本網綜合 Will Dunham 報導 意識是人類存在的核心,它能夠看見、聽見、做夢、想像、感受痛苦或快樂、恐懼、愛等等。但意識究竟存在於大腦的哪個部位呢?這是一個長期困惑科學家和臨床醫生的問題。一項新的研究提出了新的見解。
為了確定大腦中支撐意識的部位,神經科學家在美國、歐洲和中國的 12 個實驗室中測量了 256 人大腦中的電和磁活動以及血流量,同時讓參與者觀看各種圖像。測量結果追蹤了大腦各部分的啟動情況。
研究人員發現,意識可能並不產生於大腦的 “聰明 ”部分,即在人類進化過程中逐漸發展起來的、容納思維的額葉區域,而是產生於大腦後部處理視覺和聽覺的感覺區域。
本周發表在《自然》雜誌上的這項研究的負責人之一、西雅圖艾倫研究所的神經科學家克裏斯托夫·科赫問道:“這有什麼重要的?”
科赫指出:”如果我們希望深入理解意識的基礎,明確誰具備意識——無論是成年人、語言前的兒童、二胎的胎兒,還是狗、老鼠、烏賊、烏鴉、蒼蠅——我們就必須確定大腦中潛在的機制,這既出於概念上的考慮,也出於臨床上的需求。”
研究對象觀看了人臉和各種物體的圖像。
“意識就是看到烤麵包機或吉爾的臉的感覺。意識並不等同於與這種感覺相關的行為,例如按下按鈕或說’我看到吉爾了’。”科赫說。
研究人員測試了有關意識的兩種主要科學理論。
根據 “全局神經元工作空間理論”,意識在大腦前部具體化,重要的資訊片段隨後在大腦中廣泛傳播。根據 “整合資訊理論”,意識來自大腦各部分的互動與合作,它們集體工作以整合意識體驗到的資訊。
研究結果與這兩種理論都不相符。
“意識在大腦中的神經元足跡在哪里?粗略地說,它們是否如全局神經元工作空間理論所預測的那樣,位於大腦皮層(大腦最外層)的前部,如前額葉皮層?”科赫問道。
正是前額葉皮層使我們人類成為獨一無二的物種,它驅動著高階認知過程,如計畫、決策、推理、個性表達和調節社會行為。
“還是說腳印在皮層的後部區域,即後部皮層?科赫問道。後部皮層是進行聽覺和視覺處理的區域。”
“在這裏,證據明顯傾向於後部皮層。與意識體驗有關的資訊要麼在前部找不到,要麼比後部弱得多。”科赫說:”這支持了這樣一種觀點,即雖然前額葉對智力、判斷、推理等至關重要,但它們並不關鍵地參與視覺和有意識的視覺感知。”
然而,這項研究並沒有發現足夠多的連接,這些連接與大腦後部的有意識體驗持續的時間一樣長,因此無法支持綜合資訊理論。
深入瞭解大腦中的意識機制具有實際應用價值。
科赫說,這對醫生如何處理昏迷患者、植物人或無反應清醒綜合征患者(即由於腦外傷、中風、心臟驟停、藥物過量或其他原因導致的清醒但沒有任何意識跡象的患者)非常重要。
“如果病人在這種無反應狀態下超過幾天而沒有恢復跡象,臨床團隊就會開始與家屬討論’這是他們想要的嗎?”科赫說。
在這類病人中,70% 到 90% 的人是因為決定放棄維持生命的治療而死亡的。
科赫提到了去年發表在《新英格蘭醫學雜誌》上的一項研究,他說:”然而,我們現在知道,大約有四分之一處於昏迷或植物人狀態/無反應清醒綜合征的病人是有意識的–隱蔽的意識–但卻無法在床邊發出信號。瞭解意識在大腦中的足跡將讓我們更好地檢測這種無法發出信號的隱蔽形式的’存在'”。”