温和具身认知的产生与发展

易仲怡 杨文登

（广州大学教育学院，广州 510006）

1 引言

传统的认知科学认为如果把人比作计算机，那么认知就是符号性表征的计算、操纵和加工，身体的感觉和运动系统仅仅起到一种传入和输出的作用。换句话说，认知凌驾于身体之上，认知的产生无关于身体，心智是“无身”的心智。然而自20世纪80年代中期以来，关于认知的“具身”或“具身性”问题的讨论日趋激烈。认知与身体的关系备受关注，心理学、神经科学和认知科学的学者们在认知是如何具身的，心智在多大程度上依赖身体，具身认知观的提出到底是对“无身”传统认知的替代还是继承发展等问题上展开了辩论，形成了“激进具身派”和“温和具身派”两足鼎立之势。前者认为传统认知符号的、表征的、计算的观念是错误的，强调具身认知非计算和非表征的本质；后者则认为计算表征在具身认知框架下仍具有价值和意义，对身体和世界的关注是对传统认知的改良和拓展。而本文的重点是对温和具身认知中身体形式和身体机能主义的观点和现实意义进行初步的探讨，让读者对什么是“温和具身认知”有一个更清晰的认识。

2 “无身”的传统认知及其困境

现代西方哲学的奠基人笛卡尔提出的 “身心二元论”对科学心理学的发展产生了深远的影响。他从认识论、方法论的角度对身体和心灵的关系进行思考，提出了“我思故我在”的哲学命题，认为“我”是一个纯粹的、不依赖于肉体、和肉体无关的独立的精神实体，强调思维第一性和身体次要性的原则。他说：“我们的心灵有一个完全独立于身体的本性，因此也不会与身体同死，心灵是不会被毁灭的（冒从虎，王勤田，张庆荣，2008）。”传统的认知科学接受了身心二元论的思想，用计算机模拟人工智能对人类认知进行探索。它把人看作计算机，认为认知过程就是利用个体先天或后天获得的理性规则，对大脑接收的数据或符号进行计算、操纵和加工 （叶浩生，2017）。这一时期的认知心理学主要有以下三个特点：（1）计算主义，认为大脑的思维过程就是一种符号运算，认知的本质就是计算；（2）表征主义，认为认知是基于符号表征的过程，外部信息通过感觉器官被转换成无意义的抽象符号，这些符号表征了外部事物，人脑依据一定的规则对这些符号进行操纵和加工以完成思维 （Taylor，Lord，＆ Bond，2009）；（3）机能主义，认知机制的关键在于心理状态在整个机体活动中所起的作用或功能而非内部的神经状态，不涉及这种状态所依赖的物理“载体的本身”，感觉和运动系统只是信息传入和输出的“搬运工”。简而言之，认知就是计算，计算操作符号，符号始于对脑的输入、终于脑的输出，所以认知只发生在脑中，而认知科学只需要关注脑本身，无须考虑身体的作用，认知是脱离身体的、“无身”的，这与灵魂独立于身体的二元论观点相一致。

符号加工这种带有机械主义倾向的计算机隐喻做法，不断受到学界的质疑。随着神经科学的发展，认知科学家开始借用神经网络模型来替代认知的计算机模拟，联结主义取代符号加工主义成为认知心理学的主流。联结主义把认知比作神经网络加工系统，认为认知活动是从大量简单单元的相互作用中产生的，这些单元联结在一起组成神经网络，对信息进行并行分布式的加工处理，把认知活动视为“大脑模拟”。神经网络模型似乎更贴合于人的大脑结构，在一定程度上克服了计算机模拟的机械主义倾向。然而，其核心仍与符号加工主义一致：两者都认为认知就是计算活动，并且可同时运行于物理装置或生物大脑（费多益，2010a）。显然，传统的认知心理学将认知视为大脑中枢神经系统中感觉输入和运动输出的信息加工过程，不涉及身体和环境。然而，对人的认知活动的研究，如果不考虑人的身体，脱离环境，注定经受不住历史的检验，并落入“唯我论”的圈套。再者，在神经科学水平上，并没有任何证据证明神经系统具备将真实事件转换成抽象符号的能力，那么对于输入的信息如何进行符号的转换成为了传统认知科学无法解释的难题（叶浩生，2013）。在现实生活中，传统认知心理学的局限性也日渐暴露，在人类发展中进行的适应性活动、意义的建构等问题上都难以做出解释，在涉及欲望、需求、情绪等的问题上更是无能为力（李其维，2008）。

3 身体的回归：认知的温和具身

具身指心智和认知与具体身体密切相关，它们之间有着内在和本质上的关联 （李恒威，盛晓明，2006）。具身思想的提出有深刻的哲学渊源。释义学家海德格尔最早提出 “人在世界中的存在 （beingin－the－world）先于一切认识和理解”的哲学观点，并用“我在，故我思”来反驳笛卡尔“我思，故我在”的身心二元论，认为人的存在超越了主客观的区分，是一个整体的现象。知觉现象学家梅洛·庞蒂（2001）的观点是具身思想最直接的体现之一，他认为：“身体本身在世界中，就像心脏在机体中：身体不断地使可见的景象保持活力，内在地赋予它生命和供给它养料，与之形成一个系统……如果不通过身体的体验，个体就不可能理解物体的统一性。”受释义学和现象学思想的影响，心理学家杜威和詹姆森的机能主义也涉及到具身的思想。杜威认为把经验和理性分开是错误的，一切理性思维都是以身体经验为基础的。詹姆森的情绪理论认为：“身体的变化直接跟随着对现存事物的知觉，当它们发生时，我们对这一变化的感觉即是情绪。”这明确指出了身体在情绪形成过程中的重要作用。”此外，儿童心理学家皮亚杰的发生认识论提出，人的认识起源于外部活动及外部活动内化成为可逆的运算活动（内心活动），这种强调认知对外部活动的依赖性的观点也体现了具身的思想（叶浩生，2017）。随着具身思想在心理学研究中的渗透，认知科学家逐渐意识到传统认知心理学身心分离的狭隘，认为应该将对认知的理解置于身体的关系背景中，甚至投放到身体与环境的互动中，第二代认知科学——具身认知观应运而生。

3.1 身体图式表征：身体对认知的真正贡献

具身认知强调认知对身体的依赖，但学界对于具身认知概念的解释众说纷纭。学者Goldman和Vignemont（2009）对具身化的概念提出了“身体解剖学”“身体活动”“身体内容”和“身体形式”等四个较为系统全面的解释。然而，他们认为身体解剖学和身体活动（行动和手势）并不是认知过程中重要的或构成性的因素，因为传统计算机隐喻认知并没有否认解剖学上的身体和身体活动这些“琐碎”的因素对知觉的影响，而身体内容不过是对身体形式的铺垫。因此他们认为对具身认知概念惟一最有希望的解释是：身体形式表征（body－formatted representation），即身体形式或身体编码在认知活动中扮演着重要的因果性角色。

Goldman和Vignemon提出，不是所有认知都是具身的，只有在认知活动中使用一些与身体相关的编码或形式作为表征和加工的内容时，该认知才是具身的。在具身认知的研究框架下，Goldman和Vignemon不反对传统认知科学的表征和计算，而是对表征的含义进行了改良和拓展，因此被称为“温和具身派”。两人假设心理编码主要用于形成主体身体状态和身体活动的内部感受或指令的表征，即身体形式表征。身体形式表征之所以是具身的，并不是因为它们代表了特定的身体部位或身体状态，如个体肌肉、关节和肢体部分的状态，而是因为它们属于一个内部表征系统，代表着个体身体部位和身体状态的主要或根本的功能（Goldman，2012）。另外，许多身体编码在认知科学 （尤其是认知神经科学）中被默认，如神经外科专家Wilder Perfield及其同事对人类大脑皮质结构进行的系列研究发现，特定皮质区域会对身体进行有组织的表征，而对于躯体感觉和运动加工，人体的身体表面和皮质区域之间存在一种地形上的对应关系，即拓扑地形图（Canavero，2009）。Gazzaniga 和 Mangun（2014）也提出当刺激身体表面产生经验表征时，神经基质构成了躯体感觉皮层的一个拓扑映射区域，这个映射为身体表面提供了点对点表征：手、躯干、腿等的身体特定部位与皮层区域之间的体感皮层定位。

Goldman（2012）认为具身认知之所以成为人类重要的和普遍的认知，是因为两点：（1）身体形式是认知的重要组成部分；（2）身体形式被复用于许多认知任务，包括社会认知任务。因此，这里的具身认知观接受的是Anderson（2010）提出的神经复用假设，认为不同脑区所承载的认知功能并非单一的，最初为了一个认知目的而建立的低级神经回路在进化或个体发展中被突破（开发、回用、复用），用于支持新的不同的高级认知功能的发展，新的认知功能被整合到已形成的脑区，而这些脑区（或低级神经回路）仍可以继续保留其原有的功能。如布洛卡区不仅涉及语言加工，还涉及动作相关和与图像相关的加工，如动作准备、动作排序、动作识别和想象。因此，神经复用理论的核心是低级神经回路可用于或复用于各种不同的认知任务和领域，反对传统认知科学脑功能模块说中不同脑区承载不同的认知功能的观点。神经复用假设得到了许多实证研究的支持，如Pulvermuller（2005）让被试听“lick（舔）”、“pick（选）”等词语时，发现其运动皮层得到激活，被试在语言理解中使用了运动控制相关的神经回路。根据神经复用假设，早期形成的用于表征主体身体状态和身体活动的内部感受或指令的神经回路，在进化或发展后期参与到更高级的认知功能中，完成多种新的认知任务。人类运动镜像神经元（Rizzolatti＆Sinigaglia， 2010）、情绪和感觉镜像神经元（Keysers， Gazzola，2010）的发现为此提供了有力的证据。镜像神经元是大脑皮层中一种特殊的感觉—运动神经元，在个体执行或观察特定动作时均能被激活，并且这种激活是基于对他人动作的内部模拟和动作意图的理解（Gallese， Rochat， ＆ Berchio， 2013）。也就是说，人的认知涉及的很可能是一系列关于身体知觉和运动状态的具身模拟的过程：即当镜像神经元被激活时，储存在这一区域的身体形式表征会以心理模拟的方式在头脑中重现，从而直接把握他人动作的意义，这很好地解释了人类共情（孙亚斌，王锦琰，罗非，2014）、情绪理解（张静，陈巍，2010）等社会认知问题。再者，这种代表个体身体部位和身体状态的根本功能的表征模拟原则，使概念知识的表征不再是与身体和情感无关的、无意义的抽象符号表征。

总的来说，以身体形式表征为核心的具身认知观认为：认知的本质也是计算，但计算加工的不是一些抽象的、与身体无本质联系的符号，而是一些代表身体部位或身体状态主要或根本功能的 “身体形式”，从本质主义的角度探究身体对认知的真正贡献，强调身体在解释认知活动中的重要性，驳斥了传统认知中“缸中之脑”的观点，同时改良和拓展了传统认知的表征主义，证明了表征计算保留的必要性。其次，身体形式的模拟复用促进了新的认知的形成和发展，摆脱了传统认知中难以对“信息如何转换为符号”进行解释的困境，所以Goldman（2012）认为：“身体形式（B－format）是一个统一的和全面的解释具身认知概念的方法。”

3.2 具身机能主义：延展的认知

对于认知的具身性问题，认知科学哲学家Clack（2008）也提出了自己的观点，“当我们将身体、环境和行动视为可有可无并予以忽视时，我们就不可能对认知成功地进行研究。”他认为，我们对世界的认识是认知主体通过身体、身体活动、身体与环境的互动涌现出来的，是一种环境适应性的活动，身体—大脑—世界是一个功能性的动力耦合系统，三者是认知系统中的重要构成部分。与Goldman等人的具身认知观不同，Clack同时肯定了认知主体的身体及其所处的环境对认知活动的意义。

Clack对“具身”涵义的解释是：（1）机器人进行形态学的计算显示了身体形态和生物力学在问题解决过程中的应用，所以人的身体也能以类似机器人计算的方式完成问题的解决，不一定需要大脑来执行。（2）身体起着构建信息流，创造和引出解决问题所需要的数据的重要作用。如一项身体研究表明，自我生成的运动增加了隐含在感官阵列中的信息量。（3）身体可以将外部工具和技术运用到问题解决当中，将工具和技术与身体结合起来延展和扩充认知。简而言之，身体通过参与计算对认知做出贡献，是认知加工的一个组成成分，发挥着将外部资源与内部生物机制联系起来的机能作用。因此，认知本质上是具身的、嵌入的，但它们仍然“依赖于大脑的计算和表征”（Clack，1997）。Clack认为具身的研究不应该偏激地拒斥计算和表征，而应是以一种相容的方式理解、提炼、重构表征与计算，所以他的具身认知观也被称为“温和具身派”。Clack提出，表征是以身体为中心的，面向行动的局部表征（即“行动导向的表征”），而不是表征计算范式上的表征——“关于环境全面而客观的，与智能体行动无关的内部呈现，并且智能体的表征活动是以绝对空间为参照的 （何静，2012）。”行动导向的表征是“同时对世界的特征进行描述和对可能的行动进行规定的表征”（Clack，1997）。该表征通常指向有明确意图的行动，所以我们无须再判断表征信息的价值及其行动的相关性，也不必投入大量的时间和计算去建立关于环境全面的、客观的概念表征，从而形成了“感知—行动”的认知回路，这无疑精简了表征的内容和过程，大大降低了计算的复杂性，更是对传统认知中“感知—模型—计划—行动”这一经典认知回路的挑战（张博，葛鲁嘉，2017）。例如，你知道自己的咖啡杯是黄色的，当你想要使用时，你只需要形成关于“自己的那只咖啡杯的颜色是黄色的”内部表征，引导你拿起身边颜色为黄色的物体便可，而无须建立关于咖啡杯完全的、详细的概念表征模型后再按制定的行动计划获取自己的咖啡杯。这种内部表征是局部有效的（它无法帮助你找到其它颜色的咖啡杯），并且通常是以行动者为中心的。

再者，Clack提出具身认知接受的是宏大机制的假设（larger mechanism story）：身体和环境的方方面面可以并且时常形成一个更大的认知机制的有机组成部分（叶浩生，2017），认知不限于大脑中，既扩展到身体，也延展至环境。因此，宏大机制假设的核心主张是认知超越皮肤的界限，与环境融为一体。在此基础上，Clack（1998）提出了“延展认知”的观点，进一步强调了身体、技术、工具和环境条件等对认知的重要作用，认为外部世界的一些工具或环境也是人类认知主体和心灵的构成要素，他们并非孤立的、静止的，这样身体和心灵得到延展，从而消除了身体、心灵和世界的根本界限，进一步拓展了“具身认知”。Hurley（1998）对脑裂病人的研究为延展认知提供了实证的支持，他发现脑裂的病人仍然可以通过利用环境因素实现两个脑半球的信息共享，以获取一致的意识经验，知觉、行为和环境之间是紧密连接的。“腹脑”的存在也说明了认知不限制于头颅，我们似乎也用内脏、骨骼、肌肉进行“思考”，身体的这些非神经部分在认知加工中起着重要的作用 （费多益，2010b）。在日常生活中，盲人通过手杖来拓展他的认知范围，手杖、身体和认知耦合在一起，手杖成为了其认知的一部分。我们进行数学计算时，会利用纸和笔等环境支持物来进行，纸和笔不仅是思维的工具，更成为了思维的一部分。

Clack的具身认知观强调身体是认知的重要组成部分，身体是连接外部环境信息和内部心理机制的桥梁，认为传统认知科学忽视了认知系统在运作和实现过程之中必然要依赖的媒介因素 （身体）、非生物要素（技术、工具）以及环境条件，割裂了心智与世界之间的联系。再者，认知依赖于计算和表征，但表征与被表征之间的关系并非任意的、武断的，而是行动导向的，以身体为中心的局部表征，并且身体与环境的互动限制了信息加工方式，这不仅精简了计算程序，还重构了表征的意义。最后，把认知延展到环境和世界，认为整个认知活动发生在身体—大脑—世界的动态耦合系统之中，外部环境影响了认知，认知部分地由外部环境决定，考虑到了环境因素对认知的贡献。

4 温和的具身认知：传统认知的继承与发展

具身认知的研究反对传统认知科学中身心可分离的原则，强调身体在认知活动中的重要作用，引起了人们对认知和心智问题以及身心关系的重新思考，成为了一个焦点论题，代表了认知心理学研究中的一个新取向。然而，在具身认知研究领域中，学者们对于传统认知科学中表征计算的去留问题存在很大的争议。Valera，Thompson 和 Rosch（1999）主张取消表征和计算，认为传统科学认知中计算的、表征的和符号的观点都是错误的，身体才是意义产生的惟一途径，这一彻底反表征反计算的激进做法被称为“激进具身派”。他们认为认知是一个生成过程，是个体在发展和成熟过程中通过身体活动参与到世界，在与世界交互作用的过程中耦合而成的，所以不需要一个“累赘”的表征作为中介。“激进具身派”的支持者认为身体—大脑—世界的动态耦合系统足以产生认知，该动态系统不是补充而是从根本上取代传统认知科学作为解释工具。

Goldman和Vignemont的身体形式表征和Clack的具身认知观既反对传统认知中无意义的抽象符号表征和计算，也反对在认知过程中对计算和表征作用的忽视。为了弥补传统认知身心分离的缺陷，两者都试图对计算表征范式进行改良和扩展，所以被称为“温和具身派”。前者认为具身认知是对一些代表身体部位或身体状态主要或根本功能的“身体形式”进行加工和表征，各种不同身体形式或身体编码的心理表征在认知过程中扮演着重要的因果角色，并且获得了许多来自认知神经科学研究的支持。身体形式的复用克服了传统认知中转换表征 （将感官经验转换为抽象的“非模态化的”符号表征）和无法对共情、情绪等社会认知进行解释的缺陷，镜像神经元的发现更为其提供了神经生物学的证据。后者认为身体—大脑—世界是一个动态耦合系统，三者是整个认知系统中的重要构成部分，“动力系统为计算表征范式增加了一个时间性的、动态的具身向导（姜宇辉，2010），”即“行动导向的表征”。 用“感知—行动”的认知回路取代“感知—模型—计划—行动”的认知回路，这不仅使表征和计算的内容有了身体的特色，更简化了表征的内容和过程，还进一步说明了认知活动是在大脑、身体和世界的互动协作中完成的。显然，Goldman和Vignemont的身体形式表征和Clack的具身认知观是在批判中继承传统认知中的计算和表征，不仅弥补了传统认知的不足，更促进了当代认知科学的发展。

当然，我们也不能忽视两者在具身认知研究中存在的不足。首先，身体形式表征认为只有使用身体形式作为表征和加工内容的认知才是具身认知，把解剖学上的身体和身体活动（行动和手势）等对认知的影响排除在外，并忽略环境因素的作用。其次，对身体形式划分的特异性标准仍备受争议 （陈波，陈巍，丁峻，2010），同时不少研究证实了认知主体的身体动作影响着其自身的知觉和判断 （Chandler＆Schwarz， 2009；Blaesi ＆ Wilson， 2010）。 因此，身体对认知的影响不止于身体形式，Goldman把身体形式作为统一的和全面的解释具身认知概念的方法过于武断。在Clack的具身认知观中，认知的延展使得与大脑中进行的过程有着相同功能的外部过程也成为了认知的一部分，忽略了内部过程与外部过程之间的差异性。如记忆的首因效应和近因效应会发生在人大脑内部的记忆中，但外部过程如Clack书中的奥托笔记本中的信息存储不会出现这些效应（于小晶，李建会，2014），这无疑是对延展认知合理性的挑战。此外，对于Clack具身认知思想中的耦合构成（Rupert， 2004）、心灵延展的无限性（Adams＆ Aizawa，2008）等问题人们也提出了许多质疑。

5 结语

尽管“激进具身派”对人、心智、认知和世界关系的思考优于“温和具身派”，但更多只是基于哲学意义的观点，缺乏相应的解释性语言，并且对传统认知科学完全取代的说法过于偏激，无视了传统认知心理学对认知科学发展的积极作用。相反，“温和具身派”提出的理论主张似乎更适用于当代认知科学的研究，更具有现实意义。身体形式的表征补充了传统认知中表征主义的内容，使表征计算的内容不再是那些无意义的抽象符号；身体形式表征的复用很好地解释了新的认知的形成和发展问题，摆脱了传统认知中难以对“信息如何转换为符号”进行解释的困境；行动导向的局部表征则实现了表征的内容和过程的简化，大大降低了表征计算的复杂性；认知是身体—大脑—世界的动态耦合系统中的涌现，充分考虑了身体、环境以及环境与身体的互动对认知的影响，拓宽了认知的范围。由此可见，温和具身认知无论在理论上，还是在经验上都是可行的。它整合了非具身和具身机制并恰当运用了两者的长处，所以我们有理由相信温和的具身认知是对传统认知的传承与发展。

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