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研究者通过对比主动注意和被动反应性注意来解释这些发现。无论我们喜欢与否，大多数人日常工作生活的城市环境，充斥着纷杂的刺激，吸引着我们的注意。这类环境因此占据着我们注意过程中更偏反应性的成分，只有这样我们才能避免诸如车祸之类的事情发生。与之相反，自然环境让我们免于这种永无止息的，对外界环境的反应性注意，而以一种润物无声的方式将我们的意识塑造得更为主动、积极。在某一时刻，是你自己做出决定，是要更近距离地观察一盆植物，还是要远眺广袤的地平线，然后或许斜靠在一棵树下。这种由内在动力驱使的一系列事件将会带来一些额外的好处，包括恢复控制感，以及让你获得更多的时间来发展和深化你的思想。
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一个有关自然影响力的更加极端的实验，涉及一项在缅因州、科罗拉多州或阿拉斯加进行为期四天的徒步旅行所产生的效应的研究，研究的不只是对认知方面的影响，还包括对至今仍然难以捉摸的创造力现象的影响。5 徒步过程中，不允许使用任何电子设备。徒步参与者接受了一项远距离联想测验（Remote Associates Test），这是一种客观地评估被试创造力的方法：通常情况下被试要回答三十到四十个问题，每个问题中都包含三个日常用语，这三个词汇初看起来并无关联，被试的任务是想出第四个词语，使其能分别与前面三个词语相关联。例如，前三个常见词语是“易碎的”“清晰的”以及“眼睛”，那第四个词就可以是“玻璃”。令人难以置信的是，在经过四天的徒步旅行后，参与者的创造力和问题解决能力的分数比其徒步旅行前所测的分数高出50%。然而，由于干预条件是极端且没有限制的自然环境，因此很难在这些不受控制的因素中找出究竟哪个影响最大。是参与者进行的锻炼？是参与者所处的自然环境？是参与者没有了电子设备？还是仅仅由于参与者有了更好的睡眠、新鲜的空气以及更多的社交互动？
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不管怎样，这种环境与你现在所处的户外环境是相同的，此时你正踉踉跄跄地被狗拽着往前走。外部世界的刺激不断提醒着你它们的存在，但至少现在，你不必急迫地对那些进入你意识的、碎片化的、令你分心的事物做出反应。相反，你有足够的时间来慢慢消化这些输入的感觉信息，将它们整合到一起，甚至可以以一种新颖而富有“创造力”的方式在头脑中把它们联系起来。无论如何，你都已经开始深深地呼吸着外界的空气，不仅关注外在世界，同时也开始关注内在世界——开始进行思考。
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归根结底，一种感觉仅仅包括对此时此地的体验。这不取决于何时开始，何时结束，也不取决于任何以往的背景和未来的计划：大笑和尖叫都是自发的、原始的反应。因此，摇着尾巴的狗和咯咯笑着的婴儿分别产生了最原始意识类型的进化（系统发生）和发展（个体发生）的表现，这种最原始的意识类型是一种由原始的感觉和反应所支配的意识。与之相对，你现在所能想到的一系列不同类型的思想——记忆、幻想、逻辑论证或商业计划，这些都有着一项原始感受和情感所不具备的必要基本特征。对于一个想法来说，最关键的问题当然还是时间框架：它有着开始、中间和结尾，这样无论从哪里出发，你都将到达一个不同的地方。而你又该如何到达这个新的地方，获得新的结论、新的关键点或新的解决方法？通过一系列的步骤，以一种明确、线性的方式从一步走到下一步，我们甚至将其称为“直线型思维”。
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有趣的是，开发出目前仍用于运动障碍疾病帕金森病的治疗方案的著名神经学家欧勒·霍尼克维兹（Oleh Hornykiewicz）沿着同一条“线”（这里我有意使用了双关语），将思维定义为“局限于大脑中的运动”。因此，如果思维是不同于情感的一系列步骤，那它将会是一种运动：旅程越长，思维越“深入”。此外，走路的实际生理行为可能会放大并因此强化这种内部过程：通过将大脑内部正在发生的内容反映在外部运动中，通过在每一步之间建立明确的因果联系，伴随着心理过程被身体过程所强化，重复性的肌肉收缩能帮助心灵的“漫步”不致偏离轨道。
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而遛狗这一活动可能会更进一步强化这一过程……正如时政记者艾德·斯托顿（Ed Stourton）在他有趣的《遛狗日记》（Diary of a Dog Walker ）中记录的那样：“遛狗就像读一本小说或是观看一场戏剧。在一个小时或更长的时间里，‘怀疑’这项功能被暂停，我们获得了暂时逃离日常生活的许可证。狗生命中那些丰富的幻想和非常平凡的时刻反而奇迹般地成为了我们欢笑甚至担忧的源泉。”6
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大概任何遛狗的人都会坚持认为他们的狗是有意识的，否则为何要在你的宠物身上浪费如此之多的时间和金钱呢？正如斯托顿所写的，“尽管我们知道一只狗不过就是一只狗，然而我们依然会将我们的狗视为朋友一样谈论和思考它们，将它们视为对我们有情感需求的个体”。但狗的意识体验究竟是怎样的呢？狗的主观体验与我们人的主观体验又有哪些不同呢？
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一、非人类意识
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事实上，这和我们在讨论胎儿意识时突然出现的那个基本问题并无二致：意识之光是何时全部进入到这个新近成形的人类大脑中的？这两个由胎儿和动物提出的像孪生兄弟一样的问题，可能给了我们一条线索。那么，就像我们在前一章中思考胎儿意识的问题时所使用的方法一样，现在让我们来多思考一下非人类和人类意识之间的对比。正如意识可能随着个体的成长而成长（个体发生），在进化（系统发生）的层面上难道不是以相同的过程进行的吗？换句话说，意识的发展能否与进化同步进行？
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人类的大脑与老鼠、松鼠、兔子、骆驼、猫、猴子等动物的大脑是不同的，正如这些动物的大脑彼此之间也互不相同。在动物界，每一个物种都有其独特的大脑结构，并有着自身特殊的变异，其中某些解剖区域的发达是以其他区域的减退为代价的。某些动物的大脑在形状上可能非常夸张，而大脑的总体大小也是千差万别的，但基本结构模型是相同的。没有清晰的解剖分界线，没有一条“卢比孔河”等待着你去跨越，以此让你可以信心十足地说：“这一物种是有意识的，而那个物种只不过是毫无理性的机器。”
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让我们来考虑一下下面这个由海洋生物学家托比·科林斯（Toby Collins）提出的例子。科林斯被神经科学所吸引，并在后来加入了我的实验室工作。他从早年的专业学习中建立了独特的视角，于是提出了一些关于章鱼的非常有趣的问题。在全世界的许多国家，政府立法强制管控那些在有生命的动物（尤其是脊椎动物）身上所进行的实验研究，以此保证实验过程尽可能地人道和无痛。有趣的是，至少在英国，以这种方式接受保护的动物名单还包括一种无脊椎动物——普通的章鱼 。科学家被禁止在不麻醉的情况下对其进行诸如手术等侵入性操作，并且应该假定这类动物可以感觉到疼痛。然而，一种非常近似章鱼的物种——麝香章鱼却不受这类立法的保护，因此便不会受到上述这些优待。但二者的区别在哪呢？其实在这两类章鱼之间并没有真正解剖学意义上的差异，然而悖谬的是，其中一类受到立法保护而另一类却没有。显然没有一条明确的界限，让我们有足够的信心宣称某种动物具有内在的主观状态，而另一种动物仅仅是某种具有八只触手的机器。
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还记得2010年世界杯吗？当时明星章鱼保罗似乎表现出了如此明显的“意识”，它能够预测即将进行的比赛的结果。尽管如此，与其近似物种比起来，像保罗这样的头足类动物却从未真正地接受过关于它们“智力”的正式评估。不过，这些章鱼长久以来一直被用于记忆方面的实验，这多亏了一位青年天才海洋生物学家J.Z.扬（J.Z.Young）对它们的关注。他曾于20世纪20年代在那不勒斯工作，并为这些章鱼的解剖结构所深深吸引。扬首先向人们展示了章鱼确实能够进行有效的认知。举例来说，它们能够根据大小、形状和颜色区分不同的物体。7 此外，章鱼区分不同形状物体所采用的方法，被证明与诸如金鱼和老鼠等脊椎动物所采用的方法相同。8
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最近，章鱼已经通过多种方式证明了自己的记忆技巧和问题解决能力，如通过学习在一个有机玻璃迷宫中找到正确的通路以获取奖励，又如从一个用瓶塞封口的透明玻璃瓶中取出一个物体。9 更广泛地说，作为一个群体，头足类动物表现出强大的行为适应能力。与此同时，外显学习[7] 的个案报告表明，它们具有高度发达的记忆力和注意能力。而且在让章鱼挑战带有障碍物的迷宫的各类实验中，科学家取得了长足进展，甚至有的科学家认为章鱼在行动前会先“考虑”一下迷宫的布局。10 这些明显具有智慧的头足类动物甚至可以通过观察学习解决问题，并且他们不只是模仿，而是以一种能显示出其确实有记忆技巧的方式。11
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这些无脊椎动物令人惊讶的智力水平证明了：无论是章鱼这一种特殊的物种，还是头足类动物这一大类物种，都应该和动物界的其他物种一样具备意识。然而，如果真是如此，那我们又将面临一个真正有趣的谜题，即章鱼的大脑和哺乳动物的大脑没有任何相似之处，而诸如大脑皮层和丘脑皮层回路等被认为是意识存在基础的解剖区域，在章鱼大脑中连任何可以与之类比的形式都不存在。
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成年章鱼的大脑由一亿七千万个细胞组成，其中大部分是神经元。12 虽然听上去很不可思议，但可以毫不夸张地说，人类大脑至少有八百四十亿个脑细胞。13 尽管如此，包括章鱼在内的头足类动物具有复杂的感觉接收器和神经系统，其复杂程度足以与某些脊椎动物如鸟类的神经系统相比。然而，尽管头足类动物的大脑可能没有精细复杂的丘脑皮层回路，但它依然 有更为基础的机制，包括神经元和突触，以及如多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺等神经递质。14 所以，虽然还没有被直接证明，但我们仍可以说具有意识的章鱼有足够的神经复杂程度来产生集合。我们早已明确，应该从宏观解剖区域的僵化框架中解放思想，无论在何种情况下，“关键”脑区这一概念本质上 都无法对意识是如何产生的这一问题提供真正有用的解释。相反，非哺乳动物大脑的差异再次证明神经元集合将为发现意识的神经关联提供一个更有帮助的出发点。毕竟，这些介观尺度的现象对某些类型的动物大脑，在解剖和生理层面的要求没有那么多。此外，神经元集合是一种相对的概念，因此其更为灵活，其大小在不同的时刻、不同的发展阶段，甚至不同的物种间可以连续地扩大或缩小（因此其具有产生不同意识的潜在可能）。
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像章鱼这样“简单”的动物很可能是具有意识的，但这种意识并不同于大鼠这类动物的意识。而老鼠也是具有意识的，但其意识又与狗或猫的意识不同。而狗和猫同样是具有意识的，但又与灵长类动物的意识不同。正如我们看到的，胎儿是有意识的，但其意识与儿童的意识不同；儿童所具有的意识，又与成人的意识不同。那么我们不禁要问，在意识的层次这一方面，最重要的量变的界限在哪里？如果真的如此，那么对于章鱼来说，形成暂时性的、大规模的神经元联合的基本潜能正如前一章中的胎儿之谜一样，最重要的问题可能是神经元集合的净尺寸。现在让我们重温一下那些不同的参数，这些参数将会最终决定如何评估意识的深度，正如将石头扔进水中产生涟漪的广度。这个比喻在我们探索的过程中是非常有用的，因为我们可以用它来依次分析导致最终结果的不同因素。因为石头的大小不同，投掷的力量也不同，随之而来的涟漪会有很大的变化。这种类比在探索大脑过程时也适用。现在我们已经有了一个不错的购物清单，终于可以开始访问大脑，并探索神经元之“石”和相当于“扔”这个动作的大脑过程是什么样子了。
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二、制造涟漪：石头的尺寸以及投掷的力度
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无论你是谁，是年轻还是年长，无论你有着怎样的大脑，甚至无论你是人类还是其他物种，只要你不是一个聋子，那闹钟最终都会把你叫醒。这是为什么呢？为什么一种不同寻常的巨大噪音立刻就能把你推进意识之中？
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在神经科学的意义上，你可以把闹钟想象成扔出去的一块石头。如果扔得足够用力，那即使是很小的一块石头也能产生至关重要的涟漪。如果这个噪音（投掷）足够响，便可以通过正常的感觉通路激活一个联结紧密、与听觉相关的脑细胞枢纽（石头），这一过程如此有力，以至于会产生一种更加广泛的细胞联合，也就是短暂产生一个集合（涟漪）。任何具有功能正常的听觉系统的动物，无论在任何的年龄段或任何文化背景下，都会被巨大的噪音从睡梦中拽出来，推进某种意识之中。随之产生的意识类型是一个全新的问题，并不是我们目前要考虑的内容，此处关键的因素仅仅是这个触发——石头的大小以及投掷的力度将最终决定涟漪的广度。
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如果说投掷石头的力度（闹钟的响度）由外部因素所决定，那石头的大小则取决于我们所研究的个体大脑的内部结构。在任何物种中（特别是在更为复杂的动物身上，如我们自己），个体脑细胞固有枢纽的结构和连接可能是决定下一个重要变量（对应于“石头大小”的神经系统）的关键。随着我们大脑的发展，这种连接将被我们对外界世界的体验所塑造。正如我们之前所了解的，你的体验近乎在字面意义上在你脑中留下印记的现象被称为“可塑性”。
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在所有物种的大脑中，都会有神经元被传入的感觉信息不同强度地激活（投掷石头时所用力气的不同）。但固有枢纽中的神经元数量（石头的大小），却根据这种动物大脑中神经元特殊的结构和联系而独立变换着。这就意味着相同 的声音或景象以相同 的强度作用于感觉器官，将会在不同的大脑中产生不同的效果，这是因为石头的大小各不相同，即在固有枢纽中能被激活的神经元细胞数不同。而反过来，固有枢纽的广度也将取决于另一个关键因素：个体早年与所处环境的互动。我们所讨论的物种越复杂，其自身经历在大脑中留下印刻的能力越强，而石头大小的可变性也越大。那么让我们再来想一下那个被扔进水中的石头吧：不必像野蛮的闹钟一样那么用力地投掷，相反，宽广涟漪的产生可能仅仅是因为扔进水中的石头很大。用神经科学的语言来说就是：通过持久、稳定的联系，脑细胞枢纽逐渐扩大，这一过程反过来也被开拓大脑可塑性的个体经验所驱使着。
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这种在体验驱动下脑内细胞联系的增长（也就是石头的变大），同样可以发生在非人类物种中，只是增长的程度要小得多。以成年老鼠为例，一只老鼠的母亲对这只老鼠来说可能不会有什么持久的个体意义，但其对周围环境所产生的特殊体验一般都将会在这只老鼠的大脑中留下印记。如果在实验室中检验这种效果，常用的一种方法是创建一个所谓的“富足的环境”。对老鼠来说，“富足”并不意味着要让它们从镶满珠宝的储料器中吃进口的食物，或是住在金笼子里。这里的“富足”意味着环境要尽可能多地刺激老鼠的大脑。因此，如果你想给予老鼠最大的刺激，所要做的就是确保它有机会对各种不同的新奇对象进行高度探索性的体验（见图5）。
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尽管无论是在现实还是在虚构中，老鼠普遍被妖魔化，但事实上老鼠是一种充满好奇心且很有智慧的生物，并且即使只有一半的可能性，它们也会对它们所处的环境进行探索。相应地，它们的大脑也反映了这种生活方式。这种在丰富的环境中依赖于经验 的可塑性在20世纪40年代被首次研究证实。当时，前文中提到的唐纳德·赫布将实验室中的大鼠带回了家，让它们可以体验一种全新的交互式环境，这与它们在实验室中所待的笼子完全不同。数周后，与那些不幸地依然生活在普通笼子里的控制组大鼠相比，赫布家中这些“放养”的大鼠表现出了卓越的问题解决能力。
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