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意识有很多种。任何在大学里教过概论课程的人，或是在周五早8点上过这样的课的人都应该见过意识的各种形态。在后排可能有两个昨晚开派对时玩得太疯的兄弟会成员，正在因为熬通宵庆祝即将到来的周末而小睡，他们完全失去了意识。再前面两排是一个小情种正在打量走道另一边的辣妹，想着自己是不是可以跟她约个会，他很清醒，但没有意识到你。最边上那三个互相传递纸条并压低声音嬉闹的女孩儿也同样对你视而不见。另一个人则边用磁带录音机录音边写另一门课的论文，他在晚些时候会注意到你的。前排的孩子们在啜饮咖啡、狂记笔记并偶尔点点头对你所讲的内容表示赞同，至少他们注意到你了。虽然多数人不会无所事事地仔细考虑意识的问题，但他们会经常谈论到它。在上完课以后，你可能会听到有人说：“我终于发现（意识到）他有多坏了，他简直都不注意我说的话，只盯着体育节目看。如果你也喜欢橄榄球数据的话还好，但如果你想让他记住（意识到）你的生日，简直不可能。老娘肯定要甩了他。”
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我们在大脑功能的两个方面上用了不少篇幅：无意识和有意识的活动。后者被俄勒冈大学的研究者迈克尔·波斯纳称为警觉。我们已经看到许多加工过程（有人甚至可能会说是大多数的加工过程）是在我们没有意识到的情况下发生的：它们属于秘密活动。要搞清楚所有已被阐明的无意识活动的内容绝非易事，因为它不会进入我们的意识中。研究者们精心设计了一些实验来揭露它们的存在。
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这可能会让我们认为，研究意识可能要更简单一点。然而，正如法国神经科学家斯坦·德阿纳（Stan Dehaene）和利昂内尔·纳卡什（Lionel Naccache）指出的，我们现在的研究目标是内省的，而不是可以客观测量的反应1。说来也怪，受试者的内省报告给了我们一些线索。我所做的有关裂脑病人的研究揭示了内省可能是错误的2，我们实际上是在不知不觉地编造适用于自己所观察到的现象的故事。而这个事实也同样是一条线索，我们待会儿会仔细说这个的。我们天生的二元论属性也是解锁意识机制的道路上的绊脚石3。有些人觉得我们无法从物理上解释意识本质，因为它实在太奇妙了，不可能用分子、神经元、突触以及神经递质来解释。没有这样的解释，我们也能继续坚持活下去。还有些人认为可以对意识给出物理解释。我觉得，能够用分子、神经元、突触以及神经递质来解释意识，是一件更加奇妙且令人神往的事情。它也许不是魅力无比或惊世绝伦的，但绝对是令人着迷的。
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关于意识的未解之谜
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关于我们意识的谜团之一在于，知觉或信息是如何从无意识的深渊进入到意识中的。是否有一个守门员，只允许某些信息通过？哪些信息可以通过呢？是什么决定了它们可以通过呢？之后又会怎样？新想法是如何产生的？意识是由哪些过程产生的？所有动物都有同样的意识，还是说存在不同程度的意识呢？我们的意识是独一无二的吗？意识的问题就好像神经科学的圣杯。如果你告诉我，你对在自己意识到某物（一朵花、一个想法、一首歌）时究竟是哪个脑区被激活了感兴趣，那么你实际上是在问意识的神经相关物是什么。你可不是这条求索之路上唯一的孤狼。没有人知道到底是怎么回事，但还是有许多可能的解释。所以，让我们来看看这些问题被回答了多少，以及对尚未被回答的问题又有哪些理论假设吧。
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许多研究者都对不同水平的意识提出了定义和标准，搞得人有点困惑4，5。当前对意识水平分类的共识通常包括无意识、意识、自我觉知以及元自我觉知，也就是你知道自己有自我觉知。
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安东尼奥·达马西奥6拿出他的解剖刀，进一步把意识切分成两个部分：核心意识和延展意识。核心意识是指在“开关”打开的时候，生物体是清醒的，并能够觉知一个瞬间——现在，以及一个地点——这里。这是一种警觉状态，与未来或过去无关。这种意识既不是对自我的觉知，也不是人类所独有的。然而，它是搭建更复杂水平意识的基础，这个更复杂的水平也就是达马西奥所称的延展意识。延展意识指的是我们通常所说的意识。延展意识很复杂，且由许多层面组成。比如说，一个意识层面是觉知自己周围的环境以及桌上的巧克力蛋糕，另一个层面则是觉知到它们并知道它们跟昨天不一样，而且明天可能又不一样。（蛋糕昨天不在这里，而明天就可能不见了，所以现在就吃吧！）这些层面的意识与“内容”，也就是意识体验的组成部分有关。最高层的意识是知道自己在觉知自己周围的环境，而且——我补充一句——还知道蛋糕会对自己的腰围带来什么影响，并且在乎这个结果。我知道狗肯定是不在乎自己的腰围的。这就涉及“自传体的自我”（autobiographical self）这个概念了。
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我们想知道的是，是否有一个系统的途径令信息加工得以进入意识，如果有，它是什么，怎么工作，这个系统的哪些方面可能是人类独有的。为了搞清楚这个问题，我们将从一些比较难懂的神经解剖学开始说起，这其中包括从受到不同大脑损伤的人身上以及神经成像研究中得到的一些研究结果。然后我将会提到一些相关的理论。
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意识体验的生理基础
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首先，我们需要知道核心意识需要使用哪些脑区，即开关中的“开”按钮在哪里。它始于脑干。脑干 [70]在大脑的下部，与脊髓相连，是通往大脑皮层的第一站。它是较早进化出来的一个结构。所有脊椎动物都有脑干，但它们不全是由同一种类的神经元构成的。脑干是一个很复杂的地方。它就好比摩天大厦的地下二层，装满了各种连通到整个建筑的管道、通风口、线路以及计量表等。它们维持着所有东西的正常工作，但一个处在34楼的人根本不会想到它们。如果你断开一些线路的连接，那么34楼的人会知道有些东西出了问题，可能是灯、空调或者电话。如果你断掉所有线路，那么所有东西都会停止工作。
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正如在34楼的人一样，你不知道脑干里发生了什么。不同组的神经元，也叫作“核”，以神经冲动的形式发送并接收信号，将来自整个身体——包括肠道、心脏、肺部、内稳态系统以及肌肉骨骼等的当前状态信号向上传输到大脑，而你对此是没有意识的。这些脑干核的主要工作是调节身体和大脑的内稳态平衡。它们是心脏、呼吸以及肠道控制的基础。对于任何哺乳动物来说，切断脑干连接，身体就会死亡。
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这些神经元的树突通往许多地方。有一些是为意识准备的，与丘脑的髓板内核（ILN）相连。其他的则是调节意识所需的，正如变阻器一样，它们组成了唤醒系统的一部分，连接到基底前脑 [71]、下丘脑，直达皮层7。上文中那些喜欢派对的小伙子们并不总是没有意识的。我们可以捏他们或是给他们泼冷水，这样他们就会醒过来了。他们的意识是被通过基底前脑和下丘脑连接的唤醒系统所调节的。
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核心意识是通往延展意识的第一步。如果连接到核心意识的线路被切断，那么无论捏人或是冷水都叫不醒任何人。这就是连接脑干和丘脑髓板内核的神经元大放光彩的地方。丘脑中有两个髓板内核，一个在右边一个在左边。丘脑本身则是一个大约核桃大小的组织，跨越中线，恰好位于大脑中央。一侧的髓板内核损伤不会让人失去意识，但如果双侧特定位置都受到损伤，意识将会被永远地关闭8。如果丘脑的髓板内核没有获得来自脑干的输入，它们也同样会发生故障。所以我们现在就有了通向意识的第一步：从脑干到丘脑的连接必须是活跃的，而且至少有一个髓板内核能够正常工作。
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来自脑干的通路在经过髓板内核之后又是什么样的呢？不论它们通往哪里，总有一些是与意识有关的。目前看来，包括髓板内核在内的丘脑是一个连接得很好的部位。神经通路将其连接到大脑皮层的各个特殊脑区，而这些脑区又发出直接回到丘脑的连接。这构成了连接回路，我们之后会重点讨论这个。髓板内核本身则连接到扣带回的前部。从脑干到扣带回之间的任何损伤都会破坏核心意识。
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扣带回似乎就是核心意识和延展意识重合的地方了。扣带回位于胼胝体上方，胼胝体就是一大束连接左右脑的神经元。达马西奥报告说，扣带回受损的受试者的核心意识和延展意识都会被破坏，但偶尔可以恢复核心意识。
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好吧，如果扣带回与延展意识有关，它是否也连接得很好呢？在执行意识任务时，从扣带回到其他脑区的连接会被激活，这些脑区支持着5个神经网络，包括记忆、知觉、运动、评估以及注意。同时，还发生了另一些事情。当面对一个需要不同种类大脑活动的复杂意识任务时，大脑的另一个区域——背外侧前额叶，也会跟前扣带回一起激活。而且这两个区域之间的相互连接并不是巧合——这就构成了更多的连接回路。而且，在前扣带回中有一种特殊类型的长距梭形细胞只在大猿中才会出现9。另外，正如你可能已经猜到的，背外侧前额叶也发出了许多通往上述5个神经网络的连接 [72]。这些长距神经元大多源自皮层第二层和第三层的锥体细胞。实际上，这几层在背外侧前额叶和顶叶下回处是最厚的。
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延展意识和模块化
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我们马上要讲到更加特化的脑区了。如果它们被损伤，我们会失去一种特定能力，而不是意识本身。在本书里，我们用了相当篇幅讨论大脑中的模块以及它们各自的特殊贡献。一个模块的神经元有诸如互惠或探测欺骗者这样的特定职责，这种想法是很吸引人的，而且损伤不同大脑中的同样区域会导致同样的缺陷，例如无法识别熟悉的面孔，使得大脑模块化的观点更有说服力了。奇怪的是，我们并不觉得自己被分成了那么多模块。这就是为什么我们觉得这些模块如此吸引人的一个原因，也是为什么大脑模块化如此令人难以置信的原因。“我的大脑在做这个？疯了吧！”不，你对此一无所知，因为这些模块都是自动地、隐秘地隐藏在意识之下工作的。比如说，如果特定刺激欺骗了你的视觉使其产生一个错觉，意识到你被骗了并不会消除错觉。那个部分的视觉系统不受意识的控制。我们需要牢记，所有非意识的加工也在为构建进入意识表层的信息做贡献。另一件需要记住的事情是，有一些东西就是无法被非意识所处理。不幸的是，你的高中三角函数考试可能就是一件这样的事。
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如果意识需要不同模块的输入，那么另一个我们需要记住的问题就是连接性。我们在第1章中学到，每个神经元的连接都是有限的，而模块越多，它们之间的相互连接就越少。你甚至还需要记住这一点，神经元及其连接的绝对数量会阻碍思维。人类大脑有大约一千亿个神经元，而每个神经元都平均连接到一千个其他神经元上。迅速做一下有意识的乘法，你就会发现脑中大约有一百兆个突触连接。所有这些输入是如何被拼接并整合到一个完整的包裹里来的呢？拟人一点儿来说，一个模块是怎么知道其他模块在做什么的？或者它真的知道吗？我们是如何从这么混乱的连接中找出规律来的？虽然看起来可能并非如此，但是在你思考这些轰炸大脑的输入以及正在发生的加工过程的时候，我们的意识反而在平静地休息。事实上，我们的意识就好像是一个大公司的首席执行官在外上高尔夫球课，而其他下属正在工作。它偶尔听点儿唠叨，做个决定，然后就去晒太阳了。啊，这就是为什么有人将某些大脑加工过程称作执行功能吗？ [73]
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模块的打包整合
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大脑模块化的倡导者意识到，不是所有心理活动都可以用模块来解释的。有些时候，你需要踏出那个模块，与其他模块交流。在加工线路的某个点上，来自模块的输入需要被同步、合并到一起并打包——或者需要被忽略、抑制并阻止。有一个大谜团：这一切是怎么发生的？必然有一些控制过程在起作用，肯定还有一个机制可以支持这些加工模块之间的灵活连接。人们提出了很多有关这个机制的理论模型，包括中央执行系统10、监督注意系统11、前注意系统12，13、全局工作空间14以及动态核心15。
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有哪些加工过程需要被整合到一起呢？人类意识有一些特定的成分，只要想一下我们正在使用哪些一般心理工具就知道它们是什么了。这样做让我们可以进入自己的意识并识别我们意识到了什么。假设我还没有导致你的唤醒开关关闭，你读到这段的时候还是有意识的。又或者你已经开始走神，想着下一个暑假该去哪儿过，或是该给厨房刷什么颜色。你的有意识思考需要某种形式的注意，不论是对这些文字还是对尼斯蓝色海岸；你也许会使用短时记忆（工作记忆）来记录你所读到的东西，或用长时记忆来回忆过去的假期或朋友家厨房的颜色。你在读这本书时还在使用视知觉和语言能力，或者更可能的是，你正在想象自己在阳光普照的下午啜饮法国茴香酒，这也需要使用这些能力。你可能会无声地自言自语（也就是内部言语），列出这个假期为什么是个好主意的原因。这不仅是你的意识在起作用，情绪和欲望也在出力。一旦这些机制都在工作，你就可以对我所写的东西进行推理，并将其填充到你已经知道的知识里去，或者搞清楚如何说服你的爱人去租下那栋别墅。好消息是，你至少没在思考你的个人所得税或是去取你的干洗衣服……啊哦，现在你开始想这两件事了。这就是自上而下的注意的例子。
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我们需要解释两种现象。其一，我们觉得自己的思想运行流畅、连贯，我们可以控制自己的思想。我们通常不会觉得自己像从四面八方接到成百上千个出警要求的警力分配员一样，需要决定什么重要或有用，什么不重要或没用；我们也不会跟分诊护士一样排列信息来决定其重要性。但是不知怎地，这些过程在我们的大脑里发生了。看看你所处的房间四周，然后闭上眼睛。这个房间里的灰尘多吗？桌子上有几支铅笔和钢笔？窗外有鸟或花吗？屏幕上有灰尘吗？房间里有多少本书？是谁写的？所有这些信息都进入了你的眼睛，被无意识地知觉并加工分类过，但它们没有上升到意识层面（幸好如此），直到你注意到它们。我们还需要解释我们如何产生对自我的感觉，以及为什么虽然意识每分每秒都会改变，但我们对自我的意识感却不会变化。信息以某种方式被整合在一起了。
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意识的守门员：注意