您可能正在阅读这篇文章、追踪天气或查看电子邮件的计算机、智能手机或其他电子设备，都有一种原始的大脑。它具有高度组织化的电路，可以存储信息并以特定的、可预测的方式运行，就像您大脑中相互连接的细胞一样。在最基本的层面上，电路和神经元是由相同的物质——原子及其组成的粒子构成的，但人脑有自我意识，而人造设备却不知道它们的存在。
大多数科学家会认为，意识并非宇宙中所有物质共有的属性。相反，意识仅限于一部分大脑相对复杂的动物。然而，科学家对动物行为和大脑解剖结构研究得越多，意识似乎就越普遍。像人类大脑一样复杂的大脑绝对不是意识的必要条件。今年的 7 月 7 日，一群神经科学家在剑桥大学召开会议，签署了一份名为“关于非人类动物意识的剑桥宣言”的文件，正式宣布非人类动物，“包括所有哺乳动物和鸟类，以及许多其他生物，包括章鱼”，都是有意识的。
人类不仅仅是有意识的；他们也有自我意识。科学家们对于如何区分意识和自我意识存在分歧，但这里有一个常见的区分：意识是对你身体和环境的感知；自我意识是对这种意识的认知——不仅理解你的存在，而且进一步理解你意识到你的存在。另一种考虑方式是：有意识是思考；有自我意识是意识到你是一个会思考的生物，并思考你的想法。据推测，人类婴儿是有意识的——他们感知周围的人和事物并做出反应——但他们还没有自我意识。在他们生命的最初几年，孩子们发展出自我的意识，学会认出镜子中的自己，并区分自己的观点和他人的观点。
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大量的神经影像学研究表明，思考我们自己、识别我们自己的图像以及反思我们的思想和感受——即不同形式的自我意识——都涉及到大脑皮层，即大脑最外层、错综复杂的褶皱部分。人类拥有相对于身体尺寸而言特别大且褶皱的大脑皮层，这一事实被认为解释了为什么我们似乎比大多数其他动物更具有自我意识。但新的证据正在对这一观点产生怀疑。
“带条毛巾了吗？”
如果这种解剖学假设是正确的，我们就会预期，例如，一个缺失了大部分大脑皮层的人至少会失去一些自我意识。“病人 R”，也称为罗杰，就反驳了这种预期。罗杰是一位 57 岁的男性，1980 年因患上严重的单纯疱疹性脑炎（一种由疱疹病毒引起的脑部炎症）而遭受了广泛的脑损伤。这种疾病破坏了罗杰的大部分岛叶皮层、前扣带回皮层和内侧前额叶皮层，这些区域靠近或位于大脑前表面，被认为是自我意识的关键。他的岛叶皮层大约还剩下 10%，前扣带回皮层仅剩下 1%。
罗杰记不清 1970 年到 1980 年之间发生在他身上的大部分事情，并且他很难形成新的记忆。他也尝不出味道或气味。但他仍然知道自己是谁。他认出镜子和照片中的自己，他的行为也相对正常。
在今年早些时候发表的一篇论文中，威斯康星大学麦迪逊分校的博士后研究员卡里莎·L·菲利皮和爱荷华大学的神经科学家大卫·鲁德劳夫及其同事调查了罗杰的自我意识程度。例如，在一项镜子识别任务中，一位研究人员假装用一块沾有黑色眼影的纸巾擦拭罗杰鼻子上的东西。十五分钟后，研究人员让罗杰照镜子。罗杰立即擦掉了鼻子上的黑色污迹，并好奇地自言自语它是怎么弄到那里的。
研究人员还向罗杰展示了他自己、他认识的人和陌生人的照片。他几乎总是认出自己，并且从未将另一个人误认为自己。当他的脸单独出现在黑色背景上，没有任何头发或衣服时，他有时很难认出自己的照片。
罗杰还能区分自己挠痒痒的感觉和别人挠痒痒的感觉，并且始终觉得后者更刺激。当一位研究人员请求允许挠罗杰的腋窝时，他回答说：“带条毛巾了吗？”正如菲利皮和鲁德劳夫指出的那样，罗杰的机智表明，除了保持自我意识之外，他还采用了他人的视角——这种才能被称为心理理论。他预料到研究人员会注意到他汗湿的腋窝，并用幽默来避免任何尴尬。
在另一项任务中，罗杰必须使用电脑鼠标将一个蓝色方块从电脑屏幕的中心拖动到屏幕角落的绿色方块。在某些情况下，程序让他完全控制蓝色方块；在另一些情况下，程序限制了他的控制。罗杰很容易区分他完全控制的情况和某种其他力量在起作用的情况。换句话说，他明白自己在何时对某些行为负责，何时不负责。
鉴于罗杰的自我意识在很大程度上完好无损的证据，菲利皮、鲁德劳夫及其同事认为，岛叶皮层、前扣带回皮层和内侧前额叶皮层本身并不能解释对自身作为会思考的生物的有意识认知。相反，他们提出，自我意识是一个更为广泛的认知过程，依赖于大脑的许多部分，包括不位于大脑皮层的区域。
没有大脑的欢笑
在新的研究中，菲利皮、鲁德劳夫及其合著者指出了一篇关于患有脑积水症儿童的 1999 年的引人入胜的综述，脑积水症是一种罕见的疾病，其中充满液体的囊取代了大脑的大脑半球。患有脑积水症的儿童基本上缺失了大脑的每个部分，除了脑干、小脑和其他一些结构。将灯光靠近这种孩子的头部会像南瓜灯一样照亮头骨。
虽然许多患有脑积水症的儿童在出生时看起来相对正常，但他们通常很快会出现生长问题、癫痫发作和视力障碍。大多数人在一年内死亡；有些人活了几年甚至几十年。这些儿童缺乏大脑皮层，但至少有一些人表现出真正的意识。他们对周围的人和事物做出反应。他们微笑、大笑和哭泣。他们知道熟悉的人和陌生人之间的区别。而且他们对某些类型的音乐比其他类型的音乐更偏爱。如果一些患有脑积水症的儿童是有意识的，那么大脑不需要完整的大脑皮层来产生意识。
这些孩子是否真的有自我意识更难回答，尤其是他们无法用语言交流。在 1999 年的综述中，一个孩子对自己在镜子中的倒影表现出浓厚的兴趣，但尚不清楚他是否认出自己的倒影就是自己。尽管如此，关于脑积水症的研究和罗杰的案例研究表明，自我意识——这种表面上复杂而独特的认知过程叠加在意识之上——可能比我们意识到的更为普遍。