人類(lèi)的意識(shí)是如何產(chǎn)生的？某些腦區(qū)是否真的比其他腦區(qū)更為關(guān)鍵？大約35年前，科學(xué)界開(kāi)始更深入地探討這些問(wèn)題。現(xiàn)在，每年都有大量關(guān)于意識(shí)的神經(jīng)科學(xué)的研究論文發(fā)表，雖然已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，但意識(shí)之謎依然未被破解。

在一篇新發(fā)表的綜述論文中，神經(jīng)科學(xué)家Peter Coppola回顧了一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)的神經(jīng)科學(xué)研究。他發(fā)現(xiàn)，研究意識(shí)的科學(xué)家可能低估了人腦中最古老的區(qū)域。

意識(shí)研究的挑戰(zhàn)

科學(xué)家通常把意識(shí)定義為“擁有主觀體驗(yàn)的能力”。主觀體驗(yàn)的例子包括：感受到蘋(píng)果的味道，或者看到它紅色的表皮。換言之，這個(gè)概念探討的是：作為一種特定生物、在特定狀態(tài)下“是什么感覺(jué)”。

研究意識(shí)一直是科學(xué)界所面臨的一大挑戰(zhàn)，原因在于，主觀體驗(yàn)只能由體驗(yàn)者自己知道，別人無(wú)法進(jìn)行直接的可觀測(cè)量。這讓意識(shí)研究變得極為困難。

盡管如此，在臨床中判斷意識(shí)是否存在卻是至關(guān)重要的。例如在麻醉時(shí)，醫(yī)生需要確認(rèn)病人是否真的“失去意識(shí)”；另外，對(duì)于腦損傷或昏迷患者的意識(shí)狀態(tài)（如植物人、最低意識(shí)狀態(tài)），也需要明確診斷。臨床上，醫(yī)生主要通過(guò)一些可觀測(cè)的行為來(lái)推斷是否有意識(shí)，例如運(yùn)動(dòng)、語(yǔ)言、視覺(jué)功能等，這些行為通常被歸類(lèi)為“意識(shí)的行為指標(biāo)”。

然而，這些指標(biāo)并不完全可靠。有時(shí)，人們表現(xiàn)出行為卻并沒(méi)有真正的意識(shí)——例如盲視患者雖然說(shuō)自己看不見(jiàn)，卻能正確避開(kāi)障礙。而有時(shí)，人們明明有意識(shí)卻表現(xiàn)不出行為——例如閉鎖綜合征患者具有意識(shí)，但全身無(wú)法動(dòng)彈。

正因?yàn)樾袨楹鸵庾R(shí)并非完全一致，臨床上就容易出現(xiàn)誤判。

尋找意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)集合

1990年，生物學(xué)家弗朗西斯·克里克（Francis Crick，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者之一）和克里斯托夫·科赫（Christof Koch）提出：在任何一個(gè)時(shí)刻，腦中有些神經(jīng)活動(dòng)與意識(shí)相關(guān)，而另一些沒(méi)有。關(guān)鍵問(wèn)題在于：它們之間的差別是什么？

這推動(dòng)了對(duì)意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)集合（NCC）的探索，NCC指的是足以產(chǎn)生某種特定體驗(yàn)的最小神經(jīng)機(jī)制集合。過(guò)去幾十年里，隨著腦成像和神經(jīng)刺激等技術(shù)的進(jìn)步，科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)展了大量復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)國(guó)際大規(guī)模合作來(lái)檢驗(yàn)各種意識(shí)理論——尤其是那些強(qiáng)調(diào)腦的外層，即皮質(zhì)在意識(shí)中的作用的假說(shuō)。

皮質(zhì)主要由新皮質(zhì)構(gòu)成，它在我們的進(jìn)化史上是較新的產(chǎn)物。相比之下，位于新皮質(zhì)下方的皮質(zhì)下結(jié)構(gòu)在過(guò)去5億年里幾乎沒(méi)有發(fā)生太大變化。它常被比作是電視的電源，是意識(shí)不可或缺的條件，但本身不足以產(chǎn)生意識(shí)。

人腦。（圖/Peter Coppola）

還有一個(gè)長(zhǎng)期被認(rèn)為與意識(shí)無(wú)關(guān)的區(qū)域——小腦。它比新皮質(zhì)更古老，隱藏在顱骨后方。在無(wú)意識(shí)狀態(tài)下（如昏迷），腦的活動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)會(huì)被破壞，這種變化可以在皮質(zhì)、皮質(zhì)下以及小腦中被觀察到。

重新審視皮質(zhì)、皮質(zhì)下和小腦

在新的分析中，研究人員綜合了大量實(shí)驗(yàn)和神經(jīng)學(xué)證據(jù)，還納入了一些此前在意識(shí)研究中尚未受到足夠重視的發(fā)現(xiàn)。他的目標(biāo)是探討產(chǎn)生任何意識(shí)體驗(yàn)所需的最低條件，也就是足以生成意識(shí)的神經(jīng)機(jī)制。

他想回答一個(gè)核心問(wèn)題是：腦的哪些部分足以讓我們產(chǎn)生“有感覺(jué)”的體驗(yàn)？ 更直接地說(shuō)，就是：皮質(zhì)、皮質(zhì)下，或者小腦，是否能單獨(dú)或共同支撐意識(shí)？

他從在人類(lèi)和動(dòng)物身上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，改變腦中的這三個(gè)部分中任何一個(gè)的活動(dòng)，都可以影響意識(shí)：

• 改變新皮質(zhì)的活動(dòng)，會(huì)改變自我意識(shí)，誘發(fā)幻覺(jué)，或影響判斷。

• 改變皮質(zhì)下的活動(dòng)，可能會(huì)產(chǎn)生極端的影響，它能誘導(dǎo)抑郁、讓猴子從麻醉中蘇醒，或讓小鼠失去意識(shí)。

• 即使是長(zhǎng)期被認(rèn)為“無(wú)關(guān)緊要”的小腦，刺激它也能改變感官知覺(jué)。

不過(guò)，這些實(shí)驗(yàn)并不能直接揭示意識(shí)的源頭，因?yàn)榇碳ひ粋€(gè)腦區(qū)可能會(huì)間接影響其他腦區(qū)。就像拔掉電視電源插頭，改變的可能只是支持意識(shí)存在的條件，而不是意識(shí)本身的機(jī)制。

于是，研究人員又轉(zhuǎn)向病人的臨床證據(jù)，看是否能發(fā)現(xiàn)能解決這一困境的新線(xiàn)索。他發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)傷或缺氧導(dǎo)致的腦損傷會(huì)干擾人的主觀體驗(yàn)：

• 新皮質(zhì)受損的人，可能覺(jué)得自己的手不是自己的，無(wú)法注意到視野某一側(cè)的物體，或變得更沖動(dòng)。

• 出生時(shí)缺失小腦或額葉皮質(zhì)的人，依然能夠表現(xiàn)出有意識(shí)的行為，并過(guò)著相對(duì)正常的生活。但小腦若在后天受到損傷，則可能引發(fā)幻覺(jué)或徹底改變情緒。

對(duì)于腦的最古老部分，損傷往往會(huì)直接導(dǎo)致無(wú)意識(shí)（盡管部分人能恢復(fù)）甚至死亡。然而，皮質(zhì)下可能就像電視的電源一樣，僅僅是讓較新的、可能真正產(chǎn)生意識(shí)的皮質(zhì)保持運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，研究人員想知道，是否可能這些古老區(qū)域本身就足以支撐意識(shí)？

顛覆常識(shí)的證據(jù)

很少有兒童天生就缺失大部分甚至全部新皮質(zhì)。按照醫(yī)學(xué)教科書(shū)，這樣的人應(yīng)當(dāng)處于永久性植物人狀態(tài)。但報(bào)道顯示，這些人仍會(huì)表現(xiàn)出不安、會(huì)玩耍、認(rèn)人，甚至享受音樂(lè)。這意味著他們實(shí)際上擁有某種形式的意識(shí)體驗(yàn)。

這類(lèi)案例表明，最古老的腦區(qū)可能足以產(chǎn)生基本的意識(shí)?；蛘哒f(shuō)，當(dāng)天生缺失皮質(zhì)時(shí)，腦中的更古老部分會(huì)“接管”部分新腦區(qū)的功能。

在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，研究者切除了一些哺乳動(dòng)物（比如鼠、貓、猴）的大部分新皮質(zhì)后，發(fā)現(xiàn)它們依舊能做出許多復(fù)雜行為：它們可以玩耍、表達(dá)情緒、梳理毛發(fā)、照顧幼崽，甚至學(xué)習(xí)。令人驚訝的是，即使成年動(dòng)物接受了此類(lèi)手術(shù)后，也能表現(xiàn)出類(lèi)似行為。

總結(jié)與啟示

所有證據(jù)綜合起來(lái)，對(duì)“皮質(zhì)是意識(shí)必要條件”的主流理論提出了挑戰(zhàn)?？磥?lái)，腦的最古老部分足以維持一些基本形式的意識(shí)。

而較新的腦區(qū)，以及小腦，似乎更多是擴(kuò)展和精細(xì)化了我們的意識(shí)。這意味著我們可能需要重新審視現(xiàn)有的意識(shí)理論。這一認(rèn)識(shí)不僅會(huì)影響對(duì)患者的護(hù)理方式，還可能改變我們對(duì)動(dòng)物權(quán)利的理解。事實(shí)上，意識(shí)可能比我們以為的更為普遍。

#參考來(lái)源：

https://theconversation.com/major-theories-of-consciousness-may-have-been-focusing-on-the-wrong-part-of-the-brain-264609

https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2025.106333

#圖片來(lái)源：

封面圖&首圖：TheDigitalArtist / Pixabay