对意识的现代理解

  对意识的现代理解
正如我们已经指出的，对当今科学家来说，“意识是什么”的问题本身是无意义的。在自然的透视中，意识是和大脑功能联系在一起的。然而，大脑功能是一个难以理解的问题，在可预见的未来这一问题只能部分地得到解决，不可能圆满地得到解决。把人类同其他动物划分开来的功能集中在新大脑皮层，即前脑区域上。该区域是我们人类物种最后进化出来的，它们非常复杂。这些功能包括知觉、响应、调节以及对信息的记忆——认知和再认知。迄今，只有简单的、基本的功能已经搞清楚，如某种知觉要素、刺激响应和有机调节。
然而有些事实的确已经弄明白了。例如，人们已经清楚地知道在感知时，大脑远远不只是在被动地接受从眼睛、耳朵和其他感觉器官得到的信息，它把从外界获得的信号和已经在大脑中的储存的信号整合起来，并根据整合的结果调节身体的感觉器官。就“看”而言，到达视网膜的辐射能量并不能组织起现成的图像：所谓的光线从字面上讲是电磁光谱的“传播”，它像无线电波一样散开。把这些光线聚焦或整合成一致的图样需要用仪器或透镜，这一功能是由视网膜和与之联系的大脑视觉中心来完成的。
耳朵是对不发光的信号进行精确分析的又一器官。内耳可以把小于氢原子直径的机械振动放大到是否响应；不可思议的 10^-11m 的微小振幅就可以产生感觉。看起来耳内的基膜并不是一个像由声音信号推动的麦克风那样的被动的振动系统，它有附加的机制来有效地放大微小的激励模式从而使之能够相互区别。耳朵仅仅在高信号水平情况下以被动的响应来工作，在低水平下，它就通过产生自身的振动来“锁定” （lock-on）来自外界的信号。这就意味着，听知觉的更精细的分布发展出了一种来自外界进入耳朵的信号与由耳朵自身产生的信号两者之间的相互作用，即人类的听是分析耳的外部和内部振荡器的相干相位产生的结果。
分析从外部世界到达生物体的信息 （即感知）仅仅是人类心理能力的一小部分，而重要的部分是认知和再认知。认知包含分析，再认知需要保持和回忆已经分析过的东西，后者是记忆的功能。
为了要长时间贮存感知，在应答外界信号时大脑似乎必须建立起某种心理“印象”。这将调整分析网络中的神经元联系和产生像重演记录的东西，用诺贝尔奖获得者神经科学家艾克尔斯爵士的话说，“记忆的结构基础就在于神经突触的持续调整。”
然而，对心理印象和其他持续的神经突触的调整 （通过它们，信息在大脑中长久贮存）的研究证明是毫无成果的。1940 年神经外科专家K·拉什利 （Karl Lash－ley）用分类方法开始了一系列著名的动物实 验。拉什利先教会老鼠特殊的行为规则，然后切去它们大脑皮层的不同部位来判定这些规则的指令贮存在什么地方，他试图用这种方法来发现老鼠大脑中永久的心理印象。他切去了脑组织的越来越大的部分，但还是未发现规则记忆和大脑区域之间的任何联系。被试动物的记忆随组织的切去量而成正比例地退化，但始终不完全消失，记忆似乎渗透在老鼠的整个大脑中。拉什利由此得出结论说，不管是什么特殊的神经细胞，生物体的行为必定是由一般活动领域内的大量刺激所决定的。
由于拉什利发展了老鼠的非区域定位记忆，因此现在没有任何神经科学家还认为记忆是由大脑中区域定位印象编码的。相反，复杂的网络型理论正在发展起来，在该理论中神经元被看成是组成种种网络的要素。其中一部分由经验来调节。G·埃德曼 （Gerald Edelmann）是诺贝尔奖获得者，这位美国生物学家提出了一个最著名的“神经网络”理论。它的概念是根据分布在各个部位，数量从 100 万个到 1 亿个细胞组成的性质不同的神经元群来解释大脑的认知功能。这样的神经元群作为一个单位对传递到它的任何信号作出反应。每个神经元群对一组特殊的信号类型作出反应，正是这些信号类型组在心理过程中产生了“注意反应”。因为信号选择特殊的神经元群，所以神经元群为了“选择” （即激活）就在相互竞争。为此，埃德曼把他的理论称之为“神经达尔文主义”。
基本神经元群组成大脑的“初级目录”，它们是靠遗传编码的，因此是天生的。但是经基本仓库激活过的神经元群似乎更容易被相同的或类似的信号类型再次选择，这就导致有更强的内在联系的神经元群子集的随后出现，它们组成了大脑的“次级目录”。因为神经元群更倾向于对特殊类型 （比较其他类型）的信号作出反应，所以它们之间的选择竞争就塑造了心理进化的道路。从这种意义上说，心理进化包括了由外界信号对先在（pre－existing）神经元群的选择和神经元群与更加有序的组态的混合。选择和神经元组织的机制是大脑认知能力的基础，这些认知能力包括对外界刺激的区分，认知范畴的形成和自我再认知。
神经网络理论解释了从昆虫到猿的各种物种具有某种记忆的原因“。初级目录”成了动物大脑或神经系统的遗传性编码结构，而“次级目录”由于被经验所调节，它显示了学习能力。这种学习能力是绝大多数物种所必需的，因为对任何生物有机体 （最简单的生物有机体除外）来说，由遗传固定下来的刻板的行为规则需要被生物有机体能够向其经验学习的机制来修正——单独“遗传记忆”很少能保证其生存下去。
几乎所有在病毒和细菌水平之上的生物物种都表现出对遗传固定下来的行为规则的经验修正。例如像山雀之类的小鸟，如果在它们的环境中有不同的昆虫物种，它们就随意地捕食昆虫，但是如果有一种昆虫特别多，那么山雀就开始更倾向于捕食这种昆虫，而对其他昆虫则不感兴趣。当它们喜欢吃的昆虫数量减少时，小鸟仍倾向于捕食这种昆虫一段时间，但后 来它们就倾向于捕食另一种，或者仍恢复到像往常一样随意捕食各种昆虫。即使鱼也能“记忆”喂它们食的盒子的位置，尽管这种记忆仅持续不到 10s。青蛙和海龟的记忆能保持几分钟；狗能在几个小时，有时在几天内记住食物源；狒狒能记住 6 个星期。
除了对感觉刺激的分析和记忆 （认知和再认知），我们人类的大脑还表现出更显著的功能，部分地以大脑自身产生的材料为基础，根据符号、概念和抽象来进行有意识的思考的整个领域都意味着高度复杂的神经的信息处理过程。感觉、直觉和情感色彩伴随着感知觉，也伴随着抽象思维过程。然而，更高级心理功能的神经生理学基础在本质上仍未搞清楚，神经生理学在通向根据大脑中的过程来完全理解意识的漫长道路上才刚刚起步，真正的展望不仅要考虑到其奥秘仍有待揭开的汪洋大海，而且还要考虑到科学家学习如何驾驶航船的能力。
总之，人类大脑、心灵和意识的生理学基础是未获解决的基本问题，我们已经知道的和我们仍未知道的相比，显得苍白无力。不过，我们已经获得理解的东西还是具有重大意义的。很清楚，大脑并不是一个靠常识来直觉的被动的照相机，它是作为一个完整整体进行工作的复杂释译系统。人类大脑是生命系统的一个有活力的部分，不断地自由监督和调节系统与世界的关系，这就是已知世界中最完善的信息处理系统——人类大脑的功能。

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