人的意識(shí)是怎么來的？在產(chǎn)生意識(shí)方面，大腦的某些部分是否比其他部分更重要？大約在 35 年前科學(xué)界開始更深入地探討這些問題。研究者們?nèi)〉昧艘恍┻M(jìn)展，但意識(shí)之謎依然遠(yuǎn)未解開。

在我最近發(fā)表的一篇綜述文章中，我回顧了一百多年來的神經(jīng)科學(xué)研究，試圖弄清楚是否存在某些對(duì)意識(shí)更為關(guān)鍵的大腦區(qū)域。我的發(fā)現(xiàn)表明，研究意識(shí)的科學(xué)家們可能低估了人類大腦中那些在進(jìn)化上最古老的那些部分。

https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2025.106333

在神經(jīng)科學(xué)中，意識(shí)通常被定義為擁有主觀體驗(yàn)的能力，例如品嘗蘋果的感覺，或看到蘋果皮的顏色具體有多紅。

主流的意識(shí)理論普遍認(rèn)為，意識(shí)的基礎(chǔ)是人類大腦的外層——大腦皮層這部分結(jié)構(gòu)主要由新皮層組成，這是在進(jìn)化史上較新的結(jié)構(gòu)。

而在人類大腦皮層之下的腦區(qū)們，皮層下結(jié)構(gòu)（subcortex，圖1中棕/米色部分），在過去約 5 億年中幾乎沒有太大變化?？茖W(xué)家認(rèn)為它就像電視的電力——意識(shí)離不開它，但它本身并不足以產(chǎn)生意識(shí)。

還有一部分大腦被一些意識(shí)理論視為與意識(shí)無關(guān)，那就是小腦（cerebellum），它比新皮層更古老，形狀像一顆藏在頭骨后方的小腦袋（圖1中紫色部分）。當(dāng)人處于無意識(shí)狀態(tài)（如昏迷）時(shí)，大腦的活動(dòng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都會(huì)被破壞，而這種變化可以在皮層、下皮層和小腦中同時(shí)觀察到。

圖1：人類大腦（由AI輔助繪制），藍(lán)色：新皮層；棕/米色：下皮層下結(jié)構(gòu)；紫色：小腦。作者：Peter Coppola, CC BY-SA

在分析中，我還參考了那些嘗試通過改變大腦活動(dòng)來觀察意識(shí)會(huì)如何改變的科學(xué)研究，比如向不同腦區(qū)施加電流或磁脈沖來改變神經(jīng)元活動(dòng)。

在人類和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，改變這三個(gè)腦區(qū)中任意一個(gè)腦區(qū)的活動(dòng)，都有可能改變意識(shí)的狀態(tài)：改變新皮層的活動(dòng)可以改變?nèi)说淖晕腋?、引發(fā)幻覺或影響判斷力。改變皮層下結(jié)構(gòu)可能造成更極端的效果：可誘發(fā)抑郁、喚醒麻醉中的猴子，或使老鼠失去意識(shí)。甚至刺激小腦——這個(gè)一度被認(rèn)為與意識(shí)無關(guān)的區(qū)域——也能改變?nèi)说母杏X體驗(yàn)。

然而，這些研究并不能直接說明意識(shí)的源頭，因?yàn)榇碳ひ粋€(gè)腦區(qū)可能會(huì)間接影響另一個(gè)腦區(qū)。就像拔掉電視插頭，我們改變的也許是“維持意識(shí)的條件”，而非意識(shí)本身的機(jī)制。

除了科學(xué)實(shí)驗(yàn)之外，我也參考了很多來自病人身上的醫(yī)學(xué)證據(jù)，嘗試看看這些臨床數(shù)據(jù)是否可以幫助解答一時(shí)的難題。

腦外傷或缺氧都可能破壞人的意識(shí)體驗(yàn)。比如新皮層受損的人可能會(huì)認(rèn)為自己的手不是自己的、忽視視野范圍內(nèi)某一側(cè)的物體，或著變得沖動(dòng)。而有些人天生缺失小腦或缺少大腦前部皮層，但依然表現(xiàn)出清醒的意識(shí)，甚至過著相對(duì)正常的生活。不過，如果成年后小腦受損，則可能引發(fā)幻覺或?qū)е氯说男愿裢耆淖?。而損傷最古老的腦區(qū)通常會(huì)導(dǎo)致失去意識(shí)（有時(shí)能恢復(fù)），嚴(yán)重時(shí)甚至死亡。

這些現(xiàn)象提示我們：下皮層可能像“電力”一樣，讓新皮層保持運(yùn)作，而意識(shí)也許正是由新皮層產(chǎn)生的。所以我想進(jìn)一步知道，是否有任何證據(jù)表明，也許最古老的腦區(qū)本身就足以產(chǎn)生某種形式的意識(shí)。

有極少數(shù)兒童天生幾乎沒有新皮層。按照醫(yī)學(xué)教科書的說法，他們應(yīng)該處于永久植物人狀態(tài)。然而，報(bào)告顯示這些孩子會(huì)感到不開心、會(huì)玩耍、能識(shí)人、甚至?xí)硎芤魳?/strong>——這表明他們?nèi)匀痪哂心撤N意識(shí)體驗(yàn)。

這些令人吃驚的證據(jù)表明，也許最古老的腦區(qū)本身就足以產(chǎn)生基本的意識(shí)?；蛘?，當(dāng)一個(gè)人出生時(shí)就沒有新皮層的時(shí)候，大腦的更古老部分會(huì)進(jìn)行“重塑”，而承擔(dān)起缺失的新皮層的一部分作用。

在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中也有類似發(fā)現(xiàn)。科學(xué)家對(duì)包括老鼠、貓、猴子在內(nèi)的哺乳動(dòng)物進(jìn)行了切除新皮層的手術(shù)。結(jié)果顯示，這些動(dòng)物仍然能做出令人驚訝的復(fù)雜行為：它們可以玩耍、表現(xiàn)出情緒、梳理自己的毛發(fā)、照顧新生的幼崽，甚至能夠?qū)W習(xí)。而令人意外的是，即使是成年后接受這種手術(shù)的動(dòng)物，也能表現(xiàn)出類似行為。

綜合所有證據(jù)，可以看到：盡管主流意識(shí)理論認(rèn)為新皮層是意識(shí)所必需的，但事實(shí)似乎并非如此。最古老的腦區(qū)似乎足以支撐某些基本形式的意識(shí)。而新皮層與小腦則似乎是讓意識(shí)更為復(fù)雜、細(xì)膩和豐富的結(jié)構(gòu)。

這意味著，我們也許需要重新審視關(guān)于意識(shí)的主流理論。這不僅可能影響對(duì)病患的治療方式，也會(huì)影響我們?nèi)绾卫斫鈩?dòng)物感知能力以及如何去思考動(dòng)物倫理。

或許，意識(shí)比我們想象的更加普遍。

作者：Peter Coppola

編譯：Ernest

https://theconversation.com/major-theories-of-consciousness-may-have-been-focusing-on-the-wrong-part-of-the-brain-264609