國外有學(xué)者做了一個死后意識暫時儲存的實驗,調(diào)查心臟驟停的人當(dāng)時是否有意識,發(fā)現(xiàn)很多人在死亡時都能準(zhǔn)確描述身邊發(fā)生的事情。因此,學(xué)者們認為意識在死后是暫時的。雖然這項研究還存在很多問題,比如死亡的定義是否科學(xué),對意識的判斷是否合理,但它讓人們重新審視意識的存在。
如果意識沒有被死亡帶走,那它是天生的嗎?
先前學(xué)者的研究表明,嬰兒的意識不是天生的。當(dāng)嬰兒出生五個月時,他們逐漸提高視覺反應(yīng)的速度。在更早的階段,比如兩個月前,外界還沒有意識到。
“意識是個大問題,可以說目前幾乎沒有研究進展?!睆?fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)神經(jīng)生物學(xué)國家重點實驗室研究員黃志立表示,目前的假說多以推斷為主,沒有標(biāo)準(zhǔn)化的評價指標(biāo)和實驗方法。
除了為什么人是有意識的,它仍然是一個謎。意識是什么,它是如何產(chǎn)生的,是否有物質(zhì)基礎(chǔ),是可控的還是不可控的?大腦是如何控制的?這些問題都需要進一步研究。
無意識很難判斷。我們還在糾結(jié)概念定義。
為什么研究意識這么難?首先,回答什么樣的情況是有意識的。也就是說,到目前為止還沒有有意識的“邊界”標(biāo)記。
“沒有明確的標(biāo)記,就不能在動物模型上做實驗研究。實驗動物的意識邊界是無法確定的,更不用說知道它們在想什么了?!包S志立說,如果不能進行動物實驗,我們就無法從組織、細胞和分子的層面找出意識出現(xiàn)前后哪些物質(zhì)層面起了作用。因此,目前的一些結(jié)論只能被視為預(yù)測和假設(shè)。
更為復(fù)雜的是,有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“失明”現(xiàn)象,這表明無意識的大腦處理很可能被視為有意識的行為:盡管一個視覺皮層受損的人無法有意識地看到它,但他仍然可以“猜測”視覺刺激的位置,甚至抓住扔向他們的東西。
這種現(xiàn)象使得對意識的直觀判斷,即使是基于人體自身的實驗,也難以令人信服,因為無法判斷意識的產(chǎn)生和工作,而這一環(huán)節(jié)中的不確定性又使得實驗現(xiàn)象無法與意識聯(lián)系起來,也難以準(zhǔn)確推斷出基于人類意識的判斷。
還是老毛病。"在生物學(xué)中,他們可能仍然糾結(jié)于意識概念的定義."海南大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授段說。
“目前發(fā)現(xiàn)的腦電波、細胞或組織只能說與意識密切相關(guān),但具體關(guān)系尚不明確,更談不上獨特和決定性?!秉S志立說。
伽馬波可能是意識活動的標(biāo)志,但它們之間的關(guān)系仍然沒有定論。
黃志立表示,隨著腦波的發(fā)現(xiàn),腦波監(jiān)測在臨床上得到廣泛應(yīng)用,相關(guān)腦科學(xué)研究可以逐步推進。目前腦電檢測裝置時間精度較高,可以檢測毫秒級電位變化,但空間精度相對較差。借助腦電圖和事件相關(guān)電位,發(fā)現(xiàn)了許多與人腦認知功能相關(guān)的成分。也就是說,人們在大量的腦電信號中發(fā)現(xiàn)了容易檢測到且變化明顯的信號,以匹配相關(guān)的記憶或認知活動。借助腦電波,意識研究也被探索出來。
腦電波大致分為波、波、波、波和波,不同的電波對應(yīng)不同的大腦狀態(tài)。腦電波的細分和準(zhǔn)確度的大幅度提高,使人們能夠在各種腦電波中找出與意識關(guān)系更為密切的一種。
“腦電波總是存在的,但不同的波會在不同的狀態(tài)下成為主體。例如,當(dāng)你打瞌睡時,波會立即變得活躍?!秉S志立說。然而,當(dāng)大腦充滿波時,人的意識活動明顯受到抑制,而且不能
科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),當(dāng)人醒來專注于某件事時,往往會看到一個頻率高于波的伽馬波,頻率為30 Hz-80 Hz,振幅范圍不確定。
假設(shè)伽馬波可能與建立統(tǒng)一清晰的認知有關(guān)。來自丘腦和大腦的——個神經(jīng)元回路,每秒40次掃描(40Hz,伽馬波特性)吸引不同神經(jīng)元回路的同步,從而增強意識并產(chǎn)生注意力。這一假設(shè)得到了丘腦損傷的支持?!鹉X受損后,40Hz腦電波難以形成,意識無法喚醒,患者陷入深度昏迷。因此,伽馬波被認為是人腦有意識活動的標(biāo)志,但它們之間的關(guān)系仍然沒有定論。
屏幕能否作為“命令”意識的物質(zhì)基礎(chǔ),還需要進一步研究。
多巴胺是大腦中的一種分泌物,參與神經(jīng)傳導(dǎo),傳遞興奮和快樂的信息。因此,它被認為是興奮的物質(zhì)基礎(chǔ)。那么,有沒有可能發(fā)現(xiàn)特定區(qū)域內(nèi)的什么樣的物質(zhì)或細胞與意識的生成有關(guān),或者意識是由其生成的?
據(jù)記載,這一科學(xué)命題也引發(fā)了一個世紀(jì)的——。
1998年,兩個年輕人坐在德國不來梅的一家酒吧里聊天。他們是美國神經(jīng)學(xué)家克里斯托弗科赫和澳大利亞哲學(xué)家大衛(wèi)查爾莫斯??坪照J為不是。
來的25年里,有人將在大腦中找到一小批神經(jīng)細胞,其內(nèi)在的屬性能與某個特定的意識活動聯(lián)系起來。查默斯則認為這不可能發(fā)生。他們以一箱上等葡萄酒作為賭注。在人類為意識尋找一個物質(zhì)源泉的努力中,“椎體細胞”“屏狀體”等相繼登場,但卻并沒有確鑿的證據(jù)。例如2014年有報道表明,研究人員首次通過高頻電脈沖刺激大腦屏狀體區(qū)域關(guān)閉人的意識,發(fā)現(xiàn)暗示屏狀體可能是將不同的大腦活動匯集成思維、感覺和情緒的單一組織。但其他科學(xué)家對此謹(jǐn)慎地指出,目前只在一個人身上測試了意識關(guān)閉,而且實驗對象是一名癲癇癥患者,海馬區(qū)受損,她不是一名普通人。
這個研究隨著影像科學(xué)的發(fā)展似乎有所轉(zhuǎn)機,2017年3月,《自然》雜志報導(dǎo)了一項新的數(shù)字重建技術(shù)和使用該技術(shù)帶來的新發(fā)現(xiàn)——在小鼠腦內(nèi)發(fā)現(xiàn)了3個伸展至全腦的巨大神經(jīng)元。它之所以引起轟動,是因為人類從未見過在腦內(nèi)伸展范圍如此之廣的神經(jīng)元;這些神經(jīng)元來自屏狀核——此前就被認為與人類意識高度相關(guān)的大腦核團;它連接廣泛,似乎連接了大多數(shù)乃至全部與感覺輸入和行為驅(qū)動相關(guān)的腦區(qū)。
這一發(fā)現(xiàn)巧合地滿足了意識控制的兩個關(guān)鍵,核心深入大腦且連接廣泛。這也一定程度上證明了當(dāng)年DNA發(fā)現(xiàn)者之一的弗朗西斯·克里克的假說:意識需要一個類似樂隊指揮的角色,將所有的內(nèi)外感知統(tǒng)一起來,隱藏在大腦深處的屏狀體非常適合擔(dān)任這項工作。
“屏狀體基于影像學(xué)的觀測,仍有待于進一步的驗證。”黃志力說,目前的發(fā)現(xiàn)也并不能證明這是意識出現(xiàn)的唯一路徑,很可能是多系統(tǒng)的共同作用。
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