作者：龔能（中國科學院神經科學研究所）
早上起來，我們會對著鏡子梳妝打扮，讓自己美美地開始新的一天。逛街時我們會對著鏡子試穿各式各樣的新衣服，樂在其中。可以說，鏡子已經融入我們的日常生活，以至於照鏡子早已經成為一件習以為常的事情。
可是，就如同恐怖電影裡常有的橋段，如果哪天我們在鏡子裡看到的不是自己，你一定會被嚇得倒吸一口涼氣。
驚嚇之後，一個以前覺得理所當然，現在卻要 " 懷疑人生 " 的問題出現瞭：
為什麼我們知道鏡子裡面的就是自己呢？
這個問題可不簡單，因為它背後代表著我們人類大腦最重要的高級認知功能之一——自我意識。
意識是人類大腦最高級、最神秘的功能，也是科學傢研究大腦的終極目標。
自我意識，顧名思義，就是對於自我的認知，將自己與環境中別的事物個體區分開的認知。
對於人類而言，自我意識可以包括多個層面。
首先，我們有對於自己身體的認知，明白自己身體各部分的狀態和所處的位置等；其次，我們有對於自己心理狀態的認知，明白自己的情緒性格能力等；還有就是對於自己在社會中所處的位置的認知，明白自己和他人的關系等。
自我意識也是人類其它很多高級認知能力的基礎，隻有認知瞭自我和非我，才會有語言交流，才有 " 你 "、" 我 "、" 他 "；隻有認知瞭自己和他人，才會有的所謂的 " 羨慕嫉妒恨 " 等情緒。
因為人類有語言，所以想判斷一個人是否具備自我意識看起來並不是什麼難事，我們可以通過直接發問來判斷。
嬰兒能意識到鏡中人是自己嗎
那麼，問題來瞭，人類新生的寶寶有沒有自我意識？嬰兒不會說話，我們怎麼樣來判斷嬰兒的自我意識呢？
這時就輪到鏡子發揮作用瞭。
科學傢們想出瞭一個辦法：當寶寶入睡的時候，在寶寶的臉上塗上無毒無味的顏料，醒來後的寶寶如果在鏡子前用手去抓臉上的顏料並試圖擦掉，我們就認為寶寶具備瞭鏡像自我識別的能力，這種能力可以用來反映自我意識。
這種測試方法就叫做鏡前的 " 標記測試 "。
通過這種測試，科學傢們發現人類的自我意識並不是與生俱來的，嬰兒一般要到兩歲才能通過 " 標記測試 "，這就是為什麼我們經常會看見小寶寶和鏡子玩得很高興，他很有可能是把鏡子裡面的寶寶當成自己的小夥伴一起玩耍瞭。
未滿兩歲的人類寶寶在鏡子前的反應
圖片出處見水印
這樣看來，我們的大腦發育需要發育到一定程度才會具備自我意識。
其它動物有自我意識嗎
說過瞭發育，那麼進化呢？在物種的進化過程中，自我意識又是怎麼樣的呢？
我們傢裡養的小貓小狗小雞小鴨們會照鏡子嗎？
常常有這樣一種說法：黑猩猩相當於五歲小孩的智力。籠統地比較智力這種說法顯然不太嚴謹，但人們不禁會想，那麼黑猩猩具備自我意識嗎？
實際上，科學傢們早就研究瞭這個問題，" 標記測試 " 就是檢驗動物是否具備自我意識的好辦法，黑猩猩、紅毛猩猩、倭黑猩猩等少數幾種類人猿中的部分個體可以通過測試並表現出自發的照鏡子的行為。
銀背大猩猩沒有認出鏡子中的自己
既然有瞭 " 標記測試 " 這麼好的辦法，那麼 " 是騾子是馬都拉出來遛遛吧 "。科學傢們測試瞭很多的其它動物，其中還真不乏有通過測試的，比如，公認很聰明的海豚、大象，還有喜鵲。
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可是呢，" 標記測試 " 用在這幾個動物上有點問題，因為它們都沒有可以抓臉的手啊，隻能各出奇招瞭，大象的鼻子、海豚的鰭、喜鵲的嘴。
於是呢，這種略帶點想像空間的 " 標記測試 " 結果，還到底適不適用就是個問題瞭。另外，因為觀察的個體太少，實驗結果也缺乏重復。
那麼，這幾種動物到底有沒有自我意識，這個問題我們姑且放在一邊，因為科學傢們最關心的還是猴子會不會照鏡子。
有的類人猿能認出鏡中的自己，猴子能嗎
原因不說自明，猴子和我們人類都是靈長類，與大象、海豚、喜鵲這幾種動物比，進化上最接近人類，大腦的結構和人類的也差不多。科學傢們使出渾身解數研究瞭幾十年，找瞭好幾種猴子，給猴子看各種大小形狀的鏡子，甚至一出生就給猴子看鏡子，可惜之前的研究中，沒有猴子通過瞭標記測試。因此一般大傢都公認，隻有人類和少數類人猿具備自我意識。
這個時候，問題又來瞭：從進化的角度上看，我們人類的所有生物學特征應該都在進化上有跡可循，可以追根溯源。
如果以照鏡子的標準來評判自我意識，那麼從猴子到類人猿這一步的進化過程中，自我意識哪來的呢？從無到有憑空出現的？也許猴子有自我意識，隻不過鏡前 " 標記測試 " 這個方法有問題，不能夠體現出猴子的自我意識呢。
這裡還有另一個線索，猴子雖然通不過 " 標記測試 "、不會照鏡子，可是猴子會用鏡子。
打個比方，如果你在猴子的側後方放一根香蕉，猴子可以通過看鏡子裡面反射的影像來獲取身後的香蕉；如果猴子從鏡子裡面看到後面有別的猴子或人過來，他會轉身去找過來的猴或人。
其實，不隻是猴子，還有別的一些動物，比如鳥類，也會利用鏡子當工具來找尋身後或者別處直接看不到的物體。
就是說，猴子知道鏡子裡面的空間和自己所處的空間的對應關系，可他唯獨就是不知道鏡子裡面的是自己。
也許利用鏡子當工具找東西和自己照鏡子是兩個不同層面上的大腦功能？這聽起來有點奇怪，但因此科學傢們意識到，猴子也許是研究自我意識的進化起源和大腦機制的一個關鍵切入點。
巧妙的實驗設計
中國科學院神經科學研究的研究團隊想出瞭一個妙招。
他們讓猴子坐在猴椅上面對鏡子接受訓練，訓練中利用高功率的激光筆照射猴子的臉部。
圖 1 利用高功率激光筆將紅光點照射到猴子臉上，產生熱感誘導猴子在鏡子前觸摸臉上的光點
該激光會在猴子臉上照出一個光點，並伴隨有輕微的刺激性熱感，從而引導猴子抓臉上的光點（圖 1）。
因而，猴子可以在鏡子面前看見自己用手在抓臉上的光點。經過 2 到 5 周的訓練，猴子就學會瞭鏡中光點和自己臉上光點之間的關聯，當換用低功率不產生感覺的激光照猴子的臉部時，猴子在鏡子面前仍然可以準確的觸摸到臉上的光點。
經過訓練的猴子可以成功通過鏡前 " 標記測試 "。
在該實驗中，7 隻經過訓練的猴子中，有 5 隻表現出瞭典型的照鏡子的行為，即能識別鏡中的自我，例如，在鏡子面前用手觸摸臉上的顏料標記之後，會看一看、聞一聞、舔一舔手指，就好像在想 " 我的臉上有什麼東西？"。
圖 2 經過訓練的猴子通過瞭鏡前的 " 標記測試 "（左圖），並在鏡子前表現出自發的照鏡子行為（右圖）
他們還會進一步地自發利用鏡子觀察自己身體上平時看不到的部位（圖 2）。
這個研究是科學傢第一次證明猴子可以通過鏡前 " 標記測試 "，看起來猴子的大腦中已經具備瞭識別鏡中自我的基本 " 硬件 "，隻是需要恰當的訓練來獲取必須的 " 軟件 " 從而實現自我識別。
在這個研究中，實驗人員讓一隻猴子從無到有的表現出自我意識，那麼科學傢們就可以采用核磁共振等實驗手段實時監測猴子大腦的活動，看看自我意識的出現在大腦活動上是如何體現的，換句話說，自我意識的大腦機制就可以在猴子上面進行研究。
實驗引發的爭議 用新的實驗來解決
這一研究成果卻進一步引發瞭爭議，認可的人認為，這一發現填補瞭高級大腦功能進化上的一個空缺，並且我們可以用猴子來研究自我意識產生的神經機制，
反對者則認為，人類的自我意識是自發產生的，而經過訓練的自我意識不過是一種簡單的條件化的反應，通過測試的行為是人為誘導的，不代表真正的自我認知。
實際上，這已經不是第一次有這樣的爭論瞭。
上世紀八十年代，有科學傢通過訓練讓鴿子通過瞭鏡前 " 標記測試 "，提出鴿子也具備自我意識，並且自我意識就是一種學習的產物。對於這一項鴿子研究的爭論一直持續至今。
實驗的爭議隻能通過實驗來解決，中科院神經科學研究所的研究團隊重新設計瞭實驗方案，他們將恒河猴 " 學習使用鏡子當工具 " 和 " 使用鏡子來看自己 " 兩部分，區分開來。
圖 3 訓練猴子利用鏡子當工具來觸摸身邊紙板上的紅點。
這次，他們不再將激光點投射到恒河猴的臉部進行訓練，而是將激光小紅點打在恒河猴身邊的硬紙板上，讓它隻能通過鏡子看到光點，然後根據鏡子裡的影像來追蹤並抓到紙板上的紅點（圖 3）。
當訓練的 3 隻恒河猴都能很精準地利用鏡子影像觸摸到紙板上的光點後，實驗人員將光點移到猴子的臉上，發現 3 隻猴子都能很準確的觸摸臉上的光點，進而自發的通過瞭鏡前 " 標記測試 "，並表現出典型的照鏡子的行為，即利用鏡子檢查自己身體上本來看不到的部位。
這一次，他們再次證明瞭恒河猴確實具備鏡像自我識別的能力，並且這種能力是隻訓練過利用鏡子當工具的猴子自發表現出來的。
更重要的是，這個實驗也讓科學傢們意識到，哪怕最經典的測試，也可能有它的局限性。
就拿鏡前 " 標記測試 " 來說，如果一種動物無法通過測試，可能隻是因為它不會使用鏡子，而不是沒有自我意識——如果改進或創造新的測試方法，或許人類會發現，更多身邊的動物朋友，都和自己一樣，具有自我意識。
研究自我意識的其它高招
實際上，對於研究自我意識，科學傢們已經想瞭其它的高招。
有一個經典的實驗叫作 " 橡皮手效應 "，簡單來說，就是在被試者的真實的手臂旁邊，放上一個形狀位置大體相近的橡皮假手，被試者真實的手臂被遮擋起來，隻能看見橡皮手。
這時，實驗人員同時用毛刷刺激真實的手臂和橡皮假手，經過一定的時間，被試就會產生錯覺認為，橡皮手是自己真實的軀體，當實驗人員用力敲擊橡皮手的時候，被試者會縮回自己真實的手臂。
" 橡皮手效應 " 還可以拓展到整個軀體，有科學傢嘗試瞭一種 " 靈魂出竅 " 的實驗，給被試者戴上一個虛擬現實的眼鏡，裡面看到的是經過攝像頭拍攝處理後的自己身體的背影，對被試者後背用毛刷等進行感覺刺激，同時虛擬現實眼鏡中同步可以看見對於虛擬身體的刺激，一定時間地訓練後，被試者也會產生錯覺認為，眼鏡裡看見的就是自己真實的軀體，對虛擬身體的虛擬操作也會引起被試者真實身體的反應。
" 橡皮手效應 " 和 " 靈魂出竅 " 反映出瞭一種對於身體的自我認知，也可以代表某種程度的自我意識。
現在，科學傢們也在嘗試將這些實驗方法用於研究猴子。我們可以拭目以待，看看 " 孫大聖 " 還能帶給我們什麼神奇的表現。
註：摘自《大腦的奧秘》103-108 頁，上海科學技術出版社出版，中國科學院神經科學研究所編著
