2005年Science在其紀念創刊125周年的特刊中,公布了125個未來1/4世紀里最具挑戰性的科學前沿問題,其中關于意識的問題:“意識的生物學基礎是什么?”位列第二。一篇文章 意識屬于一個神經科學的概念, 但從臨床醫學角度考慮,它包含有認知和喚醒兩個方面。 近年來動物實驗和神經病理學的研究結果表明: 認知與喚醒之間確實存在有不同的解剖通路,認知依賴于大腦皮層與丘腦之間的相互作用; 而喚醒則依賴于丘腦與丘腦外上行系統的傳送作用,只要腦干功能完整即可產生喚醒。——《人類意識活動的神經解剖學研究》(《體育學刊》1998年 第1期 | 喬德才 山西大學!030006)一位研究者,一本著作↑ 他關于意識的神經本質的最基本假設,概述如下: → 美國的神經科學家達馬西奧 神經回路 人腦并不是由一塊一塊孤立的區域所組成,而是由神經元相互聯系形成的諸多“腦系統”所組成的,腦系統內部的神經元之間的相互聯結,被稱為神經回路。分開表征 “自我”、以及其它的心理表象,并不單獨存在于某一個腦區,而是與分散于腦各處的諸多腦系統有關。 我們主觀體驗中一個個的東西,在大腦中其實是被各處分散的神經回路所分開表征的。系統運動 “自我”、“客體表象”在主觀體驗上的那種整體性,其實是各處腦系統以一種很協調的方式被同步激活的結果,是系統性運作的表現。自我意識 我們之所以對眼前所見、心中所想的東西抱有一種真實確定感和自我擁有感,即“自我意識”,其實是和有機體的生存息息相關的,意識離不開我們對自己身體的感知與調節。從哲學到神經生物學 1996年,哲學家David Chalmers 將意識相關的問題,總結壓縮成一個概念,叫 the Hard Problem 。 精確的定義為:"How to explain a state of consciousness in terms of its neurological basis" (Block 2004) (“如何從神經科學角度來解釋意識的形態”) state 是指 "an arrangement of things in space over a period of time"。 涉及: 1、Space-空間 2、Time-時間 3、Things-事物。神經解剖學 意識涉及的人腦結構,包括: 丘腦(Thalamus) 大腦(Cerebral cortex) 下丘腦(Hypothalamus) 杏仁核(Amygdala nucleus) 紋狀體(Corpus striatum) 小腦(Cerebellum) 腦干(Brain stem) 視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等各種感覺信息,經腦神經元逐級傳遞,由丘腦合成為丘覺,并發放至大腦聯絡區,令大腦產生覺知,即人的意識。 腦的主要功能就是經過神經元一級一級的信息交換傳遞,獲得一個有意義的信息集合,這個過程稱為樣本分析。 神經元一級一級進行信息交換傳遞的過程稱為分析,有意義的信息集合即為樣本。 樣本分析是腦的主要功能,包括大腦、小腦、下丘腦、基底核等,這些腦部的主要功能都是進行樣本分析。丘腦 丘腦神經元中的遺傳信息具有覺知特性,丘腦能夠將各個遺傳信息合成為一個特殊的信息集合,這個具有特殊性質的信息集合是對事物的覺知,稱為丘覺。 丘覺的合成發放活動,樣本的分析產出活動,本質上就是反射活動。 丘腦是發放丘覺的器官,是“我”的本體器官,大腦聯絡區是丘覺的活動場所,意識則在大腦聯絡區得以實現。 大腦聯絡區是丘覺的活動場所,丘覺能夠使大腦產生對事物的覺知,產生對事物的“知道”、“明白”。丘腦通過聯絡纖維將丘覺發放到大腦聯絡區,在大腦聯絡區產生意識。 腦聯絡區中有兩個是意識活動的場所,一個是大腦額葉聯絡區,一個是大腦后部聯絡區,這兩個聯絡區都能產生意識。意識相關神經區:認知神經科學 “意識”這種認知功能,是由哪些神經細胞,或是在大腦的哪些區域形成的呢? Crick (1994) 和他與同事Koch (1998) 提出:我們在尋找的不會是一個地方,也不會僅僅是一小撮神經,科學家應該尋找 一個能夠產生某種特定意識感的最小集合的大腦區域/神經元,這個集合叫做意識相關神經區 字標出來的區域都是形成意識的必須區域。 如果兩個腦半球在任何一個這些標出的區域出現了損傷,就會導致完全喪失某一方面的意識。