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意识的本质和起源问题,一直是哲学和神学领域关注的问题,生命科学对意识只有描述,没有公认的说法。意识丧失是一种疾病表现,大量证据表明,意识丧失可以在刹那家发生。现在你有意识,可能立刻就可失去意识。相对来说,多数假说认为,意识并不是某一具体脑区的功能,而是大脑神经网络的整合功能,这也是我们能对周围环境产生一致而非孤立体验的基础。DNA双螺旋结构发现者之一克里克教授就支持这一观点,2004年去世前他在一篇论文中提出,意识就好像是大脑内的交响乐,但应该有一个乐队指挥,类似于电话交换器将大脑自身的信息和外界传入的信息进行整合,他提出大脑深部的屏状核非常适合担任这项工作。屏状核属于基底节或基底核,是埋藏在两侧大脑半球深部的一些灰质团块,是组成锥体外系的主要结构。它主要包括尾状核、豆状核以及屏状核。
最新研究科学家首次通过高频电脉冲刺激大脑屏状核区域,可以关闭一名患者的意识。虽然只在一个人身上测试成功,但是暗示克里克教授10年前提出的观点是正确的。基底节屏状核确实是意识产生的交汇点或者意识中枢,能将大脑思维、感觉和情绪等神经活动汇集成为意识。
美国艾伦脑科学研究所Christof Koch也认为,负责意识的部位应该能快速整合来自各个不同脑区不同时间传入的信息,例如关于玫瑰的味道、色彩和名字,以及相关记忆信息,能结合成为情人节的一次有意识的经验(这应该是情节记忆?)。屏状核是一个纸样结构的神经核团,被深埋在每侧大脑中心,只位置角度考虑,担任这一角色十分完美。根据最新这一研究,Crick 和Koch看法看来是对的。华盛顿大学Mohamad Koubeissi教授等上周发表的最新发现是对一名海马区受损的癫痫患者进行电刺激获得的。文章中,他们描述了能通过电刺激屏状核让这名患者关闭和打开意识。
这名女癫痫患者的大脑被植入电极作为寻找癫痫灶的部位,其中一个电极位置恰好在屏状核附近,这个区域过去从来没有进行过电刺激。当他们使用高频率电脉冲进行通电时,这名患者失去了意识(刚开始医生会不会怕出事?),她停止了阅读,并茫然地凝视着前方,对声音和视觉信号失去反应,呼吸也开始变慢,她进入了无意识状态。当电刺激停止后,这名患者立刻恢复有意识状态,但是她对无意识阶段的任何事件都没有记忆。在持续2天的观察过程中,这种转换可以反复发生,只要电刺激屏状核,马上意识丧失,停止刺激,意识立刻恢复。
为了确认这一现象确实是意识,而不是影响到大脑的语言和运动中枢。研究小组在进行电刺激前让患者重复单词"house",或者抓自己的手指。如果电刺激影响到其大脑的运动或语言中枢,她将会立刻停止运动和说话,结果是她停止说话和运动减弱是逐渐发生的,而不是立刻发生。说明运动和语言中枢不是这一结果的原因。
Koubeissi认为这一结果提示,屏状核是启动意识的关键部位,就好像是一辆汽车,汽车上许多部件都是汽车跑动的必须装置,例如汽油、离合器和发动机,但是最重要的一点是你需要用钥匙,这个屏状核就好像是汽车的钥匙。虽然意识的形成需要许多复杂的结构和区域,但是这里是一个关键点。
Koubeissi小组发现这名患者失去意识时,参与意识形成的大脑前叶和颞叶皮层脑电活动的同步性提高。虽然不同脑区同步活动可能代表不同经验的整合。大脑不能通过停止任何区域的活动以区分不同特定信息。
无意识状态的大脑电波类型也见于癫痫患者,Koubeissi等计划采用低频率电刺激屏状核,以确定是否具有唤醒意识丧失的作用。这或者能成为植物状态患者的治疗手段。
英国苏塞克斯大学Anil Seth教授是研究意识的专家,他说虽然一个患者的结果来解释意识这种复杂现象十分危险。而且这名女患者的海马已经为治疗癫痫被部分切除,不能代表正常大脑的情况。不过他指出,非常有意思的现象是这名患者在失去意识时仍保持觉醒状态。一般情况下,当科学家研究意识状态时,会对睡眠核觉醒状态进行比较,或者对昏迷和植物状态或者麻醉状态进行区分。许多感染觉醒程度的手段也会同时影响意识状态,所以Seth说,虽然只是1个病例,但说明的问题十分重要。
Koch说,克里克教授也许对次发现很高兴。克里克教授在弥留之时似乎产生了幻觉,认为屏状核是意识的关键部位。当然,现在我们仍然不知道意识在何处如何产生的,如果我们能弄清楚这个问题,我们也就能制造出具有人类意识的机器人了。机器人、胎儿、小猫小狗甚至虫子是否具有意识?这都是没有任何答案的问题。最新这一研究虽然很不错,但这能是关于意识研究的很小部分。希望沿着这个线索,人类能逐渐弄清楚意识的本质,弄清楚意识才能真正理解人类,才能真正弄清楚生命的本质。
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GMT+8, 2024-6-4 14:57
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