溫和具身認知的產生與發展

易仲怡 楊文登

（廣州大學教育學院，廣州 510006）

1 引言

傳統的認知科學認為如果把人比作計算機，那么認知就是符號性表征的計算、操縱和加工，身體的感覺和運動系統僅僅起到一種傳入和輸出的作用。換句話說，認知凌駕于身體之上，認知的產生無關于身體，心智是“無身”的心智。然而自20世紀80年代中期以來，關于認知的“具身”或“具身性”問題的討論日趨激烈。認知與身體的關系備受關注，心理學、神經科學和認知科學的學者們在認知是如何具身的，心智在多大程度上依賴身體，具身認知觀的提出到底是對“無身”傳統認知的替代還是繼承發展等問題上展開了辯論，形成了“激進具身派”和“溫和具身派”兩足鼎立之勢。前者認為傳統認知符號的、表征的、計算的觀念是錯誤的，強調具身認知非計算和非表征的本質；后者則認為計算表征在具身認知框架下仍具有價值和意義，對身體和世界的關注是對傳統認知的改良和拓展。而本文的重點是對溫和具身認知中身體形式和身體機能主義的觀點和現實意義進行初步的探討，讓讀者對什么是“溫和具身認知”有一個更清晰的認識。

2 “無身”的傳統認知及其困境

現代西方哲學的奠基人笛卡爾提出的 “身心二元論”對科學心理學的發展產生了深遠的影響。他從認識論、方法論的角度對身體和心靈的關系進行思考，提出了“我思故我在”的哲學命題，認為“我”是一個純粹的、不依賴于肉體、和肉體無關的獨立的精神實體，強調思維第一性和身體次要性的原則。他說：“我們的心靈有一個完全獨立于身體的本性，因此也不會與身體同死，心靈是不會被毀滅的（冒從虎，王勤田，張慶榮，2008）。”傳統的認知科學接受了身心二元論的思想，用計算機模擬人工智能對人類認知進行探索。它把人看作計算機，認為認知過程就是利用個體先天或后天獲得的理性規則，對大腦接收的數據或符號進行計算、操縱和加工 （葉浩生，2017）。這一時期的認知心理學主要有以下三個特點：（1）計算主義，認為大腦的思維過程就是一種符號運算，認知的本質就是計算；（2）表征主義，認為認知是基于符號表征的過程，外部信息通過感覺器官被轉換成無意義的抽象符號，這些符號表征了外部事物，人腦依據一定的規則對這些符號進行操縱和加工以完成思維 （Taylor，Lord，＆ Bond，2009）；（3）機能主義，認知機制的關鍵在于心理狀態在整個機體活動中所起的作用或功能而非內部的神經狀態，不涉及這種狀態所依賴的物理“載體的本身”，感覺和運動系統只是信息傳入和輸出的“搬運工”。簡而言之，認知就是計算，計算操作符號，符號始于對腦的輸入、終于腦的輸出，所以認知只發生在腦中，而認知科學只需要關注腦本身，無須考慮身體的作用，認知是脫離身體的、“無身”的，這與靈魂獨立于身體的二元論觀點相一致。

符號加工這種帶有機械主義傾向的計算機隱喻做法，不斷受到學界的質疑。隨著神經科學的發展，認知科學家開始借用神經網絡模型來替代認知的計算機模擬，聯結主義取代符號加工主義成為認知心理學的主流。聯結主義把認知比作神經網絡加工系統，認為認知活動是從大量簡單單元的相互作用中產生的，這些單元聯結在一起組成神經網絡，對信息進行并行分布式的加工處理，把認知活動視為“大腦模擬”。神經網絡模型似乎更貼合于人的大腦結構，在一定程度上克服了計算機模擬的機械主義傾向。然而，其核心仍與符號加工主義一致：兩者都認為認知就是計算活動，并且可同時運行于物理裝置或生物大腦（費多益，2010a）。顯然，傳統的認知心理學將認知視為大腦中樞神經系統中感覺輸入和運動輸出的信息加工過程，不涉及身體和環境。然而，對人的認知活動的研究，如果不考慮人的身體，脫離環境，注定經受不住歷史的檢驗，并落入“唯我論”的圈套。再者，在神經科學水平上，并沒有任何證據證明神經系統具備將真實事件轉換成抽象符號的能力，那么對于輸入的信息如何進行符號的轉換成為了傳統認知科學無法解釋的難題（葉浩生，2013）。在現實生活中，傳統認知心理學的局限性也日漸暴露，在人類發展中進行的適應性活動、意義的建構等問題上都難以做出解釋，在涉及欲望、需求、情緒等的問題上更是無能為力（李其維，2008）。

3 身體的回歸：認知的溫和具身

具身指心智和認知與具體身體密切相關，它們之間有著內在和本質上的關聯 （李恒威，盛曉明，2006）。具身思想的提出有深刻的哲學淵源。釋義學家海德格爾最早提出 “人在世界中的存在 （beingin－the－world）先于一切認識和理解”的哲學觀點，并用“我在，故我思”來反駁笛卡爾“我思，故我在”的身心二元論，認為人的存在超越了主客觀的區分，是一個整體的現象。知覺現象學家梅洛·龐蒂（2001）的觀點是具身思想最直接的體現之一，他認為：“身體本身在世界中，就像心臟在機體中：身體不斷地使可見的景象保持活力，內在地賦予它生命和供給它養料，與之形成一個系統……如果不通過身體的體驗，個體就不可能理解物體的統一性。”受釋義學和現象學思想的影響，心理學家杜威和詹姆森的機能主義也涉及到具身的思想。杜威認為把經驗和理性分開是錯誤的，一切理性思維都是以身體經驗為基礎的。詹姆森的情緒理論認為：“身體的變化直接跟隨著對現存事物的知覺，當它們發生時，我們對這一變化的感覺即是情緒。”這明確指出了身體在情緒形成過程中的重要作用。”此外，兒童心理學家皮亞杰的發生認識論提出，人的認識起源于外部活動及外部活動內化成為可逆的運算活動（內心活動），這種強調認知對外部活動的依賴性的觀點也體現了具身的思想（葉浩生，2017）。隨著具身思想在心理學研究中的滲透，認知科學家逐漸意識到傳統認知心理學身心分離的狹隘，認為應該將對認知的理解置于身體的關系背景中，甚至投放到身體與環境的互動中，第二代認知科學——具身認知觀應運而生。

3.1 身體圖式表征：身體對認知的真正貢獻

具身認知強調認知對身體的依賴，但學界對于具身認知概念的解釋眾說紛紜。學者Goldman和Vignemont（2009）對具身化的概念提出了“身體解剖學”“身體活動”“身體內容”和“身體形式”等四個較為系統全面的解釋。然而，他們認為身體解剖學和身體活動（行動和手勢）并不是認知過程中重要的或構成性的因素，因為傳統計算機隱喻認知并沒有否認解剖學上的身體和身體活動這些“瑣碎”的因素對知覺的影響，而身體內容不過是對身體形式的鋪墊。因此他們認為對具身認知概念惟一最有希望的解釋是：身體形式表征（body－formatted representation），即身體形式或身體編碼在認知活動中扮演著重要的因果性角色。

Goldman和Vignemon提出，不是所有認知都是具身的，只有在認知活動中使用一些與身體相關的編碼或形式作為表征和加工的內容時，該認知才是具身的。在具身認知的研究框架下，Goldman和Vignemon不反對傳統認知科學的表征和計算，而是對表征的含義進行了改良和拓展，因此被稱為“溫和具身派”。兩人假設心理編碼主要用于形成主體身體狀態和身體活動的內部感受或指令的表征，即身體形式表征。身體形式表征之所以是具身的，并不是因為它們代表了特定的身體部位或身體狀態，如個體肌肉、關節和肢體部分的狀態，而是因為它們屬于一個內部表征系統，代表著個體身體部位和身體狀態的主要或根本的功能（Goldman，2012）。另外，許多身體編碼在認知科學 （尤其是認知神經科學）中被默認，如神經外科專家Wilder Perfield及其同事對人類大腦皮質結構進行的系列研究發現，特定皮質區域會對身體進行有組織的表征，而對于軀體感覺和運動加工，人體的身體表面和皮質區域之間存在一種地形上的對應關系，即拓撲地形圖（Canavero，2009）。Gazzaniga 和 Mangun（2014）也提出當刺激身體表面產生經驗表征時，神經基質構成了軀體感覺皮層的一個拓撲映射區域，這個映射為身體表面提供了點對點表征：手、軀干、腿等的身體特定部位與皮層區域之間的體感皮層定位。

Goldman（2012）認為具身認知之所以成為人類重要的和普遍的認知，是因為兩點：（1）身體形式是認知的重要組成部分；（2）身體形式被復用于許多認知任務，包括社會認知任務。因此，這里的具身認知觀接受的是Anderson（2010）提出的神經復用假設，認為不同腦區所承載的認知功能并非單一的，最初為了一個認知目的而建立的低級神經回路在進化或個體發展中被突破（開發、回用、復用），用于支持新的不同的高級認知功能的發展，新的認知功能被整合到已形成的腦區，而這些腦區（或低級神經回路）仍可以繼續保留其原有的功能。如布洛卡區不僅涉及語言加工，還涉及動作相關和與圖像相關的加工，如動作準備、動作排序、動作識別和想象。因此，神經復用理論的核心是低級神經回路可用于或復用于各種不同的認知任務和領域，反對傳統認知科學腦功能模塊說中不同腦區承載不同的認知功能的觀點。神經復用假設得到了許多實證研究的支持，如Pulvermuller（2005）讓被試聽“lick（舔）”、“pick（選）”等詞語時，發現其運動皮層得到激活，被試在語言理解中使用了運動控制相關的神經回路。根據神經復用假設，早期形成的用于表征主體身體狀態和身體活動的內部感受或指令的神經回路，在進化或發展后期參與到更高級的認知功能中，完成多種新的認知任務。人類運動鏡像神經元（Rizzolatti＆Sinigaglia， 2010）、情緒和感覺鏡像神經元（Keysers， Gazzola，2010）的發現為此提供了有力的證據。鏡像神經元是大腦皮層中一種特殊的感覺—運動神經元，在個體執行或觀察特定動作時均能被激活，并且這種激活是基于對他人動作的內部模擬和動作意圖的理解（Gallese， Rochat， ＆ Berchio， 2013）。也就是說，人的認知涉及的很可能是一系列關于身體知覺和運動狀態的具身模擬的過程：即當鏡像神經元被激活時，儲存在這一區域的身體形式表征會以心理模擬的方式在頭腦中重現，從而直接把握他人動作的意義，這很好地解釋了人類共情（孫亞斌，王錦琰，羅非，2014）、情緒理解（張靜，陳巍，2010）等社會認知問題。再者，這種代表個體身體部位和身體狀態的根本功能的表征模擬原則，使概念知識的表征不再是與身體和情感無關的、無意義的抽象符號表征。

總的來說，以身體形式表征為核心的具身認知觀認為：認知的本質也是計算，但計算加工的不是一些抽象的、與身體無本質聯系的符號，而是一些代表身體部位或身體狀態主要或根本功能的 “身體形式”，從本質主義的角度探究身體對認知的真正貢獻，強調身體在解釋認知活動中的重要性，駁斥了傳統認知中“缸中之腦”的觀點，同時改良和拓展了傳統認知的表征主義，證明了表征計算保留的必要性。其次，身體形式的模擬復用促進了新的認知的形成和發展，擺脫了傳統認知中難以對“信息如何轉換為符號”進行解釋的困境，所以Goldman（2012）認為：“身體形式（B－format）是一個統一的和全面的解釋具身認知概念的方法。”

3.2 具身機能主義：延展的認知

對于認知的具身性問題，認知科學哲學家Clack（2008）也提出了自己的觀點，“當我們將身體、環境和行動視為可有可無并予以忽視時，我們就不可能對認知成功地進行研究。”他認為，我們對世界的認識是認知主體通過身體、身體活動、身體與環境的互動涌現出來的，是一種環境適應性的活動，身體—大腦—世界是一個功能性的動力耦合系統，三者是認知系統中的重要構成部分。與Goldman等人的具身認知觀不同，Clack同時肯定了認知主體的身體及其所處的環境對認知活動的意義。

Clack對“具身”涵義的解釋是：（1）機器人進行形態學的計算顯示了身體形態和生物力學在問題解決過程中的應用，所以人的身體也能以類似機器人計算的方式完成問題的解決，不一定需要大腦來執行。（2）身體起著構建信息流，創造和引出解決問題所需要的數據的重要作用。如一項身體研究表明，自我生成的運動增加了隱含在感官陣列中的信息量。（3）身體可以將外部工具和技術運用到問題解決當中，將工具和技術與身體結合起來延展和擴充認知。簡而言之，身體通過參與計算對認知做出貢獻，是認知加工的一個組成成分，發揮著將外部資源與內部生物機制聯系起來的機能作用。因此，認知本質上是具身的、嵌入的，但它們仍然“依賴于大腦的計算和表征”（Clack，1997）。Clack認為具身的研究不應該偏激地拒斥計算和表征，而應是以一種相容的方式理解、提煉、重構表征與計算，所以他的具身認知觀也被稱為“溫和具身派”。Clack提出，表征是以身體為中心的，面向行動的局部表征（即“行動導向的表征”），而不是表征計算范式上的表征——“關于環境全面而客觀的，與智能體行動無關的內部呈現，并且智能體的表征活動是以絕對空間為參照的 （何靜，2012）。”行動導向的表征是“同時對世界的特征進行描述和對可能的行動進行規定的表征”（Clack，1997）。該表征通常指向有明確意圖的行動，所以我們無須再判斷表征信息的價值及其行動的相關性，也不必投入大量的時間和計算去建立關于環境全面的、客觀的概念表征，從而形成了“感知—行動”的認知回路，這無疑精簡了表征的內容和過程，大大降低了計算的復雜性，更是對傳統認知中“感知—模型—計劃—行動”這一經典認知回路的挑戰（張博，葛魯嘉，2017）。例如，你知道自己的咖啡杯是黃色的，當你想要使用時，你只需要形成關于“自己的那只咖啡杯的顏色是黃色的”內部表征，引導你拿起身邊顏色為黃色的物體便可，而無須建立關于咖啡杯完全的、詳細的概念表征模型后再按制定的行動計劃獲取自己的咖啡杯。這種內部表征是局部有效的（它無法幫助你找到其它顏色的咖啡杯），并且通常是以行動者為中心的。

再者，Clack提出具身認知接受的是宏大機制的假設（larger mechanism story）：身體和環境的方方面面可以并且時常形成一個更大的認知機制的有機組成部分（葉浩生，2017），認知不限于大腦中，既擴展到身體，也延展至環境。因此，宏大機制假設的核心主張是認知超越皮膚的界限，與環境融為一體。在此基礎上，Clack（1998）提出了“延展認知”的觀點，進一步強調了身體、技術、工具和環境條件等對認知的重要作用，認為外部世界的一些工具或環境也是人類認知主體和心靈的構成要素，他們并非孤立的、靜止的，這樣身體和心靈得到延展，從而消除了身體、心靈和世界的根本界限，進一步拓展了“具身認知”。Hurley（1998）對腦裂病人的研究為延展認知提供了實證的支持，他發現腦裂的病人仍然可以通過利用環境因素實現兩個腦半球的信息共享，以獲取一致的意識經驗，知覺、行為和環境之間是緊密連接的。“腹腦”的存在也說明了認知不限制于頭顱，我們似乎也用內臟、骨骼、肌肉進行“思考”，身體的這些非神經部分在認知加工中起著重要的作用 （費多益，2010b）。在日常生活中，盲人通過手杖來拓展他的認知范圍，手杖、身體和認知耦合在一起，手杖成為了其認知的一部分。我們進行數學計算時，會利用紙和筆等環境支持物來進行，紙和筆不僅是思維的工具，更成為了思維的一部分。

Clack的具身認知觀強調身體是認知的重要組成部分，身體是連接外部環境信息和內部心理機制的橋梁，認為傳統認知科學忽視了認知系統在運作和實現過程之中必然要依賴的媒介因素 （身體）、非生物要素（技術、工具）以及環境條件，割裂了心智與世界之間的聯系。再者，認知依賴于計算和表征，但表征與被表征之間的關系并非任意的、武斷的，而是行動導向的，以身體為中心的局部表征，并且身體與環境的互動限制了信息加工方式，這不僅精簡了計算程序，還重構了表征的意義。最后，把認知延展到環境和世界，認為整個認知活動發生在身體—大腦—世界的動態耦合系統之中，外部環境影響了認知，認知部分地由外部環境決定，考慮到了環境因素對認知的貢獻。

4 溫和的具身認知：傳統認知的繼承與發展

具身認知的研究反對傳統認知科學中身心可分離的原則，強調身體在認知活動中的重要作用，引起了人們對認知和心智問題以及身心關系的重新思考，成為了一個焦點論題，代表了認知心理學研究中的一個新取向。然而，在具身認知研究領域中，學者們對于傳統認知科學中表征計算的去留問題存在很大的爭議。Valera，Thompson 和 Rosch（1999）主張取消表征和計算，認為傳統科學認知中計算的、表征的和符號的觀點都是錯誤的，身體才是意義產生的惟一途徑，這一徹底反表征反計算的激進做法被稱為“激進具身派”。他們認為認知是一個生成過程，是個體在發展和成熟過程中通過身體活動參與到世界，在與世界交互作用的過程中耦合而成的，所以不需要一個“累贅”的表征作為中介。“激進具身派”的支持者認為身體—大腦—世界的動態耦合系統足以產生認知，該動態系統不是補充而是從根本上取代傳統認知科學作為解釋工具。

Goldman和Vignemont的身體形式表征和Clack的具身認知觀既反對傳統認知中無意義的抽象符號表征和計算，也反對在認知過程中對計算和表征作用的忽視。為了彌補傳統認知身心分離的缺陷，兩者都試圖對計算表征范式進行改良和擴展，所以被稱為“溫和具身派”。前者認為具身認知是對一些代表身體部位或身體狀態主要或根本功能的“身體形式”進行加工和表征，各種不同身體形式或身體編碼的心理表征在認知過程中扮演著重要的因果角色，并且獲得了許多來自認知神經科學研究的支持。身體形式的復用克服了傳統認知中轉換表征 （將感官經驗轉換為抽象的“非模態化的”符號表征）和無法對共情、情緒等社會認知進行解釋的缺陷，鏡像神經元的發現更為其提供了神經生物學的證據。后者認為身體—大腦—世界是一個動態耦合系統，三者是整個認知系統中的重要構成部分，“動力系統為計算表征范式增加了一個時間性的、動態的具身向導（姜宇輝，2010），”即“行動導向的表征”。 用“感知—行動”的認知回路取代“感知—模型—計劃—行動”的認知回路，這不僅使表征和計算的內容有了身體的特色，更簡化了表征的內容和過程，還進一步說明了認知活動是在大腦、身體和世界的互動協作中完成的。顯然，Goldman和Vignemont的身體形式表征和Clack的具身認知觀是在批判中繼承傳統認知中的計算和表征，不僅彌補了傳統認知的不足，更促進了當代認知科學的發展。

當然，我們也不能忽視兩者在具身認知研究中存在的不足。首先，身體形式表征認為只有使用身體形式作為表征和加工內容的認知才是具身認知，把解剖學上的身體和身體活動（行動和手勢）等對認知的影響排除在外，并忽略環境因素的作用。其次，對身體形式劃分的特異性標準仍備受爭議 （陳波，陳巍，丁峻，2010），同時不少研究證實了認知主體的身體動作影響著其自身的知覺和判斷 （Chandler＆Schwarz， 2009；Blaesi ＆ Wilson， 2010）。 因此，身體對認知的影響不止于身體形式，Goldman把身體形式作為統一的和全面的解釋具身認知概念的方法過于武斷。在Clack的具身認知觀中，認知的延展使得與大腦中進行的過程有著相同功能的外部過程也成為了認知的一部分，忽略了內部過程與外部過程之間的差異性。如記憶的首因效應和近因效應會發生在人大腦內部的記憶中，但外部過程如Clack書中的奧托筆記本中的信息存儲不會出現這些效應（于小晶，李建會，2014），這無疑是對延展認知合理性的挑戰。此外，對于Clack具身認知思想中的耦合構成（Rupert， 2004）、心靈延展的無限性（Adams＆ Aizawa，2008）等問題人們也提出了許多質疑。

5 結語

盡管“激進具身派”對人、心智、認知和世界關系的思考優于“溫和具身派”，但更多只是基于哲學意義的觀點，缺乏相應的解釋性語言，并且對傳統認知科學完全取代的說法過于偏激，無視了傳統認知心理學對認知科學發展的積極作用。相反，“溫和具身派”提出的理論主張似乎更適用于當代認知科學的研究，更具有現實意義。身體形式的表征補充了傳統認知中表征主義的內容，使表征計算的內容不再是那些無意義的抽象符號；身體形式表征的復用很好地解釋了新的認知的形成和發展問題，擺脫了傳統認知中難以對“信息如何轉換為符號”進行解釋的困境；行動導向的局部表征則實現了表征的內容和過程的簡化，大大降低了表征計算的復雜性；認知是身體—大腦—世界的動態耦合系統中的涌現，充分考慮了身體、環境以及環境與身體的互動對認知的影響，拓寬了認知的范圍。由此可見，溫和具身認知無論在理論上，還是在經驗上都是可行的。它整合了非具身和具身機制并恰當運用了兩者的長處，所以我們有理由相信溫和的具身認知是對傳統認知的傳承與發展。

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