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大脑“指挥所”及其连接

书籍名:《决策大脑》    作者:艾克纳恩·戈德堡
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在作战单元中,指挥所能够发挥多大的作用是由它的通信线路决定的。正因为其执行功能,额叶或许是大脑中连通性最好的部分。额叶几乎与大脑每一个不同的功能单元都直接相连。 额叶与负责知觉整合的最高级别的结构——后联合皮质相连,也与参与各种运动控制和移动的运动前区皮质、基底神经节和小脑相连。前额叶皮质与丘脑中负责神经元整合的最高级别的结构——丘脑背内侧核相连,也与对记忆起关键作用的海马体及其相关结构相连,还与对情绪和应对不确定性起关键作用的扣带回相连。此外,前额叶皮质作为大脑的“指挥所”,还与负责调节物种个体成员之间大部分基础关系的杏仁核相连,与负责控制关键的自我平衡功能的下丘脑相连。最后,它还与负责激活和唤醒的脑干核团相连。

在大脑内部的所有结构中,只有前额叶皮质处于紧密相连的神经通路网络中。这种独特的连通性使得额叶非常适合协调和整合其他所有大脑结构的工作,额叶作为整个“乐队”的“指挥”确实是实至名归。前额叶皮质复杂的连通性也使得它能够在多种信息之间建立任意的联系;在形成“人”或“鱼”的心理形象方面,前额叶皮质并不发挥作用,但是,要想形成“人鱼”的心理形象,就得前额叶皮质出马了(也就是把“人”的形象和“鱼”的形象结合起来)。事实上,前额叶皮质里有大量的神经元,这些神经元一旦被激活,就会建立各式各样的“结合式”连接。这种倾向的深远影响在于前额叶皮质具有生成功能,这意味着前额叶皮质不仅能够在直接经验的基础上形成神经表征,还能够在没有直接经验的情况下生成神经表征。我们将会了解到,过度的连通性极易让额叶罹患疾病,就像在政治、经济和军事组织中,领导最终为下属的错误负责一样。值得注意的是,并不是大脑通过感觉系统接收的所有的信号都会被传递给额叶;很明显,输入的信息中有一大部分都被过滤掉了。此外,前额叶皮质的各部分的整合程度可能会提升,这很可能与它们距离额极较近有直接关系,我们将在接下来的章节中继续探索这一问题。

之后我们会看到,前额叶皮质作为大脑内部结构中比较独特的一个,似乎包含了整个皮质的地形图,这一观点最初是由休林斯·杰克逊在19世纪末提出的。前额叶皮质的这一属性被认为可能是意识,也就是内知觉(inner perception)的关键前提。由于原则上,我们的精神世界的许多方面可能都是我们意识的焦点,有理由相信,一定有一个所有神经基质汇聚的区域。将这个观点推到它的逻辑极限,就会得出一个颇具争议的命题,即意识——发达大脑的最高表达——的进化,与前额叶皮质的进化是同步的。“自我”这一概念是有意识的大脑的关键特征,而且研究人员已经用实验数据佐证了仅有类人猿具有“自我”意识这一观点,而前额叶皮质恰恰仅在类人猿的大脑中占据主导地位。将一个鲜艳的标记放在动物的额头,然后把动物放在镜子前面,再观察它们的反应。在此类实验中,大部分哺乳动物会把它们的镜像认成其他动物,但黑猩猩会试图把额头上的标记拿掉,这意味着黑猩猩理解镜子中的影像其实是自己。我必须承认,当我用自己的斗牛獒布里特做这个实验的时候,它的反应更像类人猿而不是狗。不过,犬科动物对嗅觉的依赖大于视觉,这可能会让我们的镜子实验站不住脚。

虽然我们已经触碰到了“意识”的潘多拉魔盒,但我一点儿都不想打开它。我一向认为“意识”这个概念的内涵远不如它看起来那么丰富。在我看来,拥有新皮质就等于拥有了意识,尤其是它的联合区域;意识体验现象只是在足够长的时间内以相当的强度激活一个足够广泛的新皮质网络。在这一点上,我和杰奎因·弗斯特以及杰弗里·霍金斯的观点是一致的。 换句话说,经验如果要生成意识,就必须在新皮质中被表征,多模态联合皮层(前额叶皮质、顶下皮质和颞下皮质)哪怕不是单独起作用,也或多或少要参与其中。意识体验本身(或者说是让意识集中在一个经验或思想上)就是以相当的强度,在足够的时间长度和空间范围内激活相应的网络。对意识做这样的理解有助于对一些事实进行解释乃至预测,比如,储存在左半脑的表征更容易形成意识体验(我们将在接下来的讨论中进一步明确这个观点,尤其是在第13章)。换个角度来讲,意识丧失了其在神经科学中的“圣杯”地位——好像它具备一种神秘的、至今仍未被发现的专门机制。我知道这种主张可能会让我的一部分同行感到失望,甚至听上去显得有些轻率,但这就是我现在真诚地相信的观点,当前也没有什么神经科学的文献能够让我转变想法。不过,由于我不是一个竞选要职的政治家,所以我保留改变想法的权利,我正在思考一些实验,这些实验的结果也有可能促使我产生新的观点。

那么,为什么神经科学家和大众对“意识”这一概念如此执着,以至于认为“意识在心智运作中居于核心地位”是一个不证自明的假设呢?我有一个让人颇为尴尬的答案:因为人们很难摆脱旧的上帝观念。对意识机制的探寻并不代表着前进,而是代表着后退。身心二元论名义上已经被摒弃,但实际上并非如此。我们虽然对灵魂闭口不谈,但如今我们改称其为意识,就好像一些人不再谈论神创论,却对“智能设计”侃侃而谈一样。虽然我们可能会为一些陈旧、过时的解释性结构感到尴尬,觉得应当在学术上摒弃它们,但它们太根深蒂固了,我们无法将它们从思维中完全消除。我们赋予它们不同的名称,给它们的回归打开了方便之门。和许多当代的皈依者一样,我们依旧偷偷地崇拜古老的神明——伪装成意识的灵魂。


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