K. 女士质疑她真正的身份。她的家庭、事业、乃至整个人生似乎都毫无意义。她感到焦虑和忧郁。有时她会无缘无故地对孩子尖叫，然后又感到内疚。她曾考虑过自杀。 与此形成对比的是，M. 先生认为自己拥有非凡的天赋。他花费大量夜晚书写拯救世界的宏伟计划，并将他的手稿寄给众多出版商。尽管债台高筑，他还是买了一辆昂贵的跑车，期待着成功。他从未感到如此自信。这些患者患有不同的精神疾病——K. 女士患有抑郁症，而 M. 先生患有躁狂症——但他们都对自我持有高度扭曲的看法。
正如赫拉克利特在公元前五世纪所倡导的那样，“认识你自己”不仅仅是明智的建议。 现实的自我形象是健康思想的标志。 古希腊哲学家推测，精神决定行为。 从那时起，大量研究表明，自我形象有缺陷的人往往具有高度的焦虑、防御性、自我怀疑和自恋。 当现实与我们认为自己是谁不符时，人际关系、事业和幸福感都会受到影响。
一个人的自我形象是如何变得不确定的？ 神经科学家长期以来一直在大脑中寻找自我的起源。 感谢成像技术的进步，他们近年来取得了进展，但“我”仍然难以确定。 首先，它是分布式大脑结构阵列的产物。 更令人困惑的是，“我”是一个移动的目标：从一个人的成长经历到重大的人生事件，许多因素都在不断塑造着自我。 这种不断变化的自我意识不仅源于我们为理解生活而构建的叙事。 它也是生物学上的：经验会产生新的脑细胞和神经通路。
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然而，尽管有所有这些布线和重新布线，大脑通常还是设法保持一致的自我画像。 主观上，我们将“我”视为一个不变的框架——一个用于组织我们的思想、情感和体验的稳定参考点。 此外，“我”提供了清晰的界限——我们在内部事件和外部事件之间做出明确的区分。 我们将思想、感觉和记忆视为我们自己的；它们属于我们。 即使当我们与他人产生共情时，我们也清楚地知道谁的精神状态属于谁。 健康的大脑是如何维持这种坚定不移、定义明确的自我的？ 最终目的是什么？ 为什么我们不只是生物自动机——没有意识到自己或我们与周围环境的关系？ 这或许是关于人之所以为人的核心问题之一。
自我意识的层次
我们在出生后不久就开始建立自我意识。 从三到五个月大时，婴儿开始控制自己的动作； 他们在大约 18 个月大时在镜子里认出自己； 他们在大约两岁时掌握诸如“我”和“我的”之类的概念； 并且他们在大约三岁时很容易描述自己的感受。 一旦孩子上小学，他们就会交朋友并开始进行比较，这进一步塑造了他们的自我形象。 青少年和年轻人继续扩展他们的个人身份，因为他们练习越来越细致入微的社交技能。
神经连接与这些发育阶段同步形成。 新生儿的大脑表现出的突触连接相对较少，而最终它将拥有数万亿个突触连接。 然而，到孩子六岁时，他或她的大脑经历了连接的爆炸性增长。 随着时间的推移，经验巩固和修剪了这些关联：不常用的连接消失，而重要或频繁的经验则加强了其他通道。 随着这种微调的进行，我们越来越熟悉自己——从我们基本的生物本能到根深蒂固的欲望和梦想。
自我意识具有多个组成部分。 首先，有能力识别自己的脸和身体，并知道这些身体部位在任何给定时刻正在做什么。 还有所有权感——你认为你的身体属于你——以及能动性：你对自己的动作和行为感到负责。 在最高层面，存在对自己情绪的意识以及将不同的生活经历与稳定的自我形象联系起来的能力。
大脑功能障碍会扰乱这些过程中的任何一个。 我们已经看到抑郁症和躁狂症如何破坏稳定的自我形象，但自我的其他方面同样脆弱。 例如，有些人几乎正常地运作，只是他们在镜子里认不出自己。 其他人则难以追踪自己身体的运动。 有些人甚至可能不承认自己的一条肢体 [参见 Sabine Mueller 的文章“截肢者嫉妒”； 《大众科学·心智》，2007 年 12 月/2008 年 1 月]。
在 20 世纪 90 年代中期，当时在爱荷华大学的神经学家安东尼奥·R·达马西奥将自我的多个层面提炼成一个三层等级结构。 最低层，达马西奥称之为原始自我，对应于身体的简单神经表征。 这种原始自我监督基本的生理功能，如新陈代谢、体温和昼夜节律。 除非出现问题，引起核心自我（中间层）的注意，否则我们不会意识到原始自我的存在，核心自我会产生我们对此时此地的即时认知。 在这个意识层面，来自身体的信号会产生非语言的冲动——饥饿、悲伤或寒冷的感觉。 自传体自我，达马西奥的顶层，使我们能够理性地评估我们的冲动——参考早期的经验和当前的目标——并以有针对性的方式指导我们的行为。
自我的这三个层次源于大脑中日益复杂的处理中心。 原始自我与脑干和下丘脑有关，这些结构位于大脑底部靠近脊髓的位置。 核心自我利用间脑或间脑中的区域，这些区域充当内脏活动的继电器，以及主要参与情绪处理的杏仁核。 它还激活扣带回和脑岛，它们与情绪有关，以及内侧和背外侧前额叶皮层，它们充当内部管理者，制定行动计划并发出指令。 与此同时，自传体自我依赖于只有人类才拥有的语言能力。 因此，它使用海马体和布罗卡区的言语和记忆中心，以及前额叶皮层的一部分。 许多与自我相关的区域都位于大脑中线，即大脑两个半球相遇的地方。
挠痒痒的难题
为了在实验室中探索自我，科学家通常使用一个两部分模型，而不是达马西奥的三元模型。 在实践层面，将“我”分为生理和认知组成部分是有意义的。 生理自我是指我们感受到自己身体的地方，这要归功于来自皮肤、关节和腹腔的感觉反馈。 这种输入产生内感受——我们对疼痛、温度、瘙痒和饥饿等内部感觉的意识。 认知自我是指我们在世界中识别和指称自己的地方。
内感受意识似乎在很大程度上依赖于前脑岛，这是一种埋藏在大脑皮层深处的脑结构。 2004 年，雨果·D·克里奇利和他在伦敦大学学院的同事进行了一项实验，他们要求人们在躺在磁共振成像仪中时估计自己的心率。 研究对象通过耳机收听他们的心跳——实时或延迟半秒——然后必须决定哪个版本是他们的实际脉搏。
结果表明，前脑岛的活动越大，任务的准确性就越高。 换句话说，更了解自己心跳的受试者更充分地利用了他们的脑岛。 此外，对身体感觉特别敏感的人——例如，他们更容易注意到口干或腹部压力——往往比正常人拥有更多的脑岛灰质。 其他研究表明，内感受意识增强与恐慌症和焦虑症有关。 在这种情况下，行为功能障碍可能与对自我的错误解读有关。
相比之下，认知自我似乎位于内侧前额叶皮层——位于眼睛后方，每个半球的内表面。 2006 年，约瑟夫·莫兰（现为麻省理工学院的博士后研究员）和他的同事要求健康的测试对象判断一系列形容词在多大程度上适用于他们自己或他们认识的人。 只有当参与者将这些特质与自己联系起来时，他们大脑的功能性核磁共振扫描才显示内侧前额叶皮层的活动增加。 有趣的是，无论形容词描述的是积极属性还是消极属性，这种增加都会发生。
大脑还包含专门的回路，用于区分自身产生的刺激和外部刺激——这至少部分解释了为什么我们无法自己挠痒痒。 为了发现哪些大脑区域通常会区分自我/非自我，德国波恩大学的克努特·施内尔和他的同事要求 15 名男性玩一个简单的赛车视频游戏。 计算机定期接管转向功能，男性必须在玩游戏时监控是由他们还是计算机控制汽车。
功能性核磁共振扫描显示，当参与者观察自己的行为时，他们激活了前额叶皮层区域和顶下小叶的网络。 前额叶皮层作为大脑的指挥中心，计划我们的行动并向所需的任何身体部位发送指令。 与此同时，它将指令的副本发送到顶叶的部分，顶叶监控我们的运动并预测相应的 sensation。 如果我们的体验与顶叶的预测不符，大脑会特别注意——例如，当我们向右转动方向盘时，汽车却向左转。 通过这种方式，我们过滤掉自身产生的刺激，更紧急地感知外部输入——我们没有预测到的感觉。
德国马尔堡大学精神病诊所的蒂洛·基希纳和佐治亚州劳伦斯维尔佐治亚格温内特学院的史蒂文·M·普拉泰克的研究表明，相关的脑结构负责自我参照思维。 当测试对象观看自己的照片时，扣带回以及前运动皮层、脑岛皮层和躯体感觉皮层的活动增加。 但是，当参与者观看其他人的照片（其中一些人他们认识，另一些人不认识）时，这些大脑区域要么没有亮起，要么只在 MRI 扫描仪上发出微弱的光。 此外，正如苏黎世精神病大学医院的 Annette B. Brühl 在 2008 年于柏林举行的德国精神病学和心理治疗协会年会上报告的那样，即使有人仅仅期望看到自己的脸，扣带回和脑岛区域也会放电。
情感连接
为什么大脑包含描绘我们自己的机制——我们在哪里，我们在做什么，我们是谁以及我们感觉如何？ 简单的答案是，许多生物，不仅仅是人类，都具有基本的自我意识；它们需要它才能生存。 无法分辨什么是自己，什么是世界的动物几乎是无助的。 它无法做出反应或协调其运动。 它无法做出关于因果关系的关键推断（“当 x 发生时，我感到 y”），从而使其能够找到食物并避免伤害。
但是对于像人类这样居住在复杂社会宇宙中的动物来说，自传体自我提供了另一个优势：调节情感的机会。 我们生活在一个充满情感重要性刺激的海洋中，从邻居咆哮的狗到意外的拥抱，对我们的身心健康至关重要的是，我们做出适当的反应——这可能涉及用更理性的观点取代本能的情绪。 一旦我们将充满情绪的情感带入意识领域，我们就可以中和其有压力的生理影响，例如心率升高、血压升高、出汗和颤抖。
2007 年，在哥伦比亚大学的凯文·N·奥克斯纳和斯坦福大学的詹姆斯·J·格罗斯先前工作的基础上，我和我的同事探索了一种称为认知重评的技术的神经基础，这种技术在定义上依赖于自我意识。 使用这种方法，人们学会反思情境并以积极的方式重新构建它。
我们来自苏黎世精神病大学医院、瑞士苏黎世大学和德国乌尔姆大学的团队进行了一项分为两部分的研究。 在第一部分中，我们告诉 18 名健康的测试对象，我们将向他们展示不愉快或情绪模糊的图片——可能是快乐的，也可能不是——当他们躺在 MRI 扫描仪中时。 我们要求他们在预期图片时，向自己保证，无论图像显示什么，他们都是绝对安全的。
在第二部分中，我们告诉另外 16 名受试者预期这些图像，但没有指示他们以任何方式管理他们的期望。 第一组中成功使用认知重评来保持冷静的人在前额叶皮层中表现出更高的活动，而在杏仁核中表现出较弱的活动——他们显然促使大脑使用其决策能力来缓冲情绪反应。 即使人们不知道会发生什么，该策略也奏效。
增强正念的冥想技巧——有目的的、专注的和非评判性的当下意识——似乎启动了相同的回路。 在最近的一项研究中，我们要求受试者要么意识到他们当前的情绪，要么思考他们自己。 纯粹关注个人的情绪状态会降低杏仁核的活动，从而产生镇静效果。
随着成像技术的不断发展，脑部扫描设备有一天可能会在人们冥想时提供实时反馈，使他们能够训练他们的大脑变得更加正念。 在不久的将来，科学家们或许能够研究这种反馈是否可以用来帮助人们掌握情绪自我调节。 像 K. 女士和 M. 先生这样的人可能会从中受益。 研究清楚地表明，我们的自我形象是我们大脑的产物。 通过磨练我们的自我反思能力，我们可以积极努力使我们的自我形象与现实保持一致。