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追问快读:

没有观赏者感知与情感参与的艺术是不完整的。大脑利用多种感官(如视觉和触觉)和情感过程(如模拟、移情)来处理艺术作品,如何理解这些复杂的交互作用,是21世纪脑科学面临的巨大挑战之一。

我的新论文集《艺术与科学论文集》(Essays on Art and Science),融汇了我毕生对艺术的热情,以及对我们何以体验艺术的神经科学探索。我对1900年维也纳艺术和文化的迷恋对这一探索至关重要。在那个时代,艺术家、艺术史学家和科学家之间可以自由交流思想,并催生出现代主义和“观赏者份额”(the beholder's share)的概念:即没有观赏者感知与情感参与的艺术是不完整的。

从“观赏者份额”这一概念,我们开始了解大脑如何利用统一的、专门的规则来构建视觉世界,譬如我们如何在一幅画作中看到图像。但是,大脑也会将我们的个人体验、记忆和情感带到图像中。理解这些高阶认知过程如何交互从而创造出“观赏者份额”,是21世纪脑科学面临的巨大挑战之一。艺术家自身也意识到这些无意识过程的重要性(无论是他们自己的还是观赏者的),并可能在艺术创作中有意使这些无意识过程运作或是挑战它们。

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图1:Portrait of Madeleine Castaing。图源:Chaïm Soutine/Wikipedia

在绘画中使用强烈的触觉元素,会给观赏者的感受增添重要维度。最早强调这一点的艺术史学家之一是伯纳德·贝伦森(Bernard Berenson)。在《文艺复兴时期的佛罗伦萨画家》(The Florentine Painters of the Renaissance)一书中,他指出“绘画艺术的本质......是......激发我们对触觉价值的意识”,因此要使绘画艺术能像实物一样吸引我们的触觉想象力。贝伦森接着说,形式——体积、体量和质感——是审美享受的主要元素。例如,在欣赏乔托的作品时,我们的视觉感受会转化为触感、压力感和抓握感。这种视觉感知是一种身心同一的体验,在生理和心理层面也具有统一性。

感知涉及多重感官,而不仅关乎视觉。在评估观赏者对艺术的反应时,历史学家往往低估了大脑协调我们各种感官(尤其是视觉和触觉,有时也包括味觉或嗅觉)之间的交互能力。近年来,大脑独立加工各种感官的经典观点已被一种新的概念性观点所取代,即"元模态"(metamodal)大脑,其组织结构有利于执行多感官任务。

现代脑科学发现,大脑皮层中原被视作专门处理视觉信息的几个区域也会通过触觉被激活。一个特别重要的区域是枕外侧复合体(lateral occipital complex),该区域对物体的视觉和触觉都有反应。不论眼睛看到还是用手触摸到物体纹理也会激活其邻近区域——内侧枕叶皮层(medial occipital cortex)的神经元。这解释了我们为什么可以很轻易快速地识别和区分皮肤、布料、木头或金属等不同的材料。

脑成像研究显示,对材料的视觉信息进行编码的方式会逐渐发生变化。在早期阶段,对一幅画作或任何其他物体的视觉加工,完全是单纯的视觉处理。进一步加工则使大脑(尤其是梭状回[fusiform gyrus]和侧副沟[collateral sulcus])形成对物体的多感官表征,我们因此能够对不同的材料进行分类。在这些高级脑区,纹理感知与视觉分辨密切关联,因为大脑视觉系统的这一部分拥有一套强大而高效的机制来处理纹理图像。事实上,跨模态联想是大脑体验艺术的关键。

除了视觉和触觉的交互作用,我们的大脑还能对绘画产生强烈的情感反应——有时是愉悦,但往往是恐惧、焦虑和不确定感,例如法国画家柴姆·苏丁(Chaïm Soutine)那令人折磨的、非对称的存在主义画作。1900年,伟大的维也纳艺术史学家阿洛伊斯·里格尔(Alois Riegl)因对知觉心理学的关注成为第一个尝试将艺术史与科学联系起来的人。里格尔认为,没有观赏者的反应,即观赏者份额,任何艺术作品都是不完整的。

如今,我们可以开始初步勾勒出“观赏者份额”的神经回路,推进早期贝伦森对绘画艺术的重要观察。下图显示,除了对图像的视觉感知(包括将视觉体验转化为触觉)之外,大脑还包含对脸部的表征的处理,尤其是脸部所传达的情感,这种情感通过杏仁核(情感的执行结构)来传递。观赏者份额还包括对身体、运动中的身体、情感、模拟、移情和心智理论的感知。

我在这里只集中讨论了最近才被界定的"观赏者份额"神经回路的个别组成部分。此外,尽管我图式化地勾勒出了生成"观赏者份额"的各个组成部分以及它们的线性交互过程,但事实上并非如此。它们之间还有其他重要联系,包括要素之间的反馈性联系。涉及心智理论的高阶认知区域从参与视觉和触觉加工的早期脑区获得信息后,可以反馈并修改涉及面部识别的早期感官脑区的加工过程。

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"观赏者份额"的神经回路流程图:“观赏者份额“涉及的神经回路包括加工视觉和触觉刺激、情绪、动作、移情和心智理论的神经回路。图源:CHRIS WILCOX,制图/翻译:存源

意大利脑科学家贾科莫·里佐拉蒂(Giacomo Rizzolatti)在猴子身上发现了关涉模仿的镜像神经元系统,这是一项有趣的发现。里佐·拉蒂发现,猴子大脑运动系统中的一些细胞不仅对猴子做出的动作有反应,而且对其他对象(包括人)做出的动作也有反应。有人认为,这种镜像神经元系统可能也是我们对图像和艺术作品产生共鸣的原因。

除镜像神经元系统外,艺术还调动了观赏者神经回路的其他组成部分,包括与移情和心智理论有关的大脑系统,这些加工过程与他人的情感、目标和愿望有关。因此,观赏者不仅会将自己的感受投射到画作中的一个或多个人物身上,还会试图理解画中人物的目标和愿望。

正如我们所见,触觉也是如此。苏廷绘画的雕塑感实际上给了我们一种触觉体验,这种体验与我们的视觉感官相互影响。当我们用眼睛"感受颜料的质感"时,我们实际上是在重现艺术家创作画像时的动作。就像镜像神经元可以用来解释被观察的行为的意义一样,我们几乎可以从画布的痕迹看到艺术家的手部动作。用厚重的颜料来表达激动的情绪非常重要;我们还可以从梵高晚期作品中重复出现的简短而平行的笔触中看到这点,在这些作品中,肌理和笔触表述着情绪而非人或事物。

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涉及 "观赏者份额"的脑区:交互系统,不同脑区带来观赏者对艺术的不同反应。紫色:额下回(额叶镜像区域);橙色:顶下小叶(顶叶镜像区域);黄色:颞上沟(生物运动区);绿色:V5(运动处理区)。图源:THERESE WINSLOW

观赏者份额的多元功能位于大脑的不同区域。初级视皮层是大脑皮层中的第一个视觉处理中继区,它投射到响应面部的后颞皮层和前颞皮层。初级视皮层后方是加工身体图像的身体纹状皮层(extrastriate body area)。身体纹状皮层之后是运动加工脑区,可以加工汽车或个人产生的运动。相比之下,颞叶皮层上部(上层)则只处理生物运动,例如人在移动或伸手问好时产生的运动。患有孤独症的儿童可以对汽车运动做出完备的反应,但对个人的具有社会意义的生物运动却很难做出反应。

顶叶皮层和额叶辅助运动皮层是两个包含镜像神经元的脑区,如上所述,镜像神经元与模仿相关。颞顶交界处则是与心智理论有关的脑区,它是上文所述与移情相关的一部分大脑系统。例如,在这里,观赏者试图通过移情来理解苏丁画作中所描绘的马德琳-卡斯塔因(Madeleine Castaing,见图1)的内心世界。许多这些脑区都与杏仁核连接,杏仁核是我们情绪的协调者。

这些高阶认知过程如何交互继而生成观赏者对苏丁画作的完整体验,正是二十一世纪脑科学面临的巨大挑战之一。

https://www.thetransmitter.org/art-in-science/the-creative-brain-an-edited-excerpt-from-essays-on-art-and-science/

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天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute, TCCl)是由陈天桥、雒芊芊夫妇出资10亿美元创建的全球最大私人脑科学研究机构之一,总部设在美国。TCCI与华山医院、上海市精神卫生中心设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室;与加州理工学院合作成立了TCCI加州理工神经科学研究院。TCCI建成了支持脑科学研究的生态系统,项目遍布欧美、亚洲和大洋洲,包括学术会议和交流、夏校培训、AI加速科学大奖、科研型临床医生奖励计划、特殊病例社区、中文媒体追问等。