国外有学(xue)者做了一个(ge)死亡后(hou)(hou)意(yi)识暂存的(de)实验(yan),考察(cha)心脏(zang)骤停的(de)人当时是否有意(yi)识,发现不少人能(neng)够准确描述死亡时周(zhou)围发生的(de)事情(qing)。学(xue)者由此(ci)认为,死亡后(hou)(hou)意(yi)识暂存。虽然(ran)这一研究(jiu)还(hai)存在死亡界定是否科学(xue)、意(yi)识判断是否合理等诸多问题,但却让人们(men)重新审视意(yi)识的(de)有无(wu)。

  意(yi)识如果是死(si)不带去的(de),那么(me)它生(sheng)而带来吗(ma)?

  此前有(you)学者进行的(de)研(yan)究(jiu)表明,婴儿(er)(er)的(de)意识(shi)也不是生来就有(you)的(de),当婴儿(er)(er)出(chu)生5个(ge)月后,才逐步增强对视觉反应的(de)速度。在更早期例如(ru)2个(ge)月之前并没有(you)对外界的(de)意识(shi)。

  “意识问题(ti)是一个很大的(de)难题(ti),目(mu)前(qian)(qian)可以说(shuo)(shuo)几(ji)乎没有研究进展(zhan)。”复旦大学医学神经(jing)生物(wu)学国家重(zhong)点实验(yan)室研究员黄志力表示,目(mu)前(qian)(qian)的(de)假(jia)说(shuo)(shuo)多基于(yu)推(tui)断(duan),并没有标(biao)准化(hua)的(de)评价指标(biao)和(he)实验(yan)方法。

  除了人为什么会(hui)有意(yi)(yi)识至(zhi)今是个谜外(wai),意(yi)(yi)识是什么,它如(ru)何产生(sheng),有没(mei)有物质基础,是可控还是不可控的?大脑又如(ru)何控制(zhi)它呢?这些问(wen)题都有待我们继(ji)续(xu)研(yan)究。

  有无意识难判定 我们至今还纠缠在概念界定里

  研究(jiu)意(yi)识为什么这么难?先要回答(da)什么样(yang)的(de)情况是(shi)有意(yi)识的(de)。也就是(shi)说,有无意(yi)识的(de)“边界”标(biao)记迄(qi)今还(hai)没有。

  “没(mei)有明确(que)的(de)标(biao)记,就不能(neng)(neng)在(zai)动物(wu)(wu)模(mo)型上(shang)进行(xing)(xing)实验研究。无(wu)(wu)法(fa)(fa)确(que)定实验动物(wu)(wu)获得意(yi)识的(de)边(bian)界,更不能(neng)(neng)知(zhi)道它们在(zai)想什么。”黄志力(li)说,动物(wu)(wu)实验无(wu)(wu)法(fa)(fa)进行(xing)(xing),就无(wu)(wu)法(fa)(fa)从组织、细胞、分(fen)子(zi)的(de)层面(mian)寻找到意(yi)识出现的(de)前(qian)后,哪些物(wu)(wu)质(zhi)层面(mian)的(de)内容起了作用,因(yin)此目前(qian)的(de)一些结论只能(neng)(neng)认为是预测、假说。

  更复杂的(de)(de)是,有(you)科(ke)学(xue)家发(fa)现了(le)(le)“盲视”现象,表明无意识的(de)(de)大脑处理(li)过程很(hen)可(ke)能(neng)(neng)被(bei)当作(zuo)是有(you)意识的(de)(de)行为(wei):一个发(fa)生了(le)(le)视觉皮层损(sun)伤的(de)(de)人,虽然不能(neng)(neng)有(you)意识地看见,但仍(reng)能(neng)(neng)够“猜(cai)”到视觉刺激的(de)(de)位(wei)置,甚至捕捉到向(xiang)他们(men)扔来(lai)的(de)(de)东西。

  这个现象使得有(you)无意识(shi)在直(zhi)观判断上(shang),即(ji)便是基于人体自(zi)身的(de)(de)实验(yan),也难以(yi)(yi)有(you)说服(fu)力,因为(wei)无法(fa)判断意识(shi)的(de)(de)产(chan)生、工作与(yu)否,这个环节上(shang)的(de)(de)不确定性使得无法(fa)将实验(yan)现象与(yu)意识(shi)关联起来,基于人的(de)(de)有(you)无意识(shi)的(de)(de)判断也就难以(yi)(yi)准确推(tui)论。

  仍旧是(shi)那个老(lao)问题。“生物(wu)学方(fang)面(mian),他们(men)可能都还在意识概念(nian)的界定里纠缠(chan)。”海南大学信息(xi)科学技术学院教授(shou)段玉(yu)聪说。

  “目前发现的脑电波、细(xi)胞或者组织,只(zhi)能说(shuo)与意识(shi)密切关联,但(dan)具(ju)体的关系并不清楚(chu),唯一性、决定性,就更(geng)谈不上(shang)了。”黄志(zhi)力说(shuo)。

  γ波或为意识活动标志 但两者之间的关系仍然没有定论

  黄志力说,随着脑(nao)(nao)(nao)电(dian)(dian)(dian)波的(de)(de)(de)发(fa)现(xian)(xian),脑(nao)(nao)(nao)电(dian)(dian)(dian)波监测(ce)广(guang)泛(fan)运(yun)用于(yu)临床实践应(ying)用中(zhong)(zhong),相关(guan)的(de)(de)(de)脑(nao)(nao)(nao)科学(xue)研究才(cai)得(de)以逐步推进。目前的(de)(de)(de)脑(nao)(nao)(nao)电(dian)(dian)(dian)波检(jian)测(ce)装(zhuang)置具有较高的(de)(de)(de)时间(jian)精(jing)度(du),可(ke)以检(jian)测(ce)毫秒级的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)位变化(hua),但(dan)空间(jian)精(jing)度(du)则相对较差。借助脑(nao)(nao)(nao)电(dian)(dian)(dian)图及事件相关(guan)电(dian)(dian)(dian)位,已发(fa)现(xian)(xian)了(le)多种同人脑(nao)(nao)(nao)认知功能相关(guan)联的(de)(de)(de)成分(fen)。也就是说,人们已经在大量的(de)(de)(de)脑(nao)(nao)(nao)电(dian)(dian)(dian)信号中(zhong)(zhong)找到容易检(jian)测(ce)、变化(hua)明显(xian)的(de)(de)(de)信号,用于(yu)匹配相关(guan)的(de)(de)(de)记(ji)忆或认知等活(huo)动(dong)。借助脑(nao)(nao)(nao)电(dian)(dian)(dian)波,意识研究也进行了(le)探索。

  脑(nao)(nao)(nao)电波(bo)(bo)大(da)致分为α波(bo)(bo)、β波(bo)(bo)、γ波(bo)(bo)、δ波(bo)(bo)和θ波(bo)(bo),不(bu)同(tong)的电波(bo)(bo)对应不(bu)同(tong)的大(da)脑(nao)(nao)(nao)状态。脑(nao)(nao)(nao)电波(bo)(bo)的细分和精度(du)的大(da)大(da)提高,使得人们在所有脑(nao)(nao)(nao)电波(bo)(bo)种类(lei)中,得以找到哪个与意识关系(xi)更加密切。

  “脑电波一直(zhi)存在,但是不同的状态(tai)下不同的波将(jiang)成为主体,例如打(da)瞌睡的时(shi)候,α波会(hui)马上(shang)活(huo)跃起(qi)来。”黄志力(li)说。而当大(da)(da)脑充满α波时(shi),人的意识活(huo)动明显受到抑制(zhi),无法(fa)进行逻辑思维和(he)推(tui)理活(huo)动。此时(shi),大(da)(da)脑凭直(zhi)觉、灵感(gan)、想(xiang)象等接(jie)收和(he)传递信息。

  科学(xue)家还发现,人们在觉醒(xing)并专注于某一事时,常(chang)可见(jian)一种频率(lv)较β波更高的γ波,其频率(lv)为30Hz—80Hz,波幅范(fan)围不定。

  有假说认为,γ波也(ye)(ye)许(xu)与建立统一(yi)的(de)(de)(de)清晰认知有关——源自丘(qiu)脑(nao)(nao)(nao)、大(da)脑(nao)(nao)(nao)的(de)(de)(de)神经(jing)元电(dian)路(lu),每(mei)秒40次扫描(40Hz,γ波特征)吸(xi)引不同的(de)(de)(de)神经(jing)元电(dian)路(lu)的(de)(de)(de)同步,进而增(zeng)强意识、产生注意力。这(zhei)一(yi)假说受丘(qiu)脑(nao)(nao)(nao)受损的(de)(de)(de)现象(xiang)支持——丘(qiu)脑(nao)(nao)(nao)受损后(hou),40Hz脑(nao)(nao)(nao)电(dian)波难以形成,意识则无法(fa)唤醒,病(bing)人也(ye)(ye)陷入深度(du)的(de)(de)(de)昏迷。因此γ波被视为人脑(nao)(nao)(nao)意识活动(dong)的(de)(de)(de)标志(zhi),但两者之间的(de)(de)(de)关系(xi)仍没有定论。

  屏状体能否担当“指挥” 意识的物质基础尚待进一步研究

  多巴(ba)胺(an)这种脑内(nei)分泌物参与神(shen)经传(chuan)导,传(chuan)递(di)兴奋及开心的(de)(de)信息。因此,它被认为是(shi)兴奋的(de)(de)物质基础。那么,有没有可能找到哪种物质或特定(ding)区域的(de)(de)细胞与意识的(de)(de)产(chan)生相关,或者(zhe)由于它的(de)(de)产(chan)生而(er)产(chan)生意识呢(ni)?

  据记载,这个(ge)科学命题还引发(fa)了一个(ge)世纪赌(du)局——

  1998年(nian),两位年(nian)轻人坐在(zai)德(de)国(guo)不来梅的(de)酒吧里聊天,他们(men)是(shi)美国(guo)神经学家(jia)克里斯多夫·科(ke)赫(he)和澳大(da)利亚哲学家(jia)大(da)卫·查默(mo)斯,科(ke)赫(he)认为未来的(de)25年(nian)里,有(you)人将在(zai)大(da)脑中找到一(yi)小批(pi)神经细胞,其内在(zai)的(de)属性(xing)能与某个特定的(de)意识活动(dong)联系起来。查默(mo)斯则(ze)认为这不可能发生。他们(men)以一(yi)箱(xiang)上等(deng)葡萄(tao)酒作为赌注(zhu)。

  在(zai)人(ren)类(lei)为意识(shi)寻找一个物质源(yuan)泉的(de)(de)(de)努(nu)力中,“椎体(ti)细(xi)胞”“屏(ping)状(zhuang)(zhuang)体(ti)”等相继登场,但却并没有确凿的(de)(de)(de)证(zheng)据。例如2014年有报道表明,研究人(ren)员首次通(tong)过高(gao)频电脉冲刺激大脑屏(ping)状(zhuang)(zhuang)体(ti)区域关(guan)闭(bi)人(ren)的(de)(de)(de)意识(shi),发现暗(an)示屏(ping)状(zhuang)(zhuang)体(ti)可能(neng)是将不同的(de)(de)(de)大脑活动汇集(ji)成思维、感觉(jue)和(he)情(qing)绪的(de)(de)(de)单一组织。但其他科学家对此谨慎地指(zhi)出(chu),目(mu)前(qian)只在(zai)一个人(ren)身上(shang)测试了意识(shi)关(guan)闭(bi),而且(qie)实验对象是一名(ming)癫痫症患(huan)者,海马区受(shou)损,她不是一名(ming)普通(tong)人(ren)。

  这个研究(jiu)随着影像科(ke)学的(de)(de)发展(zhan)似乎有(you)所转机(ji),2017年3月,《自然》杂志报(bao)导(dao)了一项新的(de)(de)数(shu)字重建技术和(he)(he)使(shi)用(yong)该技术带(dai)来的(de)(de)新发现——在小(xiao)鼠脑(nao)(nao)内(nei)发现了3个伸展(zhan)至(zhi)全(quan)脑(nao)(nao)的(de)(de)巨大(da)(da)神(shen)经(jing)元。它之所以(yi)引(yin)起轰动(dong),是因(yin)为人类从未(wei)见过(guo)在脑(nao)(nao)内(nei)伸展(zhan)范围如此之广(guang)的(de)(de)神(shen)经(jing)元;这些(xie)神(shen)经(jing)元来自屏状核(he)——此前就(jiu)被认为与人类意(yi)识(shi)高(gao)度相关的(de)(de)大(da)(da)脑(nao)(nao)核(he)团;它连(lian)接广(guang)泛,似乎连(lian)接了大(da)(da)多数(shu)乃至(zhi)全(quan)部与感(gan)觉输入和(he)(he)行为驱动(dong)相关的(de)(de)脑(nao)(nao)区(qu)。

  这(zhei)一发(fa)现巧(qiao)合地(di)满(man)足了(le)意识控制的(de)两个关键,核心深入大(da)脑且连接广泛。这(zhei)也一定程(cheng)度上证明了(le)当年(nian)DNA发(fa)现者之一的(de)弗朗西斯·克里克的(de)假说(shuo):意识需要一个类似乐队指挥的(de)角色,将所有的(de)内外(wai)感知(zhi)统一起来,隐藏(zang)在大(da)脑深处的(de)屏(ping)状体(ti)非常(chang)适合担任这(zhei)项工作。

  “屏(ping)状体(ti)基于影像学的(de)观测,仍有待于进一步的(de)验证(zheng)。”黄志(zhi)力(li)说,目(mu)前的(de)发现也(ye)并不能(neng)(neng)证(zheng)明这(zhei)是(shi)意识出现的(de)唯(wei)一路径,很可(ke)能(neng)(neng)是(shi)多(duo)系统的(de)共同作(zuo)用。