里佐拉蒂（Giacomo Rizzolatti）工作的短片中，他笑著提到，《自然》雜誌認為該研究不會激起大家的興趣，所以拒絕了早先的一篇論文。但事實是，鏡像神經元理論很快就發展起來了，不久後，越來越多的研究人員開始嘗試在人類身上尋找「鏡像神經元」。

但是，想要在人腦中定位單個鏡像神經元的位置絕非易事。因為在獼猴身上使用的侵入性電極植入技術對人體來說傷害性實在太大。在鏡像神經元發現後的 25 年之中，僅有兩項研究3,4對人類的單個神經元進行了監測，觀察它們的行為，並與獼猴腦中的鏡像神經元對比。兩項研究都使用了出於治療原因已經接受大腦電極植入的癲癇病人的電極觀測。研究發現，腦中有一組神經元，只有在病人抓取某個物體時激活，另一組神經元則僅在病人觀察他人做動作時激活，而第三組神經元則在這兩個過程中都處於活躍狀態——這種行為特點與鏡像神經元十分類似。

相比於植入式電極，絕大多數關於人類鏡像神經元系統的研究都依靠更加溫和的方法。例如功能性核磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI），該技術能夠追蹤腦部較大範圍內的血液流向，從而推測神經元的活躍狀態。fMRI 研究表明，在鏡像神經元系統活躍的過程中，還存在另外的大腦區域被激活，包括與知覺相關的區域，由此進一步擴展了鏡像神經元僅限於前運動皮質這一最初定義。不過有些科學家反對這種擴展理論，他們認為動作模仿並不需要依賴某類專門的神經元5。

這還只是圍繞在這些細胞周圍眾多爭議中的一個。某些科學家認為自閉症與鏡像神經元出現功能障礙有關6， 研究顯示自閉症患者腦中的前運動皮質區並沒有產生鏡像反射活動，然而其他科學家大多對這種「破鏡子」假設持批評態度7。但是鏡像神經元系統理論的基本前提——執行和觀察某一動作至少會共享一部分特定的神經元——已被反覆證實。這一結論就將我們帶到了競技場上，身處運動員，教練和揮舞旗幟的粉絲之中。

同一場球的不同感受

當球迷們在菲什特奧林匹克體育場（Fisht Olympic Stadium）注視葡萄牙名將 C 羅「踩單車」過人時，他們腦中的鏡像神經元會做出類似的反應，就如同他們親赴球場一樣。但是當我們比較體育場內觀眾們的參與程度，或是球迷們對各自支持隊伍歡呼吶喊的強度時，事情變得複雜起來。

球迷們在看到球場上C羅帶球過人時，大腦內的鏡像神經元也處於活躍狀態

普通的觀眾顯然不具有運動員一樣的專業技術——但如果有，他們的粉絲體驗就會發生改變。對於芭蕾舞者和卡波耶拉舞者（capoeira，又稱巴西戰舞）的研究表明，個人經驗會影響鏡像神經元的激活狀態8。相比不熟悉的舞蹈風格，當他們看到自己熟悉風格的舞蹈短片時，腦中經典的鏡像神經元區確實會更加活躍。一個愛在當地體育場打籃球卻從沒踢過足球的人，會傾向於對足球比賽做出更低程度的回應——不管他是否知道足球比賽的全部規則。

踢過足球並且熟悉規則的球迷更能「看懂」比賽。瓦倫蒂說：「研究表明，在比賽過程中，這些足球專家們能夠更好地預測行動。當他們在進行預測的時候，腦中的鏡像神經元要比不懂足球的人更加活躍。」在對照組中，那些沒有，或是很少觀看足球比賽，並且沒自己玩過足球的人，鏡像神經元幾乎不會激活。瓦倫蒂說:「鏡像神經元能夠讓我們憑藉直覺體會到他人行為的意圖。更重要的是，我們能夠從自己的經驗中更好的把握這些意圖或是動作。」

2008 年的一項研究9向三組人展示了相同的罰球錄像，這三組人包括專業的籃球運動員、「資深籃球觀眾」（籃球評論員和教練）和普通人。每組都被要求預測罰球是否能命中。資深籃球觀眾相比普通觀眾，在觀看錄像時體驗到了更多的肌肉興奮感，這意味著他們的大腦能夠更好地「映射」他們看到的動作，並且讓肌肉充分做好運動準備。專業的籃球運動員相比資深觀眾，則能更快地準確預測罰球成功與否。

即使對於那些認為自己是「資深觀眾」的真正狂熱的體育愛好者們來說，觀察也不能替代第一手的經驗。另一項研究表明，受過訓練的鋼琴演奏者，在看到鋼琴演奏錯誤時手部肌肉會忽然出現緊張狀態，而僅通過觀察習得關於鋼琴演奏知識的普通人並不會表現出同等程度的緊張。與一個偶然看到球賽畫面的普通人相比，體育記者，球員自豪的母親和狂熱的球迷，在看比賽時往往感情投入得多，但他們的神經元反應與專業球員的還是差得遠。

克羅埃西亞球迷開心慶祝贏球。圖片來源：Dictate The Game

另一個影響鏡像神經元反應強度的變數就是你是通過何種途徑觀察動作的——究竟是觀看手機屏幕上直播的體育賽事，還是親自坐在體育場的觀眾席前排。「在其他條件都相同的情況下，現場看到的動作要比錄像更能激發人們的運動反應。」 加州大學洛杉磯分校（University of California, Los Angeles）的神經學家馬爾科·亞科博尼（Marco Iacoboni）解釋道。而坐在離球場最遠地方的粉絲，可能比坐在觀眾席最前排觀的粉絲們更「冷靜」。

最遠的位置也許同樣會帶給你最糟糕的聽覺體驗，這也至關重要。亞科博尼指出，豐富的聽覺體驗能夠提高人腦中的鏡像神經元反應。科學家們在猴腦中發現了聽覺鏡像神經元——鏡像神經元中的一類（約佔總數的 15%），它們在同時觀察和聆聽某一行為，或僅僅是聽到某一行為發出聲音時被激活10。 2009 年一項針對盲人的研究表明，人類的鏡像神經元系統也有相似的聽覺功能11。

所以，如果你想要全神貫注的當一名粉絲，多花點錢買張好位置的球票必然是物有所值。但嘗試著親自下場踢一局比賽，或許能讓你收穫更多的樂趣。

圖片來源：Giphy

http://nautil.us/issue/59/connections/why-some-sports-fans-have-more-fun

參考資料：

1. di Pelligrino, G., Fadiga, L., Fogassi, L., Gallese, V., & Rizzolatti, G. Understanding motor events: a neurophysiological study. Experimental Brain Research 91, 176-180 (1992).

2. Rizzolatti, G., Fadiga, L., Gallese, V., & Fogassi, L. Premotor cortex and the recognition of motor actions. Cognitive Brain Research 3, 131-141 (1996).

3. Mukamel, R., Ekstrom, A.D., Kaplan, J., Iacoboni, M., & Fried, I. Single-neuron responses in humans during execution and observation of actions. Current Biology 20, 750-756 (2010).

4. Perry, A., et al. Mirroring in the human brain: Deciphering the spatio-temporal patterns of the human mirror neuron system. Cerebral Cortex 28, 1039-1048 (2018).

5. Filimon, F., Reith, C.A., Sereno, M.I., & Cottrell, G.W. Observed, executed, and imaginged action representations can be decoded from ventral and dorsal areas. Cerebral Cortex 25, 3144-3158 (2014).

6. Oberman, L.M. & Ramachandron, V.S. Broken mirrors: A theory of autism. Scientific American scientificamerican.com (2007).

7. Southgate, V. & Hamilton, A.F. Unbroken mirrors: Challenging a theory of autism. Trends in Cognitive Sciences 12, 225-229 (2008).

8. Calvo-Merino, B., Glaser, D.E., Grèzes, J., Passingham, R.E., & Haggard, P. Action observations and acquired motor skills: An fMRI study with expert dancers. Cerebral Cortex 15, 1243-1249 (2005).

9. Aglioti, S.M., Cesari, P., Romani, M., & Urgesi, C. Action anticipation and motor resonance in elite basketball players. Nature Neuroscience 11, 1109-1116 (2008).

10. Keysers, C., et al. Audiovisual mirror neurons and action recognition. Experimental Brain Research 153, 628-636 (2003).

11. Ricciardi, E., et al. Do we really need vision? How blind people 「see」 the actions of others. Journal of Neuroscience 29, 9719-9724 (2009).

Medical University of Vienna. (2014, June 10). World cup: Why mirror neurons play a part in jubilation. ScienceDaily. Retrieved July 4, 2018 from www.sciencedaily.com/releases/2014/06/140610101318.htm

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