袁建新

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 哲學(xué)系，廣東 廣州 510642)

康德在《純粹理性批判》中聲稱，空間是先天的(apriori)直觀的形式，并不表象物自身的任何屬性，也不表象它們之間的關(guān)系，空間構(gòu)成一切經(jīng)驗(yàn)的可能性的先天條件，并不構(gòu)成物自身存在的根據(jù)。依照“空間這個(gè)概念的形而上學(xué)闡明”的第一闡明，空間不是借助于外部經(jīng)驗(yàn)得來(lái)的一種經(jīng)驗(yàn)性概念，空間表象獨(dú)立于經(jīng)驗(yàn)，不來(lái)自經(jīng)驗(yàn)[1]174。關(guān)于空間表象的非經(jīng)驗(yàn)起源的學(xué)說(shuō)，構(gòu)成康德“先驗(yàn)觀念論”的核心部分。1781年《純粹理性批判》出版以來(lái)的二百多年，哲學(xué)家們對(duì)如何理解康德的這一學(xué)說(shuō)爭(zhēng)論巨大，特別是，非歐幾何學(xué)和量子力學(xué)的產(chǎn)生，被多數(shù)哲學(xué)家和科學(xué)家認(rèn)為是對(duì)康德學(xué)說(shuō)的決定性反駁。然而，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者約翰·歐基夫(John O’Keefe)創(chuàng)始的認(rèn)知地圖理論及近年來(lái)的一系列重要實(shí)驗(yàn)卻證明了康德學(xué)說(shuō)的正確性。在《康德和海馬》一文中，John O’Keefe試圖證明，非歐幾何學(xué)和量子力學(xué)不僅未反駁康德的這個(gè)學(xué)說(shuō)，而且證明了該學(xué)說(shuō)的正確性[2]45-51。而且，John O’Keefe等還從康德的空間表象的先天性思想出發(fā)來(lái)建立其影響深遠(yuǎn)的認(rèn)知地圖理論。John O’Keefe的工作是從認(rèn)知科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)上對(duì)康德哲學(xué)思想的重要發(fā)展。這與國(guó)內(nèi)學(xué)者徐英瑾、劉曉力試圖通過(guò)認(rèn)知科學(xué)的成就來(lái)證明康德倫理學(xué)的錯(cuò)誤完全相反。本文不能對(duì)二位學(xué)者的觀點(diǎn)作系統(tǒng)回應(yīng)，只是試圖通過(guò)對(duì)被視為認(rèn)知科學(xué)研究的經(jīng)典的認(rèn)知地圖理論的康德哲學(xué)之根基的分析，以表明認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展不僅支持康德的空間表象的先天性學(xué)說(shuō)，而且，以實(shí)證科學(xué)的成就證明了康德學(xué)說(shuō)的正確性。本文分三部分論述這一點(diǎn)。第一部分分析認(rèn)知地圖理論的康德哲學(xué)之根；第二部分分析神經(jīng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究對(duì)認(rèn)知地圖理論及康德的空間表象的先天性學(xué)說(shuō)的證實(shí)；第三部分表明，只有聯(lián)系康德的心靈具身性思想，才能揭示康德學(xué)說(shuō)與認(rèn)知地圖理論的生物學(xué)上的共同根據(jù)，并簡(jiǎn)要指出我們需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。

一、認(rèn)知地圖理論的康德哲學(xué)之根

1978年，John O’Keefe和納德拉(Nadel)合作出版了日后成為認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和心理學(xué)的經(jīng)典的《視為一種認(rèn)知地圖的海馬》一書(shū)。兩人在書(shū)中系統(tǒng)地闡述了認(rèn)知地圖理論[3]5。認(rèn)知地圖理論研究的主要問(wèn)題是空間的本性及包括人類在內(nèi)的動(dòng)物在空間中的導(dǎo)航問(wèn)題(navigational problem)?；谠撃康?，John O’Keefe和Nadel將解決動(dòng)物和人類的空間導(dǎo)航問(wèn)題置于歷史的和哲學(xué)的語(yǔ)境中，特別是訴求于杜爾曼(Tolman)的認(rèn)知地圖觀念與康德的空間的先天綜合觀念，來(lái)闡述其認(rèn)知地圖理論。Tolman的認(rèn)知地圖概念，特別是康德的空間思想構(gòu)成了John O’Keefe和Nadel提出的認(rèn)知地圖理論的根基。就Tolman理論的影響而言，John O’Keefe和Nadel承認(rèn)：“Tolman等對(duì)動(dòng)物在簡(jiǎn)單的和復(fù)雜的迷宮中的位置學(xué)習(xí)的研究中，認(rèn)知地圖概念逐漸流行開(kāi)來(lái)。不過(guò)，這些研究者未能提供出對(duì)認(rèn)知地圖概念的一種恰當(dāng)?shù)男问交矝](méi)有研究者將認(rèn)知地圖概念轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)元的術(shù)語(yǔ)(neural teams)?！盵3]62可見(jiàn)，John O’Keefe和Nadel接受了Tolman的“認(rèn)知地圖”概念，并將這一形式化的概念發(fā)展為具有神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)的認(rèn)知地圖理論，并通過(guò)神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)、活動(dòng)、功能和機(jī)制賦予認(rèn)知地圖概念以內(nèi)容，由此，兩人革命性地將動(dòng)物的空間導(dǎo)航問(wèn)題轉(zhuǎn)化為腦中神經(jīng)元的物質(zhì)活動(dòng)問(wèn)題。與Tolman的影響相比，康德的空間思想對(duì)John O’Keefe和Nadel的認(rèn)知地圖理論的影響更全面而深刻。這不僅體現(xiàn)在康德的空間表象的先天性學(xué)說(shuō)構(gòu)成認(rèn)知地圖理論的哲學(xué)基礎(chǔ)，而且體現(xiàn)在該理論的基本學(xué)說(shuō)的核心內(nèi)容之中。下面分別做出分析。

(一)康德的空間表象的先天性學(xué)說(shuō)構(gòu)成認(rèn)知地圖理論的哲學(xué)基礎(chǔ)

對(duì)此，我們通過(guò)分析John O’Keefe和Nadel創(chuàng)立認(rèn)知地圖理論的《視為一種認(rèn)知地圖的海馬》一書(shū)導(dǎo)論部分就能清楚地看出這一點(diǎn)。

在該書(shū)導(dǎo)論部分，John O’Keefe和Nadel通過(guò)對(duì)哲學(xué)和科學(xué)史上關(guān)于空間本性的兩種理論的分析，來(lái)支持康德的空間表象的先天性理論，并在此基礎(chǔ)上提出其認(rèn)知地圖理論。這兩種理論就是絕對(duì)空間理論和相對(duì)(或關(guān)系的)空間理論。兩人指出，非歐幾何學(xué)和相對(duì)論的發(fā)展對(duì)理解物理空間和心理空間具有重要影響，其結(jié)果是，多數(shù)思想家認(rèn)同空間的關(guān)系論，拒絕絕對(duì)空間理論，他們并且試圖從有機(jī)體(動(dòng)物)與外部對(duì)象及其關(guān)系的相互作用中衍生出的空間的心理學(xué)概念。兩人明確反對(duì)相對(duì)(或關(guān)系的)空間理論，支持康德的絕對(duì)空間理論。兩人認(rèn)為，絕對(duì)空間是原初的，其精心制作并不依賴于在先的相對(duì)空間的概念，而是一種類似康德的先天直觀的絕對(duì)空間框架[3]1。基于這一立場(chǎng)，John O’Keefe和Nadel在《視為一種認(rèn)知地圖的海馬》的第一章聯(lián)系科學(xué)和哲學(xué)史具體分析了近現(xiàn)代科學(xué)和哲學(xué)史上關(guān)于空間本性的關(guān)系論和絕對(duì)論、經(jīng)驗(yàn)論和先天論的主要代表人物(包括牛頓、萊布尼茨、貝克萊、康德、詹姆斯、格式塔心理學(xué)家以及現(xiàn)代心理學(xué)的著名人物皮亞杰、胡爾和吉布松等)的觀點(diǎn)及其對(duì)研究動(dòng)物的空間表象和空間導(dǎo)航的影響[3]5。兩人指出，關(guān)于空間本性的經(jīng)驗(yàn)論和關(guān)系論在20世紀(jì)70年代以前占據(jù)主流地位，除Tolman等少數(shù)心理學(xué)家外，大多數(shù)心理學(xué)家拒絕康德的空間的先天綜合本性的理論，由此導(dǎo)致在20世紀(jì)60年代之前，關(guān)于認(rèn)知地圖的天賦性理論及與此相關(guān)的心靈地圖(mental maps)概念，在心理學(xué)界幾乎完全為行為主義等主流心理學(xué)理論所拒絕。這導(dǎo)致以下結(jié)果：不管是關(guān)于空間起源的嚴(yán)格的經(jīng)驗(yàn)主義方法還是空間的關(guān)系論，因拒絕康德的空間的先天論及非經(jīng)驗(yàn)起源的統(tǒng)一的空間框架的學(xué)說(shuō)，由此不僅不能解釋包括人類在內(nèi)的不同有機(jī)體的空間導(dǎo)航能力(這些能力天賦地呈現(xiàn)出來(lái)，并在有機(jī)體開(kāi)始生存活動(dòng)時(shí)就可得到)，而且，基于經(jīng)驗(yàn)主義和空間的關(guān)系論所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都與神經(jīng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和邏輯不一致。兩人認(rèn)為，這要求我們?nèi)ふ医y(tǒng)一的空間知覺(jué)的神經(jīng)元的相關(guān)性，將“統(tǒng)一的絕對(duì)空間框架”這一概念奠基于腦中，“關(guān)于絕對(duì)空間的心理學(xué)觀念從關(guān)系空間或關(guān)系空間的世界衍生出來(lái)的觀念”的哲學(xué)立場(chǎng)都是錯(cuò)誤的[3]52。兩人由此表明認(rèn)知地圖理論必須建立在康德關(guān)于空間起源的先天論的基礎(chǔ)上：“在三維空間中客觀地表象世界的能力，即，建立認(rèn)知地圖的能力，必須是天賦的(innate)?！盵3]62兩人認(rèn)為，先天論者“假定某種空間知識(shí)先于具體經(jīng)驗(yàn)而可得到”的觀點(diǎn)正確，康德是先天論者，因?yàn)樗邮堋敖y(tǒng)一的空間框架是天賦的”這一觀念；康德斷定，心理空間是絕對(duì)的和先天的，空間事實(shí)上是絕對(duì)的，但空間不是如絕對(duì)論者牛頓所設(shè)想的那樣是物理世界的一種性質(zhì)，而是心靈的天賦的組織原理，借助于這種原理，來(lái)自物理世界的諸感覺(jué)被構(gòu)造進(jìn)一種意識(shí)的雜多之中去，空間由此是知覺(jué)的一種方式，而不是被知覺(jué)到的一種東西?？梢?jiàn)，John O’Keefe和Nadel在分析認(rèn)知地圖理論的哲學(xué)基礎(chǔ)時(shí)就追隨康德，認(rèn)為這種理論賴以存在的哲學(xué)基礎(chǔ)必須是康德的空間的絕對(duì)論，認(rèn)知地圖理論必須建立在康德關(guān)于空間表象的起源的先天性基礎(chǔ)上。

John O’Keefe和Nadel還認(rèn)為，對(duì)康德理論進(jìn)行適當(dāng)修改，就可采用。這種修正集中體現(xiàn)在將康德關(guān)于心理空間的絕對(duì)性和先天性的起源奠基于動(dòng)物和人類的進(jìn)化的基礎(chǔ)上。兩人認(rèn)為，通過(guò)進(jìn)化，動(dòng)物能夠發(fā)展出關(guān)于知覺(jué)的一種天賦的空間模式，這種模式能賦予知覺(jué)者以外部世界的精確知識(shí)。兩人并把該觀點(diǎn)稱為新康德主義[3]10。

總之，John O’Keefe和Nadel在1978年提出認(rèn)知地圖理論時(shí)，就將其理論置于康德關(guān)于空間的絕對(duì)論和先天論基礎(chǔ)上，由此，康德的空間的先天性學(xué)說(shuō)構(gòu)成創(chuàng)立認(rèn)知地圖理論的哲學(xué)之根。不僅如此，康德學(xué)說(shuō)同樣體現(xiàn)在認(rèn)知地圖理論的基本內(nèi)容之中。

(二)上述康德關(guān)于空間表象起源的先天性思想同樣體現(xiàn)在認(rèn)知地圖理論的基本內(nèi)容之中

John O’Keefe和Nadel提出的認(rèn)知地圖理論有五個(gè)基本假定，該理論的基本內(nèi)容都包含在這五個(gè)假定之中，它們直接或間接體現(xiàn)了康德關(guān)于空間的先天性思想。

認(rèn)知地圖理論的第一個(gè)基本假定是關(guān)于認(rèn)知地圖的空間表象的起源和形成的。該假定認(rèn)為，包括人類在內(nèi)的脊椎動(dòng)物的腦具有一種神經(jīng)元的系統(tǒng)——位置系統(tǒng)(locale system)，該系統(tǒng)就一種“異我中心的”(allocentric)空間框架(或認(rèn)知地圖)而言對(duì)知覺(jué)到的刺激的表象和編碼進(jìn)行組織。在動(dòng)物的導(dǎo)航中，對(duì)環(huán)境的地標(biāo)的空間定位都被儲(chǔ)存在這種地圖之中。而這種位置系統(tǒng)就是海馬。該假定是關(guān)于位置或構(gòu)圖系統(tǒng)的觀念，該觀念隱含著，當(dāng)動(dòng)物形成對(duì)世界的記憶時(shí)，其腦中的神經(jīng)元的活動(dòng)自發(fā)地以相互聯(lián)系起來(lái)的方式形成心靈活動(dòng)的一種空間框架。在此空間框架下，神經(jīng)元依照先天的遺傳機(jī)制形成彼此之間活動(dòng)的環(huán)路，并依照這些機(jī)制和環(huán)路自發(fā)編碼感覺(jué)刺激，形成空間表象和記憶。John O’Keefe和Nadel把產(chǎn)生絕對(duì)空間的這種系統(tǒng)叫作認(rèn)知地圖，而海馬構(gòu)成了一種認(rèn)知性構(gòu)圖系統(tǒng)[3]1-2。可見(jiàn)，認(rèn)知地圖的第一個(gè)基本假定以康德關(guān)于空間表象的綜合的先天性和絕對(duì)性為根據(jù)。與此同時(shí)，由于認(rèn)知地圖理論把“天賦的”(innate)或“先天的”視為“在產(chǎn)生空間中所涉及的腦的諸部分的功能和結(jié)構(gòu)，都為有機(jī)體的基因中的信息所具體指定，先天論并不對(duì)物理空間的本性做出任何聲稱，而只注意心理空間的進(jìn)化，心理空間為有機(jī)體提供何種生存優(yōu)勢(shì)、遺傳指令(genetic instructions)對(duì)所涉及的神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供何種程序”[3]8-9，認(rèn)知地圖理論就在生物學(xué)上實(shí)現(xiàn)了康德認(rèn)識(shí)論的這一思想：心靈空間被視為一種先天直觀[4]?？梢?jiàn)，依照認(rèn)知地圖理論的第一個(gè)假定，不同神經(jīng)元細(xì)胞的活動(dòng)依照天賦的遺傳學(xué)上被規(guī)定的機(jī)制來(lái)形成其活動(dòng)的環(huán)路，以表象空間及空間中的事物和事件，表明空間表象的起源獨(dú)立、不來(lái)自經(jīng)驗(yàn)，而這一結(jié)論正是《純粹理性批判》之“空間這一概念的形而上學(xué)闡明”的第一闡明所得出的結(jié)論。

認(rèn)知地圖理論的第二個(gè)基本假定，是關(guān)于動(dòng)物如何運(yùn)用認(rèn)知地圖這種空間表象來(lái)進(jìn)行空間導(dǎo)航的。該假定認(rèn)為，在動(dòng)物的腦中的海馬結(jié)構(gòu)所形成的位置系統(tǒng)被脊椎動(dòng)物用于空間導(dǎo)航，海馬結(jié)構(gòu)的各種解剖學(xué)上的組成部分包含在對(duì)空間信息的處理的不同方面的調(diào)制之中，這些部分具有不同類型的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元對(duì)動(dòng)物的位置、頭-定向、視野及其通過(guò)空間中的運(yùn)動(dòng)做出反應(yīng)。這一假定認(rèn)為，這些不同種類的神經(jīng)元應(yīng)該存在于海馬結(jié)構(gòu)之中，而且，依照空間的絕對(duì)性和先天性，這些神經(jīng)元活動(dòng)的機(jī)制及其聯(lián)系的環(huán)路是獨(dú)立于經(jīng)驗(yàn)和后天學(xué)習(xí)而在遺傳上已確立起來(lái)的，由此是天賦的。可見(jiàn)，該假定與第一假定一樣體現(xiàn)了康德關(guān)于空間直觀的形式原理獨(dú)立于經(jīng)驗(yàn)、不來(lái)自經(jīng)驗(yàn)的先天起源的思想。

認(rèn)知地圖理論的第三個(gè)基本假定是關(guān)于動(dòng)物的認(rèn)知地圖的先天進(jìn)化和后天學(xué)習(xí)的規(guī)律的。該假定認(rèn)為，(海馬的)空間上的構(gòu)圖被進(jìn)化為具有其自身的不同于學(xué)習(xí)規(guī)則的腦的多重記憶系統(tǒng)之一；其他類型的系統(tǒng)遵循學(xué)習(xí)規(guī)律——例如學(xué)習(xí)和記憶系統(tǒng)(包括較簡(jiǎn)單的聯(lián)想機(jī)制和某些幾何學(xué)的任務(wù)，這些任務(wù)能運(yùn)用“分類策略”獲得)，這些規(guī)律與位置系統(tǒng)的規(guī)律不同。依照該假定，認(rèn)知地圖理論將由進(jìn)化所規(guī)定的先天的空間表象能力的規(guī)則和原理、與由經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)而來(lái)的規(guī)律區(qū)分開(kāi)來(lái)。該假定與康德關(guān)于先天直觀和經(jīng)驗(yàn)性直觀的區(qū)分一致。依照康德，先天直觀作為一種純粹直觀，其活動(dòng)規(guī)則是天賦的，而經(jīng)驗(yàn)直觀處在純粹直觀的約束條件之下，其活動(dòng)規(guī)則除了以純粹直觀的天賦規(guī)則為原理外，還依照經(jīng)驗(yàn)性的聯(lián)想規(guī)律(即想象力的聯(lián)想規(guī)律)進(jìn)行[1]172-173。

認(rèn)知地圖理論的第四個(gè)基本假定是關(guān)于動(dòng)物的認(rèn)知地圖的儲(chǔ)存的地點(diǎn)的。該假定認(rèn)為，空間地圖儲(chǔ)存在海馬中。盡管為了導(dǎo)航的目的，儲(chǔ)存在海馬中的信息確實(shí)與儲(chǔ)存在腦中其他地方的信息相互作用，但這些空間地圖不是在腦的其他任何地方，而只在海馬中儲(chǔ)存并鞏固。海馬內(nèi)存在一種對(duì)空間地圖的鞏固機(jī)制。如果將這一假定與前面揭示出的“認(rèn)知地圖理論奠基于康德的空間直觀的先天性和絕對(duì)性的思想”一起考察，那么，我們將看到，認(rèn)知地圖理論明確接受康德“空間這一概念的形而上學(xué)闡明”的第二、第三和第四闡明的結(jié)論。因?yàn)檫@幾個(gè)闡明表明，不同的空間部分、不同的外部直觀、儲(chǔ)存經(jīng)驗(yàn)信息的經(jīng)驗(yàn)空間都是作為唯一的、無(wú)所不包的空間的大小量的限制而存在的，即它們都是絕對(duì)空間的一部分[1]175。

認(rèn)知地圖理論的第五個(gè)基本假定，是將這一理論擴(kuò)展到人類。該假定認(rèn)為，盡管認(rèn)知地圖理論純粹是關(guān)于動(dòng)物的空間理論，但該理論被用來(lái)說(shuō)明人類的言語(yǔ)和情節(jié)記憶。依照該理論，側(cè)部化(lateralization)使右側(cè)的海馬維持一種原初的空間上的功能，而左側(cè)的海馬將時(shí)間的意義和言語(yǔ)實(shí)體合并起來(lái)，由此使兩者共同為情節(jié)記憶的調(diào)制提供基礎(chǔ)。該假定表明，認(rèn)知地圖理論盡管來(lái)自對(duì)動(dòng)物(主要是對(duì)小白鼠)的實(shí)驗(yàn)研究，但這種理論同樣可擴(kuò)展到人類。該假定由此表明，認(rèn)知地圖理論關(guān)于空間直觀的先天性思想與康德從人類學(xué)立場(chǎng)論證空間的先天性思想可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，即來(lái)自動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)研究對(duì)認(rèn)知地圖的證實(shí)，同樣是對(duì)康德關(guān)于人類的空間表象的先天性思想的證實(shí)。2010年以來(lái)的一系列重要實(shí)驗(yàn)研究證明了認(rèn)知地圖理論的正確性，由此證實(shí)了康德關(guān)于人類的空間表象的先天性起源學(xué)說(shuō)。

二、認(rèn)知地圖理論的實(shí)驗(yàn)證明及對(duì)康德空間表象的先天性起源學(xué)說(shuō)的證實(shí)

認(rèn)知地圖理論現(xiàn)已成為神經(jīng)科學(xué)研究海馬功能的影響巨大的最重要理論，盡管有批評(píng)者認(rèn)為該理論存在預(yù)測(cè)的模糊性[5]。不過(guò)，2010年以來(lái)的一系列判決性實(shí)驗(yàn)證明了該理論的正確性，由此也證實(shí)了康德關(guān)于空間表象的先天起源學(xué)說(shuō)的正確性。

如上所述，依照O’Keefe等，海馬的認(rèn)知地圖的神經(jīng)元表征是一種康德式的先天綜合系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在遺傳上已經(jīng)部分地或整個(gè)地形成了，以充當(dāng)表象外部環(huán)境的經(jīng)驗(yàn)信息的一種框架。這表明，通過(guò)海馬的神經(jīng)元表征出來(lái)的認(rèn)知地圖的基本構(gòu)成成分是獨(dú)立于空間經(jīng)驗(yàn)，甚至先于空間經(jīng)驗(yàn)就存在的。依照認(rèn)知地圖理論，處在表征認(rèn)知地圖的神經(jīng)元基礎(chǔ)之下的，是海馬結(jié)構(gòu)中的空間上的反應(yīng)性的神經(jīng)元[6]。換言之，由于空間、位置及與位置相聯(lián)系的事件，都在腦中通過(guò)由位置細(xì)胞、頭定向細(xì)胞、格柵細(xì)胞及邊界細(xì)胞組成的神經(jīng)元的一種環(huán)路所表征，因此，若實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明在空間導(dǎo)航過(guò)程中動(dòng)物的這四種神經(jīng)元及其環(huán)路是獨(dú)立于經(jīng)驗(yàn)、不來(lái)自經(jīng)驗(yàn)而先在的，那么，就證明了動(dòng)物的神經(jīng)元活動(dòng)所表征的活動(dòng)機(jī)制及彼此之間聯(lián)結(jié)的環(huán)路是在經(jīng)驗(yàn)之前就天賦地形成了的，由此就證明了在對(duì)空間表象的神經(jīng)元表征中，存在非經(jīng)驗(yàn)起源的成分，這些成分構(gòu)成了認(rèn)知地圖的神經(jīng)元表征、編碼、組織經(jīng)驗(yàn)信息的先天原理，也就證明了空間直觀(或表象)具有獨(dú)立于、不來(lái)自經(jīng)驗(yàn)的天賦原理，由此證實(shí)了康德關(guān)于空間是先天的直觀的形式的學(xué)說(shuō)。1971年以來(lái)，John O’Keefe、莫澤(Moser)夫婦(三人共享了2014年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng))等圍繞小白鼠的海馬及覆蓋海馬區(qū)域的腦中的四種細(xì)胞在小白鼠的空間導(dǎo)航活動(dòng)中所扮演的角色進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)研究，證明了上述結(jié)論的正確性。

自1971年John O’Keefe和Dostrovsky首次發(fā)現(xiàn)位置細(xì)胞(place cells)以來(lái)，Moser夫婦、Rank等在小白鼠的海馬及覆蓋海馬區(qū)域的腦中發(fā)現(xiàn)了表征認(rèn)知地圖的其他三種細(xì)胞：頭定向細(xì)胞(head direction cells)、邊界反應(yīng)細(xì)胞(boundary responsive cells)和格柵細(xì)胞(grid cells)。此外，具有空間反應(yīng)的、結(jié)合這四種細(xì)胞的其他類型的細(xì)胞也在動(dòng)物的腦中被發(fā)現(xiàn)。位置細(xì)胞、頭定向細(xì)胞和格柵細(xì)胞(或類似于這些細(xì)胞)的神經(jīng)元信號(hào)在嚙齒動(dòng)物之外的其他動(dòng)物中(如在魚(yú)類、獼猴和人類中)也被發(fā)現(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)表明，空間上協(xié)調(diào)一致的神經(jīng)元細(xì)胞的興奮構(gòu)成了包括人類在內(nèi)的脊椎動(dòng)物的空間行為和空間記憶的基本構(gòu)成成分[7]2。而且，對(duì)表征空間的這些不同類型的神經(jīng)元細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究，表明這些細(xì)胞的興奮所遵循的機(jī)制及其彼此聯(lián)結(jié)的神經(jīng)元環(huán)路獨(dú)立于經(jīng)驗(yàn)、不依賴于經(jīng)驗(yàn)而具有先天起源。下面是幾個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

最重要的實(shí)驗(yàn)證據(jù)來(lái)自Moser夫婦和John O’Keefe等的研究團(tuán)隊(duì)的開(kāi)創(chuàng)性研究。在2010年發(fā)表于世界著名的《科學(xué)》雜志的兩篇論文中，這兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)新生小白鼠的空間表象系統(tǒng)的發(fā)展及海馬的認(rèn)知地圖的發(fā)展的實(shí)驗(yàn)研究，表明動(dòng)物的腦能在沒(méi)有對(duì)所探測(cè)位置的先前經(jīng)驗(yàn)的情況下表象空間。

這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都提到康德的理論。如上所述，依照康德，人類認(rèn)知必須存在某些認(rèn)知的“先天條件(aprioriconditions)”，這些條件不能從經(jīng)驗(yàn)中起源，而必須先于經(jīng)驗(yàn)被給予?？臻g和時(shí)間構(gòu)成“先天的直觀的純粹形式”，這些形式被認(rèn)為是思維的約束條件，而不是探究和經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果。這兩個(gè)研究都報(bào)告說(shuō)，當(dāng)一個(gè)動(dòng)物最初遇見(jiàn)一種廣延的環(huán)境時(shí)，腦的空間表象的關(guān)鍵組成部分都已經(jīng)處在適當(dāng)位置。這種發(fā)現(xiàn)支持這一觀點(diǎn)：空間表象確實(shí)包含先于經(jīng)驗(yàn)的天賦的構(gòu)成成分。在這兩種研究中，研究者將電極放到一些自由活動(dòng)的14天大的新生小白鼠的大腦的海馬結(jié)構(gòu)部分，并記錄下出生后16天到2周后的小白鼠的單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)(電脈沖的“興奮”)。研究者由此能夠在這些新生小白鼠首次離開(kāi)其巢穴去探測(cè)外面的世界時(shí)，對(duì)具有不同空間編碼特征的三種細(xì)胞進(jìn)行取樣。盡管對(duì)第三類空間的神經(jīng)元細(xì)胞(格柵細(xì)胞)的成熟沒(méi)有取得一致看法，但這兩個(gè)研究都一致同意其中的兩種細(xì)胞——方位細(xì)胞和位置細(xì)胞——在小白鼠出生后的16天(睜開(kāi)眼睛只有兩天)就已呈現(xiàn)出來(lái)了。這兩個(gè)研究報(bào)告都描述了一種令人矚目的檢驗(yàn)證據(jù)：這三種類型的神經(jīng)元的活動(dòng)在最年幼的小白鼠中、在它們的恰當(dāng)細(xì)分中都可以觀察到?？梢?jiàn)，方位細(xì)胞、位置細(xì)胞和格柵細(xì)胞這三種神經(jīng)元的興奮特性的那些可定義的特征都依賴于一些獨(dú)特的神經(jīng)元的環(huán)路設(shè)計(jì)，在這些區(qū)域中，細(xì)胞的分布、細(xì)胞的神經(jīng)元傳遞物質(zhì)、細(xì)胞的類型、區(qū)域的輸入和輸出特性，在剛出生的小白鼠的眼睛睜開(kāi)之前，就都已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)基本上處在某種位置。這兩個(gè)研究都表明，新生小白鼠的方位細(xì)胞已經(jīng)是類成年的，而位置細(xì)胞在數(shù)量上增加，且隨著年齡和經(jīng)驗(yàn)而經(jīng)歷了相當(dāng)大的精致化。依照這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，表征空間位置和方位的位置細(xì)胞和方位(或頭定向)細(xì)胞所遵循的神經(jīng)元編碼機(jī)制及其神經(jīng)元聯(lián)結(jié)的環(huán)路，是在新生小白鼠探測(cè)周圍環(huán)境的空間經(jīng)驗(yàn)之前就已經(jīng)確立好了的。即，小白鼠對(duì)空間的方位和位置的表象的神經(jīng)元編碼機(jī)制和神經(jīng)元聯(lián)結(jié)的環(huán)路不是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)得來(lái)的，而是獨(dú)立、不來(lái)自經(jīng)驗(yàn)而天賦了的。這些實(shí)驗(yàn)為康德200年前關(guān)于空間概念作為一種心靈的先天能力的觀點(diǎn)提供實(shí)驗(yàn)支持，康德關(guān)于空間表象的先天起源結(jié)論是正確的[8]。

2015年的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)一步證實(shí)了頭定向細(xì)胞表象空間的先天性起源結(jié)論。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，在新生小白鼠出生后的第11—12天、眼睛睜開(kāi)之前的3—4天(上述2010年的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)研究是第16天，即小白鼠眼睛睜開(kāi)后的兩天)，就能在背側(cè)的海馬回鉤前部(dorsal Presubiculum)區(qū)域，前背側(cè)的丘腦的核(anterior-dorsal thalamic nucleus)區(qū)域和內(nèi)嗅皮層(Entorhinal cortex)區(qū)域被發(fā)現(xiàn)。即頭定向細(xì)胞系統(tǒng)在小白鼠的眼睛睜開(kāi)之前就已形成，這些細(xì)胞之間的神經(jīng)鍵的聯(lián)系在視覺(jué)信息的輸入之前就已非常好地組織起來(lái)了。

而對(duì)上述2010年實(shí)驗(yàn)中關(guān)于格柵細(xì)胞起源的先天性的實(shí)驗(yàn)證據(jù)所存在的爭(zhēng)論，之后的實(shí)驗(yàn)傾向于認(rèn)為格柵細(xì)胞具有先天起源。有研究表明，對(duì)那些個(gè)別的內(nèi)嗅皮層區(qū)域的格柵細(xì)胞來(lái)說(shuō)，格柵性質(zhì)似乎是在一夜之間就突現(xiàn)出來(lái)的。這一點(diǎn)或許表明，與頭定向細(xì)胞的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)一樣，這些細(xì)胞之間的聯(lián)系框架或許在格柵信號(hào)突現(xiàn)時(shí)早就很好地確立起來(lái)了。雷(Ray)和布萊希特(Brecht)的實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，位于內(nèi)嗅皮層區(qū)域第二層的錐形細(xì)胞(calbindin-positive pyramidal cells)的六邊形格柵排列在小白鼠出生時(shí)就已處在適當(dāng)位置。這個(gè)研究也表明，格柵神經(jīng)元之間的內(nèi)在聯(lián)系的環(huán)路在小白鼠開(kāi)始探測(cè)周圍的空間環(huán)境時(shí)就已出現(xiàn)[7]8-9。

到2017年止，對(duì)上述編碼和表象空間的四種類型的神經(jīng)元細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究已證明，四種空間細(xì)胞中的三種(頭定向細(xì)胞、位置細(xì)胞和邊界反應(yīng)細(xì)胞)在小白鼠真正開(kāi)始異我中心(以世界為中心)的導(dǎo)航前的幾天就已突現(xiàn)出來(lái)，這三種細(xì)胞的出現(xiàn)是獨(dú)立于對(duì)外部世界的經(jīng)驗(yàn)而呈現(xiàn)出來(lái)的，由此，其出現(xiàn)所遵循的神經(jīng)元編碼及聯(lián)結(jié)的環(huán)路是獨(dú)立于經(jīng)驗(yàn)而具有先天起源的。而關(guān)于格柵細(xì)胞獨(dú)立于經(jīng)驗(yàn)的起源的實(shí)驗(yàn)證據(jù)盡管存在爭(zhēng)論，但仍存在[7]9-10。可見(jiàn)，神經(jīng)科學(xué)的研究已經(jīng)證明，動(dòng)物腦中表象和編碼空間的四種不同類型神經(jīng)元細(xì)胞之間的神經(jīng)環(huán)路及其活動(dòng)機(jī)制并不從外部世界承繼其結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是以獨(dú)立于經(jīng)驗(yàn)的方式起源的。對(duì)這些細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究由此證明康德關(guān)于空間表象起源的先天性理論是正確的。

三、結(jié)論及需進(jìn)一步研究的問(wèn)題

綜上所述，John O’Keefe和Nadel創(chuàng)立認(rèn)知地圖理論的哲學(xué)基礎(chǔ)來(lái)自康德關(guān)于空間表象的先天起源學(xué)說(shuō)，而該理論的5個(gè)基本假定及其所表達(dá)的基本內(nèi)容也集中體現(xiàn)了康德關(guān)于空間表象必須具有先天成分的思想。2010年以來(lái)的神經(jīng)科學(xué)的一系列重要實(shí)驗(yàn)研究證明，表征空間表象的四種神經(jīng)元細(xì)胞在動(dòng)物開(kāi)始空間經(jīng)驗(yàn)時(shí)就已存在，由此表明這些細(xì)胞的活動(dòng)所遵循的神經(jīng)元環(huán)路及其機(jī)制是獨(dú)立于后天的經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)而在遺傳上被規(guī)定了的。這證明了動(dòng)物產(chǎn)生空間表象的機(jī)制和組織原理是獨(dú)立于經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)而天賦地呈現(xiàn)出來(lái)的，由此證明空間表象的形式原理是先天地形成的，康德關(guān)于空間表象的先天起源的學(xué)說(shuō)是正確的。

認(rèn)知地圖理論是從神經(jīng)生物學(xué)上來(lái)證明空間表象的先天起源，然而，康德在《純粹理性批判》中未提及人腦與空間表象的關(guān)系。因此，今后的研究需要證明，康德關(guān)于空間表象的先天起源的學(xué)說(shuō)本身是否存在某種生物學(xué)的基礎(chǔ)，而這種基礎(chǔ)與神經(jīng)生物學(xué)相一致?，F(xiàn)有研究表明，在《從實(shí)用觀點(diǎn)來(lái)看的人類學(xué)》、《形而上學(xué)講義》等著作中，康德都把人視為一種具身的存在物，康德的人由此首先是一種生物學(xué)意義上的人。他并且在《形而上學(xué)講義》中指出，盡管靈魂不在腦中，也不在身體的任何部位中，它有其確定位置，但腦構(gòu)成思維的條件，因?yàn)槟X是神經(jīng)的根的所在，由此對(duì)我們的感覺(jué)和表象有極大影響?？梢?jiàn)，盡管康德在《純粹理性批判》中是以先驗(yàn)論證的方法來(lái)闡明空間表象的先天起源，但這種闡明不僅不排斥認(rèn)知地圖理論從生物學(xué)上來(lái)解釋空間表象的先天起源，而且，與認(rèn)知地圖理論一樣，在其他著作中，康德承認(rèn)從生物學(xué)上解釋空間表象的先天起源的可能性和可行性。然而，與21世紀(jì)對(duì)意識(shí)的本性的科學(xué)觀點(diǎn)(這種觀點(diǎn)把心靈與身體看作同一事物的兩個(gè)方面，而意識(shí)是從腦中的神經(jīng)元的組織和性質(zhì)中突現(xiàn)出來(lái)的)一致，而認(rèn)知地圖理論將動(dòng)物(包括人類)的海馬視為產(chǎn)生認(rèn)知地圖的位置所在，由此以心腦同一論為基礎(chǔ)，而這與康德理論不一致，因?yàn)橐勒湛档?，盡管心靈是具身的，但他認(rèn)為心靈在身體中沒(méi)有任何確定位置，由此反對(duì)心腦同一論。于是，盡管康德和認(rèn)知地圖理論的創(chuàng)立者都承認(rèn)空間表象的先天起源具有生物學(xué)基礎(chǔ)，都承認(rèn)心智和意識(shí)是在人類身體中產(chǎn)生出來(lái)的，但他們對(duì)這種基礎(chǔ)的解釋卻不同：認(rèn)知地圖理論把空間表象的先天起源置于動(dòng)物的腦的海馬結(jié)構(gòu)之中，而由于康德不贊成心靈在身體中有確定定位，由此不承認(rèn)對(duì)空間表象的先天起源的解釋要以心腦同一論為生物學(xué)基礎(chǔ)。盡管在心靈哲學(xué)史上，心腦同一論不被認(rèn)為是一種解釋心智現(xiàn)象和意識(shí)現(xiàn)象的合理理論，但科學(xué)和常識(shí)卻傾向于該理論。因此，如果康德不承認(rèn)該理論是解釋空間表象的先天起源的合理理論，那么，其關(guān)于空間表象的先天起源的學(xué)說(shuō)似乎又與科學(xué)和常識(shí)存在某種不一致，這就給我們解釋康德哲學(xué)提出了一種挑戰(zhàn)，康德的心身關(guān)系理論在何種意義上與現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展相一致？這是我們今后要研究的。