An Analysis of the relationship between consciousness and Human eyes
------意識研究探討(三)
摘要:本文的第一部分,主要討論現代意識研究的一些方法。進而討論意識的切入點是視覺意識。這是意識與人眼關聯的第一要素。探討“眼見為實”的生物學研究意識的模式,提出存在的問題……”視而不見”與關注。這是第二要素。最后探討“眼不見也為實”的多種表現,這是意識研究的難點中的難點。如何變眼不見為眼可見,是意識研究深化的必要條件。
關鍵詞:意識,人眼,視而不見,多學科,色與空
現代意識研究
前文討論了古今中外對意識研究的歷史回顧,我們可以看出意識研究的多學科、多層面、多系統、多未知、復雜的非線性動力學問題。這里從研究方法的角度,進一步討論意識研究各種各樣的結論。
意識是物質還是精神?
1).這個世界上一切都可能是物理的,但感受性質(qualia,亦稱主觀特性)例外。
唯物主義或物理主義,無論怎樣也不能解釋個體人是如何從客觀物理世界產生和表現出來的。美國著名哲學家查默斯(David J Chalmers)認為,意識的這一問題至少是擺在哲學面前的“困難問題”。意識是物質還是精神?[ 1 ]
2).量子糾纏與意識
施一公院士在他的演講中指出:“我們原來認為世界是物質的,沒有神,沒有特異功能,意識是和物質相對立的另一種存在。現在我們發現,我們認知的物質,僅僅是這個宇宙的5%。沒有任何聯系的二個量子,可以如神一般的發生糾纏。把意識放到分子,量子態去分析,意識其實也是一種物質”。他從量子糾纏角度,認為意識是物質。他的看法與國內外很多名家觀點相駁。[ 2 ]
任何不相關的量子,能夠產生糾纏嗎?
3)佛學認為,色即是空,空即是色。物質是色,精神是空嗎?這兩者能統一嗎?宇宙之大,看不到邊,粒子之小,如果再分,最后還是看不見,但不等于沒有。
4)不難看出,無論是哲學界,還是自然科學,對物質和精神的研究,仍然是個謎!這與人的眼睛是有關系的,以眼見為實為前提,眼不見難以定論。不同學科的研究都離不開人的眼睛,但往往這一點被忽略,因為這是昔以為常。
叔本華的“世界之結”[3,4]
叔本華的“世界之結”:主觀經驗怎么和客觀描述的事件關聯?視意識產生于視覺系統,眼所見的某一物理過程,在眼內產生另一物理過程,在視神經中產生另一物理過程,最后在腦內產生生物效應。在腦中產生這種效應即為“世界之結”。它與產生這一物理過程的物體是不一樣的。實際上是身與心的問題。
叔本華哲學思想中表象(presentation )的含義:
意志是世界的本質
(1)人的軀體也是自我意志的表現;
(2)動物的各種活動都受生存意志的支配;
(3)植物的活動也受生存意志的支配;
(4)整個大自然以及無生命的事物也不例外;
(5)理性及表現形式也只是意志和欲望的表現;
(6)知識也是意志的工具。
康德指出:因果律是先驗的,所有的經驗知覺都是處于主觀之上,不可能區別或認識物自體。而叔本華指出:僅用直觀就能獲得經驗對象。關于物自體的知識,是通過理智這種內在感覺而獲得的,它只在時間的形式中被認識。
意識與“僵尸”[5]
《環球科學》有一文章:“意識只是錯覺?”。文中指出:哲學家對意識的研究分為兩派,有一學派認為,有一種“僵尸”(Zombie),這一概念是想象出來的一種生物,他沒有意識,這一概念的引入,意味各種各樣生物毫無主觀體驗,就可以完成,看、聽、吃、交配等活動。意識被看成人類演化中可有可無,有一些人認為,意識是碰巧才有的。另外一些人認為,這“僵尸”不存在,卻將意識看成是“騙子問題”,把意識看成身體和大腦的活動,這與動物是相同的,這一種觀點,實際上是認為意識不存在,認為意識是毫無意義。
意識與感質(qualia)[6]
意識就是你的一切體驗。它是在你腦中揮之不去的那個旋律,是巧克力的香甜,是牙齒的一陣陣疼痛,是你對孩子深切的愛,也是因明白這一切感覺,終將消逝而產生的痛苦。
這些感受來源和本質有時候被稱為感質(qualia)。從古至今一直困擾著人類。以塔夫斯大學(Tufs University)的神尼爾·丹尼特( Daniel Dennett)為為代表的很多現代分析哲學家聲稱,意識只是一種幻覺,因為他們認為意識的存在,與他們所堅信的機械的物質宇宙完全無法兼容。換句話說,他們或是認為感質不存在,或是認為這從根本就不是科學系統研究的話題。
蝙蝠的感覺
1974年,哲學家內格爾(Thomas Nager),提出一個著名的問題,作為一只蝙蝠是什么感覺?這個問題與意識有什么關系呢?這位哲學家,研究意識的切入點是動物。蝙蝠與人有顯著的不同,蝙蝠的頭和腳是倒掛在樹上睡覺,蝙蝠是用聲納感知周圍的一切,那么蝙蝠的這些感覺有沒有意識呢?研究人員怎樣來判定?蝙蝠不會說話,不能用語言告訴我們,能否想出一種方法能判定蝙蝠的意識?如果找不出一種方法,只能認為蝙蝠沒有意識。筆者認為,這種研究方法很難得出正確的結論,這種比較方法不恰當。
研究人員在美國《科學》雜志上曾發表論文說,他們選擇小鼠和大鼠作為實驗對象,并設置了一個覓食環境,在不同位置提供不同的食物,但要等待才能獲得,而且允許覓食的總時間有限。實驗鼠到達一個位置后,先要決定是否在這里等,進入等待位置后,則要決定是等還是往前一個位置,其間有鈴聲提示要等的時間。
實驗鼠對不同食物的偏好程度不同,理性的決策應該是,如果不喜歡的食物、等待時間又比較長,就會立刻放棄。但實際情況是,不管是什么食物,一旦決定等待,實驗鼠就傾向會堅持等,等待的時間越長,越難放棄。如果實驗鼠是饑餓狀態,又會怎樣選擇?
研究人員為人類志愿者設置了類似的情境,只是把食物換成娛樂視頻,用下載進度提示等待時間,結果發現人類的反應與實驗鼠相似。如果人是饑餓狀態,他肯定先選擇任何一種食物。
研究人員說,是否開始等待與是否堅持等待,是兩種不同的決策,可能由兩組不相關的神經回路分別負責。這種決策有沒有意識?人與動物的表現是類似的,因此這種決策,不能認為是有意識。[7]
意識有無主觀屬性?
意識有無主觀屬性?自主意識是否存在?研究人員將人與機器類比,將人腦看成電腦,還有主觀意識嗎?[ 8 ]是否擁有自由的意志?這個由來已久的問題廣泛地吸引著哲學家、神學家、律師、以及政治理論家們的關注。
加利福尼亞大學圣巴巴拉分校的精神研究中心的主任的著作《誰說了算:自由意志與頭腦科學》(Who’s In Charge: Free Will and the Science of the Brain)的作者,Mechael S. Gazzaniga。
神經科學家們現在開始思考“機械世界中的行為自由”的本質之類的問題。至少神經科學把人們的注意力引向了“行為是如何產生的”這一問題上。
神經科學的實驗表明,人類清醒地意識到某個行為之前就已經做出這一行為的決定。這一發現并沒有對“大腦是否會經過理智思考才做決定”的老問題做出解答,但卻讓我們想要探究大腦如何工作的方式。研究人員將研究集中在決策與行為的許多方面,例如大腦的什么區域決定著行為的形成與執行,一連串相互作用的神經細胞如何主導著人們的道德感,甚至是一個人對“人們是否擁有自由意志”的看法是如何影響自身行為的。需要神經科學家們思考的問題是沒有止境的。
三百年前,萊布尼茨將人與機械類比,可以想象將機器的尺寸放大,所有的朋友就像是機械的獨立組件。顯然我們無法僅僅通過觀察機器的某個部分就推測出它的功能。
而人的大腦也可以分為很多個部分,他們之間存在著相互作用。我們對神經細胞以及它們是如何工作的,雖然有了一定的了解。然而卻不知道神經細胞工作時, 精神的功能是很有必要,但卻無法描述的它。可是現在對細胞的研究往往就會聯想到宏觀的狀態,對內在的聯系無非是神經網絡和信息的關聯,再想細致的描述卻根本不可能。
有時涌現岀一種想法。物理、化學、生物學、社會學、諸多學科對意識的研究都會提出一個新概念。然而這些新概念,神經科學家們表示懷疑,經歷了一段非常困難的時期,因為他們對這個相當于往機器里偷偷地塞進一只鬼的概念表示懷疑。其實事情并非如此。這一觀點的動機是神經科學家將層狀的大腦或者想法的真實的體系結構概念化,以便人們可以正確地研究它。將分析禁錮在一個層面上,并且不對其它層面進行考慮,這樣做是有問題的。
我們應該如何理解兩層之間的鏈接呢?目前,沒有人可以真正地理解這一現狀,并且可以肯定,也沒有人已經理解了精神是如何產生?精神的神經細胞怎樣建立相互作用的?但是,我們知道精神的頂層與它的下一層(也就是產生它的這一層)是存在相互作用的。正在遭受抑郁之苦的患者可以通過心理療法(自上層而下)而得到幫助,也可以通過藥理學的藥物治療(自底層向上)而得到幫助,而當把這兩種療法結合起來進行治療時,效果更加可喜。這就是一個驅使大腦的例子。這-例子支持這樣的研究思路。
Gazzaniga認為神經科學家在大腦的微觀層面的相互作用與宏觀社會層面有關聯。而在宏觀社會層面有一系統在運行,這兩者應該統一。宏觀社會層面會與我們的心理歷程產生大量的互動,并且反之亦然。人類會通過多種方式將我們許多決定性的需求上傳到了我們周圍的宏觀社會系統中去。大腦就像細胞一樣,是復雜而奇妙的機制。他們正在以出色的方式進化著,盡管他們有著巨大的阻礙:認為有一個“小家伙”在他們的腦袋里發號施令。但其實并沒有。我認為我們終將得到自由意志的理念的真正答案,并且接受現實:我們是一臺特殊的機器——一臺因為居于社會團體而擁有道德的機器。這一觀點將促使我們提出新的問題。
如上所述,研究者為了探討主觀屬性, 試圖將宏觀與微觀統一,既有想象,又有推理,其目的是研究意識的產生。你這種類比的方法,是否可行?這種切入點是否可靠?人畢竟不是機器,機器能變成人嗎?這是當今科學界的研究熱點之一。
感知痛苦等于意識?[ 6 ]
為什么意識如此重要?感受痛苦是一個重要原因。
你不小心踩了寵物的尾巴,它就會發出尖叫,由此可以認為傷害了它,能否認為寵物有意識呢?而人這種感受是不是意識呢?
如今可以利用壓力傳感器來模擬這種狀況,在機器貓的尾巴上,安裝這種壓力傳感器,同樣可以發出尖叫,因此不能認為這是有意識。
研究人員又將龍蝦和螃蟹作為研究對象,將他們的一個鉗肢扭掉,發現它們會釋放皮質醇和皮質酮的壓力激素,在生物學上,這一反應會認為是遭受痛苦。如果對他們進行一些處理,用一些止痛藥來減輕他們的痛苦,那么它們釋放的這些物質就會減少。研究人員還對魚類和其他的動物,也做了類似的實驗,以證明動物能感受到痛苦。這類現象能否證明動物有意識呢?
澳大利亞生物學家Brian Key認為,動物的這些反應,表面上看是感受到痛苦,但卻無法證明他們是有意識的,他認為人類的意識依賴于信號放大和全局的整合。而反對者卻不贊成這種說法。
意識是人類所獨有的,這是因為人類的腦袋強大。反對這種觀點的人就以大象、老虎、灰熊來做對比,如果意識是隨著腦袋的大小而增強,那么他們就應該比人更有意識,顯然這是說不通的。當然在生物學上,并不是腦袋大就最聰明,不能夠證明這一點。
科學家弗蘭西斯·克里克(Francis Crick)和Anil Seth則認為,人類的意識涉及到丘腦和大腦皮層之間相對快速和低振幅的相互作用有關,是丘腦和皮層回路整合不同大腦區域的信息所形成的意識。持不同觀點的人不認同這一結論,他們以哺乳動物為例,同樣具有上述特征,就可以認為有意識,許多動物卻沒有這些特征,因此就認為他們沒有意識,如此看來,也不能成立。
美國神經科學家Bermard Baar提出的大腦全局工作空間理論(Global workspace theory, GWT)這種理論認為,心智內容都是通過大腦的工作空間自組織形成的,然后逐漸傳播到其他區域,由此而形成的意識。不同觀點的研究者卻認為,沒有大腦的動物,例如,海星、海膽和水母)根本就不可能有意識。那些有大腦全局工作空間的動物(例如章魚之類的動物)也就沒有意識,可是從解剖學和行為學的證據,這些動物是有意識。
如上所述,研究人員將各種動物作為研究對象,從解剖學和行為學的研究和對比中,如果人有意識,有些動物同樣也有意識,不能證明只有人才有意識。或者說,通過大腦的研究,想證明只有人才有意識,是不能確立的,其根據是不充分的。
腦與意識
大腦究竟是什么?大腦能夠產生意識嗎?
● 古希臘醫生希波克拉底認為:心臟是血液、大腦是粘液。
● 亞里士多德把思維、理解、認識看成是理性靈魂。他認為在人的認識過程中,靈魂的主要功能是感覺和思考。亞里士多德還把腦想像為一個散熱器。
● 苗卡爾認為腦的工作方式是流體泵,被稱作“動物精神”流體送到脊髓再到肌肉。
神經生學家卻想通過實驗測定這種“動物精神”的流體體積,無法實現。
● 18世紀晚期,普羅卡斯卡(GiriProchaska)提出感受器是動物的精神之源,而所謂的精神則由來自環境的剌激所釋放。
后來,普羅卡斯卡又把腦看作一面復雜的、被動的鏡子,還把感覺印象等同于電流。
在能量守恒定律被發現以后,開始把動物的精神看作神經能量,神經能量從環境通過感受器流入腦再通過肌肉流出,它可以被神經細胞所存貯和釋放,而環境則被看作產生神經能量之源的力場。
● 一位格式塔心理學家曾經將感知等同于腦中的電場分布。
● 斯佩里把云母條和銀針放入經過訓練的貓和猴的視覺皮層,發現電場完全扭曲,而對有關視知覺的行為影響卻可以忽略不計,否定上述看法。
自古以來,意識的本質和起源一直是哲學家們爭論不休的問題,也是科學家們束手無策的問題。如今因腦外傷和全身麻醉會導致意識的喪失。這標明意識與腦的活動相關聯。關于意識問題的爭論從哲學殿堂轉移到科學研究平臺。腦與意識問題成為多學科、多層面、多系統的復雜非線性疑難問題。腦與意識的關系有一種觀點認為:這是由物質變精神的科學命題。也就是說腦是物質,意識是精神,由腦產生意識,即由物質轉變為精神。這種觀點與施一公的覌點不同,視角也不同。[2]腦與意識的關系至今還是不清楚。
最近《細胞》期刋發表一文:大腦運作的真正方式或被揭示。文中指出:綜合這些研究結果,科學家們指出,大腦可能有著三層調控機制。[9 ]
最低的一層按順序執行行為,最高的一層只在行為開始和結束時有所參與,最低一層調控就像是低級的管理人員一樣,負責項目的每個細節;
而中間一層則在每個步驟的轉化時激活神經元。而中間一層就好比是中級管理人員,在兩者之間充當溝通者。
最高一層調控就好像是公司的高管,主要負責項目的啟動和完成。
這種說法將腦運作功能行政化,脫離系統運作的技術概念。
美國奧古斯塔大學喬治亞醫學院的神經學家Joe z.Tsien博士發現神經元發出的脈沖間隔可以產生感知、想法和動作,并創建了新的神經自信息理論,論文發表在《大腦皮層》雜志上。[10]
眾所周知,神經元會產生“動作電位”形成的電脈沖,以此表征感知、認知和動作。衡量神經元活動的標準一直是個難題:神經元會一直產生電脈沖并且是變化的。
如何將這種持續變化與實時感知、認知和動作關聯。找出其間的關系。研究者將這個謎題稱為神經密碼。
Tsien的團隊通過監測各種活動中的小鼠神經元,發現一群神經元會在同一時間內進入一個非典型狀態,不是發出動作電位的狀態,而是動作電位之間相對靜息的階段,也就是脈沖間隔。Tsien認為,在同一時間內進入脈沖間隔的神經元是實時產生感知、行動和認知的細胞群體的一部分。研究對象是小鼠,觀測對象是脈沖間隔,結論是宏觀的感知、行動和認知。這項研究是源自于整合信息理論(Integrated information theory IIT)。2004年,美國科學家朱利奧·托諾尼(Giulio Tononi)提出“整合信息理論”,認為一個物理系統滿足兩個條件即可擁有意識:一是這個物理系統必須具有豐富的信息,二是在系統中信息必須要高度整合。托諾尼還與意大利科學家馬塞洛·馬西米尼(lvLarcelloMassirruni)合作,利用經顱磁刺激技術和腦電圖,開發出了一種檢測意識的方法。
Tsien認為“這是一個關于神經元活動如何編碼信息的非常普遍的發現。大腦似乎利用脈沖間隔來對信息進行加密”。通過這個新的神經元自信息理論,研究人員確定了15組大腦皮層和海馬區的細胞組合,它們共同作用使睡眠周期,感知和反應成為可能。[10]
持不同觀點者認為:信息整合理論表明,意識既可能以簡單形式存在于最低級的生物之中,也可能存在于以合適方式組織起來的機器之中[ 6]。
意識是真空態激發[11-14]
李朝義的文章指出:大腦的功能與意識的產生機制也與對稱性破缺有密切關系。大腦是復雜、開放、有意識的自組織系統。意識是大腦序參量。在一定條件下,大腦內的大量神經元從無序狀態轉變為有序狀態,即相變。大腦中神經元激發出的有序化的時空圖(spatial temporal patterns)即對應于意識。從無序化轉化為有序化自組織過程,本質上是對稱性破缺。因此意識產生機理被看成對稱性破缺。而意識即大腦的真空態的激發,意識產生的最深層次根源就是大腦真空態漲落。
每一種物理學理論對真空性質都有不同的理解,對于真空性質的理解和認識是極其重要的,因為真空性質是構建理論物理的基石。任何一個物理學理論體系總是從真空性質出發來建立理論體系,對真空性質的認識如同建立高層建筑的地基一樣,什么樣的地基就決定了什么樣的建筑。在探測基本粒子的內部結構時,是借助于高能粒子對撞機,讓兩個基本粒子互相撞擊,把粒子擊碎后,對碎片進行分析。但是兩個高能粒子相撞,得到的不是碎片,而是更多的基本粒子。例如:在高能粒子對撞機中,一個正電子和一個反電子相撞,會發生湮滅而變成一對光子,實物粒子消失于真空;在能量很高的時候,則會產生大量的基本粒子。這表明真空不空,粒子可以從真空中產生,也可以消失于真空。
男女性交后的受精卵,在子宮內可以分裂為很多細胞,若干天后形成坯胎,最后由卵生變成為胎生。實際上,單個人體也是源自于真空的子宮。然而精子與卵子的結合不需要高能粒子對撞機,是什么機制變成為受精卵?精子與卵子消失在真空中。細胞分裂,同樣是由無序到有序轉變過程,這種轉變機制至今仍然沒有統一的看法。
在量子力學中,量子漲落(英語:quantum fluctuation。或量子真空漲落,真空漲落)是在空間任意位置對于能量的暫時變化。從維爾納·海森堡的不確定性原理可以推導出這結論。
日本研究者的研究結果指出:大腦功能與氨基酸的手性有關,這也就是與對稱性破缺密切相關。這也暗示大腦功能與生命起源有關。近些年來,研究者將大腦自組織系統與激光自組織系統作了對比,大約有十種“態”與特性有類似之處。這十種“態”有:噪聲態、相干態、二級相態、雙穩態(即一級相態)、全息、自脈動態、混沌志、圧縮態sqeezed state、糾纏態entanglement state,后兩種是量子效應。
如上所述,從量子力學的觀點,來研究意識,引入了幾個新的概念,大腦真空態漲落、自組織系統、無序化轉化為有序化,到底無序化轉為有序化是怎樣形成的呢?靠的是什么力量?其實并沒有搞清楚!自組織系統受什么控制?其實也不清楚。
意識是一個過程[17-19]
意識不是一種物體,而是一個過程。( 這就解決了每個人的意識的獨特屬性所帶來的困擾,因為每個人的過程都是不一樣的。)視意識如果沒有視覺系統存在,怎么可能有過程呢?沒有光這一物質存在,也不會有視覺、色覺和視意識!這種說法不能忽略意識與物質的關聯,這一過程呈現的信息傳遞靠什么?這就是電磁波和電磁能。
1)為什么我們每個人在區分明亮或者昏暗這樣的不同狀態時,每個人都是有意識的,而一個簡單的物理裝置在做類似的區分時,卻顯然和意識經驗(conscious experience)毫無關系?這一佯謬表明任何想根據某些神經元或某些腦區的內在特性來說明意識的企圖都是注定要失敗的。[ 10 ]
2)我們到底應該如何解釋概念?要解釋主觀性和經驗性是如何產生的。要解釋的是“我思故我在”。
1. 我們的研究策略——不在于只是找出和闡明那些對意識經驗的主要性質起作用的神經元,而是要找出和闡明那些對意識經驗的主要性質起作用的神經過程。[ 11 ]
起作用的神經過程與視系統構造也是有關的。單純強調過程就如同電磁波在真空中傳播,沒有什么變化?
2. 沒有任何一種有關顏色辨別的神經機制的科學描述,能夠使你感知某一種特定顏色究竟是什么樣?即使這種描述再完美也不行。不管哪種描述或者哪種理論,也不管其是科學的還是其他的,都不能使一個色盲者感知顏色。[ 12 ]
意識的不同狀態
你是否見過一個神情恍惚的人光著腳走過鋪著燒紅的煤塊的地面,兩只腳卻連一個燒傷的地方都沒有;一個被催眠的人安靜地坐在椅子上,或者躺在地下,就算拿一根針去扎他的手臂,他也感覺不到任何的疼痛,有時候這個人還是睜著雙眼,目睹這一個過程完成;在央視播放的節目中,有的人通電220伏,自己的身體就成了烤箱,不怕電老虎。這就是意識的非正常狀態。
意識的非正常狀態(ASC)通常被定義為某一個體或者一個實驗對象,完全失去正常的、清醒的意識下的精神狀態。ASC既包括普通的白日夢,也包括神秘的、癲狂瀕死體驗。可以表明一個人是否處于意識的非正常狀態的一些標志:思想改變、時間感紊亂、失去自我控制、情感表達方式改變、身體狀態或感知改變,以及感覺扭曲等。
傳統的神經系統科學家認為我們所有看到的、聽到的、感覺到的和想到的都是由大腦產生出來的。也有一些研究人員為心靈的、神秘性的體驗尋找神經病學的依據。安德魯,紐伯格醫生(Andrew Newberg)在關鍵時刻往大腦里注入放射性的追蹤劑,繪制出了神秘的冥想狀態下的大腦結構,并拍攝了照片。在這個照片中,大腦中的安靜區域顯得非常引人注目: “一大群神經元細胞聚集在我們的頸上小葉中,靠近我們大腦的頂部和背部,這一區域完全是黑色的。”這個區域,稱做協調方向區,正是靠這個區域分辨時間和空間中的具體位置。同時需要我們的感官信息輸入來激活。當我們在非正常的意識狀態下,它就安靜下來,因此我們不能把自己從這個世界中分離出來,感知每一樣事物如同在感知自我,感覺與每一件事物都是相互交織在一起的。
在另一個相關的實驗當中,加拿大勞倫森大學的邁克·珀辛格(MichaelPersinger)使用一種設備向人的大腦發射一個弱電磁場,從而影響大腦的顳葉。這會造成人產生神秘的、靈魂出竅的、甚至是著了魔似的的體驗。[20]
生命科學對意識只有描述,沒有公認的說法。意識喪失是一種疾病表現,大量證據表明,意識喪失可以在剎那家發生。現在你有意識,可能立刻就可失去意識。相對來說,多數假說認為,意識并不是某一具體腦區的功能,而是大腦神經網絡的整合功能。但很少討論非正常意識。
意識的操控
2004年,克里克去世前,他在一篇論文中提出,意識就好像是大腦內的交響樂,但應該有一個樂隊指揮,類似于電話交換器將大腦自身的信息和外界傳入的信息進行整合,他提出大腦深部的屏狀核非常適合擔任這項工作。屏狀核屬于基底節或基底核,是埋藏在兩側大腦半球深部的一些灰質團塊,是組成錐體外系的主要結構。它主要包括尾狀核、豆狀核以及屏狀核。
研究人員通過高頻電脈沖刺激大腦屏狀核區域,關閉了一名患者的意識。雖然只在一個人身上試驗成功,卻暗示克里克教授曾經提出的觀點是正確的。基底節屏狀核確實是意識產生的交匯點或者意識中樞,能將大腦思維、感覺和情緒等神經活動匯集成為意識。因此有人稱之為”開啟大腦的鑰匙”。該項研究報告發表在《新科學家》雜志上。這一結果提示,屏狀核是啟動意識的關鍵部位。
屏狀體(Claustrum)是位于大腦的外囊和極外囊之間的一塊厚為1-2mm的扁平形灰質量。外囊分隔屏狀體和豆狀核(殼部分)。極外囊分隔屏狀體和島葉。雖然已知屏狀體和大腦皮層有往復連接,但目前對屏狀體的功能知之甚少。有些學者認為屏狀體是豆狀核的一部分,另一些學者認為屏狀體應算作島葉的一部分,更有一部分學者主張屏狀體可分為豆狀體部和島葉部兩部分。也有一些當代神經解剖學家認為屏狀體和杏仁核一同屬于基底核。
神經科學家佛朗西斯 克里克認為因為屏狀體與大腦皮層多個區域有雙向連接,所以可能在意識的產生中有重要作用[21-23]。
對大腦與意識的研究理論比比皆是,但大多數認為,意識一定是包含了由幾個層次的大腦網絡共同作用而成,從而讓人類將周圍的環境影響統一起來進行感知,而不是從單一的感官感知世界。人類的意識需要一種類似于“樂團指揮家”角色的物質,將所有不同的內部和外部意識聯系在一起。然的這種看法與信息整合理論是有區別的,意識的開關有調控作用,在大腦中有定位的。信息整合理論卻沒有這些特征。
美國研究人員使用一種腦—腦直連方式,讓5對受試者通過互聯網傳遞大腦信號來玩問答游戲。這一實驗的詳細過程發表在《公共科學圖書館》上,首次證明了兩個大腦可以直接連接,且無需發聲,一方就能準確猜出另一方的想法。
論文第一作者、華盛頓大學學習與大腦科學研究所心理學副教授安德利·斯塔克說:“這是目前人類進行過的最復雜腦—腦實驗。除利用豐富視覺信號傳遞的意識經驗外,還需要受試雙方通力合作。”很明顯如果是實驗雙方不能通力合作,其結果可想而知,如果這項試驗可以推廣,這就表明意識可以傳遞,似乎也表明,意識可以調控,試驗提供了調控的通道。[24]
2018-01-03,文[25]指出:1904年,德國生物學家理查德·西蒙(Richard Semon)對記憶提出了一個觀點,指出記憶的痕跡是由一組不連續的大腦細胞連接之后拼湊起來的。他將這種想象中的生理回路稱為“engram”,即“記憶痕跡”。2012年,日本生物學家利根川進利用光遺傳學技術,在麻省理工學院的實驗室里首次揭示了記憶痕跡的真實存在。
通過植入微電極來開啟或關閉大腦的特定區域還是可能的,這就涉及到一種被稱為“腦深層刺激手術”(deep brain stimulation,DBS)的新技術——已經被用于治療帕金森氏癥等疾病。北村隆希望有一天能夠用類似的技術來操縱大腦里的記憶痕跡,“但首先我們需要在小鼠身上把它們描繪出來”。
2018年11月2日,據英國《獨立報》網站報道,根據牛津大學功能神經外科組和俄羅斯網絡安全公司卡巴斯基實驗室對諸如此類情境的實踐和理論評估,通過用于治療帕金森病等疾病的植入式醫療設備,人腦很容易受到操控。因此研究人員警告說,所謂神經刺激器的研發可能會帶來反烏托邦情境——黑客制造虛假記憶,并將其植入人的大腦。研究人員預計,10年內,該技術還將發展到商業性記憶增強植入物,可供購買的地步;20年后,該技術的先進程度將足以實現“全面控制記憶”。[26]
視覺的產生有意識嗎?
吳天準在接受《中國科學報》記者采訪時表示:[27]
視覺的產生依賴于三大組織器官:眼球(主要為視網膜)、視神經、視皮層。因此如果想恢復視覺,就必須研發出能替代這三種組織的假體,即視網膜假體、視神經假體和視皮層假體。視覺的產生只依賴于三大組織器官嗎?它的產生有多種說法,中國大百科詞條“視覺”[28],就不是這樣認為。這其中有反饋機制,目前尚不清楚。在這種情況下,如何用人工器官替代?
吳天準解釋道,“視皮層假體是應用微電極直接刺激初級視皮層,可有光感的產生,但無法形成圖像;視神經假體則是刺激神經束,不需要完好的視網膜結構,但分辨率低、手術難度大,也存在很大風險,目前尚處于基礎研究階段;而視網膜假體是在視網膜的特定位置植入微電極(或光電)陣列,把外加視頻和圖像信息轉換成電子脈沖,刺激特定神經細胞,再通過神經通路傳遞到視皮層和大腦中樞。”吳天準的說法能成立嗎?少量的人工電極,植入到視網膜上,這本身就破壞了原有的人眼的結構,人眼本身的肌理尚未完全清楚,這樣做能讓盲人恢復視力嗎?
綜上所述,意識研究是當今世界科學難題,無論是時間跨度,提出的相應理論,涉及的眾多學科,參與的科技界名家,都是十分罕見的。不難看出以下幾點:
1)作為世界性的科學難題,要想得到統一的看法,是相當困難的,試圖從單一學科、單一層面、單一視角,就像形成一個統一的看法和理論,似乎是不可能的。研究者可能從正反兩面,對這一問題的思考和否定。
2)從另一角度看,要想推翻一個傳統的觀念,同樣不能從單一視角,單一學科、單一層面
就想得出結論,似乎也是不可能。
3)從上面的討論可以看出,意識到底是什么??意識是怎么產生的?仍然沒有一個統一的看法,在這一前提下,想對意識進行量化是很難被接受的。
4)既然意識研究的切入點是多樣化的,怎樣使研究對象為肉眼可見,這是第一需要。
5)研究人員都是在自己的專業知識框架內,揚長避短,進行科學研究。對于一個復雜的多學科問題,往往受專業范圍限制,沒有三年五載,很難跨越自己的學科,如何能夠多視角從事復雜的科學研究?這就需要多學科的人共同參與,還需要有能夠綜合這些知識的專家,來整合這些知識,提升到一個新的層面,使研究更加深入。
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