想象你走在路上时，看到有人不慎摔倒，你会有心头一紧的感觉，这是对别人痛苦的同情。这种感觉和你自己不慎摔倒时心头一紧的感觉是非常相似的。最近发表在《科学》上的来自伦敦大学学院的一项脑成像研究说明，自己遭受痛苦和看到别人遭受痛苦感觉的相似性缘自脑内相同区域的活动。
塔尼亚-辛格和同事们在十六对热恋情人身上进行了这样的实验：他们把一对情人安置在同一房间中，男方和女方的手背上都有可能会受到为时一秒钟的电击，这种电击可以是微弱的并不太痛，也可以是较强的会造成尖锐的刺痛。对女方进行功能核磁共振观察大脑的活动。女方不能看到男方的表情，但可以通过仪器中的指示灯得知是她自己还是她的情人将被电击，以及电击的强度。
当女方本人受到致痛的电击时，仪器可以观察到所有已知的与疼痛相关的脑区都会被激活。此外，躯体感觉区域也被激活，这反映了痛在身体上的位置和强度。然而有趣的是，当女方看到自己的男友将受到致痛刺激时，与疼痛相关的脑区也会被激活，而与自己经历痛苦不同的是躯体感觉区不被激活。也就是说，虽然痛并不直接作用在她自己身上，但当她看到别人受痛时，自己脑内与痛的情感部分有关的区域也在活动。
更进一步，这些脑区活动的强度正比于通过心理学量表测试的同情心的强度。越是富有同情心的人在看到别人受到痛苦时与痛苦相关脑区的活动就越强，这也许是塔尼亚和同事选择用女性作为测试对象的原因，女性通常比男性更富有同情心。
同一期的《科学》上发表的另一篇来自哥伦比亚大学的论文，研究了另一个有意思的现象，叫作安慰剂镇痛效应。任何新药实验都需要通过安慰剂（无效物质）作对照。人的心理作用有时是非常惊人的。如果使人相信他用了镇痛药，那么同样的致痛刺激引起的痛觉就会减弱。
托-瓦格和同事在五十个被试者身上进行了这样的实验。在被试者手腕或手臂上施加一个震动（或热）刺激，这种刺激可以是弱的（不痛）也可能是强的（痛），被试者通过屏幕上的提示可以知道将要接受的是什么样的刺激，然后在1-10之间选择，报告痛度强弱。实验者在受试者手腕上抹上一种油膏，并告诉被试者这是一种局部镇痛剂，虽然还会痛，但可能会弱一些，重复以上实验。擦掉原来的油膏再涂上完全相同的油膏，这次告诉被试者油膏完全没有镇痛效应，只是做对照实验的，再重复上述实验。当然在做这一系列实验时都对被试者进行功能核磁成像，观察受试者脑内各区域活动的情况。
实验发现通知被试者使用的是镇痛油膏时，试者对相同刺激报告痛强度明显下降，脑内有关痛觉区域的活动也减弱。而且实验进一步发现，当被试者期待安慰镇痛药缓解疼痛时，其前额叶皮层背外侧的活动有最著增加，前额叶皮层的活动与期待和注意有关。这些实验说明安慰镇痛剂确有其神经生物学基础。
一个人当他失去亲人或失恋时，描述这种感觉最多的词是“心痛”。这种痛和日常躯体受到伤害时感受的痛是否有差别？最近加州大学洛杉矶分校的科学家们用实验回答这个问题。
奈欧米-爱森堡设计了一个“虚拟扔球”的游戏，让被试者相信他正在和另外两个同时接受脑成像的人玩扔球游戏，其实那两个人是由电脑程序控制的虚拟人。实验分为三个阶段：第一阶段告诉被试者由于技术故障，另外两个人不能把球传给他，因此他只能看着另外两个人玩；第二阶段被试者被接纳入游戏中，接到别人的传球，再把球传给别人；第三阶段两个电脑程序控制的虚拟人不再把球传给被试者，因此被试者会有被孤立的感觉。实验结束后被测者要完成一份心理问卷，评价自己所感觉到的被忽视的程度以及与此相关的痛苦程度。
脑成像结果表明，前角皮层的活动在被试者感到被忽视时会有所增加，而其活动增加的程度和被试者实验后报告自己看不到的痛苦程度成正比。前角皮层在前面的几个实验中反复被显示与痛有关，看来“心痛”的感觉确实有痛的物质基础。
这一系列实验是目前正在迅速崛起的探索意识状态的工作中的一部分。经典的看法认为，意识很难被研究，因为对相同情况，每一个个体的感觉都可能不同。但每个人至少能部分理解在某一情景下别人的感受，这就是人类能够互相交流的基础。这些实验表明，意识状态的基本成分有其神经生物学机制。这些研究工作，正在推开进一步阐明意识状态与大脑神经环路之间关系的大门。
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