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前言
第I章 孕育情感的機制
I-1. 情感的科學
多彩的情感
人類共同具備的情感
情感與情緒的差異
隨著情感而改變的身體
 
I-2. 情感與身體
使身體狀態維持穩定的機制
能因應環境的身體調適能力
 
I-3. 腦部創造情感的機制
理解自身身體究竟是什麼概念？
決定情感的兩項因素
腦部的機制
體內平衡的迴路
心跳數上升的機制
體內平衡與恆定值的變動
自我意識與讓情感得以成立的腦部活動
腦與羅素-巴瑞特的環狀模型
 
I-4. 學習價值的機制
賦予價值的系統
評估酬賞的伏隔核
評估、預測酬賞與行為選擇
基底核通路的功用
促進學習的多巴胺
第I章的統整
 
第II章 情感與推論的機制
II-1. 知覺與運動的機制
我們看見的世界
關於視知覺的推論
為什麼我們能正確無誤地運動？
 
II-2.內臟的運動控制與情感
決定情感的關鍵
孕育主觀情感的關鍵
紡錘體神經元的功用
 
II-3. 理解他人情感的機制
類我系統
基於類我系統的同理心機制
我們能從觀察者的生理指標，得知第三者的情感嗎？
 
II-4. 情緒與情感對各種認知功能造成的影響
利用心跳反應進行的數個實驗
記憶、決策與自律神經反應
疼痛與催眠
 
II-5. 為什麼我們會注意於某件事物？
注意與夏農理論中的「意外」
注意與貝氏理論中的「意外」
注意與突觸
 
II-6. 推論的方法
推論時必須用到的機率
用機率分配來呈現訊號
最大後驗機率推論與常態分配
透過感官輸入來評估對象大小的網絡
注意、精度與預測誤差
第II章的統整
 
第III章 情感障礙的機制
III-1. 理解情感障礙的基礎思維
情感障礙會讓預測誤差無法下降
從能量代謝障礙的觀點來看待憂鬱症
 
III-2. 憂鬱症的本質
憂鬱症與細胞介素
測量憂鬱症中的炎症反應
憂鬱症的發作與其過程
 
III-3. 其他情感障礙
焦慮症與預測誤差
述情障礙與內在感覺
 
III-4. 自閉症、催產素與社會性
內在感覺、預測誤差與自閉症
為什麼會罹患自閉症呢？
催產素與社會性
 
III-5. 生活在無法確知的日常
不確定度、共變偏差、不耐性
決策與預測
決策與預測，以及軀體標記假說
 
III-6. 控制自己的情感
認知重估的神經機制
在鼓起勇氣面對之時
調整內隱情感的神經迴路
 
第III章的統整
 
第IV章 透過自由能原理來理解情感、知覺與運動
IV-1. 腦是如何進行推論的？
由貝氏模型建構的腦中心靈
什麼是自由能原理？
什麼是預測誤差最小化？
 
IV-2. 腦部的多層級結構與多層級推論
腦部的多層級結構，反映出外界資訊的多層級結構
腦部是以多層級的形式來進行推論
 
IV-3. 主動推論──無法區別知覺與運動的機制
換個角度重新看待知覺與運動
知覺與運動
什麼是主動推論？
運動控制與身體調適
 
IV-4. 內在感覺與各種功能
認知、決策與內在感覺
催眠、冥想與內在感覺
知覺、認知與運動統合
環境與情感
 
第IV章的統整
【參考1】自由能與KL散度
【參考2】預測訊號的更新式
 
附錄 亥姆霍茲簡史
  業績概要 /  亥姆霍茲的思想與人物像  /  能量守恆定律
《生理光學手冊》的發行 /  預測誤差的起源  /  歸納推論的重要性
 
point的統整 / 
參考文獻 / 結語

導讀推薦

精緻分析情感運作的完整圖像

　　自從2018年9月看到當時剛出版的《情感究竟是什麼》，就因為它討論的主題、切入的角度、和引用的資料，深深以為是一本值得推薦的好書。

　　這本書討論「情感」。坊間有關「情緒」的書很多，但是討論「情感」的書，相對的就很少了。討論情緒的書籍，從發展的、臨床的、大腦情緒迴路如何運作、情緒管理、正念心理學等各種角度來討論。讀者們可能對此也不陌生。但這本書談的情感。作者認為情緒「是指個體在接受外界刺激或回想內在記憶時伴隨而來的生理反應。因此，這是能被他人觀察或觀測的。相對的，情感是隨著情緒的產生引起的主觀意識體驗。」因為是主觀意識的體驗，不是單純的，客觀的生理反應，所以了解大腦中哪些機制，透過整合，平衡，回饋的互動，讓個體可以快速產生自身的情感，或是了解別人的情感，在特殊狀況下，會造成情感的障礙，這就是一個非常複雜而有趣的問題了。

　　問題很複雜，要如何才能讓讀者理解呢？本書作者乾敏郎教授善用了心理學和腦科學中，重要而基礎的研究，以此為底，將原本複雜的議題清晰的呈現給讀者。例如，他在第一章中，要說明情感的基本運作，就從心理學家熟知色彩知覺模型來討論。第三章中，要解釋情感的推論和風險評估歷程，就以「愛荷華賭局作業」來說明。人類的學習，何時最有效呢？材料太簡單，我們學不到什麼東西。相反的，如果材料太艱深，那相關訊息就根本無法被接收。最好的學習，往往是根據讀者已知的內容，有結構的編入難度稍高的新知，這樣最有效。本書就用這樣的做法，由已知，帶你進入新知，由簡單的現象，帶你進入人類大腦複雜的互動和維持平衡的系統。透過這樣的內容編織，讀完本書，我們能在腦中建構起一個對情感如何運作的完整圖像。也就能回答本書作者所提出的問題，「情感是什麼？」

　　作者亁敏郎教授兼具研究者、作者、翻譯者、科普推廣者的身份。他專精於語言與非語言的溝通機制，還有各種溝通障礙的研究。從本書我們也可以看到他多年研究和教學的功力所在。例如，作者用「酬賞系統」來解釋情感。他說，這是一個「賦予價值」的系統，真是一點也不錯。酬賞系統在心理學很多重要的現象上，例如成癮問題，扮演關鍵的角色。作者以賦予價值的觀點，把生理，行為，情感感受，條理分明的結合起來。

　　作者以這樣架構的來談情感並不令人意外。他多年來的著作或研究的核心，都在討論從演化的最初點，大腦本是一個感覺－動作的器官，這樣的器官如何讓我們能在極度複雜的環境中生存、發展、茁壯。「大腦是一個感覺—動作器官」的意思是，我們透過大腦接收外在訊息（感覺），並且產生最佳的反應（動作）。大腦的這個「感覺－動作」的基本設定，卻讓人類能夠執行學習、抽象思辨、適應等等複雜的認知功能。

　　在這樣的哲學架構下，本書利用四個部分來了解人的情緒從何而來，情緒障礙又是如何產生？第一章討論情感如何被創造出來。第二章講情感與推論的機制，包括和鏡像神經元有關的「類我系統」，還有記憶，決策，與疼痛的關係。第三章用推論歷程中的「預測誤差」來討論憂鬱症、焦慮症等各種情感障礙。第四章，先解釋多層的大腦結構，再以自由能原理，來解讀情感、知覺，和運動之間的關係，並且以情感歷程來說明催眠、冥想等相關現象。

　　這本書談情感，卻不只是談情感。作者精緻的把生理、演化、行為、思想、人和環境的關係，統整在一個和諧的架構之下。這是一本寫給對心理學、對情感研究、對腦科學的知識有興趣的讀者或研究者看的書。每位讀者或許因為自身的領域，對不同的內容（像是數學公式、生理名詞）有不同的親近感。然而，每一章最後，都把整章的概念做一個統整，也是本書令我喜愛的一個原因。
 
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千古一問：情是何物？

　　坊間多少演講，多少書本都在告訴我們該如何調適自己的心情，當我們心情不好的時候，我們都知道藉由音樂、電影、好朋友、爬山、靜坐等等，會讓自己心情好轉。但是對於自己的心情是怎麼來的，心情的轉換是如何發生的，我們又有多少了解？為什麼與眾人高喊：「我是最棒的！」可以增加信心？洗把臉，可以冷靜情緒？泡個熱水澡可以紓壓？對著鏡子微笑，可以心情變好？

　　「情感究竟是什麼？從現代科學來解開情感機制與障礙的謎底」是乾 敏郎教授2018的新書。乾 敏郎教授獲得許多學術獎項，出過多本科普書，是兼具工電學、腦科學背景的認知神經心理學家，嘗試以Karl Friston的自由能原理（Free Energy Principle, FEP），從最新科學的角度，以簡明易懂的圖表，說明「大腦如何理解與調節自己體內的生理狀態」，不僅解釋憂鬱症、發展障礙之類的情緒障礙，也分析情緒調節、暝想和催眠能維持健康的機制，更重要的，是讓我們瞭解，我們能夠自我調節情感，以維持身心平衡與健康。

　　沉浸詩詞，我們能夠體會「曾經桑海難為水，除卻巫山不是雲」的感情，也能理解「婚前山盟海誓婚後絕情義」的感情變化，但是，我們卻很難預測，更難解釋這一切的感情是如何發生的。人無法直接知道客觀事實，只能藉由感覺器官（眼、耳、鼻、舌、身）所感受的訊息，以及伴隨而來的生理反應（例如，體溫，呼吸、心跳、瞳孔、淚腺、汗腺等）去進行對客觀外在世界的理解，從而產生主觀意識體驗（例如，生氣、恐懼、厭惡、悲傷、快樂等）。換言之，我們常常必須藉由自己內部的生理反應來解釋從感覺系統獲得的外來訊息，進行對外在客觀世界的想像和推理。這一切是如何發生的？

　　例如說，當我們害怕去跟心儀的異性講話，害怕去連絡一再拒絕自己的客戶時，究竟害怕的感覺是怎麼來的？可能是大腦對陌生人物的想像，或者根據經驗的推理，但也可能是大腦對我們自己心跳加快的解讀。再例如說，我們都知道克服恐懼需要勇氣，但勇氣要如何產生？書中道理能讓人轉念奮起；家人親情能讓人鬥志百倍；青春記憶能讓人熱血沸騰。從恐懼到自信，客觀事物、外在情境沒有改變，主觀感情卻可以因為內在想法的改變，或是新刺激的出現而有鮮明卻又難以解釋的感情變化。這一切究竟是如何發生的？

　　儘管科技的進步已經使得我們能夠觀察到憂鬱症病人的腦部，然而，究竟大腦根據甚麼來進行對客觀事物，以及對自己身心狀態的想像與推理？而這些想像與推理又受甚麼樣的內在生理訊息與外部刺激型態的影響？我們目前對感情的瞭解儘管已經不少，卻還都是屬於知其然而不知其所以然的層次，我們最欠缺的就是說明情感機制的理論。這本書介紹了很多關於情感的最新研究與探索，讓我們瞭解，不只是大腦對於知覺的無意識認知重要，大腦對於我們自己生理現象的主觀推論也很重要。這種統整性的觀點不僅對於現代心理學者很有啟發，對於醫學、哲學、教育領域的讀者應該也有很大的吸引力。
 
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感覺不到的自己  

　　2020年春天，新冠病毒肺炎來襲，引發全球恐慌，有人輕鬆自在，有人焦慮不已；有人漠然以對，有人驚慌失眠。面對同一個外來事件，為何人們的反應如此不同？有人說一樣米養百樣人；也有人說是難以了解的自我。

　　自我，一直是哲學家、宗教家、心理學家很想了解透徹的主題，然而直到今天，這個名詞被了解的程度還是相當有限。被列為科學三大芒刺的意識、自由意志與價值觀，顯然都與自我有關。

　　了解自我才有可能知道為何生氣？為何動怒？為何悲傷？為何感動？為何害怕？然而，了解之後，並不保證能控制所有的情緒，完全控制情緒也不見得是件好事。

　　情緒是難以捉摸的，因為生物體不斷接受外來的刺激，有些刺激超過閾值直接引發生物體的反應，有些則是喚起生物體的深層記憶（過去自我），經過壓抑與促發的加減過程導出行為，有些過程可以被生物體察覺，更多則是感覺不到、默默地兀自操作。這好像是無法被察覺的自我操控著表面的自我。

　　自我有好幾個，了解自我不是一件容易的事情。

　　有一個是動物自我。從細胞、器官、系統到身體經歷千萬年演化、所帶來與生俱來的自我；基本上這是為了適應自然環境、為了存活所預備的自我，也是老祖宗所留下的恩典。

　　另外一個是過去的自我。人們從呱呱落地、或許從待在子宮業已開始，累積各式各樣挑戰與人生遭遇帶來的情緒反應；換言之，過去的自我點點滴滴地形塑出今天的自我。

　　還有一個是生理異常或病態的自我。由於細胞病變導致神經傳導物質（例如血清素、乙醯膽鹼、朵巴胺等）質與量的增減，干擾了神經網路，超乎為了因應環境需求或非常情境的生理反應，進而引發憂鬱、焦慮、妄想、自主神經系統失調等疾病，許多人深受其苦。

　　原著作者乾 敏郎教授的這本《情感究竟是什麼》的書，說實話有點難，雖然如此，本書對於稍具生物與生理基礎的讀者而言，有助於了解人們行為背後的祕密以及情感的生理基礎。

　　所謂理智的自己，是過去的自己靠著知識、人生經驗、聽從別人的勸導等等，表現出當下的自己，並做出行為。極端的行為學派追隨信徒卻認為，所有行為都來自環境情境的誘發與過去經驗的連結，行為者沒有自主的可能。

　　理智的讀者們，歡迎來挑戰這本書。  
　　（本文作者是神經科醫師、心理學博士，目前是成大醫學院神經學教授、成大老年學研究所所長、大台南熱蘭遮失智症協會理事長。多年來陸續於健康世界、中國時報、遠見雜誌、康健雜誌、健康2.0等，以專欄型式介紹失智症與行為神經學。著有《忘川流域：失智症船歌》、《彩虹氣球：失智症天空》及《松鼠之家：失智症大地》）。本文作者也是2017年全國好人好事代表「八德獎」得主。
 
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解開人類情感之謎，給心理學家的戰帖與情書

　　2015年美國皮克斯公司製作的動畫電影 Inside Out (中譯：腦筋急轉彎)席捲全球，共獲約8.57億美元的票房收入，並獲得該年奧斯卡獎最佳動畫片。片中為喜、怒、憂、懼等情緒賦予具體形象，不同情緒角色活靈活現地居住在人類大腦的中控室工作、互動、合作，決定主人翁的主觀感受與思考，讓主人翁得以適應嶄新的環境，擁有更豐富的情感生活。姑且不討論是否所有心理學家都能同意片中對於人類情緒功能的簡化設定，此電影的成功之處在於以通俗易懂的方式讓觀眾接受與理解，原來「腦中有情」，大腦是掌管情緒的器官。

　　人類大腦的構造與功能（如本書所提到的鏡向神經元），賦予我們對於他人在面對新環境時的焦慮、缺乏朋友時的寂寞、親人關懷帶來的安心…能夠感同身受的能力，讓我們能夠理解與享受電影主角的情緒起伏。同樣的情感功能也讓我們能有效與人溝通、察言觀色、趨吉避凶。然而，卻也有為數不少的人深受情感所苦，甚至並診斷成某種情感性的精神疾病。他們可能難以理解與表達情感，或是他們陷入自身的情緒泥沼中，停滯難行、耗損美好的生命。筆者的教學與臨床工作上，經常有學生或個案對我發問：到底情感是什麼？究竟情感是好事還是壞事？我有這些情緒感受是正常的嗎？我要如何掌控自己的情感呢？…這些問題如此貼近你我的生活，在每個片刻裡，我們都處於某些情感狀態之下，我們都仰賴情緒與記憶的緊密結合，讓我們的心靈得以維繫與前進。人類的情感，不僅是學術研究的熱門議題，更是實用的知識。雖然心理學家們已經累積大量的理論與研究發現，但就掌握人類情感之謎的宏大願景來說，目前所知的實在遠遠不足。今日的人們，渴望知道更多。

　　透過本書，讓我們得以一窺日本科學家如何運用科學方法抽絲剝繭，從不同面向探索人類情感之謎，標示出目前最新的進展，也激發出你我對於「世間情為何物」的更多好奇與探問。
前言

　　本書的主題，就是在回答情感究竟是什麼的這項疑問。以憂鬱症為首的多項情感障礙（情緒障礙），已經儼然成為今日的社會問題。但是，若要深入探討關於情感障礙的問題，就必須先明確定義情感究竟是什麼。至今為止，關於情感的研究早已受到多方探討，累積了眾多的數據資料。然而，就連我在思考情感究竟是什麼時，也遲遲看不到能邁向解答的跡象。

　　不用我多說，科學的目的並非是收集資料。如同哲學家恩斯特‧馬赫所言，科學的目的必須是對事實做出最單純的說明。之所以無法解開疑問，是因為過往以來都沒有人建立起詮釋情感這種東西的思維框架（托馬斯‧庫恩將此稱作範式）。然而，最近有一項試圖詮釋情感等腦部的多項功能的大一統理論開始受到提倡。那就是稱作「自由能原理」的理論。這項理論主張，人類或動物的腦部會試圖讓亥姆霍茲的自由能最小化而運作，藉此讓知覺、認知、注意、運動等功能得以恰如其分地發揮功能。研究者大約在距今五年之前指出，透過這項自由能原理，便能夠完美地掌握情感與情感障礙的機制。本書將奠基於這項全新的理論，思考情感究竟是什麼。

　　我們常聽到形容一個人頭腦、心靈與身體四分五裂，缺乏連結的說法。這究竟是怎麼一回事呢？若要理解情感是什麼，最重要的關鍵就是能夠了解自己身體狀態的腦部功能。也就是說，惟有頭腦、身體與心靈相互連結，才能夠擁有健全的情感。有鑑於此，本書將盡可能淺顯易懂地說明「腦部理解身體狀態的機制（稱作亥姆霍茲的無意識推論的功能）」與「腦部巧妙地調節身體的機制（稱作弗里斯頓的主動推論的功能）」。接著，我們的最終目標，是透過科學的觀點理解，情感是透過對無時無刻都在變化的身體狀態及環境（狀況）的理解之中孕育而生的。

　　本書後半將探討當這些機能無法順利運作時，會造成的各式各樣情感障礙的機制。接著，我們也會提及用來維持心靈與身體健康（即是所謂的well-being狀態）的情感調整、冥想、催眠等機制。