2005年Science在其纪念创刊125周年的特刊中,公布了125个未来1/4世纪里最具挑战性的科学前沿问题,其中关于意识的问题:“意识的生物学基础是什么?”位列第二。一篇文章 意识属于一个神经科学的概念, 但从临床医学角度考虑,它包含有认知和唤醒两个方面。 近年来动物实验和神经病理学的研究结果表明: 认知与唤醒之间确实存在有不同的解剖通路,认知依赖于大脑皮层与丘脑之间的相互作用; 而唤醒则依赖于丘脑与丘脑外上行系统的传送作用,只要脑干功能完整即可产生唤醒。——《人类意识活动的神经解剖学研究》(《体育学刊》1998年 第1期 | 乔德才 山西大学!030006)一位研究者,一本著作↑ 他关于意识的神经本质的最基本假设,概述如下: → 美国的神经科学家达马西奥 神经回路 人脑并不是由一块一块孤立的区域所组成,而是由神经元相互联系形成的诸多“脑系统”所组成的,脑系统内部的神经元之间的相互联结,被称为神经回路。分开表征 “自我”、以及其它的心理表象,并不单独存在于某一个脑区,而是与分散于脑各处的诸多脑系统有关。 我们主观体验中一个个的东西,在大脑中其实是被各处分散的神经回路所分开表征的。系统运动 “自我”、“客体表象”在主观体验上的那种整体性,其实是各处脑系统以一种很协调的方式被同步激活的结果,是系统性运作的表现。自我意识 我们之所以对眼前所见、心中所想的东西抱有一种真实确定感和自我拥有感,即“自我意识”,其实是和有机体的生存息息相关的,意识离不开我们对自己身体的感知与调节。从哲学到神经生物学 1996年,哲学家David Chalmers 将意识相关的问题,总结压缩成一个概念,叫 the Hard Problem 。 精确的定义为:"How to explain a state of consciousness in terms of its neurological basis" (Block 2004) (“如何从神经科学角度来解释意识的形态”) state 是指 "an arrangement of things in space over a period of time"。 涉及: 1、Space-空间 2、Time-时间 3、Things-事物。神经解剖学 意识涉及的人脑结构,包括: 丘脑(Thalamus) 大脑(Cerebral cortex) 下丘脑(Hypothalamus) 杏仁核(Amygdala nucleus) 纹状体(Corpus striatum) 小脑(Cerebellum) 脑干(Brain stem) 视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等各种感觉信息,经脑神经元逐级传递,由丘脑合成为丘觉,并发放至大脑联络区,令大脑产生觉知,即人的意识。 脑的主要功能就是经过神经元一级一级的信息交换传递,获得一个有意义的信息集合,这个过程称为样本分析。 神经元一级一级进行信息交换传递的过程称为分析,有意义的信息集合即为样本。 样本分析是脑的主要功能,包括大脑、小脑、下丘脑、基底核等,这些脑部的主要功能都是进行样本分析。丘脑 丘脑神经元中的遗传信息具有觉知特性,丘脑能够将各个遗传信息合成为一个特殊的信息集合,这个具有特殊性质的信息集合是对事物的觉知,称为丘觉。 丘觉的合成发放活动,样本的分析产出活动,本质上就是反射活动。 丘脑是发放丘觉的器官,是“我”的本体器官,大脑联络区是丘觉的活动场所,意识则在大脑联络区得以实现。 大脑联络区是丘觉的活动场所,丘觉能够使大脑产生对事物的觉知,产生对事物的“知道”、“明白”。丘脑通过联络纤维将丘觉发放到大脑联络区,在大脑联络区产生意识。 脑联络区中有两个是意识活动的场所,一个是大脑额叶联络区,一个是大脑后部联络区,这两个联络区都能产生意识。意识相关神经区:认知神经科学 “意识”这种认知功能,是由哪些神经细胞,或是在大脑的哪些区域形成的呢? Crick (1994) 和他与同事Koch (1998) 提出:我们在寻找的不会是一个地方,也不会仅仅是一小撮神经,科学家应该寻找 一个能够产生某种特定意识感的最小集合的大脑区域/神经元,这个集合叫做意识相关神经区 字标出来的区域都是形成意识的必须区域。 如果两个脑半球在任何一个这些标出的区域出现了损伤,就会导致完全丧失某一方面的意识。