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你的爱人平躺在床上，睡得很沉，鼾声如雷。你探身过去，让他翻个身。他按照你的要求做了，但眼睛依然紧闭着，呼吸很深，完全没有被唤醒的迹象。第二天早上他对这件事一点儿都不记得。我们该如何认识这种行为？大多数人可能会提出居中的解释——他清醒的程度只够听到你的要求并照着去做，但不足以做出有意的行为改变（除了翻身）或记住这件事。但是这种解释完全是猜测，将两种独立的心理过程——唤起和意识，拼凑在了一起。
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许多年以前，在打了几乎一晚上的扑克之后我累极了，没法沿着80多公里蜿蜒的公路开车回家。我给妻子打了个电话，住进了当地的酒店并很快沉沉地睡去。大约一个小时后妻子给我打回电话，提醒我那天稍晚有个会议。我还能记得被电话铃声吓了一跳的感觉，在陌生的黑暗房间里我从床上跳了起来。我彻底醒了，但不知道自己在哪儿，自己是谁。
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尽管关于这件事的细节我早已经忘记了，但我还清楚地记得当时那种惊慌和迷惑的感觉。尽管最多几秒钟后我就恢复了意识，也知道自己在哪儿了，但在当时的感觉里，那段惊慌与迷惑的时间似乎会持续到永远。那种虽然清醒了，但却找不到对自我和周围环境的意识的感觉，深深地留在了我的记忆里。那天晚上我第一次认识到，自我意识并不一定总伴随着意识，相反，它一定代表着有别于“神志清醒”的一个独立的生理过程。我的自我感必须被投射在有意识的心理状态上，这就好像电影被投射在黑色的幕布上。很多人在患有痴呆症的家人或朋友身上看到了这种不一致，虽然他们神志清醒，但其自我意识在慢慢消失。
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痴呆症患者还表现出了运动记忆或运动能力与自我意识之间惊人的差异。当阿尔茨海默病使罗纳德·里根（Ronald Reagan）的心智进一步退化时，他的高尔夫依然打得很好。我们都曾看到过这样的病人，他们拥有正常的运动能力，但却认不出家人或朋友，甚至不知道自己是谁。有些痴呆症患者虽然失去了语言交流的能力，但能够唱歌。还有些痴呆症患者虽然不认识自己正在吃的是什么，但能够自己进食。对此现象的标准解释是，虽然更高级的皮层功能受到了损害，但内隐的运动记忆，如吃饭、打高尔夫或唱歌的表征地图依然保存完好。想象打网球或想象在家里走动这样的心理运动，并不等同于更高层次的认知能力。在功能性磁共振成像中，发起运动行为的脑区被激活并不等同于有意识的自我意识到了这一行为，正如心不在焉地挠痒痒并不代表对挠痒痒这一行为存在有意识的意图和觉知一样。
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同样，当谈到意识时，很重要的一点是要区分唤醒或注意与真实的自我意识间的差异。拿你熟睡的老公来说，即使你的低语能让他完全清醒过来，这也并不意味着他对行为的自我意识比那天晚上我对自己在哪儿和自己是谁的意识更多，虽然当时我可以在床边非常清醒地接听电话。彻底被唤醒并不能说明这个人当时具有自我意识。知道某人是“有意识的”也不能让我们对“意识的内容”有任何洞察。我无法想象，如果在酒店里那段自我意识迷失的时间再持续下去，会是多么可怕的情景。然而从外部视角来看，我的行为——起床接电话，看起来很正常，而且会被认为是有意做出的。我个人的噩梦是无法探查的，除非我能描述它。但是这种描述需要我醒过来时带着对噩梦的完整记忆才行。即使是非常轻微的脑震荡也会损害我们存储和提取记忆的能力，因此我们永远无法知道处于植物状态、最小意识状态或意识发生严重改变时，我们心理状态的性质。
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除了唤醒不等于清醒之外，“有意识”也并不等同于有意识地希望做某事。我们都曾有过开车时陷入自动驾驶状态的经历。在这种时候，如果有人对你说“左转”，你会照做，但并没有意识到自己听到了这句话，或者没有意识到自己在按指令执行。如果有人尖叫“踩刹车”，在意识到这样做的意图之前，在看到一只狗在过马路之前，你就一脚踩在刹车上了。传入的听觉刺激直接激发了运动行为，不需要任何有意识的干预。如果研究者真的发现了意识的神经相关物，那么它会显示当司机踩刹车的时候，他有着清醒的意识。但这并不能告诉我们踩刹车，或其他某种行为是否是有意识决定的结果。有意识和有意识的决定是两种相互联系但各自独立的大脑功能。正如前面提到的，确定有意识的意图一定要从理解无意识的意图开始，而当下我们对它一无所知。
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让我们尝试另一种方法。随着功能性磁共振成像技术的进步，许多研究记录了处于植物状态的病人残留的、被认为是自动的大脑加工活动。1997年的一项研究显示，当处于持续性植物状态的病人的妈妈给病人讲故事时，病人的言语加工区会一直有反应。其他研究显示，当病人听到自己的名字时，他们的言语识别区会产生反应，但听到其他人的名字时则没有反应。激活的程度与无反应的程度成负相关。如果病人大脑损伤比较严重，这些反应会仅限于初级言语区；如果损伤的程度比较小，较高级的皮层联合区（翻译并整合更基础的大脑活动，形成知觉的区域）也可以被激活。这种层次更高但依然属于潜意识感觉的加工，仅限于那些多个区域受损，但在大脑皮层其他区域中仍保留了一些神经功能的病人。因弥漫性脑损伤（比如心脏骤停造成的缺氧）导致持续性植物状态的病人很少表现出这种加工能力。视觉输入也会产生相同的自动加工。持续性植物状态的病人睁着眼睛但无法根据指令转动眼睛，在看到熟悉的面孔时，他们与面部识别有关的视觉区域会被激活，而看到不熟悉的面孔时则没有反应。
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这些我们所推测的认知活动的碎片，很有可能是大脑模块化特征的反映。大脑未受损的区域继续产生知觉的各个方面，这些方面彼此隔离，而更高层次的大脑加工损伤得太严重，已经不能整合出完整的知觉并把它传递到意识中了。例如，为了理解言语，哪怕是一个最简单的句子，更高层次的大脑联合区也要汇总低层次的输入，比如对词汇、句法、上下文、韵律和肢体语言的加工，然后将整体意义提供给我们。如果病人识别词语的脑区没有受到损伤，那么它会继续对传入的听觉刺激做出反应，尽管他可能不再有有意识的识别活动，也不理解所说的言语。关键点在于：只要加工感觉输入各个方面的脑区依然保持功能完好，它们便会继续做自己的工作，不管病人整体的意识状态如何。通过用功能性磁共振成像对意识改变程度各不相同的病人进行研究，我们对大脑的功能解剖学以及无意识认知的层级结构有了更详细的了解。低级的大脑皮层功能促成了较高级的大脑皮层功能，直到某个时刻，它们转变成了有意识的体验。这种转变是如何发生的，人们只能猜测。
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大脑功能受损病人的福音——心理打字机
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为了感受一下想要研究可察觉的神经活动是如何转变为有意识的心理状态的问题，其难度系数有多大，请想一想接下来的例子。1 000亿人站在一个巨大的灯前面，一个巨大的操作杆控制着灯的开关。需要1 000亿人共同努力才能拉动操作杆。听到命令，所有人都使出全力。一个前臂肌肉拉伤的人虽然付出了最大努力，但产生的力量不够大。这微小的差距足以导致操作杆无法被拉动，因此灯没有被打开。
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与此同时，另一组同等数量的人也在完成相同的任务，每个人都全力以赴，灯亮了。如果我们正在比较两个组的活动，我们看不出双方付出努力的差异，无论是个人的努力还是集体的努力，尽管一个组打开了灯，另一组没打开。
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现在把这些人换成神经元。如果细胞内电极能够记录每个神经元的放电情况，我们依然看不出差别。每个神经元，包括那个“肌肉拉伤”的神经元，都会正常放电。由于功能性磁共振成像测量的是大脑的代谢需求，两组中神经元相同的活动会产生相同的扫描图像。但是这里存在一个阻碍：这些相同的扫描图像对应着不同的结果。没能打开灯的原因不在于神经元的层次，而在于受损的肌肉无法正常发力。功能性磁共振成像无法预测意识之灯是否会亮。
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层次的问题非常重要，它是神经科学局限性的核心所在。就像研究夸克无法告诉我们碳原子的性质一样，研究碳原子也无法揭示出与“生命”有关的属性。较低层次的大脑状态无法揭示出较高层次上的复杂属性。意识并不存在于神经元中，就像黏菌或蝗虫群体行为不存在于单个黏菌或蝗虫中。
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心智工具箱
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相信我们能够找到意识的神经相关物，就等于相信查看神经元及它们的联系便足以描绘更高层次上的复杂行为。在我看来，这代表了先进的机器和技术也无法克服的一类问题。理论上，只有当我们在基础生理学与较高层次的涌现特征之间建立起桥梁，并且用生理学的语言来表达这种理解，我们才有可能找到意识的神经特征。
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上文的内容强调了在确定病人X的心理状态时面临的理论问题。然而其中还存在着巨大的道德问题。如果你是为她提供咨询服务的神经科医生，那么这些功能性磁共振成像研究会如何影响你的预后与治疗？你能够或应该告诉病人家属什么？如果把病人X纳入你正在进行的一项研究，这一研究发现的措辞会对其他持续性植物状态病人、最小意识状态病人以及他们的家人产生什么影响？为了回答这些问题，让我来提供一些真实的背景资料。
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据保守估计，仅在美国就有大约35 000人长期处于持续性植物状态，另外有28万人处于最小意识状态。更不用说那些在家里由家人照顾，因而没有被统计到的病人。美国每年的医疗成本高达几十亿美元。病人处于持续性植物状态或最小意识状态的时间越长，预后就会越差。极少有陷入持续性植物状态几个月的病人能够彻底恢复独立生活能力，大多数人仍会严重残疾。时至今日，没有证据能够很好地证明康复努力有助于显著提高病人独立生活的机会。如何将临床上对无反应病人的脑成像研究呈现给大众，将会对成千上万名病人及病人家属产生深远的影响。
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对病人X的研究得到了一些具有潜在实用性的结果。2010年，一位29岁的处于最小意识状态的车祸受害者得以通过训练有意地调节他的功能性磁共振成像结果。通过让病人想象打网球或在房间里走动，研究者训练这位病人能够用简单的是或否来回答问题。激活“打网球”回路就代表“是”，而“在房间里走动”代表“否”。由于这两个脑区间隔相对较远，因此很容易区分这两种反应。研究者发现病人能够答对6个问题中的5个。问题的复杂程度类似于“你有兄弟吗”和“你父亲的名字是叫亚历山大吗”。
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这些发现令人印象深刻。如果这一结果得到普遍证实，那么人们最终将能够与沟通能力受损但有意识的病人进行交流。但是这项技术无法确定病人意识的程度及内容，除非病人能通过这一技术充分地描述他们的内部心理状态。同样，认为意识是一种二元的心理状态——要么有要么无，是很荒唐的。意识包括各种心理状态，从完全清醒、具有目的性，到记忆缺失和脑震荡引起的意识混乱，再到高烧和药物中毒引起的神志失常，也包括虽然清醒但没有自我意识的解离状态（就像我在酒店的那次经历）和可怕的冗长噩梦。研究行为上无意识的病人的主要目的是为了更好地认识他们整体的心理生活——他们的心理能力、快乐、恐惧和渴望，而不仅仅是为了知道他们是否有意识。为了达到这个目的，未来的技术将会不断制造出更好的转录设备，比如能够把人们想说的话迅速记录下来的心理打字机。但如果想知道他们的内在感受，我们还是需要直接问他们。
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自从2007年对病人X进行研究以来，社会上出现了一片反对用功能性磁共振成像证实是否存在意识的声音，并且有人认为这会引发潜在的伦理冲突。以下是3条经过深思熟虑后的批评：
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1.康奈尔大学专门研究改变的意识状态的神经科学家，也是与阿德里安·欧文合作研究持续性植物状态的尼古拉斯·希夫（Nicholas Schiff）说：“情况确实如此，我们不能仅凭脑成像便证实意识的存在，而不与病人进行一些可信的沟通。只是通过实验发现了我们所选择的大脑活动，并不能证明病人的认知功能恢复了。”
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2.法国研究意识的神经科学家莱昂内尔·纳卡什（Lionel Naccache）说：“在欧文让病人想象打网球的研究中，我们不太可能知道她是否对自己描述了这个事件——这一点能说明她是否能进行有意识的思维，或者她对这些经历是否有主观意识。脑扫描研究目前还无法预见这类病人能否恢复健康。”
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3.《新英格兰医学杂志》写道：“不对内在生活的特性做出评判，我们便不能确定自己是否在与一个有感觉、只是能力较少的人进行互动。”
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为了回应这些批评，欧文和他的同事写道：“当然，理论上始终存在其他可能的解释。与之类似，在理论上可能任何人都不存在有意识的感知，我们一生中的行为反应只是被‘自动’触发的大脑活动的结果。”2006年，欧文在《科学》杂志中提出：“当我们让病人X想象特定的任务时，她决定与我们合作。这代表了明显的有意行为，毫无疑问地证明她能够意识到自己和周围环境，愿意遵从我们提出的指令，尽管对她的诊断是植物状态。”
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我逐字逐句呈现了论战双方的观点，目的是指出将神经科学数据转化为心理学解释的困难。欧文对病人X的评价最简洁地展现了尽管存在相反的解释，但依然坚持知道感的绝对状态。在研究者提出的各种各样的结论的用语中，我们能够看到开放的科学方法与限制性的、以科学的名义排斥其他可能的个人视角之间的差异。我们来比较一下批评者的语言“或许是……的一个例证”“可能仅仅是……”“不太可能知道”和欧文的“明显的有意行为”“毫无疑问地证明……”。前者是探究所有可能性的科学语言，而后者是有目的和动机的语言。
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