通过研究注意机制，我们能够得到对有关觉知的任何知识吗？关于注意的神经机制的实验研究已经进行了一段时间。一些实验是在清醒的猴子身上做的。他们记录了当猴子在完成特定视觉任务时脑多个部位神经元的发放。也有一些实验对人使用如第8章所描述的PET扫描。我不打算重复所有这些实验；相反地，我将只简述其中一个实验及其结果。

马里兰州贝塞斯塔（Bethesda）的国立精神卫生研究所的罗伯特·德西蒙（Robert Desimone）和同事们曾经训练猴子凝视视觉显示一侧的一个点并（目不转睛地）注意该显示的某个特征，随后闪现了各种信号。实验者研究了在皮质V4区的一个特定神经元对该位置上的视觉显示的响应。V4区的神经元对颜色更敏感。假设研究的神经元对其有一定朝向的红色棒有反应而绿色的棒对它没有影响（当然，此时V4区中未被研究的其他神经元，有些也会对绿色棒而不是红色棒有反应），每次显示均包括两种颜色棒，一根红色的（对该神经元是有效刺激），而另一根为绿色（无效刺激）。二者均在神经元的感受野内。当猴子注意红色棒占据的位置时，神经元的发放与猴子不注意时相同，或者更有些。然而，在那些猴子注意绿色棒的实验中，这个对红色敏感的神经元的发放降低了。因此，注意不仅仅是个心理学的概念。它的影响可以在神经元水平上观察到。当猴子注意某处时，对被注意刺激敏感的神经元发放会增强，而当猴子注意其他位置时，尽管眼睛的位置以及输入的视觉信息与上次完全相同，那个神经元的发放也会减弱。

他们这样描述所得的结果：V4区的神经元……具有如此大的感受野，以致许多刺激都落入其中。人们也许期望这样的细胞的行为就反映了其感受野内所有刺激的特征。然而已经发现、当猴子将其注意局限在一个V4区……细胞的感受野的一个位置时，该细胞的反应首先由被注意位置上的刺激决定，就好像感受野围绕着注意到的刺激渐渐“收缩”一样。

由于理解它们并不容易，我就不详细描述他们的结果了。他们指出，关于注意的探照灯的简单理论似乎并不正确。要解释它们需要更复杂的机制，而这种机制尚未建立。

丘脑是否参与了注意呢？作为“皮质的入口”，丘脑具有许多相当不同的区域，其中有些与视觉有关。从眼睛到皮质的主要通路需要经过侧膝体（lateral geniculate nucleus，缩写为LGN）。侧膝体是丘脑的一部分。（灵长类）其他丘脑视觉区位于称为“丘脑后结节”的区域。它是一个大的丘脑核，比侧膝体显然要大得多。

贝塞斯塔的国立眼科研究所的戴维·李罗宾逊（David Lee Robinson）和同事们在猴子的丘脑后结节的一部分做了大量实验。看来，引起丘脑后结节反应的特征依赖于它们来自视皮质的输入，而不是来自上丘。

如果通过化学手段使丘脑后结节的一小块区域的抑制增强，猴子转移注意会更困难；相反，降低抑制将使转移变得容易。其他人进行的一些实验表明，丘脑后结节扮演的角色是抑制来自无关事件的输入。对三名丘脑损伤患者的研究表明他们形成注意有一定困难。对正常人的PET扫描显示，当视觉任务分散注意力时，丘脑后结节的活动增强。这些干扰物使得被试用更多的注意来完成任务。所有这些结果有力地表明了丘脑的这些部分与在视觉注意的多个方面密切相关。

这里尚有广阔的领域可以从事进一步的工作。需要进一步更细致地研究上面提到的每个丘脑后结节区的准确连接。比如说，几个视网膜区域对应区的连接方式有何不同？我们能否更准确地了解丘脑后结节的每个特定部位如何影响注意，以及它如何与相关的各个皮质区域的神经元相互作用呢？进一步的实验工作应当能回答这些问题（我在第17章对关于丘脑后结节不同区域的一些推测性想法进行了讨论）。

我们从对丘脑的研究中得到了多少关于视觉觉知的神经机制的知识呢？既然注意对觉知是重要的，忽略它将是愚蠢的。为了揭示视觉的奥秘，我们不仅需要了解新皮质如何工作，而且需要了解侧膝体和丘脑后结节。

有关的实验能否在人而不是猴子上做呢？这种实验的优点在于被试可以口头报告他们的体验，而猴子做不到。然而，出于伦理学原因，不太可能将电极插入一个人的脑中。不过，有时为了医学治疗必须这样做。从头颅外面研究脑波也是可能的，但这些结果通常更难以解释。

这个方法最初是自在加利福尼亚州立大学旧金山分校工作的本杰明·里贝特（Benjamin Libet）开展的。他喜欢在人体上做实验，因为他有理由相信别人是有意识的（他对猴子是否也有意识则并不那么有信心）。在过去，不仅是心理学家和神经科学家，还包括职业医生，都对关于意识的任何实验工作持严肃的怀疑态度。对于外科医生和麻醉师而言，他们几乎唯一的兴趣是如何在手术过程中对病人麻醉，以使病人察觉不出所发生的事情。这样做，部分是为了减轻病人的痛苦，部分是为了防止病人控告他们（里贝特告诉我，在他获得终身教授职位以前，他很明智地不在清醒的人身上做意识实验）。

里贝特的主要工作涉及自发运动前的某些脑波以及脑中这些事件与被试出现试图或希望运动的觉知出现的时间有怎样的关系。他的结果表明，对于这种形式的有意识的觉知必定存在某个最短时间(100毫秒左右）的神经活动。这个时间的精确值或许依赖于信号的强度以及环境。

他的其他一些更新的工作是关于刺激丘脑的一部分——腹基复合体的效果。腹基复合体主要与触觉和痛觉等感觉有关。这种实验是在一些病人身上做的，在丘脑的这一部分安插电极可以减轻他们难以控制的疼痛。虽然这些实验并不涉及视觉，但可能与盲视的解释有关。因此我将对它们进行描述。

被试的丘脑接受了一定数量的刺激。然后，他（或她）需要判断刺激在何时出现（如果必要的话可以猜）。更精确地说，要判断刺激是出现在一种特殊的光点亮的1秒内，还是随后另一种不同的光点亮的1秒内。被试按下提供的两个按钮中的一个来表明他的选择。如果他不知道刺激何时出现，他就必须猜测，因而平均来说有50%的正确性。当刺激及反应结束以后他需要接下三个按钮中的一个来表示他是否曾经察觉到了刺激。如果被试在通常的位置上曾察觉到了刺激，即便非常短暂，他也应按第一个按钮。如果他无法确定，或者认为他可能感受到了什么就按第二个按钮。如果他只是觉得什么也没感觉到，则按第三个按钮。

里贝特及其同事们设计的实验十分复杂，因而我将只叙述其大致结果。刺激是由每秒72次的电脉冲组成；在不同次实验中会传递不同数目的脉冲，其幅度保持不变。结果表明，即便脉冲序列过于短暂而不足以引起觉知被试的成绩也比随机选择要好。而要察觉刺激（即使这种觉知有不确定性）需要相当长时间的序列。

里贝特及其同事们解释说，这暗示着形成觉知需要一定时间的脉冲刺激。遗憾的是，在这些实验中他们并没有系统地改变刺激的强度。但这些及较早的工作已表明，提高一个固定时程的序列的强度可以改变被试的反应，即从无觉知状态到有觉知状态。简而言之，在躯体感觉系统中，一个弱的或短暂的信号能影响行为但不引起觉知，而较强或较长时间的同样形式的刺激能使觉知出现。由较强或较长时间刺激引起的精确的神经行为尚有待确定。

这一结果意味着，当试图解释盲视肘，我们不能忽视一种类似的解释，即，从侧膝体到诸如V4区的通路太弱，不足以产生视觉觉知，但足以对人的行为产生影响。

虽然本章描述的实验尚不能得出任何关于视觉觉知的精确的神经关联的强有力的结论但它们确实表明通过实验途径来研究意识是可能的。只要我们热情而执着地追求，这样的实验最终一定能促进问题的解决。

另一个平行的途径是试图猜测答案的一般本质，并把它仅仅作为进一步实验的指导。没有这种指导，实验便无法进行，其中一些猜测性的观点将在下一章概述。它们至今尚未形成一个和谐的观点集合，而更像是尝试性建议的大杂烩。不过我们将看到，它们之中的一些观点可以合理地组织在一起。