原標題：美科學家在人腦里找到意識開關
電流脈沖刺激，受試者失去意識，出現(xiàn)“斷片兒”；刺激停止，立刻恢復意識
本報記者 房琳琳 綜合編譯
這一瞬間你喪失了意識，下一瞬間你又恢復了意識。研究者第一次實現(xiàn)了用電擊大腦單獨區(qū)域的方式將意識關閉。一個世紀以來，科學家已經(jīng)探測了人類大腦的每一個角落，用電流刺激它甚至將其置于暫時不工作的狀態(tài)等方式，探索大腦的功能。除了這一次，他們到目前為止從來都沒能成功關閉過意識。
在七月初美國《新科學家》雜志發(fā)布的一項研究成果中，華盛頓喬治華盛頓大學的穆罕默德·可貝斯和他的同事描述到，他們怎么用刺激“屏狀核”來控制一個女子的意識的。這個女子患有癲癇癥，所以課題組用植入大腦深處的電極來記錄不同大腦區(qū)域在癲癇發(fā)作時的信號。其中一個電極緊挨著屏狀核，而這個區(qū)域從來沒被刺激過。
紙片那么薄的“屏狀核”，可能是大腦中的“樂團指揮家”
雖然這個實驗只在一個人身上實現(xiàn)了，但是，這個發(fā)現(xiàn)表明有可能是一種被稱作“屏狀核”的地方，將分散的大腦功能組合在了一起，進而產(chǎn)生了思想、知覺和情感。這讓我們對困擾了科學家和哲學家上千年的一個問題——意識是怎么產(chǎn)生的，有了更進一步的解釋。
對大腦的研究理論比比皆是，但大多數(shù)認為，意識一定是包含了由幾個層次的大腦網(wǎng)絡共同作用而成，從而讓人類將周圍的環(huán)境統(tǒng)一起來進行感知，而不是從孤立的感官感知世界。
神經(jīng)學先驅(qū)弗朗西斯·克里克（他早年的研究確認了DNA的結(jié)構(gòu)）是這一理論流派的擁躉。就在2004年7月去世之前，他正在寫一篇論文，論文的主要觀點是，人類的意識需要一種類似于“樂團指揮家”角色的物質(zhì)，將所有不同的內(nèi)部和外部意識聯(lián)系在一起。
他與西雅圖艾倫腦科學研究所的克里斯托弗·科克一起提出假設認為，這個“樂團指揮家”需要快速整合信息，將穿越不同大腦區(qū)域的信息整合起來，并綁定在同一時間到達指定區(qū)域。例如，有關玫瑰花的味道和顏色的信息，以及花的名字和有關這朵花的記憶，可以共同將你帶回那個手捧玫瑰花的記憶。
這兩個科學家認為，這種薄薄的像個紙片結(jié)構(gòu)的“屏狀核”藏在大腦深處，它能完美地承擔樂團指揮的工作。現(xiàn)在看來，克拉克和科克當時在從事一項曠世絕學。
測試癲癇病女子大腦，證實大腦意識“開關”存在
當課題組用高頻率電流發(fā)出脈沖刺激這個區(qū)域，這名女子失去了意識。她停止了閱讀，毫無表情地出現(xiàn)了“斷片兒”，對觀眾和視覺指令毫無反應，甚至呼吸都變慢了。當刺激停止的一瞬間，她立刻恢復了意識并對剛發(fā)生的一切徹底失憶。同樣的情況每次都出現(xiàn)在兩天的數(shù)次測試中。
為了確認這些刺激除了影響該女子說話和動作，更重要的是能影響到她的意識，課題組在開始刺激大腦之前，讓她重復說“馬”這個詞，并不斷打響指。
如果刺激大腦干擾了與運動和語言相關的區(qū)域功能，她會在一瞬間同時停止活動和說話。但結(jié)果是，她說話的聲音越來越輕，動作越來越小，直到完全進入無意識狀態(tài)。因為在刺激發(fā)生和之后并沒有癲癇癥大腦特有的反應，因此課題組十分確認上述實驗效果與癲癇無關。
可貝斯認為，上述結(jié)果可以表明“屏狀核”在觸發(fā)意識方面扮演了一種至關重要的角色?！拔野阉茸饕惠v汽車?！彼f，“一輛在路上行駛的汽車有很多部分都要發(fā)揮作用，比如汽油、變速箱、發(fā)動機等，但是，你只能在一個地方轉(zhuǎn)動鑰匙，進而讓所有其他部分共同‘開始’工作。所以當意識作為通過很多組織結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡共同工作才能完成復雜任務時，我們必須找到那個‘鑰匙’?！?/p>
可貝斯的課題組發(fā)現(xiàn)，這個女人在喪失意識的時候，在大腦靠近前額和顱頂?shù)膮⑴c意識產(chǎn)生的區(qū)域，伴隨著腦電波的同步增強現(xiàn)象。
由于相似的腦電波出現(xiàn)在癲癇發(fā)作的癥狀中，可貝斯的課題組現(xiàn)在打算探索在低頻刺激“屏狀核”的情況下，能否將腦電波刺激回正常狀態(tài)?；蛟S嘗試著讓人類處于最低限度意識狀態(tài)更有價值，他說：“為了將受試者拉出低意識狀態(tài)，我們可能會嘗試作進一步的刺激?！?/p>
單個案例研究受質(zhì)疑，但不能否認潛在積極意義
在英國蘇塞克斯大學攻讀意識學的阿尼爾·賽斯警告說：“我們必須警惕從一個單獨案例去理解人類行為，這個受試女子為了治療癲癇曾經(jīng)切除了一部分大腦海馬組織，所以并不能代表一般的大腦?！?/p>
但是，他指出了這項研究的有趣之處，也就是“受試者始終保持清醒”這一點。“通常來講，當我們探尋大腦意識狀態(tài)時，都要將清醒和睡眠狀態(tài)作為一個對比組，或者昏迷與植物人對比組，或者在麻醉狀態(tài)下觀察。”賽斯說，“所以從這個意義上來講，盡管是一個單獨的案例，但這項測試的潛在影響具有非常積極的導向，也就是單獨有選擇地調(diào)節(jié)意識時會發(fā)生什么。”
“弗朗西斯可能大喜過望?！笨瓶苏f。克里克臨終前，他的妻子告訴科克，克里克曾經(jīng)出現(xiàn)了與他爭論關于“屏狀核”以及其與意識的聯(lián)系這一問題的幻覺。
“最終，如果我們知道意識是如何產(chǎn)生的，以及哪一部分大腦承擔了這個功能，那么我們就能理解誰擁有意識以及誰不可能擁有意識?！笨瓶苏f，“機器人是否有意識？胚胎呢？貓、狗甚至蟲子呢？這個研究不可思議地引人入勝，但是，它只是我們打算建設的‘意識’大廈的一塊磚而已。” | 
