第九章 意識——人類心智的根源

我們總覺得自己的意識有些“非物質”，但當有了基本的情緒、動機、痛覺等知覺，其他的高級認知，如語言，都隻不過是一堆複雜的腦回路，被設定在複雜的社會中工作而已。那我們的大腦是如何產生意識的呢？

1996年教宗約翰·保羅二世曾經給梵蒂岡宗座科學院寫了一封非常有名的信，在文中他承認進化論不隻是個假說。“經過不同知識領域裏的一係列發現，該理論漸漸被所有研究人員接受，確實值得注目。所有獨立研究的結果到後來都漸漸趨同，而非刻意或捏造，這就是對進化論最強烈的支持。”

並不令人驚訝的是，教宗也沒打算就此因小失大。他認為，人類的心智，將永遠超乎科學的範疇。“眾多進化理論以及啟發它們的哲學思想，都認為心智來自生物物質的某種力量，甚至隻將其視為這些物質引起的附加現象，這些均與生而為人的事實不符。同時它們也無法樹立生而為人的尊嚴。”他接著說道，人類的內在經驗、自我體認，所有這些我們用來與上帝交流溝通的形而上機製，都遠非科學客觀的量測所能窺見，因此這一領域將由哲學與神學繼續統治。簡而言之，盡管他承認進化論的真實性，卻謹慎地將教會的教導權區分出來，置於進化論之上。[1]

這不是一本討論宗教的書，我也無意冒犯任何人虔誠的信仰。然而，教宗因為關注進化論而寫下這段話(教會的教導權與進化論有直接關係，因為它們都關乎“人”的概念)，基於同樣的理由，科學家也關注心智問題，因為它關乎進化論的概念。如果心智不是進化的產物，那它是什麽？它又如何與大腦互動？大腦顯然由物質組成，因此和其他動物的大腦一樣應是進化的產物，並且有許多(就算不是全部)相似的結構。心智是否隨著大腦一起進化？比如說在過去數百萬年內，是否隨著人科動物頭骨的擴大而進化(這已不是科學爭論的重點)？物質與精神要如何在分子層麵交流？它們必定會交流，否則腦傷或藥物就不會影響人的意識了。

美國著名進化學家史蒂文·傑伊·古爾德曾經樂觀地認為科學與宗教這兩大權威可以互不相幹。然而事實上，在某些地方這兩個領域不可避免地會相遇，意識就是首要的陣地。這些議題的曆史相當久遠，當年笛卡兒主張精神與物質一分為二的二元論，其實就是將自古以來教會所讚同的想法形式化了而已，身為一位虔誠的天主教徒，他可不希望和伽利略一樣被教會定罪。定義精神之後，笛卡兒解放了身體甚至大腦，將其交給科學去研究。然而現在很少有科學家是徹頭徹尾的笛卡兒二元論支持者，深信精神與物質可以互相區分。不過這個概念並不可笑，而且我上麵所提出的問題都可以由科學探索。比如量子力學就是通往神秘心智宇宙的一扇大門，等下我們會看到。

我在這裏引述宗教的內容，是因為我認為他所說的內容其實超越了宗教的範疇，進入了自我概念的核心。事實上，就算沒有宗教信仰的人，都可能會覺得自己的精神層麵多少有點“非物質”，是人類獨有的而且超越科學的。很少有讀者閱讀到這裏還認為科學對於意識問題無權置喙，不過恐怕也很少有讀者會認為進化學家比其他不同領域的專家，比如機器人科學、人工智能學、語言學、神經學、藥學、量子力學、哲學、神學、冥想、禪宗、文學、社會學、心理學、精神分析、人類學、行為學等等，更有資格宣稱自己別有洞見。

我要在此聲明，這一章與本書其他章節不同。不同之處在於科學不僅不知道問題的答案，甚至根據已知的物理、化學或信息科學的定律，也不能預測答案應有的樣子。關於神經活動如何引發強烈的個人感受，其工作原理如何，在學界都沒有一致的看法。

然而這正是我們最應該去問的“科學能給我們怎樣的答案？”以及“科學在哪裏遇到了瓶頸？”。教宗的觀點對我來說還是有一定道理的，畢竟到目前為止我們都不知道“物質”如何產生可感知但卻非物質的心智，我們甚至不知道這些物質是什麽，它們為何存在，為何不是空無一物？(在某方麵來說有點像在問：為什麽會有意識？而不隻是無意識的信息處理？)然而我認為，或者應該說我相信，進化論可以解釋心智這個最捉摸不定的偉大傑作。[2]已知的人類心智的運作過程如此了不起，是不了解的人無論如何也想象不到的，我們完全有理由將生而為人的尊嚴建立在生物大腦之上。

此外還有另一個更迫切的理由，需要科學接受心智的挑戰。人類的心智並不總是我們所珍視的強大器官，大腦疾病會剝奪它的功能。阿爾茨海默病會殘酷地剝下人的外表，最終顯露出他們不成人的內在。重度抑鬱症也常常發生，這種惡性抑鬱會從內在消耗我們的心智。精神分裂症會引發真實磨人的幻覺，癲癇發作的時候則一下子將意識抽離，暴露出如同僵屍般的內在。這種種症狀都顯露出心智的脆弱，不但嚇人而且讓人印象深刻。克裏克曾說過一句名言：“你不過是一大堆神經而已。”他大可再加上一句，還搭成了一座脆弱的紙牌屋。不論是社會還是醫學，如果不急於去了解並且治療這些疾病，就等於否定了慈善的價值，而教會是如此重視這個價值。

科學上要解釋意識，遇到的第一個問題就是定義，對每個人來說，意識代表的意義都不同。如果我們把意識定義為知覺存在於世界中的自我——根植於個人過往經驗，在社會、文化與曆史情境中定義個人，同時帶有對未來的希望與不安，並且可用深思熟慮的語言符號把這一切表達出來——如果這是對意識的定義，那麽人類當然是獨一無二的。人類和動物之間有個巨大的鴻溝，沒有動物使用語言，就連我們的祖先和小孩也沒有。

或許這個觀點發展到極致促成了一本奇怪的書：《二分心智的崩塌：人類意識的起源》，作者是美國心理學家朱利安·傑恩斯。傑恩斯很巧妙地總結了他的理論：“在過去某個時期以前，人類的本性本來是一分為二的。有一個管理者我們稱為神，以及另一個追隨者我們稱為人。這兩部分都沒有意識。”讓人驚訝的是，傑恩斯把這個時間定得很近，大約在兩本古希臘史詩《伊利亞特》與《奧德賽》創作完成之間(當然，傑恩斯認為這兩本很不一樣的史詩，應該是由兩位不同的“荷馬”所寫，其間相隔了好幾百年)。對於傑恩斯而言，所謂的意識從根本上講是社會與語言的產物，因此意識是最近的產物。隻有當我們的心靈察覺到它是有意識的時候，它才有意識，也就是在它突然覺醒的那一刻，意識才產生。作為一個理論，這沒什麽問題，不過任何一個理論如果把條件設得過高，高到把所有《伊利亞特》以前的作者都排除在外，那未免也太高了。如果較老的那位荷馬沒有意識，難道他會是某種無意識的僵屍嗎？如果不是的話，那應該有個什麽意識連續譜之類的東西，在連續譜上最高級的一群人應該有自主意識，同時具有讀寫能力，而剩下低級的就隻有純粹的反應。(基本上傑恩斯認為早期人的心智分為兩部分，就像政治上的兩院一樣，眾議院接受來自參議院的指令，很自然地認為這是神的指示，而不知道這是自己大腦的意識，直到後來受到文化語言影響，兩院崩解，才忽然覺醒產生自主意識。)

大部分的神經科學家會把意識分成兩種形式，這是有大腦結構支持的。這兩種形式的名稱和定義或有不同，不過基本上“擴展意識”包含了人類心智活動的所有殊榮，構築了語言、社會。而“主要意識”或“核心意識”則比較一般，更像動物，比如情緒、動機、痛覺、基本的自我感覺(但缺乏過往經驗或死亡之類的思考)、對周遭物體的知覺。以狐狸為例，當它被捕獸器夾住後，會咬斷自己的腳逃跑。傑出的澳大利亞生物學家登頓曾觀察到這種現象，記載在他寫的一本關於動物知覺的書《原始的情緒》中。他說，動物當然知道自己被陷阱咬住，並且企圖重獲自由。它能意識到基本的自我，而且有一定的計劃。

有趣的是，擴展意識相對來講反而比較容易解釋，當然“容易”這個詞可能需要斟酌一下。這裏我的意思是，考慮到有了初級的“知覺”之後，擴展意識就沒有什麽超越我們理解的部分。它們隻是一堆讓人望而卻步的腦電回路，被設定在複雜的社會中工作而已。舉例來說，社會本身並沒有什麽特別神奇的地方。一個小孩如果在一個與世隔絕的山洞裏麵長大，那他隻會具備最基本的意識，但同理我們也可以假設一個克羅馬農人小孩(一種晚期智人)，若是活在當代巴黎，那他的舉止應該會與法國人無異。語言也一樣，雖然大部分人都會同意，如果沒有語言，任何人或任何生物都無法發展出擴展意識，這麽講當然沒錯。但是語言本身也沒有任何神奇之處。我們可以把語言用程序寫入一台聰明的機器體內，讓它可以通過某些智力測驗(比如圖靈測試)，但機器本身並不需要變成“有意識的”，甚至連基本知覺的能力都不必有。記憶也是一樣，可以被程序化，感謝老天，我的電腦可以記住我打出來的所有字。就算是“思考”都可以程序化——隻需要想一想下棋的計算機程序“深思”(根據小說《銀河係搭車客指南》命名)以及它的後繼者“深藍”，曾在1997年擊敗當年的世界象棋冠軍加裏·卡斯帕羅夫。[3]如果人類可以將這些東西程序化，毫無疑問，自然進化也能做到。

我並不想輕視社會、記憶、語言及人類的思考能力，意識當然需要這一切東西，但重點在於，要產生意識，還要依賴另一個更深刻的前提，那就是情感。我們可以假設有一台機器人，具有“深藍”一樣的腦力、語言能力，有可以察覺外在世界的傳感器，甚至還有近乎無限的記憶力，但是沒有情感。它沒有歡樂，沒有憂傷，沒有愛也沒有離別的悲傷；它沒有理解之後的狂喜，沒有希望，沒有信念也沒有慈悲；不會因誘人的香氣或透亮的肌膚而身心**漾；不會因陽光照射在頸背上感到溫暖；不會為了第一次離家過聖誕節而感到失落。或許有朝一日，機器人可以感受到上述一切，但是至少到目前為止我們還不知道怎麽把失落的感受程序化。

而這正是被教宗圈起來，劃分為教會教導權所管轄的內在世界。差不多在同一時間，澳大利亞哲學家大衛·查莫斯提出了意識的“難題”。從那時候開始，很多人試圖解決意識問題，有些人看似成功，但沒有一個人真正解決查莫斯的“難題”。當代重要的美國哲學家丹尼爾·丹內特，甚至否認這是個問題，在他1997年的著作《意識的解釋》中幹脆繞過了這個問題。他在該書最後一章感質(主觀意識)的結尾處問道，為什麽神經信號不會讓我們感受到些什麽呢？是呀，為什麽不呢？但這豈不是在玩循環論證？(循環論證為邏輯學名詞，意指在問題中先預設結論。在這個例子裏，直接問：為什麽神經信號不會讓我們感受到些什麽？就把“神經信號會讓我們感受到些什麽”當成前提。)

我是一個生物化學家，而我知道生物化學的局限。如果你想知道語言在塑造意識中所扮演的角色，請參閱心理學家史蒂文·平克的著作。我並沒有把生物化學列為專攻意識研究的學科。事實上，幾乎沒有生物化學家曾經嚴肅探討過意識問題。克裏斯蒂安·德·杜維或許算是一個例外。然而查莫斯的“難題”絕對是一個生物化學問題。神經信號為何會引起我們“感受到些什麽”？為何當鈣離子流過細胞膜時會讓我們看見紅色，或者感到害怕，或者憤怒，或者愛？先記住這些問題，等下我們要先探討核心意識。為什麽擴展意識一定要建立在核心意識之上？又為什麽核心意識會產生感覺？即便我無法回答這些問題，但至少希望先厘清這些問題，以便讓我們知道從哪裏著手尋找答案。答案不在天邊，應該就在眼前，和花鳥蟲魚一樣在地球上。

首先要做的事，就是放棄過往對意識的概念，不要以為意識就是你以為的那樣，它不是。舉個例子來說，意識看起來似乎是一個整體，並沒有分散成許多小意識。我們感受到的，並不是許多分開的信息在腦中亂竄，而是完整的信息，一個完整但不斷變化的信息，每分每秒都在改變，從來沒有盡頭。意識像一部電影，在我們腦中播放，而且不隻有配音，還加入了氣味、觸覺、味覺、情緒、感受、想法等，所有東西都結合在一起成為自己的知覺，把自我和經驗緊密結合起來。

不過你不需深思很快就可以想到，大腦一定需要用某種方法，把所有感覺信息整合起來，我們才可能感覺到這樣一部無縫銜接的電影。來自眼、耳、鼻、觸覺、記憶或腸子的各種信息，會先進入大腦的不同區域，經過處理之後才被整合成為統一的顏色、觸覺或饑餓感。所有的信息都不是“真實”的，它們都隻是神經信號而已，但是我們幾乎不會把“看”的感覺和香味或聲音搞混。就算在視網膜上真的投射著外界的倒影，但這些影像也絕對不會在大腦裏麵像在電影屏幕上一樣播放，它們會被視神經轉換成為一係列神經信號，像傳真機一樣。聽覺和嗅覺也類似，外界的東西從來沒有真正進入我們腦內，進來的隻有神經信號。胃痛也是，除了神經信號以外什麽也沒有。

為了讓我們每分每秒都能體驗這一切如同在腦中不停播放的多媒體電影，大腦必須將外界傳進來的密碼般的長短信號，重新轉換成一個“真實的世界”，包含一切外在的影像和氣味。但是我們不會覺得重建的世界存在於大腦內，我們會把它們再次投射回它們原本存在的地方。世間萬物都像我們透過一個裝在頭顱前麵的單眼裝置看到的一樣，這些明顯都是幻覺，都是神經安排的騙局，而這些神經纖維極為重要。如果切斷視神經，人就會變成瞎子，如果把一個微電極陣列植入盲人大腦的視覺中心加以刺激，他們就會看見大腦直接產生的畫麵，不過到目前為止，能看到的隻是非常原始粗糙的影像。這些就是人工視覺的基礎原理，雖然技術尚未成熟，但是可行的。電影《黑客帝國》的劇情也是根據相同的原理，所有體驗都可以通過刺激腦而產生。

到底神經設計了多少騙局？從曆屆神經醫學病史中所記載的各種奇異病例中，我們可以略知一二。眾多神經學家如奧利弗·薩克斯等人細心地整理記錄的病例，呈現在我們大部分人眼中，不免會驚歎地發出“我安然無恙真是老天保佑”的感歎吧。“錯把妻子當帽子”或許是薩克斯最知名的一個病例，故事曾經被作曲家邁克爾·尼曼改編成室內歌劇，後來甚至被拍成電影。這位有問題的病人，被稱為“P博士”，是位傑出的音樂家，他遭受一種稱為“視覺失認症”的疾病困擾，他的視力完全正常，但他辨識物體與正確指認出的能力失靈，特別是正確辨識臉部的能力。當他接受薩克斯的檢查時，曾把自己的腳當成鞋子，稍後想要拿帽子時，卻把手伸向太太。這是因為他腦中負責處理視覺信號的區域退化(源於一種罕見的阿爾茨海默病)，以至於視覺世界被簡化成為一堆毫無意義的抽象形狀、顏色和運動，但無損於他的文化修養和音樂技能。

幸好這種退化症非常罕見，不過從神經學家的角度來說，幸好這不是唯一的一種。另一種類似的疾病，稱為替身綜合征，也是因為大腦裏麵某一塊區域受損所造成的。這種疾病的患者可以識別人，但奇怪的是他們會認為眼前的配偶或父母親等人，並非本人，而是某個騙子裝扮的。患者對於其他人的辨識力都沒有問題，問題隻出現在辨別自己的親人與朋友時，也就是說，情感上非常親近的人。在該病例中，問題出在大腦裏連接視覺中心與情緒中心(比如說杏仁核)的神經上，中風或其他局部損傷(比如說腫瘤)會把連接切斷，因而即使視覺看見原本親密的人，卻不能激起該有的情緒反應。測謊器可以探測出這種情緒反應。如同著名神經學家拉馬錢德蘭的所說：就算你不是一個聽話的猶太小男孩，看見媽媽出現還是會手心流汗。流汗會改變皮膚的電阻，這樣就會被測謊器記錄下來。但是替身綜合征的患者看到親人時卻不會流汗，盡管眼睛告訴他們眼前的這位是母親，可是情緒中心卻無法收到這種印象。這種情感匱乏似乎就是該疾病的根源。因為信息缺乏一致性，大腦隻好總結出一個荒謬但合理的判斷，那就是眼前的這個人是個騙子。顯然情感的力量比理智更大，或者較恰當的說法是，情感是理智的基礎。

科塔綜合征就更怪了。這種患者的缺陷更大，幾乎所有的感覺都與大腦情緒中心失去連接，讓情緒成為一條死寂的直線。如果外界的所有刺激都激不起任何情緒反應，那大腦唯一能做的，就是做出一個十分詭異，盡管仍然非常“有邏輯”的結論，那就是自己必定過世了。他們的理性為了迎合情緒而被扭曲。科塔綜合征的病人會說自己已經死了，甚至還會宣稱聞到腐肉的味道。如果你先問他們，他們會同意死人應該不會流血，但是如果用根針刺他們一下，他們首先會非常驚訝地看著自己，然後會改口說，其實死人還是會流血的。[4]

我要說的就是，特定的腦損傷(損傷病變)會造成特定的症狀。因此，不同人的相同部位的大腦損傷，會導致一樣的疾病，甚至在動物身上也是。在某些案例裏麵，腦損傷會影響患者的視覺處理過程，造成“動盲”現象，這又是另一個奇特症狀。病人無法探測到物體的移動，在他們眼中世界有如被夜店舞廳的頻閃燈照射，這讓他們幾乎無法判斷車輛的移動速度，他們甚至無法倒一杯酒。在其他的病例裏，類似的損傷會影響意識。比如得了短暫性全麵失憶的病人，無法計劃也記不得任何事情，他們的意識隻能觸及此時此刻。患了安東綜合征的病人，盡管看不見卻否認自己眼盲。患有病覺失認症的病人會告訴醫生他一切正常，但是病人實際患有嚴重的病狀，比如肢體癱瘓，但他會說：“醫生，它隻是在休息。”患有示痛不能的病人可以感到痛覺，但是無法體驗隨之而來的不舒服感，或者說他們“不覺得痛”。而患有盲視的病人並沒有意識到自己看得到(他們就像真的眼盲)，但是如果你提問的話，他們又可以正確地指出物體在哪兒。而對於盲視現象，可以在實驗中訓練獼猴看見(或者沒看見)物體時做反應，從而證明獼猴身上也存在盲視。這是眾多優秀的頭腦所提供的實驗心理學的案例之一，通過動物實驗證明了任何動物的共通之處。

上述種種疾病說有多怪就有多怪，經由百年來(或者更久)神經學家細心的研究，這些疾病的真實存在、可重複出現以及它們的病因(源於大腦裏特定部位損傷而影響到有限的知覺)，都慢慢地被揭露開來。同樣神奇的是當大腦特定部位被電極刺激時，會產生某些奇特的失聯效果。這些實驗多半都是好幾十年以前，在數百個無法治療的癲癇病人身上做的。這些癲癇病人發病時會產生全身性抽搐，讓病人失去意識，有時甚至會造成癡呆或癱瘓。許多病人自願接受神經外科癲癇治療，也就是自願做實驗白老鼠，將他們的感覺口頭報告給外科醫生。因此，我們現在知道刺激腦內特定部位會讓人產生壓倒一切的憂鬱感，而刺激一停止感覺馬上就消失；刺激另外一個地方則會讓病人產生視覺，或想起一段音樂旋律；刺激某個特定的地方會產生靈魂出竅的感覺，讓人覺得靈魂似乎飄浮在天花板某處。

最近，另一個較複雜的法寶也被應用在類似的研究上，這是一個可以產生微弱磁場的頭盔，能夠不經手術就改變大腦特定部位的電流。這種頭盔在20世紀90年代中期曾惡名昭著，加拿大勞倫森大學的神經學家邁克爾·波辛格，曾用頭盔刺激人的顳葉(大約在太陽穴和鬢角的位置)，結果發現可以在約80%的人身上引起某種奇異幻覺，讓他們感到房間裏存在上帝或惡魔。因此該頭盔就被大家稱為上帝頭盔，不過後來有個瑞典的研究團隊曾質疑他們的結果。2003年英國一家電視台的科學紀錄片節目《地平線》，曾半開玩笑地把著名的進化學家與無神論者查理德·道金斯，打包送到加拿大，去體驗上帝頭盔。但結果令人失望，頭盔完全沒有讓道金斯感受到任何神秘體驗。波辛格對此的解釋是，道金斯在一項針對大腦顳葉敏感度的測驗中得分很低。換句話說，他大腦裏負責宗教感覺的腦區，在大多時候都沒什麽反應。但是另外一位著名的實驗心理學家兼作家，蘇珊·布萊克摩爾，她的經驗就讓人印象深刻，她說：“當我走進波辛格的實驗室然後開始實驗程序後，我感受到前所未有的絕妙體驗……如果告訴我這隻是安慰劑效應，我是不會相信的。”附帶一提，波辛格本人曾極力強調，物理力量引出的神秘體驗，並不能作為否認上帝存在的證據，他說本來就存在其他的“實質機製也能夠傳遞超自然體驗”。

這裏的重點是，大腦，也就是心智，可以被分割成許多特異區域，但我們感覺不到這些內在分區。許多可以影響心智的藥物都能做證，這些藥物可以精確作用於特定目標。一些迷幻藥比如麥角酸二乙胺(LSD，由黑麥的某種菌類所合成的物質)、裸蓋菇素(某種毒菇的成分)等藥全部都作用於某一類特定的神經受體(血清素受體)，而這些受體隻存在於大腦特定區域(大腦皮質第五層)的特定神經元(椎體神經元)上。根據美國加州理工學院的神經學家赫裏斯托夫·科赫的觀察，這些藥物並不會把大腦整體的信號全部搞亂。同樣，許多抗抑鬱藥物或精神病藥物，也都有非常專一的目標受體。這意味著意識也一樣，它並非在大腦工作時，像某種“場域”般全麵地浮現出來，而是大腦上某些區域的特質，這許多特異區域彼此合作無間，像一個整體一樣。不過關於這件事，我們可以說目前學界幾乎沒有什麽共識，神經科學家們看法各不相同，然而我將試著在往後的章節裏闡述我的觀點。

視覺比它看起來的複雜，但如果隻用內省的方式，“去想想”我們如何看到，又看見什麽，那可能永遠都不清楚視覺有多複雜，這不是哲學式的邏輯思考能預測的。我們有意識的心智無法了解視覺背後的神經機製。視覺信息到底被分割成哪些基本元素，在過去幾乎無法想象，直到20世紀50年代大衛·胡貝爾與托斯坦·威塞爾兩位科學家，在美國哈佛大學做了一係列先驅實驗之後，我們才開始了解。他們兩人也因此獲得了1981年諾貝爾生理與醫學獎(共同獲獎的還有羅傑·斯佩裏)。他們把微電極插入麻醉後的貓的大腦中，發現不同的神經元群會被同一幅圖像裏的不同特征激活。現在我們知道每幅圖像大概可以被分解成30種信號，某一些神經元隻在看到特定朝向的線條時才會反應，比如說看到對角斜線、直線或水平線。另一些細胞則對強弱對比有反應，另外的有些對深度、對特定顏色、對特定方向移動的物體之類有反應，依此類推。這些視覺特征在視野中的空間位置也對應腦中不同位置的神經元，因此在視野左上角出現的黑色橫線會激活特定一群神經元，而同樣的黑線如果出現在視野右下角，則會激活另一群神經元。

大腦裏的視覺區域就是如此一塊一塊地拚湊出外在世界的投射圖。最後組合起來，整個投射圖才展現出真正的意義，可憐的P博士就缺少這種能力，讓他一看便知，“哇!老虎!”，視覺信息必須一點一滴地整合回去，而且應該分成好幾個步驟。先把一些線條和顏色結合成條紋，然後從不完整的輪廓中識別出俯臥的外形，接著根據過去的經驗，才完全認出那是一隻蹲在樹叢後麵的老虎。所有步驟中隻有最後一步才代表了意識，而大部分的視覺處理過程都被排除在意識之外不見天日。

這些分割成碎片的場景如何再度整合起來成為一個完整的影像呢？這仍是神經科學界最引人入勝的問題之一，並且還沒有一個讓眾人都滿意的答案。不過大致上來講，就是神經元同步激活——同時發放信號的神經元會結合在一起。激活時間是關鍵。20世紀80年代晚期，德國法蘭克福馬克斯·普朗克腦研究所的沃爾夫·辛格團隊，首先發現了一種新的腦電波，可以被記錄在腦電圖上。該波現在被稱為γ波。[5]他們發現有一大群神經元會一起同步激活，發射出類似的頻率，大約每25毫秒發出一個信號，也就是每秒發出40個信號(40赫茲)。(事實上，這些神經的頻率介於30~70赫茲之間，這點很重要，晚一點我們會講。)

這種同步信號正好就是克裏克在尋找的。克裏克因解開DNA之謎而聞名世界之後，接著就用他過人的心智來解決意識問題。他一邊和科赫合作，一邊尋找和意識有關的神經信號模式，他稱這種模式為“意識神經”，英文縮寫為NCC。

克裏克和科赫注意到，我們並不會意識到大部分的視覺處理過程。這讓意識的問題變得更有趣了。因為所有的感官知覺都以神經信號的形式進入大腦，但是我們會意識到某些神經信號，我們會注意到顏色，或注意到一張臉，但是其他的信號則沒有(所有那些無意識的視覺信號處理過程，比如線條、對比或距離等等)。這兩種信號有什麽差異？

克裏克和科赫認為，如果我們不知道哪一種神經和意識感知有關，哪一種無關，那我們將永遠也不可能了解差異在哪裏。他們希望能夠找到的，就是當一個物體被注意到的瞬間(比如說看見一隻狗)，會一起發出信號，而注意力一轉開，又馬上熄火的神經元。克裏克和科赫假設，和意識感知有關的神經信號總會和別的神經元不一樣。他們提出的問題，也就是尋找意識神經，已經變成神經科學界的聖杯。那個40赫茲的腦電波攫取了他們的注意和想象力，因為這個腦電波(其實現在也還是)剛好給他們提供了一個概念上的答案。同時間一起激活的神經，橫跨了整個大腦。這些平行的回路形成一係列隨時間變化的輸出信號，而意識也隨著時間不停地改變，就好像管弦樂團裏麵的樂器一樣，不同的樂器旋律會在不同時刻和諧共鳴。一如詩人艾略特所說，隻要餘音未絕，你就是音樂。

整個概念聽起來頗讓人著迷，如果你仔細想想，會發現它十分複雜。首先它需要結合很多層次的信息，不僅僅是視覺係統。大腦裏麵的其他意識似乎也用相同的方式工作，比如記憶。英國神經學家史蒂文·羅斯在他寫的《記憶的產生》裏回憶道，當記憶在腦中像煙霧一樣消散掉時，他曾感到多麽氣餒，它們完全不像“固定”在任何特定區域。後來他發現這是因為記憶也會分成許多元素，和視覺一樣。比如說，讓小雞啄食不同味道的珠子，每個味道都用一種顏色標記。羅斯發現，小雞很快就會記住要避開代表辛辣味道的顏色的珠子，但是它們的記憶是分開存放的，和顏色有關的記憶存在一個地方，和形狀有關的在另一個地方，和辣味相關的又在別的地方，以此類推。這些元素要重新結合在一起才能形成一致的記憶，同時還需要重現整合時的激活狀態。最近的研究也顯示，整合記憶中各成分時，需要產生和實際體驗時相同的神經元激活模式。

美國神經學家安東尼奧·達馬西奧則在“自我”中融入更多的神經投射。他把情緒和感覺區分開來(有些人認為他未免分得太過仔細了)。對達馬西奧而言，情緒是非常實在的身體經驗，比如害怕會引起腸胃攪動、心跳加速、掌心流汗、眼睛睜大、瞳孔放大、嘴角扭曲等身體狀態。這些都是無意識的行為，大部分都不是我們可以控製的，而對於許多已經安於城市生活的人來說，甚至是難以想象的。在我個人的攀岩經驗中，大概隻有兩三次感受過這種動物本能般的害怕，強烈程度真的讓我胃腸翻攪。就算隻感受過一次，我也絕對不會忘記，那體驗真的讓人膽戰心驚。達馬西奧認為，所有的情緒，就算是比較高級的情緒，也都是設定在身體裏的反應。而身體和心智是分不開的，是綁在一起的。因此，所有的身體狀態都會通過神經或激素回饋到大腦，而這些身體狀態的改變則一點一點、一個器官接一個器官、一個係統接一個係統地在腦中投射出來。這些投射整合的過程，大部分都在腦部較古老的地方執行，包含腦幹和中腦，所有脊椎動物都完整保存了這些部分。這些心智的投射就組成了感覺，也就是對於身體情緒反應的完整神經投射。這樣的神經投射(就是神經信號組合)如何造成主觀感覺仍是一個懸而未決的問題，我們等一下再來討論。

不過對達馬西奧而言，隻有感覺是不夠的：在我們感覺到自己的感覺以前，在知道這些感覺以前，我們都不算有意識。了解身體狀態需要很多的投射。初級神經投射遍布全身各係統——肌肉張力、胃液酸度、血糖濃度、呼吸速度、眼球移動、脈搏、**壓力等信息，它們不斷探測全身每一刻的變化。達馬西奧認為我們對自我的感知，就是來自這些身體信息，一開始它們僅是沒被意識到的原始自我，隻是一堆紮實的生理狀況報表。當這些身體投射受外部世界“客體”影響而改變的那一刻，才有了真實的自我意識，這些客體包括你的小孩、旁邊某個女孩子、一道高聳巍峨的峭壁、咖啡的香味、火車上的查票員等等。這些客體會被感覺器官探測到，然後在身體裏造成情緒反應，被初級神經投射係統送進大腦，在大腦裏產生感受。因此，意識就是指“了解到外界這些客體如何改變並影響我們”，是這些神經投射所組成的投射，以及整個投射圖怎麽被改變的過程，這個改變量被達馬西奧稱為二階投射圖。這是一個顯示感受如何與世界產生關聯的投射，也是一個讓我們的知覺產生意義的投射。

這些投射是怎麽建立的？它們又如何彼此關聯？目前最有說服力的答案來自傑拉德·埃德爾曼。1972年他因免疫學上的成就獲得諾貝爾生理醫學獎之後，接下來數十年的時光他都貢獻給了意識研究。他的靈感來自他在免疫學上的研究，也就是軀體內的選擇之力。在免疫學上，埃德爾曼闡明抗體係統在接觸過細菌之後，如何通過篩選來強化免疫。選擇機製會讓勝出的免疫細胞快速增生，戰勝其他細胞。半輩子之後，你血液裏麵的特異免疫細胞，大部分由過去的經曆，而不是基因決定。根據埃德爾曼的看法，類似的選擇過程也在大腦裏麵持續進行。在大腦裏，某幾群的神經元因為常被使用，因此被選中然後被強化，其他群的神經元，則會因為沒被使用而凋亡。和免疫細胞一樣，勝出的神經元組合將成為主宰。同樣，神經元彼此之間的連接依賴的是經驗，而不是基因。

整個過程是這樣。在胚胎發育時，大腦裏麵隻有一團大致成形的團塊，裏麵有一束束神經纖維連接大腦各個不同地方(視神經連到視覺中心，胼胝體連接大腦兩個半球，諸如此類)，但是幾乎沒有什麽特異性或者有意義的連接。基因隻是大致決定了大腦裏麵神經回路的雛形，經驗才會明確每一條線路的走向，以及它們代表的意義。絕大多數神經回路的意義都由經驗決定，並且直接寫在大腦裏。埃德爾曼指出：“一起激活的神經會連接在一起。”換句話說，一起發射的神經會強化彼此之間的連接(兩個神經元的連接處稱為突觸)，同時也會在兩個細胞間形成更多的連接。[6]不隻是位置鄰近的一小群神經彼此之間會產生這種連接(比如說可以幫助不同視覺特征的信息結合在一起)，遠距離的神經間也可以產生連接，比如視覺中心與情緒中心或語言中心產生的連接。與此同時，其他的突觸連接則會越來越弱，最後或許會消失，因為連接它們之間的神經並沒有什麽共通處。出生之後隨著流入大腦中的經驗信息越來越多，心智也在體內被雕塑成型。有好幾十億個神經元會因此死去。出生後的頭幾個月裏，大約有20%~50%神經元會死掉，而大概有好幾百億個微弱的突觸會消失。但同時會有好幾十萬億個突觸被強化，某些大腦皮質區域裏，一個神經元甚至可以產生1萬個突觸。突觸可塑性雖然在生長期最大，但是一生中都會保持可塑性。法國哲學家蒙田曾說過一句話：每個年過40的人都要為自己的臉負責。毫無疑問，我們每個人都要為自己的大腦負責。

你或許會想問，那基因對整個過程有多少影響？基因不隻界定了大腦的一般架構，還有不同區域的大小及發育過程。它們會影響神經的存活率、突觸連接的強度、興奮性神經與抑製性神經之間的比例、各個神經遞質整體的平衡等等。這些影響會決定我們的人格特質、我們對某些危險運動或藥物的沉迷傾向、我們會不會變成重度抑鬱症，以及我們的邏輯思考能力。通過影響這些特質，基因也會影響我們的才能和經驗。但是基因並不能明確指定大腦神經元之間的精細連接。它們怎麽可能辦得到？3萬個基因無論如何不可能決定大腦皮質裏麵240萬億個突觸(根據科赫估計)的連接方式，那意味著一個基因要控製80億個突觸。

埃德爾曼形容大腦發育的過程像神經達爾文主義，這比喻特別強調了經驗篩選出成功的神經組合的過程。該過程包含了所有自然進化的基本概念。首先由一大群神經元開始，它們可以通過幾百萬種不同的組合達到相同的結果。這些神經元彼此略有不同，可以長得更茁壯或萎縮凋亡。神經元彼此間必須競爭產生突觸連接，然後根據成功與否來決定生存差異，神經元組合的“最適者”可以形成最多的突觸連接。克裏克曾打趣說，應該把這叫作“神經埃德爾曼主義”，因為他認為把整個過程和自然進化相比有些牽強。不管怎樣，現在大部分的神經學家都接受了這個基本概念。

埃德爾曼對意識的神經學基礎所做的第二個貢獻是，他提出神經回路振**的概念，或者他本人稱之為並行可重入信號(parallel re-entrant signals，但這名字沒什麽意義)。他的意思是說，某個區域發出信號的神經，會和另一個遙遠區域的神經產生連接，讓遙遠區域的神經通過其他連接形成一個短暫的神經回路同步振**，直到另一個與之競爭的神經信號輸入，使這些連接瓦解，取而代之的，此後新進入信號所形成的另一套短暫回路，形成另一個聯合振**。埃德爾曼的這個概念與克裏克、科赫和辛格的觀點不謀而合。(不過我必須說，讀者往往需要注意字裏行間的言外之意，才能體會出他們彼此的共通之處。老實說，我從來沒有見過一個領域裏，幾個領頭人之間竟然很少引用對方的觀點，甚至不批評譴責對方概念中的錯誤。)

意識運作的速度約在數十到數百個毫秒不等。[7]如果切換兩張圖的時間大約為40毫秒，你大概隻會注意到第二張圖，完全看不到第一張圖。不過根據微電極測量或腦部掃描(比如功能性核磁共振)的結果顯示，大腦的視覺中心其實看到了第一張圖，隻不過沒有形成意識。要形成意識的話，同一群神經似乎必須一起振**數十甚至數百毫秒才行，這就回到之前辛格提到的40赫茲振**頻率。辛格和埃德爾曼都指出，大腦裏麵相隔遙遠的兩個腦區確實會通過這種方式同步振**。它們的“相位”鎖定在一起。其他群的神經則鎖定不同的相位，有的稍快有的稍慢。這種相位鎖定有助於整合同一個場景中的不同元素或特征。所以和綠色汽車有關的基本元素，會被鎖定在一起，而旁邊藍色汽車有關的元素，則被鎖定在稍微不同的相位，以確保這兩輛汽車不會在大腦裏混為一談。畫麵中每個特征的相位鎖定都略有不同。

神經握手理論所依據的其實是一個很簡單的事實，當一個神經元發放信號時，它會去極化，直到重新極化之前都暫時無法發放信號，而重新極化會花一點時間。也就是說，如果有一個新的信號在這段不活躍的期間傳進來，信號會被忽略。因此，如果有一個神經元發放頻率是每秒60次(60赫茲)，那它注定隻能接收另一個相位同步的神經信號。假設有第二群神經發放信號頻率為每秒70次(70赫茲)，那它們大部分時間都無法和第一群神經元同步激活。兩群神經會相互孤立，無法握手。反過來說，如果有第三群神經元發放頻率比較慢，比如說每秒40次，那在這些神經元再次極化，準備好下次發放時，就會有比較多的時間等待恰當的刺激，這些神經就可以接受振**頻率在70赫茲的神經信號。換句話說，振**頻率越慢，相位重疊程度就越大，和其他神經群握手的機會就越多。因此，振**速度最快的神經彼此結合在一起，用來區別視覺場景、氣味、記憶、情緒等信息中的各項特征元素，讓它們各自為營。而振**速度緩慢的神經，則可以統合所有的感官與身體信息，成為一個完整的整體(也就是達馬西奧所說的二階投射圖)，這一刻才有意識流入。

雖然上述大部分都僅是假設而未被證實，但是至少目前很多證據都符合這些假設。最重要的是，這些假設提出了許多可以被檢驗的預測，比如說，如果40赫茲的腦電波用來在意識中整合各種元素與成分，那少了這個頻率的腦電波就等同於失去意識。目前驗證這個問題存在技術上的問題(必須同時掃描大腦裏麵數千個神經元的放電頻率)，或許要等幾年之後才有可能檢驗這些(或其他的)假說。

盡管如此，這些概念，可以用來構建解釋的架構，讓意識比較容易理解。比如說，它們解釋了擴展意識如何從核心意識中發展出來。核心意識的運作屬於正在進行時，它每時每刻都在不斷重建自我，不斷投射出自我如何被外在的客體改變，並為這些知覺披上感覺的外衣。擴展意識使用的是類似的機製，不過在每一刻的核心意識中，又加入了語言和記憶，根據自己的過往經驗修飾各種情緒並賦予意義，並把感覺和外在客體貼上文字標簽等。因此，擴展意識建立在情緒、記憶、語言、過去與未來之上，融入正在進行時的核心意識裏。神經握手理論，可以讓某個單一時刻的知覺與大量的並聯回路結合在一起。