本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
您正在阅读本文的计算机、智能手机或其他电子设备都拥有一个简陋的“大脑”——某种程度上来说是这样。* 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，电路和神经元由相同的物质组成——原子及其组成的粒子——但人类大脑是有意识的，而人造设备并不知道它们的存在。大多数科学家认为，意识并非宇宙中所有物质都具有的普遍属性。相反，意识仅限于具有相对复杂大脑的一小部分动物。然而，科学家对动物行为和大脑解剖结构的研究越多，意识似乎就越普遍。拥有像人类大脑那样复杂的大脑绝对不是意识的必要条件。今年7月7日，一群神经科学家在剑桥大学签署了一份文件，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”都具有意识。
人类不仅仅是有意识的，他们还具有自我意识。科学家们对意识和自我意识之间的区别存在分歧，但这里有一个常见的解释：意识是对自身身体和环境的感知；自我意识是对意识的识别——不仅理解自身的存在，而且进一步理解自身意识到自身的存在。另一种思考方式：有意识是思考；有自我意识是意识到你是一个会思考的生命，并思考自己的想法。据推测，人类婴儿是有意识的——他们感知并回应周围的人和事物——但他们还没有自我意识。在他们生命的最初几年，婴儿会发展出自我意识，学会认出镜子中的自己，并将自己的观点与他人的观点区分开来。
大量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情感——即不同形式的自我意识——都涉及大脑皮层，即大脑最外层、褶皱复杂的部分。与身体尺寸相比，人类拥有特别大且褶皱的大脑皮层这一事实，可能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。
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因此，人们会期望，缺失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，打破了这种期望。罗杰是一位 57 岁的男子，他在 1980 年因患上严重的单纯疱疹病毒性脑炎（由疱疹病毒引起的脑部炎症）而遭受了广泛的脑损伤。该疾病摧毁了罗杰的大部分岛叶皮层、前扣带回皮层（ACC）和内侧前额叶皮层（mPFC），所有这些脑区都被认为是自我意识所必需的。他大约有 10% 的岛叶皮层和仅 1% 的 ACC 仍然存在。
罗杰记不清 1970 年到 1980 年之间发生的大部分事情，而且他很难形成新的记忆。他既尝不出味道，也闻不到气味。但他仍然知道自己是谁——他有自我意识。他认得镜子和照片里的自己。对大多数人来说，罗杰似乎是一个相对典型的人，他的行为并没有什么异常。
爱荷华大学的 卡丽莎·菲利皮 和 大卫·鲁德劳夫 及其同事在一系列测试中调查了罗杰的自我意识程度。例如，在一项镜子识别任务中，研究人员假装用遮盖黑色眼影的纸巾擦掉罗杰鼻子上的东西。15 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，并自言自语地想知道这污迹最初是怎么来的。
菲利皮和鲁德劳夫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，并且从未将其他人误认为自己，但有时当他的脸单独出现在黑色背景上，没有头发和衣服时，他很难认出自己照片上的脸。
罗杰还将自己挠痒痒的感觉与别人挠痒痒的感觉区分开来，并且始终觉得后一种感觉更刺激。当一位研究人员请求允许挠罗杰的腋窝时，他回答说：“有毛巾吗？”正如菲利皮和鲁德劳夫指出的那样，罗杰的机敏表明，除了保持自我意识外，他还采用了他人的视角——一种被称为心理理论的天赋。他预料到研究人员会注意到他腋窝的汗水，并用幽默来避免尴尬。
在另一项任务中，罗杰必须使用计算机鼠标将一个蓝色方块从计算机屏幕的中心拖到屏幕角落中的一个绿色方块。在某些情况下，程序让他完全控制蓝色方块；在其他情况下，程序限制了他的控制。罗杰很容易区分他拥有完全控制权的时候和一些其他力量在起作用的时候。换句话说，他理解自己何时对某些行为负责或不负责。该结果于 8 月 22 日在线发表在《PLOS One》上。
鉴于罗杰的大脑虽然受损，但其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（ACC）和内侧前额叶皮层（mPFC）本身不能解释对自身作为会思考的生命的意识识别。相反，他们提出自我意识是一个更分散的认知过程，依赖于大脑的许多部分，包括不位于大脑皮层中的区域。
在他们的新研究中，菲利皮和鲁德劳夫提到了一篇引人入胜的综述，该综述讨论了患有无脑畸形的儿童——这是一种罕见的疾病，其中充满液体的囊取代了大脑的半球。患有无脑畸形的儿童基本上缺少大脑的所有部分，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颅骨。虽然许多患有无脑畸形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。大多数人在出生后的第一年内死亡。然而，在某些情况下，患有无脑畸形的儿童可以存活数年甚至数十年。这些儿童缺乏大脑皮层——大脑中被认为对意识和自我意识最重要的部分——但是，正如综述论文明确指出的那样，至少一些无脑畸形的儿童表现出真正的意识。他们会对环境中的人和事物做出反应。当有人呼唤时，他们会精神振奋。孩子们会微笑、大笑和哭泣。他们知道熟悉的人和陌生人之间的区别。他们会将自己移向他们想要的东西。他们也更喜欢某些类型的音乐而不是其他类型的音乐。如果一些患有无脑畸形的儿童是有意识的，那么大脑不需要完整的大脑皮层来产生意识。
然而，这些孩子是否真正具有自我意识，更难回答，特别是他们无法用语言交流。在D.艾伦·谢蒙的综述中，一个孩子对自己在镜子里的倒影表现出浓厚的兴趣，但尚不清楚他是否将自己的倒影识别为自己。尽管如此，对无脑畸形的研究和罗杰的案例研究表明，自我意识——这种表面上复杂且独特的认知过程叠加在意识之上——可能比我们意识到的更普遍。
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参考文献
Merker B (2007) 无大脑皮层的意识：神经科学和医学的挑战。《行为和脑科学》30: 63-81。
Philippi C.、Feinstein J.S.、Khalsa S.S.、Damasio A.、Tranel D.、Landini G.、Williford K.5、Rudrauf D. 在岛叶皮层、前扣带回皮层和内侧前额叶皮层受到广泛双侧脑损伤后，自我意识仍然保留。《PLOS ONE》。8 月 22 日。
Shewmon DA, Holmes GL, Byrne PA. 先天性去皮层儿童的意识：发育性植物状态作为自我实现的预言。《发育医学与儿童神经病学》。1999 年 6 月;41(6):364-74。