正如人们所预期的,正常知觉需要那些初级皮层区域的激活,源于感觉器官的输入正投射到这些区域。例如,赖斯和黑格发现相较于没有到达意识的刺激,到达意识的视觉刺激在初级视觉皮层(V1)引起了更大的活动。三角剖分(triangulating)证据是通过研究意识不出现的情况获得的。例如,V1的损伤会导致一种主观体验的丧失(例如盲视),这就说明在完整V1既定阈值之上的激活是正常视觉体验在神经因果链条中的一种早期的条件。然而,V1的激活可能并不是所有视觉体验的必要条件。例如,虽然视觉图像激活V1,但是视觉梦境和幻觉并不激活V1。V1损伤而致盲的病人有时同样可以体验到高对比度、快速移动的刺激的运动(瑞多克综合征(Riddoch syndrome))。
视觉系统的研究同样表明,特定神经元集群的激活必须支持由那些集群所加工的刺激的具体特征的体验(这一原则是否适用于全部感官形式还有待观察)。V1的激活并不足以体验如形状、颜色、运动等视觉体验的特征。另外,视觉系统的特定区域也需要参与其中。例如,区域V4和V4a对于颜色的体验尤其重要,而运动的知觉更依赖于V5及其附属区域的活动。这种功能专门化的视觉区域的直接或间接的皮层刺激通常唤起了相应的视觉体验。相反,区域的损伤会移除体验那种特征的能力。例如,V5区损伤会产生脑运动盲(cerebral akinetopsia,无法看到视觉运动),但是并不会影响颜色视觉;而V4区损伤则导致全色盲(achromatopsia),无法看到彩色的世界,但是并不影响看到运动的能力。这些发现使札奇和巴特斯认为,视觉系统是由多个功能各异,空间分离的“本质节点”组成的,每一个节点负责视觉体验的一个既定特征的感知。
这种本质节点的激活是否能够满足意识体验的相应特性?按照札奇的观点,并没有更高阶的加工过程必须参与其中,例如“绑定”特征到对象表征上,这使得这个体特征的意识成为了一种“微意识”。然而,尽管没有其他脑区参与特别编码这个特征,活动的等级和类型也同样十分重要。正如里斯和弗瑞兹所指出,对于大多数专门脑区,激活在没有任何相关体验的情况下被观察到或推测到发生。无意识激活相较于有意识激活通常更弱或者具有不同的特征(例如,不同步)。并且至关重要的是,这种激活并非单独发生,而是嵌入或受高度互联的脑中其他活动的影响。例如,右顶叶皮层特定形式损伤的患者忽视呈现在它们视野左侧的视觉刺激("左单侧忽视"),正如我们所看到的。
无论个体特征的意识是否需要神经"绑定",关键节点所加工的特征的整合似乎需要更多意识的整合形式---并且,鉴于此,并不奇怪克里克和科赫以及辛格提出,整合广泛分布的神经集群的活动的同步振动是意识的神经基础。然而,再一次,我们有理由对这一观点持谨慎态度。克里克报告,在被麻醉的猫的视觉系统中发现了40Hz的同步振动,这表明这种整合操作可以在正常体验缺失的情况下发生。由40Hz的同步振动所显示的意识与有用的、整合的人类听觉皮层的分离同样也在施文德等的研究中被发现,该研究是关于产生内隐学习的手术麻醉病人的听觉加工。鉴于此,可能是同步激活促使功能得以整合,并且在不足以产生意识的情况下促进特别注意加工的竞争—-由于诸如此类的原因,克里克和科赫现在明确拒绝认为皮层同步振动足以产生意识。正如他们所指出,同步激活可能帮助一个集群与其他集群竞争;然而,如果视觉输入过于简单可能就没有显著的竞争并且输入意识可能在没有它的情况下出现。
在人类脑中,意识体验的神经前因需要区别于它们最近的、共时间性的(co-temporal)神经相关物。控制意识存在的系统和条件(例如,睡眠一清醒循环和选择性注意),同样必须区别于额外的用于支持其多种多样形式的条件。在任一时间,大部分加工过程是无意识的,并且似乎只有非常具体的活动才有资格成为意识。例如,内感受质和外感受质的知觉加工的最终产物是内在体验(例如思想和视觉意象),身体感觉(例如快乐和痛苦)以及在三维空间、时间中延展的周围现象世界。尽管这些内容无限多样,但是构成它们的基本体验材料则是来自有限的感官来源及其衍生物。例如,外部现象世界是由我们的所见、所听、所触、所尝和所嗅的内容所构建的,而言语思想和梦境则是由听觉音位和视觉意象所产生的。这种感官感受质似乎很大程度上是基于脑皮层的,尽管中脑结构在赋予感受质特定情感基调上扮演重要角色。在视觉系统中(或者可能在其他系统中)似乎具有“本质节点”——构造上截然不同神经群集,它们是专门用于视觉输入(例如颜色、形状和运动)的个别特征的处理。本质节点的激活似乎对获得它所加工的特征的体验而言是必要的,这使得这样的激活成为被体验特征的神经相关物的第一候选。对象的综合体验需要它们特征的整合,并且锁相神经振动(在40Hz区域)可能是一种将这些广泛分布特征的表征”绑定“成为用于支持整体的意识领域的神经活动的机制。无论这正确与否,但明显的是,对控制睡眠周期、选择性注意,以及通过特征激活和绑定的意识内容的建构的神经结构和功能的解释将会成为一个良好的“意识的神经原因和相关物”的理论。确定这种复杂理论的准确性是一门困难的科学,但是却是一门常规科学。
在脑中是否具有一个产生意识体验的特定地点?虽然在神经的因果关系链条中有一些重要的、精确定位的、早期的连接支持人类的意识。例如丘脑髓板内核,它的病变会导致不可逆的昏迷,但是大致的答案似乎是没有。并且虽然将那些对既定意识体验(例如“本质节点”)的特征进行编码的神经活动看作体验(或NCC)的最近的神经相关物是有道理的,但是这些活动通常是由脑其他区域的激活和注意力系统支撑的。正常的外感受质(exteroception)还涉及与外部世界的复杂的、潜意识的交互,所以,最终,在因果链条中,整个脑、身体以及所嵌入的世界都可能直接或间接地参与其中。

不同的体验形式是否具有特定的神经元类型(视觉和听觉等)?同样(在现有证据下),答案似乎是否定的。不同的情感感受质似乎与不同的神经传导物质(neurotransmitters)相关联(快乐与多巴胺,焦虑与肾上腺素,等等);然而,不同的感官感受质似乎与加工那些感受质相关联的特征的节点的功能组织相关联,并且还似乎与这些功能在脑的整体系统中所扮演的角色相关联。
是神经生理活动中的什么使它成为有意识的?1976年,神经生理学家罗伊·约翰(E.RoyJohn)承认:
我们不理解产生心理体验的物理和化学的相互作用的性质。我们不知道多大的神经元系统才能够维持关键的反应,也不知道关键的反应是否仅仅取决于神经元的属性或者只需要一个特定的能量和物质的系统。
30年后,我们依然不知道。在人脑中,活动的等级似乎是重要的。然而,在任何既定时刻,只有很少的脑活动到达意识,并且只有一些活动,例如知觉加工的结果,似乎有资格成为意识。那些在人脑中有资格成为意识的活动同样必须竞争成为意识——这一反复出现的主题可以追溯到最早思考注意加工的威廉·詹姆士的著作中。在现今的意识的神经心理学理论中,竞争同样是一个常见的内容。正如克里克和科赫以及辛格所表明的,同步激活很可能是一种机制,通过它,既定的神经集群进入到获胜团体,并且,尽管他们理论的细节不同,德阿纳和纳卡什以及埃德尔曼和托诺尼认为“全局工作空间”中输入的信息,以及更为具体地在全局工作空间中对信息的控制才是使神经信息成为意识的原因。
这些趋同观点中最令人吃惊的也许是:意识无需任何特别的、额外的成分。有资格成为意识的神经集群可能或多或少是活跃的,并且它们可能或不可能与其他集群进入到锁相同步激活,这使得它们的激活模式成为整合的和主导的。但是,比它们通常所做的更多,或者与其他神经集群同步做这些,并不会从根本上改变这些神经活动的本质。简言之,符合条件的、仍然是无意识的神经活动与那些成为意识的神经活动可能在种类上没有什么不同,至多是像足球场中个体的声音与淹没它们的人群合唱的声音的区别。
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