大脑意识信号由神经对话标记

大脑区域来回发送信号以产生意识思维

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科学家长期以来一直在寻找标志意识的大脑活动模式,但可靠的标记一直难以捉摸。多年来,理论家们认为答案在于前额叶皮层,这是一个位于前额后方的高级处理区域;到达该区域的神经信号被认为是从无意识的默默无闻中涌现到我们的意识中。然而,最近的研究支持这样一种观点,即意识是一种对话,而不是一种启示,没有单一的大脑结构主导对话。

最近对主流理论提出挑战的是西蒙·范·加尔,一位在巴黎Neurospin研究所研究意识觉醒边界的神经科学家。在他的持续实验中,他要求参与者每次在屏幕上看到符号闪烁时都按下按钮,但当他们看到表示“停止”的特定图标时除外。在一些试验中,范·加尔以受试者无法有意识感知的方式闪烁停止信号。尽管他们没有看到停止信号,但他们还是犹豫要按下按钮,就好像大脑的某个部分被信息噎住了一样。在进行测试时,范·加尔使用功能性磁共振成像(fMRI)和脑电图(EEG)测量大脑活动。他发现,无意识的抑制信号似乎一直到达了前额叶皮层的部分区域。

范·加尔解释说,结果表明“特定区域的活动不足以产生意识”。相反,他认为,不同的区域必须交换信息,意识才能产生。


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五月份《科学》杂志上的一项研究支持了这样一种说法,即意识的产生是信息在大脑区域之间来回传递的结果,而不是来自线性指挥链的自上而下。比利时的研究人员记录了脑损伤患者在听刺激性音调时的脑电图信号。所有患者都处于清醒和警觉状态,但反应能力各不相同。根据数据建立的数学模型表明,额叶皮层和下级感觉区域之间的反馈对于产生意识体验至关重要。这些结果与之前对猴子和健康人类志愿者进行的研究结果一致。

比利时列日萨特-蒂尔曼大学医院中心的首席作者梅拉妮·博利表示,理解意识具有普遍的哲学吸引力,但在临床上也迫在眉睫。“植物人或微意识状态患者的诊断极其困难,误诊率可能高达40%,”她说。通过定义意识的神经相关性,博利和她的同事希望改善这些患者的护理质量。

SA Mind Vol 22 Issue 5这篇文章最初以“大脑意识信号由神经对话标记”为标题发表于SA Mind 第22卷第5期(),第12页
doi:10.1038/scientificamericanmind1111-12a
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