因此,我采用更加精确的情绪测量方法,重新进行了实验。这项研究后来被证明是具有开创性的。我们重新招募了志愿者。志愿者们走进了我在纽约州立大学帕切斯分校的实验室,我告诉他们这是一项关于大脑和情绪的实验,我们会请他们观看一些视频片段,与此同时会对他们的脑电活动进行测量。我为每位实验参与者戴上了一顶共有16只电极的电极帽(今天的电极帽电极多达256只),然后请他们在电视前面坐下。然后,我们播放了四段两三分钟长的视频——我们事先已经证明,其中的两段视频会引起积极的情绪,如欢乐与开心(一段是小狗在花丛中嬉戏,另一段是动物园中的大猩猩泡澡),而另两段视频则会引起消极的情绪,如厌恶与恐惧(我们从护理学院找来了小腿截肢手术和三级烧伤患者的视频)。在参与者观看这些视频时,我监测了他们头上的电极采集到的大脑信号。
参与者们所不知道的是,在一个看似扬声器的东西后面,有一个秘密摄像头。这正是我一位最重要的合作者大显身手的地方。保罗·艾克曼(Paul Ekman)是加州大学旧金山分校的一位心理学家,他对情绪的研究可能在当时的科学家中首屈一指。只有少数几位师长和同事对我的职业发展产生了关键的影响,而保罗正是他们中的一位。我第一次碰到他是在1974年。当时,国际神经心理学会(International Neuropsychological Society)的年会在旧金山举行。作为一名研究生,我被安排在会议期间做一个简短的报告。在那之前的两年里,我读过很多保罗的重要文章。我从这些文章中了解到,几种基本情绪的面部表情是全人类所共有的。换言之,来自不同文化背景的人们——可以是新几内亚和婆罗洲、日本、巴西(这些地方保罗都去过)及美国那样迥异的文化背景——在感到快乐(happiness)、悲伤(sadness)、愤怒(anger)、恐惧(fear)、厌恶(disgust)和惊讶(surprise)这六种基本情绪的时候(情绪风格也正好是六种,这纯属巧合),会出现同样的面部表情。这就是为什么新几内亚土著能够从巴黎人的脸上读出厌恶,秘鲁人能够从爱斯基摩人的脸上读出快乐,非洲南部的昆桑族(!Kung San)人可以在东京人的脸上读出恐惧、惊讶、悲伤或者愤怒。
根据这些发现,保罗(他是我认识的人当中最善于表达情绪的人之一,这恐怕不足为奇)为构成面部情绪符号的各种肌肉运动提出了一个非常详细的编码系统。要提出这样一个编码系统,首先要能够对44种独立的肌肉运动做出度量。现代人类的每一种面部表情,都可以分解为这44种运动的某种组合。为了提出这个编码系统,保罗学会了单独运动自己的每一块面部肌肉的本领。保罗不仅是一位了不起的科学家,他可能也是世界上最厉害的脸部运动员!为了从面部表情读出人们的情绪——往往是在生死攸关的问题上——公安部门、执法机构等都采用了这个编码系统。福克斯电视网在2009年1月推出的电视剧《别对我撒谎》(Lie to Me)让保罗的工作一下子进入了流行文化的视野。这部电视剧的灵感正是来自保罗的研究成果,剧组还聘请保罗担任该剧顾问。
保罗和我在旧金山初次见面的时候,我们聊了好几个小时,话题涉及情绪、神经科学在情绪研究上的应用前景,以及心理学的总体发展状况等。我们之间的合作始于20世纪80年代初的这项关于大猩猩和截肢手术视频的研究。我们用隐藏的摄像头把每位实验参与者的面部反应拍了下来并存在录影带上,同时用头皮上的脑电波传感器记录下了他们的脑电活动。保罗为实验参与者的面部动作进行了编码,记录下了不同的面部情绪符号出现和消失的精确时间。从这些表情则可以看出志愿者经历情绪峰值的时间。因此,根据脑电波输出结果上的时间标记(time stamp),我们就可以判断,与每一种面部动作同时出现的是哪一种脑电信号。通过这种方法,我们就可以了解快乐、恐惧与厌恶——那些视频会产生的情绪主要就是这三种——会引起怎样的神经机制(neural correlate)。
我们出师不利。看了小狗和大猩猩的视频他们肯定会露出微笑,这是不容置疑的。因此,我们起初关注的是与这些笑容同时出现的脑电活动。不过在微笑出现的那几秒钟,脑电活动水平与基准水平——也就是当实验参与者观看彩色电视测试图,情绪处于零唤起状态时的脑电活动水平——并无明显不同。这个结果令我错愕。视频观看者面带微笑、感到快乐和愉悦时的大脑活动水平,怎么会与他们没有任何情绪反应时一样?我当时以为这可能是因为我们从头皮处记录大脑活动的方法还不够成熟。抑或是有其他原因:一些冷嘲热讽的学界前辈已经对我的整个研究方法表示过怀疑,难道他们真的是对的?以为将电极贴在头皮上我就可以窥探到大脑情绪机器的奥秘,这真的只是南柯一梦?
后来我记起了19世纪法国解剖学家杜兴·德·布伦(Guillaume Benjamin Armand Duchenne de Boulogne)的一些经典研究。杜兴发现,当人们真正因为感到快乐而微笑的时候,除了嘴部和颊部肌肉会动之外,眼部肌肉也会动。这会在微笑者的眼角形成皱纹。在你下次跟人聊天的时候,可以尤其注意一下这些地方。如果一个人微笑的时候他的眼角没有出现皱纹,那他的微笑就并非发自内心,而是出于礼貌。眼角出现了皱纹则说明这个人的微笑不是硬挤出来的,而是真正感到了高兴和愉悦。正如杜兴在他1862年的杰作《人类面相机制》(Mécanisme de la Physionomie Humaine)中所写的那样:“眼部附近的肌肉是不受意志控制的,只有真正的情感才能让它发挥作用。”
保罗之前对微笑的编码工作完全是基于颊部(颧部)肌肉的变化。微笑时,颧肌收缩,从而将唇角向耳朵方向牵引。与这些肌肉运动相伴随的大脑活动毫无规律可言。一些实验参与者在颧部提起,发出真心的微笑时,他们的左前额区活动水平出现了尖峰脉冲(spike),而另一些参与者微笑时却并没有呈现出任何可识别的模式。
然而,杜兴已经告诉我们,要判断一个人是不是真正感到快乐,你应该去看他的眼睛,而不是去看他的嘴或者面颊。因此,我们开始重新研究记录志愿者面部反应的录影带。这次,保罗同时依据眼部肌肉与颧部肌肉——两者同时运动才能产生我们接下来所谓的“杜兴微笑”——对微笑进行了编码。果然,这次数据终于规矩了起来,变得靠谱了。将面部表情与脑电波活动进行比对,我们发现:与出现非杜兴微笑或者毫无面部表情(此即基准状态)时相比,当志愿者出现杜兴微笑时,他们的脑电波活动模式呈现出更明显的左前额激活(较之右前额)。在一项后续研究中,我们请实验参与者在不看视频的情况下微笑,既可以仅仅动用颊部肌肉,也可以颊肌、眼肌并用。只有当两处肌群同时工作时,我们才能观察到更明显的左脑激活模式。[20]依照常情,只要主动地发出会心的微笑,一个人就会感觉更快乐。而我们的发现为此提供了支持,而且还有大脑数据作为证据。
终于发现了积极情绪和消极情绪的大脑机制,当时的兴奋现在仍记忆犹新。这些活动不是发生在脑干和边缘系统(不具备认知机能的原始区域)中,而是在高贵的前额皮质中发生的,这让我隐约感到我们将引起科学界的轰动。心理学对大脑与情绪的思考非常有限,而且心理学已经得出结论:下丘脑等边缘系统结构对情绪的产生起着主要作用。(当科学家把小白鼠的下丘脑摘除之后,小白鼠出现了情绪异常。这个实验各位想必还记得。)然而我们指认的却是前额皮质。科学家过去认为,前额皮质是人类理性的所在地,将我们与较“低等”的动物区别开来的认知机能,如筹划、智慧、理性等,即由前额皮质控制。但我们却认为,前额皮质还掌管着我们人类的情绪——心理学在理性与情绪之间构筑的壁垒其实毫无根据。