2026年03月31日发布 | 110阅读

X-Brain: 大猫带你读“意识”巨著系列(一百九十二):思想的最终基质

杨艺

首都医科大学附属北京天坛医院

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现在研究者能在适当处理过的老鼠身上检验这种假设:以任何一种视觉识别行为训练它们,然后瞬时关闭从较高皮层区反馈回较低皮层区的线路。如果弗朗西斯和我是对的,那么天生的、刻板的或高度预演的视觉-运动行为将只受到最小的影响,但依赖老鼠意识的复杂行为将失败。检验我们的假设,这要求训练老鼠对视觉双稳态错觉optical bistable illusions)做出反应,从背景区分出图形,或学会将视觉界标与一口美味的食物相关联。如果皮层-皮层反馈在整个脑中被关闭,我们将创造真正的、没有现象体验的僵尸老鼠!如果反馈被重新激活,有意识的感觉就会恢复。

斯坦尼斯拉斯·迪昂做的一个经典的fMRI实验,这个实验比较了可见的、短暂一闪而过的词与这同一个呈现相同时间,但因掩蔽而不可见的词之间的差异(见第4章)。对该词有意识的觉知激活了前部和后部的相当大一批脑区,反之,当该词不可见时,血液动力学的活动则局限于一小批脑区。另一个不同的研究团队也得出了同样的结果,但他们使用的是声音掩蔽而不是图像掩蔽。一个阈下刺激仅能唤起微弱的活动,反之被有意识地知觉到的刺激会被放大很多倍。没有任何理由不能在老鼠身上重复进行这个实验的一个改变方案,但现在需要用多组微电极或共焦双光子显微镜来观察所有神经元,它们支撑与有意识知觉相关的广泛激活。

人们对由丘脑-皮层复合体构成的巨大的、异质的和缠结的网络结构和功能进行了系统而全面的研究,但这些研究不能被高估。短短几年内,艾伦研究院将对构成老鼠皮层的所有细胞类型及其输入给出一个完整的分类。的确,解剖学如此重要,以至于我现在将这个最初的神经科学家——西班牙人圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔(Santiago Ramón y Cajal)绘制的啮齿类动物皮层的微回路图纹在左上臂,这个举动是对我矢志探索的一个无声证明。

这是些激动人心的时刻。西雅图有壮观景色、户外文化和自行车道,我在此享受人生。但有时有点苦恼,因为我还是加州理工学院的教授,需要指导一大群学生和博士后研究员。不过我始终是不知困倦的那一派。

分子-细胞水平上,生物学正面对前所未闻的复杂性和特异性。当物质被设想为由古希腊的四种经典元素土、水、气、火构成的混合物时,化学没有取得任何进展。对于意识,情况亦是如此。现象体验不是产生于活动或沉默的脑区,而是产生于神经元联合体的不断形成和分解中,而神经元联合体的复杂性和表征能力才是与我们最亲密的思想的最终基质。

END

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