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          2019年01月10日 08:12   來源︰科技日報   

            本報記者 張佳星

            國外有學者做了一個死亡後意識暫存的實驗,考察心髒驟停的人當時是否有意識,發現不少人能夠準確描述死亡時周圍發生的事情。學者由此認為,死亡後意識暫存。雖然這一研究還存在死亡界定是否科學、意識判斷是否合理等諸多問題,但卻讓人們重新審視意識的有無。

            意識如果是死不帶去的,那麼它生而帶來嗎?

            此前有學者進行的研究表明,嬰兒的意識也不是生來就有的,當嬰兒出生5個月後,才逐步增強對視覺反應的速度。在更早期例如2個月之前並沒有對外界的意識。

            “意識問題是一個很大的難題,目前可以說幾乎沒有研究進展。”復旦大學醫學神經生物學國家重點實驗室研究員黃志力表示,目前的假說多基于推斷,並沒有標準化的評價指標和實驗方法。

            除了人為什麼會有意識至今是個謎外,意識是什麼,它如何產生,有沒有物質基。 強煽鞀故遣豢煽氐模看竽雜秩綰慰}撲兀空廡┤侍舛加寫頤羌絛芯。

            有無意識難判定 我們至今還糾纏在概念界定里

            研究意識為什麼這麼難?先要回答什麼樣的情況是有意識的。也就是說,有無意識的“邊界”標記迄今還沒有。

            “沒有明確的標記,就不能在動物模型上進行實驗研究。無法確定實驗動物獲得意識的邊界,更不能知道它們在想什麼。”黃志力說,動物實驗無法進行,就無法從組織、細胞、分子的層面尋找到意識出現的前後,哪些物質層面的內容起了作用,因此目前的一些結論只能認為是預測、假說。

            更復雜的是,有科學家發現了“盲視”現象,表明無意識的大腦處理過程很可能被當作是有意識的行為︰一個發生了視覺皮層損傷的人,雖然不能有意識地看見,但仍能夠“猜”到視覺刺激的位置,甚至捕捉到向他們扔來的東西。

            這個現象使得有無意識在直觀判斷上,即便是基于人體自身的實驗,也難以有說服力,因為無法判斷意識的產生、工作與否,這個環節上的不確定性使得無法將實驗現象與意識關聯起來,基于人的有無意識的判斷也就難以準確推論。

            仍舊是那個老問題。“生物學方面,他們可能都還在意識概念的界定里糾纏。”海南大學信息科學技術學院教授段玉聰說。

            “目前發現的腦電波、細胞或者組織,只能說與意識密切關聯,但具體的關系並不清楚,唯一性、決定性,就更談不上了。”黃志力說。

            γ波或為意識活動標志 但兩者之間的關系仍然沒有定論

            黃志力說,隨著腦電波的發現,腦電波監測廣泛運用于臨床實踐應用中,相關的腦科學研究才得以逐步推進。目前的腦電波檢測裝置具有較高的時間精度,可以檢測毫秒級的電位變化,但空間精度則相對較差。借助腦電圖及事件相關電位,已發現了多種同人腦認知功能相關聯的成分。也就是說,人們已經在大量的腦電信號中找到容易檢測、變化明顯的信號,用于匹配相關的記憶或認知等活動。借助腦電波,意識研究也進行了探索。

            腦電波大致分為α波、β波、γ波、δ波和θ波,不同的電波對應不同的大腦狀態。腦電波的細分和精度的大大提高,使得人們在所有腦電波種類中,得以找到哪個與意識關系更加密切。

            “腦電波一直存在,但是不同的狀態下不同的波將成為主體,例如打瞌睡的時候,α波會馬上活躍起來。”黃志力說。而當大腦充滿α波時,人的意識活動明顯受到抑制,無法進行邏輯思維和推理活動。此時,大腦憑直覺、靈感、想象等接收和傳遞信息。

            科學家還發現,人們在覺醒並專注于某一事時,常可見一種頻率較β波更高的γ波,其頻率為30Hz—80Hz,波幅範圍不定。

            有假說認為,γ波也許與建立統一的清晰認知有關——源自丘腦、大腦的神經元電路,每秒40次掃描(40Hz,γ波特征)吸引不同的神經元電路的同步,進而增強意識、產生注意力。這一假說受丘腦受損的現象支持——丘腦受損後,40Hz腦電波難以形成,意識則無法喚醒,病人也陷入深度的昏迷。因此γ波被視為人腦意識活動的標志,但兩者之間的關系仍沒有定論。

            屏狀體能否擔當“指揮” 意識的物質基礎尚待進一步研究

            多巴胺這種腦內分泌物參與神經傳導,傳遞興奮及開心的信息。因此,它被認為是興奮的物質基礎。那麼,有沒有可能找到哪種物質或特定區域的細胞與意識的產生相關,或者由于它的產生而產生意識呢?

            據記載,這個科學命題還引發了一個世紀賭局——

            1998年,兩位年輕人坐在德國不來梅的酒吧里聊天,他們是美國神經學家克里斯多夫•科赫和澳大利亞哲學家大衛•查默斯,科赫認為未來的25年里,有人將在大腦中找到一小批神經細胞,其內在的屬性能與某個特定的意識活動聯系起來。查默斯則認為這不可能發生。他們以一箱上等葡萄酒作為賭注。

            在人類為意識尋找一個物質源泉的努力中,“椎體細胞”“屏狀體”等相繼登。  床 揮腥吩淶鬧キ。例如2014年有報道表明,研究人員首次通過高頻電脈沖刺激大腦屏狀體區域關閉人的意識,發現暗示屏狀體可能是將不同的大腦活動匯集成思維、感覺和情緒的單一組織。但其他科學家對此謹慎地指出,目前只在一個人身上測試了意識關閉,而且實驗對象是一名癲癇癥患者,海馬區受損,她不是一名普通人。

            這個研究隨著影像科學的發展似乎有所轉機,2017年3月,《自然》雜志報導了一項新的數字重建技術和使用該技術帶來的新發現——在小鼠腦內發現了3個伸展至全腦的巨大神經元。它之所以引起轟動,是因為人類從未見過在腦內伸展範圍如此之廣的神經元;這些神經元來自屏狀核——此前就被認為與人類意識高度相關的大腦核團;它連接廣泛,似乎連接了大多數乃至全部與感覺輸入和行為驅動相關的腦區。

            這一發現巧合地滿足了意識控制的兩個關鍵,核心深入大腦且連接廣泛。這也一定程度上證明了當年DNA發現者之一的弗朗西斯•克里克的假說︰意識需要一個類似樂隊指揮的角色,將所有的內外感知統一起來,隱藏在大腦深處的屏狀體非常適合擔任這項工作。

            “屏狀體基于影像學的觀測,仍有待于進一步的驗證。”黃志力說,目前的發現也並不能證明這是意識出現的唯一路徑,很可能是多系統的共同作用。

          (責任編輯︰孫丹)