2010年3月19日,星期五

Mirror Neurons - The 不可证伪的理论

最近,我很高兴在圣地亚哥加州大学(UC San Diego)进行关于镜像神经元的讲座,这是从事人工镜像系统工作的人们的一个非常活跃的场所。我对我对镜像神经元的批判性观点提出了很多反对意见,但我并不感到失望。

我一直强调的主要观点之一是,如果镜像神经元系统对于动作理解确实很重要,那么对动作执行的损害将导致动作理解缺陷。我已经指出,这种预测在失用症或失语症患者中没有用。

对这一论点的典型回应是“镜像系统”涉及许多区域协同工作(在UCSD演讲中的George Lakoff甚至似乎愿意将STS包含在该网络中),因此对Fronto的损害也就不足为奇了。 -顶区不会导致预期的动作理解缺陷。沿着这些思路,一些人指出,现在已经在很多大脑区域发现了镜像反应,而不仅仅是猴子记录到的额叶和顶叶区域。换句话说,镜子系统正在扩展。

在演讲的这一点上,我的主持人帕特·丘吉兰(Pat Churchland)跳了进来,说(和我的措辞在这里):“现在等一下。如果镜像神经元遍布大脑,那么它们是否会失去解释力?我们现在不只是回到我们的老朋友脑部工作原理了吗?”我认为非常正确。

在芝加哥的语言神经生物学会议上与Fadiga进行的辩论中,我遇到了同样的问题。我说过,这是面对缺乏言语产生能力时保持言语感知能力的几个例子,而镜像神经元的支持者基本上说,这是一个庞大的系统,过于复杂,无法屈服于运动系统的丧失。

Rizzolatti和Sinigaglia(2010)的新评论也推翻了最近提出的一些批评。一个问题涉及这样一种观察,即可以重新训练TMS范式中的镜像响应,以使它们不再镜像并且脱离理解。 RS:原因是在任务中没有什么可理解的:被调查的运动是没有意义的." Another is the "surprising" claim (mine) that damage to the fronto-parietal motor system should be associated with deficits in行动理解。 RS:" As clearly shown by electrophysiological mapping, there are motor sectors in the monkey inferior parietal lobule (and even in area PFG) with and without mirror neurons. Thus, dissociations between motor deficits and 行动理解 deficits can and do occur。”等等,我以为镜系统从一开始就具有魔力。 部分 of the motor system. If the motor system is functionally disrupted, shouldn't the 行动理解 system also be disrupted? Or is there a parallel mirror motor system that can't control movement but can understand action (kind of sounds like a sensory system to me).

我认为镜像神经元族手头上有一个严重的问题:显然没有任何可以证伪该理论的经验结果。如果镜像神经元出现在意外的地方,则它是镜像系统的新组成部分。如果镜像神经元的活动与动作理解脱节,那么那一刻还不是编码理解。如果对电机系统的损坏不会破坏理解,那是因为电机系统的那一部分没有镜像。

Can someone from the mirror neuron camp come forward and 为我们提供了一个什么样的经验结果将证伪理论的例子? 因为如果可以't falsify it, it'不再是科学理论,'s religion.

Rizzolatti G和Sinigaglia C(2010)。顶额额面镜电路的功能作用:解释和错误解释。 自然评论。神经科学 PMID: 20216547

20条评论:

汤姆 said...

嗨,格雷格,

您在博客中说;"Because if you can't falsify it, it'不再是科学理论,'s religion"。这种观点在从事科学工作的人们中很普遍,但是如果您不这样做,'t mind, I'd希望借此机会在这里盘旋而出,反对以下立场:"falsifiability"理论的重要性是其科学重要性的任何度量。其实我'd辩称,对 任何 理论是不可能的。

证伪主义的论点基于两个关键的假设。

(1) 那 it is possible to obtain ‘secure’,无误的陈述–即我们可以通过某种方式观察或测量某种事物的状态来获得某种垂直测量。
(2) 那 these statements (or measurements) are theory-independent –即这些测量的可靠性不取决于关于存在或不存在混杂因素的其他辅助假设。

如果(并且只有)满足这些假设,我们才能伪造一个理论。在这种情况下,如果发现与特定理论所做的预测背道而驰的观察结果,则可以放心地将该理论视为错误。但是,如果不满足上述假设,那么当我们发现相反的观察结果时,我们可以选择-我们可以:拒绝理论,拒绝观察结果是错误的,或者将相反的观察结果归咎于一个或多个辅助假设存在问题。在这种情况下,绝对没有选择任何其他选择的先验逻辑基础,决定将取决于所考虑案件的情况。

(下一篇文章继续)

汤姆 said...

显而易见的是,以上两个证伪主义假设都是无效的。这主要是因为我们观察事物的准确性取决于观察时我们可用的观察方法,并且因为无法进行测量 任何东西 这并不取决于所有辅助假设。

观察陈述是 总是 在某种理论或其他理论的背景下进行的,并且仅与所依据的理论框架一样精确或准确。通常花几年时间在脑成像上足以说服任何人,但是’如果我们看一下科学史上的例子,也很清楚。例如,哥白尼理论是‘falsified’在提出之前,因为在哥白尼系统下,从地球上看,金星的相对大小在一年中会随着其轨道越来越靠近观察者而变化。用肉眼(当时可用的最佳技术)证明该预测是错误的。只有通过望远镜的发明,我们才能证明预测得到了支持。实际上错误的是辅助理论假设,即肉眼可以准确测量小点光源。

I’我不是在这里争辩说我们需要更好,更准确的测量设备,我’我的意思是,如果您发现与理论相矛盾的观察结果,那么它’从观察上发现可能的缺陷在逻辑上是有效的(您的机器不会’t具有正确的空间分辨率),或修改一些理论’s辅助假设(镜像神经元区域’他们只是在运动皮层中’重新发现整个大脑)。

真正伪造任何理论都是不可能的。因此,抨击一种理论是不可证伪的,就是要错了。在我看来,科学理论真正重要的是它们的预测生育力和解释力。这实际上是评估理论时要使用的角度。而不是问“Does it make predictions that can be 伪造的”(简单的答案总是‘No’),我们应该问“您可以从该理论中得出关于世界运转方式的多少个预测?这些预测得到证据的支持如何? ”.

对于镜像神经元的动作理解理论,您对这个问题的答案可能是“并不很多,也不是很好”。但是,这里至关重要的是没有绝对的想法。‘truth’ in science –这些理论只能相对于其他相互竞争的理论进行判断。

进化理论家从未能够“为我们提供了一个什么样的经验结果将证伪理论的例子”。这会使达尔文主义成为一种宗教吗?我不’不这么认为。我们(通常)都接受自然选择概念的有效性,因为它比其他任何竞争性理论都能更好地解释数据。作为科学家,我希望我’d如果情况有所好转,请准备放弃它。

关于动作理解的神经生物学基础的竞争理论是什么?它们中的任何一个都是可用数据的更好模型吗?他们是否对大脑如何工作做出了更多或更深刻的预测?我不知道,但也许镜像神经元是目前关于大脑如何进行动作理解的最新理论。如果是这样,即使它’s not very good, you’我需要想出更好的方法来说服人们’s not true.

弗雷德 说过...

伙计,只是说起来会更快"在这里,看这个页面"

http://en.wikipedia.org/wiki/Duhem–Quine_thesis

即使Q-D命题是正确的(并且肯定看起来应该是正确的),所有经验科学也通过假设 隔离性 各种规模(例如"LHC的当前状态,也不是该患者'海马略微肿大会影响我的TMS实验结果"),这意味着所有假设均来自经验工作(可能大部分"strictly theoretical"---这意味着--- work)带有伟大的,很大的(通常但并非总是如此)隐式的ceteris paribus子句。当然,不时回头检查这些假设是明智的(比照H&P对各种神经症结果的任务影响)。

但是可分离性的推定意味着我们的科学家一直在承认Quine的存在's "web of science"一直。基本上我认为波普尔's claims about 可证伪性 should also be read as being about the ceteris paribus versions of whatever hypotheses are under consideration.

至于"truth"在科学中,如果有的话'并非如此,那么必然的结果是,我们所有人都应该成为工具主义者,尽管这在研究计划的早期阶段可能是有用的职位,但感觉就像是"weak tea"科学的版本。拉里·斯克拉(Larry Sklar)'s book 理论与真理 很好真相(以及科学是否可以被视为渐近科学)以及科学如何假定可分离性(在物理环境中)。

当然,我刚才所说的一切可能都是错误的,并且/或者是基于对Tom的根本误解's point.

格雷格希科克 说过...

我同意你们俩,当然您是对的。但是这里我们有两种理论:运动系统是动作理解的基础,而感知系统是动作理解的基础。使用该领域公认的假设,我们可以设计什么样的测试,从而导致我们偏爱一个?如果没有镜像神经元理论家接受反对该假设的证据的结果,那么我们就有一个科学问题。而这正是该领域发展起来的情况。

电机系统损坏't cause 行动理解 deficits? No problem, there are "other means" by which 行动理解 can be achieve.

在海马中发现镜像反应?没问题,海马必须是运动系统的一部分。

人们假设假设,然后使用逻辑论据来解释发现。这是倒退,阻碍了进展。

汤姆 said...

嗨弗雷德,

重述我试图提出的观点;

1)基于上述原因,我认为'以一种理论为由批评一种理论是错误的's 'unfalsifiable',就像Greg在此博客条目中所做的那样。

2)如果您不同意某个理论,无论出于何种原因'只是不足以堆积理论不'似乎符合数据。正如格雷格(Greg)告诉我们的那样,'似乎行得通。它可能会导致该理论的拥护者批评您的某些假设'解释证据或修改与该理论相关的一些非核心假设以适应证据。像这样移动球门柱似乎是偷偷摸摸的,但这是完全有效的。

3)格雷格(或其他任何人)能够赢得这一论点的唯一方法是,用更好的方法取代镜像神经元的动作理解理论。该理论可能将不得不对现有证据进行更为简约的解释,并对大脑如何可能做出更令人兴奋的预测。'do'行动理解。

我怀疑'是您最不同意的第一点。我不'真的买了防御波普尔的东西,但这可能不是 '是我们对此进行辩论的正确地方。关于现实主义,我希望没有人真的认为认知神经科学正处于一个阶段。'朝着真理渐近'。在我看来,我们'在研究计划的初期。我们不'甚至还不知道我们到底是什么'用我们的扫描仪重新测量。

汤姆 said...

嗨,格雷格,

我同意'现在,镜像神经元的存在已经成为研究的框架,而不是理论。从科学上讲,我不'实际上对此有问题。如果它们存在并且是理解动作的基础,那么正在或将要进行有用的工作。如果他们不这样做't exist, or aren'实际上,它只是行动理解的基础,因此沿着这条路的旅程将很快停止(也许在途中会发现一些有用的东西)。

从务实的角度来说,我认为可以辩称,如果资源有限,资助许多基于没有说服力的理论的研究项目可能并不明智。

格雷格希科克 说过...

你好汤姆,

可能 be my 不可伪造的 critique was presented a bit out of context. Here's the context:

有另一种理论可以更好地拟合数据:

"也许镜像神经元的活动仅仅是
反映感官–motor pairings"p。 1240(Hickok,2009,JoCN,21:7,1229–1243)

This explains why mirror neurons fire both during action execution and action observation and the fact that action execution and 行动理解 dissociate.

鉴于对镜像神经元行为有一个非常简单的解释,我的《八个问题》论文和我在此处的所有评论文章都指出,为更复杂的主张引用的所有证据实际上并没有'完全不支持该理论。

在这种情况下,每次出现新的不一致结果时都要修改理论,这在科学上是有问题的。他们只是简单地规定了一个理论结论(没有经验支持),并根据该规定解释了所有发现。因为理论是先验的,所以没有任何东西可以伪造理论。这不是一门好科学,是我的基础'unfalsifiable theory' post. I feel like I'与一群创造论者争论进化。

罗杰·斯威尼(Roger Sweeny) 说过...

汤姆

我认为格雷格说镜像神经元理论现在已经变得极其简约。它已成为托勒密大循环的纠结。

陈词滥调的回答"什么能说服科学家的进化是不正确的?" is "原始新生代地层中的兔子骨骼。"当然,这假定一个人可以识别骨架,对地层标日期并确定其不受干扰。

詹姆斯·基尔纳 说过...

嗨,格雷格,

It might help a little if you could define what you mean by 行动理解? Previously I have found these sort of discussions frustrating as people often mean different things when they say "action understanding".

谢谢

詹姆士

格雷格希科克 说过...

那'另一个问题,詹姆斯。镜像神经元的人们并没有明确定义动作理解(在不同的论文中有不同的宽松定义),也从来没有测量过。查看我的8个问题论文中的第1230页以进行讨论。

未知 说过...

汤姆
您会发现这很有趣。一个理论只在一个"school of though" which has its own 词典. Falsifiability is only useful when that context exists. Other than that scientific progress is subject to the same evolutionary forces as 任何东西 else. Order out of nonorder:
http://plato.stanford.edu/entries/incommensurability/

詹姆斯·基尔纳 说过...

嗨,格雷格,

所以如果有什么困惑"action understanding"意思是,那么当你说"..then damage to action execution should result in 行动理解 deficits. I have pointed out that this prediction doesn't hold"导致您得出此结论的未见缺陷是什么?


谢谢

詹姆士

格雷格希科克 说过...

在人类文学中,它已作为失用症中的手势识别缺陷或失语症中的语音识别缺陷进行了操作。

帕兹 said...

但不是'是否有数据表明意识运动性失用症患者也存在手势识别缺陷?

格雷格希科克 说过...

是的,但是它们也会分离,因此您可能会在没有接受组件的情况下出现运动执行障碍。

匿名 said...

跟进帕兹所说的话-当然可以'是否要求每种运动执行障碍都具有接受能力?如果您损坏了主运动皮层,那么您的手指会难以移动,但无法理解动作。

同样,查看您的8个问题论文中的图1,您抱怨情节的左下角有参与者,他们的动作识别能力差,没有IFG损坏。如果这些患者的原发性视觉皮层受损(一个极端的例子),则可能会导致手势识别能力下降。我认为,如果您想声称IFG损伤与动作识别无关,则需要在该图的右上角找到患者-IFG损伤严重且动作识别正常。对我来说那个角落看起来很空。

汤姆 said...

亚历克斯

谢谢你的链接。我决心使用这句话'Kant on wheels'就在我死之前我会说'lexicon'目前,认知神经科学的理论还很模糊且不一致。认知位是从认知科学/心理学/心理物理学的不同分支继承而来的,而神经位则知之甚少。还没有任何真实的'school of thought'并带有我们可以实践的公认假设,原则或定义。


你好罗杰,

就是那个'这正是我很同情的一种说法。我的观点(很long)是'无需将伪造拖入其中。真正的挑战是想出一个更简洁的解释来做出更多更好的预测。

我敢打赌是否有人(Greg?)找到了"原始新生代地层中的兔骨骼",他们会吵架。

汤姆

格雷格希科克 说过...

这正是某些理论家所声称的,即即使在M1中也对动作的知识进行了编码。当然,我不希望那里的损害会导致任何形式的接受性赤字。

但是,请注意,一旦您承认电机系统水平低'编码动作知识,您就处于滑坡上。镜像神经元主张的基础是通过运动仿真来实现理解。如果由于电动机系统损坏(在任何水平)而无法再模拟运动,请不要'您会失去知识吗?响应:否,因为您可以在更抽象的级别上对其进行仿真,而不是在编码特定的运动,而是对运动"goals"。但是,现在的目标是什么?您如何模拟它?是在电机系统中模拟的吗?还是在更抽象的概念上?

回复:您正确的数字指出右上角没有患者。我对此观察有两个回应。一是该图的目的是为了说明所要求的相关性没有'当您查看实际数据时,确实存在:IFG参与的比例不能预测手势识别缺陷。第二个原因是,IFG(尤其是更前面的部分)通常不会参与,因为它对手势识别至关重要,而对响应选择却至关重要。所谓的"cognitive control"功能已与Broca的前部相关's area.

马克·斯拉扎克 说过...

Duhem-Quine,充满理论的观察,观察错误等,与伪造的含义无关。

这些是正义主义者/验证主义者/归纳主义哲学家抛出的红色鲱鱼'不能理解波普尔,也不能误导人们和科学家波普尔所说的和解决的问题。

例如,波普尔(Popper)在1930年处理了后来被称为“ Duhem-Quine”的问题's

要理解批判理性主义以及所有这些以及可能甚至更严重的伪造问题,请阅读戴维·米勒斯(David Millers)"Critical Rationalism" and his "Out of Error."

鲍里斯 said...

亲爱的希科克先生,您如何看待这篇文章:V. Kosonogov。为什么镜像神经元无法支持动作理解,《神经生理学》,2012年第44期?
It criticizes the mirror neuron theory of 行动理解 and proposes another role for these neurons.

http://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=kosonogov%20neurons&source=web&cd=1&cad=rja&ved=0CCsQFjAA&url=http%3A%2F%2Flink.springer.com%2Farticle%2F10.1007%252Fs11062-012-9327-4&ei=MDAkUp_MLYjJtAabloDoBw&usg=AFQjCNGIK1USrzguFoGq2qDVqAaXMkmb3A&bvm=bv.51495398,d.Yms