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在第二章，我们看到曼彻斯特大学的波拉德教授的研究，他开发了一种用于研究大脑的fEITER技术。这项技术使他的团队不仅可以在很短的时间尺度内观察大脑，而且可以以一种非侵入性的方式观察大脑，这为在人类被试身上进行测试提供了机会。3 虽然同样非侵入性的技术如fMRI是相对无痛且实用的，但它只能监控间接参数，如血流量的变化，而fEITER能够读出对大脑状态变化的直接测量，即神经元的电阻变化。4 这意味着，我们首次拥有了实时监控人脑的潜在机会。当波拉德教授在媒体中谈到，他目前已有的数据，似乎能够支持我们实验室研究“意识本质”的方法，你可以想象我们有多开心。5 运用fEITER技术，最终我们有可能测试出表中所示的各种预测。这些研究将为深入了解各种主观心理状态下的神经机制提供强有力的见解。
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但是即使能够捕捉和分析神经元集合的轮廓，它充其量也只是意识程度的索引 ，而不是对现象本身的证明。不要忘了，不管多么精确，神经元集合只能提供神经元事件与意识之间的关联，而不是因果关系。那么，在神经元集合形成后，接下来会发生什么呢？
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二、身体中的大脑
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我们迄今为止很容易忽视的一个基本事实是，大脑位于身体之内，它不是像哲学家有时喜欢想象的那样，漂浮在某种超现实的大缸中。6 相反，神经系统与免疫系统和内分泌系统之间存在持续而密切的相互作用，否则就会出现生物学意义上的无政府状态。此外，诸如安慰剂对疾病的影响，抑郁情绪对健康的影响，或荷尔蒙（如催产素）等激素对你依恋或亲近某个人的影响等等，这些尚且无法解释。任何基于神经元关联的现实意识理论，都必须考虑到大脑和身体之间持续不断的相互作用。
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接下来的问题是，一个短暂而脆弱的、由数以百万计的单个神经元组成的联盟，如何能够将一种非常融贯的信息传递给有机体的其他部分及其各个控制系统。换句话说，某个特定的神经元集合如何向其他那些眉毛以下的器官报告，反过来又如何受它们之间多样机制的影响？
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无论从大脑发送到身体其他部位的信号是哪一种，它要传达的都不仅仅是上述问题中集合的大小，还包括它的内在活跃程度、时间窗的长短，以及产生它们的特定脑区的信息。神经元集合有应对这一挑战的潜能，因为它们能够提供可读出的数据，包括各种高度可变的因素；正因为对这些因素可以进行差异化的操纵（参考表二），所以会有不同的净读出数据，反映每个神经元集合从这一刻到下一刻的情况。
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我们一直在探索的每一个不同的定量和定性因素都不可能在完全相同的情况下被二次复制。这是因为，与特定的解剖脑区和/或其电活动信号不同，每一个神经元集合，无论它何时在大脑的何处产生，都是独一无二的——正是这种一次性的特点，使神经元集合相比其他可能的意识相关神经结构（见第一章），都更适合与每一个独特的意识瞬间相对应。但如果是这样的话，我们现在需要一种方法来传递这种定性和定量信息的组合包，这种方法也要能对非神经系统和身体的外围器官（比如肠道）以及其他的重要控制系统（如自主神经系统、内分泌系统和免疫系统）产生影响。必须存在某种通用的系统交互接口，使外围器官和身体过程与大脑保持密切的往来通信。7
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幸运的是确实存在完美的媒介——肽分子。肽与蛋白质是由相同的成分（氨基酸）组成的，但与蛋白质的大小不同，肽可以非常非常小。该术语本身来源于希腊语的“消化”，因为很早之前人们就认为这些化合物与肠道相关，虽然我们也即将看到，它们也可以成为大脑中强有力的神经递质。事实上，肠道与大脑似乎处于密切的对话中，长期以来，人们在使用“发自肺腑的感觉”（gut feelings，直译为“肠子的感觉”）这个短语的过程中，不知不觉地认识到了这一点。8 在这种情况下，肠内细胞分泌的肽发挥着激素的作用。肽激素不仅会相应地影响所在区域的消化，还对周围神经和在脊髓里的神经产生作用。因此，它们会对支撑记忆和情绪的大脑反应过程产生重要影响，广泛的大脑区域参与了这种脑——肠道互动。9 但是，不只有肠道（像在体内遥控一样）能够通过这些热情而多才多艺的使者与大脑对话。例如，一种引发血压升高的肽，即血管紧张素，是由肾脏产生的，但也会影响诸如学习之类的复杂的大脑功能。
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很早以前，生物学家就知道，关键而急迫的身体信息如体温、血糖和胰岛素水平是直奔关键脑区的，而血压和心率的读数会通过动脉、心脏和特定自主神经的各种机制进入大脑。10 一个富有想象力的想法是，所有这些不同的输入信号最终整合为一个共同、单一的“享乐主义”11 的幸福状态。虽然这个有趣的概念仍然含糊不清，令人沮丧，但我们不难想象其他调节因子，例如肽激素，以主观的方式，转化为某种倾向或情绪。但是，这种特殊的意识状态又是如何从大脑反馈 到身体的其他部位，以确保中枢神经系统与重要器官、内分泌系统和免疫系统之间能够持续对话的呢？
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也许身体重要的控制系统之间紧密协作、相互影响最著名的例子是压力的运作过程。这种我们都很熟悉的体验是由一种特定激素（促肾上腺皮质释放激素）和去甲肾上腺素递质（它的功能之一是克服组织损伤引起的炎症）引发的。12 同时，该系统涉及更持久的心理状态，例如长期激活它可以使人抑郁等。当三大系统（内分泌、免疫和中枢神经系统）构成的组织出问题时，人体会产生各种紊乱，从诸如风湿性关节炎等炎症性疾病，到更难定义的心理问题。
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虽然我们还不知道这个过程是如何发生的，但我们能肯定的是这三大系统间的互动一定包含其中。例如，抑郁症通过对免疫系统的损害增加了人体患病的概率。在对两千多名美国中年男性进行的一项持续二十年的研究中显示，不考虑其他相关因素，如吸烟史或家族病史，那些表现出抑郁倾向的男性在之后患致命癌症的风险是控制组的两倍。13 同样，挪威的一项调查表明，即使在控制了年龄、医疗条件和身体状况等变量后，患有严重抑郁症者因大多数主要死亡原因而死的风险都更高；14 抑郁同时也增加了冠心病的发病风险。15
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研究表明，免疫系统在大脑中的调节机制，与俄国生理学家巴甫洛夫著名的狗的实验中大脑的运行机制是一样的。动物最终一听到之前与食物相关的铃声响起，就开始分泌唾液。在一项对大鼠的实验中，即便最后只有食物刺激本身，食物的甜味也会产生与免疫抑制药物相同的作用。最终，并不是药物抑制了大鼠的免疫系统，而仅仅是药物和甜味之间建立起的联系就能发挥作用：这使得甜味本身产生了与有毒药物相同的作用，并最终杀死了大鼠。16
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一种特殊的习得性关联（例如甜味），会引发化学物质（例如多肽）的分泌，继而对大脑和免疫系统产生影响，这听上去很有道理。但最大的难题仍然存在：这种互动是如何统筹协调的？局部的化学物质杂乱无章地涌入不同的脑回路中，随意地起起伏伏，而不管机体整体的状态，这是不太可能的，因为身体将冒着接受洪水般混杂信息涌入的危险。大脑整体输出的情境呈现出“抑郁”，甚至更模糊的“享乐状态”，简言之，即其所呈现的某种心理状态，一定有相应的物理表征。虽然我们还不能以精确的、基于实证的细节来描述这样一个过程，但神经元集合很好地符合了与自上而下的意识密切相关的大脑组织所要求的恰当水平，同时构成了各种自下而上的脑机制和过程共同涌现出的性能。然而，神经元集合的形成会让大脑给身体发出什么样的信号呢？当然不可能只是简单的电信号（神经元网络的通行证），因为这时信息要穿越相当长的距离和不同种类的非神经性生物组织。这些信息必须是化学状态，也就意味着信号肽……
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除了在大脑之外的身体部位执行一系列功能外，肽在大脑中也能作为神经递质发挥作用。例如，自然产生的脑啡肽类似于吗啡，在大脑中起到减轻痛觉的作用。中枢神经系统（CNS）中几乎所有的肽都有一种迷人的共同点，它们经常与一种熟悉的、常规的神经递质共同存在于单个神经元中。17 例如，多巴胺细胞中也可能含有脑啡肽。18 如果两种不同的神经递质基本功能相同，大自然为什么要把它们过载于一个神经元中呢？
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我们先假设情况并非如此，常规神经递质和肽并非 做同样的工作。我们现在知道，与自身释放递质不同，肽在不同的条件下选择性地从不同的子空间中排出，并且在一定的条件下从神经元中释放出来，其释放条件是细胞必须更加活跃且活跃更长时间。因为大脑中成百上千个肽在释放量上会有所差别（定量因素），19 同时，基于它们自身具备不同的化学特性（定性因素），大脑有了任其所用的强大附加工具。现在我们可以将一个单一的数字 参数，动作电位的“全或无”发射率，巧妙地转换成一个模拟 参数，其中只有当活跃度以较高的速率持续一段时间时，额外的肽递质才会释放。释放的肽量，连同其本身的定性特征，将会反映出某个具体的神经元在某个确切的位置以及相当长一段时间内被激活的程度。因此，也许自然界把两种类型的神经递质分子分配给一个神经元并不是一种浪费。其中一个是经典的神经递质，它在一个局部的、短期的水平上工作，另一个是在更广阔的空间和时间上发挥作用的肽。
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我们已经看到，所有神经元集合，甚至包括那些相对小或弱的集合，最基本的特性之一是它们的持续时间很长，通常是单个动作电位的几百倍。因此，神经元集合的形成过程将为肽的释放提供完美的环境。大脑内的这种释放可以与其他神经元群，甚至是身体其他部位交流，形成一个重要的集合，而不是孤立的某个或某两个突触活跃着。此外，这些信息不是一个简单的数字开关。相反，额外的定性因素，即刚才讨论的肽的化学特性，可以对某个特定的集合进行高度个性化的一次性读出，根据：一，特定的不同化学物质的释放水平；二，释放持续的时间；三，多肽的特殊组合，这将为其空间大小甚至解剖来源提供线索，因为不同的脑区具有不同的肽特征。反过来，这些集合的特征将不同于自下而上的细胞活动层面或自上而下的宏观解剖学层面的解读，它们在任何时候都能反映并读出各种各样的功能信息，包括唤醒、可塑性（记忆）、感觉输入和身体内部状态（饥饿、疼痛等）。
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我们再来总结一下。在活跃的脑细胞形成神经元集合的过程中，不同的因素以不同的方式决定集合最终的大小（涟漪的范围），而这又是由感官刺激的程度（投掷石头的力度）、认知关联的程度（石头）、调节因子的可用性（水潭的黏性）以及与之竞争的新集合周转率（随后投掷石头的次数）所决定的。正如我们在一天中的许多不同场景中反复看到的，所有这些因素都会时刻定义某个独特集合的范围。
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如图9所示，大脑和身体随后可以通过神经元集合进行交互，这种交互行为的简单化方案将不可避免地产生更多的问题。
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但是，就目前而言，想象肽在身体其他部位循环和作用也是有可能的。在独特的多肽特征大脑中产生的读取和输出之间的来回迭代，指示出某种特殊神经元集合的存在及其状况，这种神经元集合与特定条件下来源于其他身体系统的反击性肽相结合，就会以某种方式转化为瞬间的意识。但是这种转化是如何发生的？意识的内在世界到底是怎样的？大脑中究竟发生了什么？这些问题都尚未解答……当你睡醒时，伴随明天而来的会是什么？
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图9：形成意识的一种可能机制。这两组同心圆代表了拥有上千万脑细胞的瞬时神经元集合。其中最大的集合将主宰大脑中的某一时刻，并决定那个时刻的意识。召集细胞的程度以及产生意识的程度取决于各种因素，例如感官输入的活跃度、预先存在的关系（连接）和竞争程度（分心物），这些都表现为开始形成较小的神经元集合。典型化学物质，如多肽，将从瞬时集合中释放出来。因此，这些化学物质的类型、数量和浓度将构成大脑中一种独特的、一次性的突出的神经元集合特性，然后通过循环将信息传递给身体的其他部分。相反的，从免疫系统和重要器官释放出来的化学物质会改变神经元的工作过程，其他化学物质如激素和与唤醒有关的胺也会随之改变。因此，意识依赖于整个身体的协调工作。20
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