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[1]事实上，初级视皮层的功能也不是如此单一。它还可以作为大脑高级区域的灵活的辅助系统。例如，注意力可以提高我们对某一部分空间的感知，部分原因是：视觉皮层的高级区域控制初级视皮层的活动，使初级视皮层的一些分区（如负责处理右上方信息的分区）的活动更为活跃，能敏锐地发觉任何变化。
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贪婪的大脑：为何人类会无止境地寻求意义 前额叶-顶叶网络与意识的关系
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视觉区域越专业、高级，反映的信息就越精炼、复杂，而这一区域对意识的作用就越大。但是通过电极研究单个神经元有一个缺陷：只能对一小部分的大脑区域进行研究，不能对其他区域做出推论，因为没有相应的数据支持。例如，我们不能通过这种方式研究盲视实验时提到的外侧前额叶皮层。而大脑扫描的方式，虽然没有利用电极研究单个神经元的方式集中、精确，但是能够同时对整个大脑进行扫描，观察哪个区域与意识有关。
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对人类大脑进行功能性磁共振成像实验表明，当我们看到的图像发生切换时，比初级视皮层高级的视觉区域的活动会被激活。但是另外两个区域也同时亮起来，即外侧前额叶皮层和后顶叶皮层。
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双眼竞争测试只是一系列视觉实验中的一个，其他一些实验的结果也是一样的：我们感觉到的是两个竞争的视觉图像相互切换，前后出现（见图6下）。例如，一个著名的实验是这样的：同时呈现给被试一个烛台和两张脸孔的侧面，被试不能同时看到两者，只能看到一个烛台或两张脸孔的侧面。如同在双眼竞争实验中那样，记录被试看到的烛台与脸孔的图像发生切换时大脑的活动情况，就会发现此时大脑的高级视觉区域、外侧前额叶皮层以及后顶叶皮层的活动被激活，而外侧前额叶皮层和后顶叶皮层与视觉功能无关。
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之前我很少讨论后顶叶皮层，这个区域总是与外侧前额叶皮层同时被激活，与外侧前额叶皮层形成一个网络，功能也与之相似。事实上，这两个区域如此频繁地共同被激活，以致被认为是一个大网络，用以处理高级、灵活的思想。尽管两者在功能上有细微差别，但是在这一章我假定它们是一个统一体，称其为前额叶-顶叶网络（prefrontal parietal network）。
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到目前为止，我只介绍了被试看到两个图像切换的功能性磁共振成像实验。其实，有很多实验研究在被试觉察到刺激物时大脑活动与觉察不到刺激物时大脑活动之间的差异。例如，斯坦尼斯拉斯·迪昂（Stanislas Dehaene）和他的同事做的一个实验：快速呈现给被试一系列杂乱的方格，方格上没有任何标注。在这些方格的中间，会插入一张有字的图片。有时候有字的图片与其他方格之间的间隔时间太短，以致被试注意不到有字的图片；有时候时间间隔会很长，让被试注意到有字图片。对比两种情况下大脑的活动，我们会发现与其他实验一样的标准的激活模式：高级的感觉区域与前额叶-顶叶网络都会亮起来。
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这个结果并不局限于视觉实验。在触觉、听觉甚至是几种感觉综合的实验中，高级感觉区域与“前额叶-顶叶网络”的活动都会被激活。
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证明一个结论的有效办法是：运用尽可能多的方法来检验这一结论，如果每一种方法得出的结论都一样，那么这个结论就是可信的。为了检验上述结果，常用的方法不是考察大脑某一特定区域的活动是否与某一特定的功能相对应，而是考察这一大脑区域的实际大小是否与某种行为程度有关。最近一些研究运用这一方法考察意识，同样发现意识与“前额叶-顶叶网络”的活动有关。例如，利奥塔·卡耐（Ryota Kanai）和他的同事利用另外一种图像——向不同方向旋转的圆点，被试根据圆点的旋转方向产生两种交替出现的不同体验。卡耐发现，被试的顶叶皮层越厚，他感觉到的图像切换就越多，好像这个大脑区域的容积越大，一个人就能发现越多的意识变化。
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另一种检验方法是观察神经病患者。如果“前额叶-顶叶网络”参与了所有的意识活动，那么这些区域受损会导致患者的某些意识水平下降。这正是研究者发现的结果。安托万·德尔·卡尔（Antoine Del Cul）和他的同事让前额叶皮层受损的患者找一个数字：首先快速地呈现给他们一个数字，然后马上出现一连串的字母，目的是干扰被试发现数字。结果显示，患者找到这些数字的能力比控制组（正常人）的能力差。（如果让患者猜测的话，他们识别数字的能力并不比控制组差多少）
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对顶叶皮层进行测试，得出的结果也相同。乔恩·西蒙斯（Jon Simons）和他的同事对两个半脑后顶叶皮层都受到损伤的患者做了一个记忆力测试。首先让患者听72个句子，句子内容是一些琐碎的事，如“阿尔·卡彭的名片上写着他是个卖旧家具的商人”。然后让患者猜测，他刚才听到的是女人的声音还是男人的声音，说这句话的人是否相信自己说的内容。这样做的目的是为了误导患者，因为在患者听完所有的句子后，会有个突击测试，要患者回答他们听到的是否仅仅是一组句子的重复（其实，有一半的句子没有重复过）。患者测试的成绩并不比控制组的成绩差，但患者对自己的答案明显没那么自信了，好像他们的记忆力减弱了，尽管他们的记忆力并没有减弱。
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另一个很有趣的方法是，观察一个人在逐渐失去意识的过程中（如做全身麻醉时，不断加重麻醉的程度）大脑发生的变化。马特·戴维斯（Matt Davis）和他的同事做过这个实验，对处于麻醉状态的被试进行功能性磁共振成像扫描，被试通过戴在头上的受话器接收各种句子。结果发现，不管麻醉的程度如何，负责简单的、经过处理的声音的颞叶区域的活动仍然活跃，但是在被试进入睡眠状态后，前额叶皮层的活动马上停止了。
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除了扫描的方法，进化与比较分析研究也提供了确凿的证据。通过研究不同的灵长类动物的初级视皮层占整个大脑皮层的比例，发现比起其他灵长类动物，人类初级视皮层占大脑皮层的比例最小。而且，人类视觉的敏锐性也不如其他灵长类动物。我们的其他感觉以及主要感觉区域的大小，比起其他灵长类动物，也同样没什么值得炫耀的，而我们的嗅觉尤其弱。但是，进化使我们学到了一个重要的经验：拥有什么并不是最重要的，关键在于如何运用拥有的东西。我们通过感觉接收到的原始数据相对较少，但是我们能进行出色的、深入的分析，不断地从中提炼出深刻的见解。与我们相对狭小的感觉区域形成鲜明对比的是，我们的前额叶皮层的面积比黑猩猩及其他灵长类动物大很多，正因为如此，我们才能从稀少的感觉输入中获取深刻的理解。随着知识的不断丰富，我们的意识水平也不断提高：不管其他动物是否具有意识，我们人类的意识毫无疑问是最丰富的，而这离不开我们面积较大又善于分析的前额叶皮层，尽管我们的感觉区域相对较小。
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所以结论是，尽管最晚出现的、更为先进的感觉区域参与了经验的方方面面，但是这些区域必须与“前额叶-顶叶网络”联合运作，才能使我们具有真正的意识。目前，很多研究者专注于将不同大脑区域与意识联系起来，但大多数的研究到此为止，不能深入研究这些大脑区域的机制以及如何对意识产生作用。当然，并不是非要通过这种方式，一个简单的方法是借鉴意识研究领域之外的一些研究者的丰盛成果，如研究“前额叶-顶叶网络”对认知所起的作用。我将在下一节论述这些研究者的成果，进一步阐明意识的形成问题。
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贪婪的大脑：为何人类会无止境地寻求意义 前额叶-顶叶网络受损的患者的情况
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1935年，杰出的加拿大神经外科医生怀尔德·彭菲尔德（Wilder Penfield）和他的同事约瑟夫·埃文斯（Joseph Evans）写了一份研究报告，首次将前额叶皮层与人类的认知能力联系起来。这份重要的神经科学报告饱含着感人的情感。彭菲尔德唯一的姐姐露丝由于大脑内有一个肿瘤，多年来一直饱受头痛症及癫痫症的折磨。为了救她，彭菲尔德亲自为她做手术，切除了她右半脑大部分的额叶。手术很成功，露丝在手术后的生活正常多了。但是没过几年，肿瘤又出现了，这时已经回天乏术。露丝去世后，彭菲尔德觉得露丝会愿意让别人知道自己的经历，从而对他人有帮助，所以他写了这份很有说服力的报告，详细描述了露丝失去右半脑前额叶皮层后发生的变化。这份报告为研究额叶指明了一个新方向。
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尽管从很多方面看，露丝在手术后很正常，但是她确实经历了一些微妙的变化。最严重的一个问题是：她觉得自己反应有点迟钝，思维不那么灵敏了。报告中举了一个例子，形象地说明了这一点。露丝要为一位客人做饭，这个客人实际上就是彭菲尔德。在手术前，做几个复杂的菜对她来说根本不是问题；但是手术后，做几个菜让她手忙脚乱。开始几个步骤她还能应付，但是要做一道完整的菜，她就应付不来了，她不知道下一步是切菜或是把菜加热。在努力了几次后，她最后放弃了。
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露丝在面对多种选择时，变得不知所措。这个例子让人想起前面提到的一种情况：当我们运用一项已经熟练掌握的技能（如网球的击球技巧）的时候，自我意识的参与反而让事情变糟糕。要执行一系列新的、没有形成组块的运动命令，我们的工作记忆空间马上会不够用，结果使动作很笨拙。同样，露丝之所以出现上面的问题，很可能是由于她的工作记忆空间变小了，即使是形成组块的序列她也无法处理，导致她不能应付平常的情况。这种情况会时不时地带给她麻烦，因为她不能处理任何费力的、新的、复杂的事情。
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这个报告只是个人经历的陈述，然而有更可靠的证据显示，前额叶皮层受损的患者确实存在工作记忆缺陷。例如，我和剑桥大学的同事对一群患者（每个患者的左半脑或右半脑的前额叶皮层受过损伤）做过关于工作记忆的标准测试。患者面前的电脑屏幕上出现8个红色盒子，其中一些盒子会闪烁一下蓝光。之后，马上让患者按闪烁蓝光的顺序点击盒子。与脑部没有受损的被试相比，很明显这些患者完成空间工作记忆的任务时存在障碍，尤其是那些外侧前额叶皮层（上一节已经论述过，这一区域与意识密切相关）受到损伤的病人。
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