最早进行意识的科学实验的可能是Libet。他用脉冲电直接刺激大脑皮层体感区,使被试者产生感觉。其主要结果是,必须有一定的刺激强度和一定的持续刺激时间才能产生知觉。因此,他认为意识的产生要求脑的一些部位的神经元在足够时间(可达500毫秒)内有足够的兴奋。这一实验表明,意识是因脑内神经活动而产生,但我们不知脑内是如何活动的,仅仅是意识到有外部的刺激。意识是客观世界与脑相互作用的结果,它具有一定的“主观性”,即意识经验是属于个人的。虽然我们可以通过语言描述、交流各自的体验,但无法确定各人对相同事物的体验是相同的只能说是等价的,可通信的。意识必然与脑内活动相对应;但同一事物在不同个体中引起的脑内活动可能是不同的。
意识与脑内活动不可分离,意识也必然与脑内的一些活动相联系。然而意识是可分化的,意识包含多种不同表现形式。因此,在研究意识的脑机制时,应对不同情况寻找对应的脑活动。对哺乳类来说,意识首先应在觉醒时才能发生,而觉醒的条件是脑干网状结构上行激活系统的兴奋。因此,上行激活系统的兴奋是意识的必要条件。而感知、感觉等较初级的意识,主要可能由皮层后部联合区内的兴奋所产生。人类已做到了对意识内容的精细分化。而这些精细化的意识内容理应对应于精细分化的神经元兴奋模式。意识内容似也应相应于皮层后部神经信息表达区的高度兴奋的神经兴奋模式。脑内思维活动具有主动形式,而前额叶的兴奋是主动性意识的来源。意志是意识的高度发展,它可能与前额叶,可能还有扣带回有关。Crick曾提出前扣带回应是自由意志的脑部位的判断[2]。前额叶活动对脑后部有精细的调制作用,对于精细的意识活动,前额叶的兴奋也可能是必要的条件。 但是并非脑内的所有活动均与意识有联系,脑内有些部位的兴奋不产生意识,如小脑的活动与意识无关。在脑的后部高级联合区的神经兴奋也不一定产生意识。只有在这些部位有超过意识阈值的兴奋模式时,才能产生意识;意识的内容,即我们每一时刻感受到的东西,决定于这些部位的兴奋。如果我们想通过直接观察脑内神经兴奋模式的活动来考察意识活动的话,那么应注意那些产生强烈兴奋的部位,这种强烈的兴奋一般应仅持续100毫秒左右(与主观的意识变化一致)。每一时刻少数处于强兴奋状态的兴奋模式就是这一时刻意识内容对应的脑活动。由于强兴奋模式仅能持续较短的时间,因而意识内容随强兴奋模式而不断变化。对应于此强神经兴奋模式的不断变化,意识的内容也连续改变,即形成所谓“意识流”。 在意识的具体出现中,脑的不同部位起着不同的作用,任何一个具体的意识都需要多个脑区的相互配合才能出现。首先,脑干网状结构的上行激动系统要保证脑处于足够的兴奋水平。觉醒为意识所必须,但与意识内容无直接关系;而觉醒也可认为是一种模糊的意识。在此基础上,前额叶、扣带回等脑区的兴奋保证了在特定脑区内产生高度的兴奋,从而使得意识的内容可以为主体所体验。由此可见,意识是在神经细胞以上的系统水平上发生的。尽管神经元活动包含有量子水平的活动,但试图从量子水平的活动去解释意识产生的机制是没有根据的。比较广泛的神经兴奋是意识发生的必要条件,而意识的具体内容则是由较局部的高度兴奋的神经兴奋模式所决定的。
Libet的意识滞后实验:
在大脑感觉皮层施加一个电刺激,如果刺激达到一定的强度并且能够持续500毫秒,则会被感觉到。也就是说意识的建立需要500毫秒的时间。变化视盲:人的眼睛在扫视或眨眼的过程中,眼球每一次运动都会导致将先前看到的大部分东西被抛弃掉。最简单的实验室闪屏法:将一幅原始图片与一幅改动过的图片交替呈现(每幅呈现240毫秒),中间夹着空白的灰屏(80毫秒)。统计一下被试需要多少次呈现才能发现图片之间的不同,通常需要很多次。但是如果两次呈现之间没有插入空白的话,只需要一两次就能发现。
意识的时间限度——“现在”
通过实验发现,任一个意识内容都只能最多保持 3 秒钟,而且在这个时间内只能由一个意识内容存在。只有在大约 3 秒钟的时间范围之内,信息才能被理解为一个整体单元。3 秒钟是一个时间上限,主观上的“现在”不是无限长的。但是这个时限因人而异,有人是 2 秒,有人是 4 秒。平均上讲大约为 3 秒钟。我们说的话也会被组织成一个个知觉单元,每一个话语单元平均也大约为 3 秒钟,相邻的话语单元之间都有一个短暂的停顿。东西方语言同样存在这个 3 秒钟的基本节律。
法国认知科学研究院的神经生物学家安吉拉·西里古德实验就是其中一例。实验中,西里古让一些志愿者为坐在一张桌子旁,每个人面前放着一个按钮;同时,安装在她们头部的电极精准记录下各个脑区的电活动趋势。西里古的实验真实记录了志愿者在按按钮时的大脑活动:首先是额页皮层发出行动指令,告诉顶叶皮层,后者再将这个命令传达到运动皮层。请注意,直到此刻,志愿者还没意识到自己的行动,一切都在无意识状态下进行,时间已经悄然过去了200毫秒!接着,由运动皮层出发的通讯员兵分两路,一路去通知“意识”所涉及的脑区,第550毫秒,“意识”终于知道自己要按按钮了;到第750毫秒的时候,另一路通讯员也到了,于是手接到指令,按下按钮,行动结束。很明显,大脑发出命令的时刻在手按按钮之前,也在“意识”知道这个决定之前!
埃德尔曼总结了意识活动时脑的功能部位,结合精神病人和神经病人的病理部位,认为脑的意识活动并非是全部脑都参与的活动,只有丘脑-皮层部位与它紧密相关。进而他提出意识活动的“动态核心”(dynamic core)理论。所谓动态核心就是时间上空间上高兴奋性神经集团,这里的核心类似于“神经达尔文主义”中的神经集团(neural group),它们之间有较强的再入(reentry)联系,因此部分神经元的活动引起整个核心的活动。核心在时间过程中是从一个部位位移到另一个部位,因此标以动态二字。动态核心的可能的活动方式是多种多样的,对应着意识的多样性。 意识在技巧性运动中的作用:
视觉在大脑中有两条通路,一个叫做知觉系统(让人“知道”自己看到的是什么),一个叫做视觉运动系统(能够对运动的物体做出反应,但是并不进入意识)。比如对脑损伤病人D.F.做的实验,在她面前放置一个垂直的圆盘,圆盘上有一道缝隙,她无法说出或画出缝隙的方向,但是却可以很迅速地将手中的卡片准确地插入缝隙。实际上,很多运动不需要意识的参与。
人的心理过程,主要是认识过程,如注意,知觉,表示,记忆,思维和语言的研究。 现象学的方法 现象可分为三部分:(1)对外部世界的经验;(2)对纯内在世界的经验;(3)对情绪与感受的经验。
在较早时候,如笛卡尔、洛克、贝克莱、休谟等人都是采用内省的方法来观察自己内心的感受并将之描述出来,并且相信这些描述的读者将会与他们有类似的感受。但这种方法现在已遭到质疑,事实上当我们自以为在“观察”时,我们进行了大量的“推理”来处理外界输入的材料。这种所谓的共同内省就如同盲人摸象一样,会产生许多偏差。代之而起的行为主义倡导第三人称视角,它避免推测在人的心智中发生了什么,只有“从外部”收集到的事实才可算作数据。
灵魂出窍:
20世纪30年代的时候,Wilder Penfield用电流刺激大脑表面来确定癫痫的病灶,一次偶然机会,当电流刺激到颞叶的时候,病人突然大叫:“天啊!我离开自己的身体了。”
|