关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑订阅以支持我们屡获殊荣的新闻报道。 订阅。购买订阅有助于确保关于塑造我们当今世界的发现和思想的重大故事的未来。
十八年前，在意大利帕尔马大学的一个实验室里，一位名叫贾科莫·里佐拉蒂的神经科学家和他的研究生正在记录一只猕猴大脑中神经元的电活动。这是一项典型的神经生理学研究：细针电极通过猴子头骨上切开的小窗口插入猴子的头部；电极尖端放置在被称为前运动皮层的脑区内的单个神经元中。当时，已知前运动皮层参与运动的规划和启动，正如里佐拉蒂所预料的那样，当猴子移动手臂抓住物体时，电极发出信号表明前运动神经元正在放电。然后，由于忘记关闭设备，里佐拉蒂和他的团队去吃午饭了。
那天午饭后发生了一次意外的发现。里佐拉蒂的一位研究生决定吃冰淇淋作为甜点，他当着连接着电线的猴子的面吃冰淇淋。令他惊讶的是，即使猴子一动不动，电极突然开始发出信号，表明前运动皮层的细胞活动激增。
在往嘴里塞了更多食物后，科学家们确定，他们记录到的一些神经元在猴子做出某些动作时（比如把食物送到嘴边）以及当猴子看到别人做出类似动作时会放电。换句话说，这些神经元正在镜像观察到的动作：当猴子看到别人执行某个动作时，它的大脑似乎正在模拟神经活动，就像猴子自己在执行该动作一样。里佐拉蒂后来将这些神经元称为“镜像神经元”，他假设它们构成了一个大脑系统，负责我们理解他人行为的能力。我们了解我们的世界，是因为我们与它互动过，只有通过在我们的脑海中模拟这种互动，我们才能理解别人的行为。
1992 年，在冰淇淋事件发生近一年后，里佐拉蒂在一家小型神经科学期刊上发表了一篇简短的报告，描述了他对镜像神经元的发现。这篇论文基本上被忽略了。然后，大约四年后，他在《大脑》杂志上发表了更详细的发现报告，这引发了大量研究——过去十年发表了 300 多篇关于镜像神经元及其特性的论文。正如他在接受《纽约时报》采访时所解释的那样，“我们花了几年时间才相信我们所看到的东西。”
自里佐拉蒂 1996 年的论文发表以来，对灵长类动物和人类的研究支持了镜像神经元帮助我们理解观察到的行为的观点。一项灵长类动物研究发现，镜像神经元仅仅因动作的声音而被激活，例如撕纸的声音，而另一项研究发现，动作的心理表征足以引起镜像神经元的放电。这些都是重要的结果，因为它们表明镜像神经元对动作的意义做出反应，而不仅仅是对观察到的动作做出反应。
在人类中，对患有自闭症（以无法理解观察到的行为为特征的缺陷）的人进行的大脑成像研究表明，自闭症患者在观察动作时，前运动区域的活动比正常受试者少。最近，在一个戏剧性的例子中，表明镜像神经元在我们理解他人方面的重要性，患有镜像神经元区域皮质损伤的失用症患者难以识别手势（例如伸出拇指搭便车）是否执行正确。
德国蒂宾根大学的维托里奥·卡吉亚诺及其同事（里佐拉蒂是合著者）发表的一篇新的论文表明，镜像神经元也可能在帮助我们选择对观察到的行为做出适当反应方面发挥作用。使用与猕猴原始镜像神经元研究类似的方法，最新的论文发现，当猴子看到实验者抓住它够得着的物体时，一些镜像神经元会放电，而当猴子看到实验者抓住它够不着的物体时，另一些镜像神经元会放电。似乎这些镜像神经元对观察到的行为的反应不同，具体取决于该行为发生在离猴子多远的地方。
然后，论文的作者重复了实验，但做了一个重要的改变：他们在猴子面前放置了一堵齐颈高的墙壁，迫使动物做出一个中间动作——在这种情况下，是越过墙壁的动作——才能抓住任何物体。在这种情况下，之前仅对观察猴子够得着的动作做出反应的镜像神经元完全停止放电。而之前仅对观察猴子够不着的动作做出反应的镜像神经元现在则剧烈放电，无论实验者抓住哪个物体。镜像神经元不仅仅编码观察到的动作的距离，它们还在编码猴子是否可以在没有中间行为的情况下执行该动作。
当然，人们只能推测区分可以立即执行的动作和需要中间行为的动作的镜像神经元的行为后果。但是，该论文的作者提出了一个有趣的想法，即这种系统可能有助于我们选择自己的行为。如果镜像神经元通过模拟神经活动（就像我们在投篮一样）帮助我们理解篮球运动员投篮的动作，那么，如果我们手边没有篮球，它们可能会模拟出能让我们拿到球的行为——要求传球或抢篮板。这种神经模拟可能有助于我们决定如何最好地快速响应不断变化的事件。
确定人类中是否存在这种镜像神经元将需要更多的研究，使用间接方法，例如功能性脑成像。即便如此，这一发现表明镜像神经元如何将对他人行为的理解与我们自身行为的产生联系起来，这是确定导致里佐拉蒂的研究生在十八年前那个命运攸关的日子里在意大利吃冰淇淋的神经过程的关键一步。
您是科学家吗？您最近读过一篇想撰写的同行评审论文吗？那就联系“思维事项”编辑乔纳·莱勒，他是博客前额皮层和《普鲁斯特是一位神经科学家》一书的科学作家。他的最新著作是《我们如何决定》。