## 打开意识的闸门
意识的产生究竟与整个大脑有关还是仅与大脑中少数几个关键区域相关联?对意识神经科学来说,这恐怕是最为简单,也是最重要的一个问题。这个问题的答案有大量数据支撑,这些数据建立在对不同部位脑损伤的病人的研究之上,而这些病人的局部损伤部位涵盖了大脑的每一个区域。研究发现,属于人类大脑最原始的爬行动物脑的一部分的小脑(cerebellum),与意识的产生关系甚少。小脑缺失不会对意识造成明显损害。例如,一个天生几乎没有小脑的女人,照样能在电器厂干活,过正常人的生活。
由此可见,并非所有的大脑区域都对意识的产生起作用。上面的例子也间接回答了另一个问题,即意识是否与神经元的数量有关。如果神经元的数量与觉知水平成正比,那么拥有大脑近80%神经元的小脑应该是意识活动最为活跃的区域。然而,事实并非如此。
实际上,意识产生最为关键的区域是脑干网状结构(the reticular formation)。虽说如此,它很不起眼,也不是本书的重点。脑干网状结构属于大脑最为原始的区域——脑干的一部分,即爬行动物脑的组成部分。网状结构通过一系列复杂的分区控制着睡眠与觉醒周期,这些分区分别参与化学活动和神经元活动。通过这些活动,我们进入不同模式的睡眠或是从睡梦中醒来。例如,当我们做梦时,网状结构发出信号,传递给脊髓神经,从而抑制身体其他部位的功能,这样我们梦到自己在到处跑,却不会真的撞到墙上去。网状神经一旦受损,后果严重,不是死亡就是深度昏迷——完全失去意识,永远无法醒来。
网状结构对意识的形成不可或缺,并不等于说意识是在网状结构这一原始的部位发生。打个比方,没有电源,电脑无法开机,但是电源是功能最为单一的部分,与操作系统程序毫不相关。
丘脑是与意识形成关联更为密切的区域。丘脑是脑干网状结构的主要输出区,位于脑干上方,处在大脑的中间,地位特殊,是大脑的中枢,其神经元可以从其他脑区接收信息,也可以向所有脑区发送信息。以前,丘脑主要被视作感知渠道,当信息被输送到大脑皮层时,丘脑通常作为传送的第一站。例如,眼睛通过视束这一密集的信息高速公路传达看到的图像,图像信息汇集到一个被称作外侧膝状体核的丘脑部位,这一部位再将信息送到初级视皮层。近来,丘脑的作用日益受重视,人们意识到它不再只是消极的中转站,而具有成熟的信息过滤和组织功能,对意识的产生发挥着至关重要的作用。
丘脑大面积受损就会成为植物人。与处于昏迷状态的病人不同,植物人有醒着的迹象,如在白天可能会睁开眼睛。这听起来好像植物人大脑的网状结构仍然部分运行着觉醒的功能,其实由于没有足够的神经联结,他们即使醒着也不能意识到任何事情。丘脑是意识产生的关键部位,有两方面主要功能:信息处理和分配注意。除了在大脑各区域传输信息外,丘脑还负责将注意分配到不同的方向。这点也能说明丘脑损坏的植物人看似醒着,却没有任何定向的意识。试想一下,一个还存有某些感知的生命体,其注意却不能关注任何物体,不能确定任何目标或想法,这种状态能被称为有意识吗?
回到电子邮件这一类比,丘脑相当于承担着一个大公司IT部门的职能。外界所有电子邮件(感觉输入)首先经过IT部门服务器过滤,然后才分发到相应的其他部门。大部分内部电子邮件也要经过办公大楼的IT服务器才能送达接收者。但是这个IT部门特别具有前瞻性,会过滤掉垃圾邮件。如果有需要,IT部门经理会毫不犹豫地延缓某类特定邮件的送达时间,比如流行音乐,而在那些与公司当前主要项目密切相关的邮件的主题前添加“优先处理”标签。
丘脑损伤会变成植物人,那么一个公司IT部门的服务器出故障又会如何呢?这座办公大楼地下室的发电机很有可能还在照常运作,晚上继续供电,而公司职员也照常用着电脑,还时不时与隔壁同事交流上几句闲话。但是,这座办公楼里,不再有畅通高效的工作交流,处于决策层的经理们对自己公司发生的事情知之甚少,自然也就做不了什么正事。
- 推荐序一
- 推荐序二
- 译者序
- 前言
- 第1章 哲学视域下的意识难题
- 技术层面的心电感应
- 哲学与科学的对抗
- 笛卡尔与身心二元论
- 幽灵离去的现代
- 感觉的不可穿透性
- 程序有感觉吗
- 计算机真的能懂中文吗
- 已知世界中最为复杂的对象——人类大脑
- 人造意识案例
- 主观性地位的削弱
- 人类不屈不挠的精神
- 第2章 大脑进化简史:思维的科学
- 大自然的第一课是失败
- 进化的本质
- 复制复杂的化学结构与叛逆的后代
- 生活在混乱边缘
- RNA与DNA
- 具有普遍性的基因语言
- 逆境中的革新
- 保持基因活力的三种方式——基因突变、性繁殖与死亡
- 激发基因活力的其他途径
- 合作和不同层次的信息处理
- 天才的细胞
- 内在进化
- 大脑的计算功能
- 广阔的内在世界
- 第3章 冰山一角:无意识的局限性
- 一次失去意识的经历
- 大脑的进化过程
- 无意识状态下神经元的同步性
- 无意识状态下能学到什么
- 无意识真的比意识优越吗
- 在不知不觉中掌握知识
- 无意识掌控大局
- 我们有选择的自由吗
- 奔向自由意志
- 第4章 关注模式:意识的内容
- 出神的危险性
- 注意汇集原始数据以建构经验
- 视而不见的现象
- 一个更明亮、更富生气的世界
- 思维的原子
- 激烈的神经元战争
- 意识的形成
- 对情感价值的过高评价
- 意识的层次
- 最多只有4个意识隔间
- 每个意识隔间都能处理极其复杂的对象
- 贬低经验的丰富性?
- 组块与意识
- 语言仅仅只是一种意识组块吗
- 组块的作用及自我意识的尴尬处境
- 第5章 意识神经科学
- 扎加尼加的一次经历
- 大脑产生意识
- 打开意识的闸门
- 盲视——意识神经科学的死胡同
- 通往意识的视觉通道
- 前额叶-顶叶网络与意识的关系
- 前额叶-顶叶网络受损的患者的情况
- 忽视现象
- 前额叶-顶叶网络受损导致意识水平下降
- 前额叶-顶叶网络的功能
- 前额叶-顶叶网络、意识及组块的关系
- 和谐的经验
- 各种意识理论
- 解释经验
- 第6章 解读动物的意识
- 温柔的黑猩猩与反复无常的倭黑猩猩
- 狡猾的乌鸦
- 动物有自我意识吗
- 根据赌博性选择判断有无意识
- 动物的组块能力
- 婴儿的意识
- 以大脑生理特征衡量动物的意识水平
- 章鱼的意识水平
- 量化意识
- 伦理学意义
- 经验的质量与数量
- 第7章 游走在脆弱的意识边缘:大脑严重损伤和意识障碍
- 只是太复杂?
- 一场不确定的曲折战斗
- 生与死之间的薄纱
- 从内部观察意识
- 通过大脑活动进行沟通
- 检查意识神经通路的完整性
- 修复并非易事
- 第8章 意识异常导致的精神疾病
- 破碎的意识
- 自闭症与意识过度
- 睡眠的重要性
- 工作记忆失灵
- 神经递质失衡导致意识异常
- 认知训练方法
- 压力与意识的对抗
- 冥想的作用
- 恢复意识的不同方法
- 结语
- 致谢