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二、意识产生的大脑结构 既然意识是大脑的产物，那么考察意识就应该从大脑结构入手。神经科学的研究已经证实，总体上，大脑中有3个主要的神经结构与意识的产生密切相关。首先是丘脑皮质系统，通过丰富的往返连接将本地和远程的神经元群紧密连接在一起。其次是基底核抑制回路的多突触环状结构。再就是不同价值系统的扩散性上行投射。具体来说： 丘脑位于大脑的中心位置，是了解意识起源的重要的生理结构。神经元接受的刺激从各感受器（眼睛、耳朵、皮肤等）进入大脑时，都会连接到丘脑上被称为丘脑核的一簇特殊的神经元，然后由各丘脑核的突触后神经元通过轴突传送到皮质的特定区域。比如，视网膜神经元通过视神经投射到丘脑中称为外侧膝状体核的部分，然后再投射到名为V1的初级视皮质区域。 丘脑外面包围着一层名为网状核的结构，网状核连接到特定的核并抑制它们的活动。据推测，网状核是特异性丘脑核群活动的开关或“门”，以产生视觉、听觉、触觉等感官的不同表达模式。还有一组丘脑核称为髓板内核，接收来自脑干中的特定下层结构的连接，它关系到多种神经元的激活；然后这些核投射到皮质的各个不同区域。埃德尔曼认为，髓板内核的活动很可能对于意识非常重要，因为它为皮质响应设定适当的阈值或水平——阈值太高，意识就会消失。 基底核抑制回路的多突触环状结构包括小脑、基底核、海马区再进入作用。这些结构非常适合各种各样的复杂运动和认知程序通过再进入作用强烈的相互作用、协调而整合起来。 埃德尔曼所说的不同的价值系统，是指以一种扩散的模式从各自的核向神经系统发出轴突的上行系统，主要指脑干和下丘脑的一些特殊少量的神经元通过弥散性纤维覆盖整个大脑，当有重要或突出的事件发生，对应的神经元会做出选择性释放。这个系统对于学习和意识的维持很重要。 通过对大脑结构的刻画，埃德尔曼总结出意识产生的三个必要条件。第一个条件是意识过程与脑的许多不同区域的神经元群体的神经活动变化有关，意识不是某个单个区域的专利。第二个条件是意识的产生是经过神经元群迅速参与并通过再进入相互作用的结果。第三个条件是相互作用的神经元群活动必须有区别性且不断的变化，而且可以从神经活动中做出选择。 那么大脑是如何运作，从而产生出选择，适应性和响应模式呢？埃德尔曼认为这是基于自然选择的产物。 三、全脑理论——神经元群选择理论 我们知道，大脑是进化的产物，而不是设计出来的。虽然进化本身没有智能，但却具有无比的力量。而这个力量就来自于自然选择在时间的长河里，在复杂环境中的作用。达尔文的一个关键思想就隐含在他的群体思想的观念中：群体中各种各样的个体为了生存相互竞争，从而通过选择涌现出功能性结构和完整的生物组织。埃德尔曼将达尔文的群体思想应用于理解大脑的工作机制上，从而提出了一个全脑理论——神经达尔文理论，或者叫神经元群选择理论。 全脑理论是用来解释大脑这个最复杂的器官的进化、发育和功能的。所谓“全”，在埃德尔曼看来，是指大脑运作机制不能局限在脑区的个别功能，而要全面理解，也就是说，要解释意识就必须基于大脑的进化与发育之上，对感知、记忆、行为和意向进行系统的理解。他认为，意识的产生是大脑活动的整合性和区域性的结合，既不是简单的整体论，也不是模块论，大脑功能分割的区域以复杂却又整体的方式连接成为一个复杂系统。这种整合才是意识涌现的关键。这个推论对于理解大脑功能和意识的关系很关键。 埃德尔曼认为神经元群选择理论是意识起源的核心，大脑具有个别性和多变性对于认识意识过程的复杂性至关重要。他的理论基于这样三条基本原理： 一是发育选择，大脑神经通道在不同的发育过程中同时激发的神经元连接到一起导致大量的微观生理变化，形成了各种变异神经元群体，这是不断的选择过程的产物。 二是经验选择，与第一个选择阶段重叠，当形成的生理通道由于行为经验的信号传递后会发生选择事件变化，在与环境的交互输入时对一些突触产生了变化，一些突触加强而一些突触减弱，从而形成各种被异化了的神经回路。 三是折返式连接（再进入），即在大脑的各个映射区的选择性事件之间的相关性是由再进入的动态过程产生的。再进入作为核心组织原则确保所选择神经事件在时间和空间上协调一致。依据神经元群选择理论，神经系统有着数量巨大的不同的可选择神经元群，外界信号通过折返式连接沿着分布在大脑各处的神经元群之间的交互连接进行传递功能，它是作为大脑意识事件复杂性特性的一个必要基础。 在埃德尔曼看来，神经元群选择理论对于确定意识产生的大脑运作机制之所以重要，与每个大脑之间极大的差异有关。这一点在结构和功能的所有层面上都成立。不同个体各具不同的遗传影响、不同的发育顺序、不同的身体反应，以及不同的环境和经历。结果导致在神经化学、网络结构、突触强度、时间特性、记忆以及受价值系统支配的动机模式上产生各种各样的差异。最后，人与人之间在意识流的内容和风格上就会出现明显的差异。 从这个意义上，我们就可以理解，进化不可能像计算机程序员那样，发明各种错误校验码来应对各种差异，以确保和维护大脑的模式。这就是进化的产物与设计的产物的根本性区别。进化完全是自然选择，人工无法干预，自然的突变可能会改变进化的方向，但是无法改变进化本身的逻辑。只有在进化和发育的维度认识大脑，才能理解大脑的复杂性，也才能理解意识的复杂性。 |
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