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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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贪婪的大脑:为何人类会无止境地寻求意义 忽视现象
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在这本书开头,我叙述了父亲中风后对一半的空间视而不见。这种忽视状况,与左半脑或右半脑前额叶皮层或顶叶皮层受损有关,已经作为一种注意综合征而受到广泛关注,虽然在我看来,忽视状态同时也是最重要的意识缺陷问题,它与意识的关系比盲视与意识的关系密切得多。假设患者的右半脑受损,那么有些时候左边的空间对他来说是不存在的(由于大脑以交叉方式运作,所以右脑受损会影响左边空间的感知)。这种现象不是视觉缺陷引起的,如果给患者做视力测试,他的双眼都能看到左右空间的事物。有时候,如果左边空间发生了特别的事情,患者也能够注意到左边。但是,多数情况患者对左边空间视而不见。测试这一情况的一个经典的方法是:在一张白纸上画一条水平线,让患者在水平线中间画一条垂直线。正常的被试能很轻松地完成这个简单的任务。但是“忽视”患者总是将线画在靠近右端的地方,准确地说,是离左端3/4的地方,好像水平线的左半部分根本不存在似的。
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这些患者刮脸同样只刮右边,吃饭只吃放在右边盘子里的菜。如果让他们画一个钟表,他们会将数字挤在钟的右半部,或者干脆省去7~11这几个数字。同样,如果让他们画一所房子,他们只画房子的右半部分,只有半个窗户,半扇门,半个屋顶,这个房子看上去随时都会坍塌。然而,患者意识不到自己这些行为的缺陷。
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患者生活中各个方面都会出现这种情况。他们会忽视来自左边的声音与触觉,甚至连他们的想象也不例外。埃多阿多·贝斯阿克(Edoardo Bisiach)与克劳迪奥·卢扎迪(Claudio Luzzatti)做了一个很简单的实验,结果让人很震惊。让患者想象自己处在一个很熟悉的广场,如米兰的杜莫广场。先让他们想象自己正面对大教堂,然后描述他们看到的所有建筑。患者说出脑海里记起来的所有建筑,但是只是那些在他的位置能看到的处于广场右边的建筑。然后让他们想象自己处在刚才位置的对面,背对着教堂,然后描述看到的建筑物。他们就会漏掉刚刚描述过的那些建筑物,因为这些建筑物现在处于他们想象视野的左边。然而,这次却说出原先漏掉的所有建筑物。因此,即使在想象中,患者也是完全忽视左边的空间。
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不管将这种状况理解为是一种注意缺陷,或是部分意识的缺失,都强化了一种观点,即认为注意是意识的一个关键成分,起着指定方向的守门人的作用。
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为了强调半边空间的忽视现象不是纯粹的视觉障碍问题,玛格丽塔·萨里(Margarita Sarri)和她的同事对忽视患者做了一个测试:当患者在功能性磁共振成像扫描仪中的时候,她会去触碰患者左边或右边的食指。有一半的时间,患者没有感觉到左边食指的触碰。不管患者有没有感觉到触碰,患者大脑皮层中负责手指感觉的区域都会被激活,但是如果患者感觉到触碰,那么未受伤的那个半脑的前额叶-顶叶网络会亮起来。
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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-顶叶网络受损导致意识水平下降
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习惯性地意识不到一半的世界是一种意识的重大障碍,然而有一个问题:如果这些大脑区域对意识如此重要,为什么这些患者没有受到更大的损伤,为什么他们偶尔还是能够意识到左边的空间?这是由患者的额叶皮层和顶叶皮层损伤的程度决定的。
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到目前为止,这一章提到的精神病例子中的患者,其大脑损伤部分只是占了额叶皮层与顶叶皮层很小的比例。多数患者只是一个半脑受损伤,充其量只影响额叶皮层与顶叶皮层组成的网络的一半容量。也有可能这些脑区很灵活,还能正常运作,比其他区域更能够适应损伤造成的后果,没有受到损伤的部分会承担更多的信息处理工作。如果整个额叶皮层与顶叶皮层都受到损坏,结果会怎样呢?患者还会有意识吗?我没有见过大脑皮层受到这么严重损伤的患者,可能是因为如此重大的损伤会直接导致死亡。然而,有少数几个案例,患者整个大脑的前额叶皮层或后顶叶皮层受到近乎彻底的损伤。这些患者的意识障碍比我之前提到的患者的意识障碍更严重吗?不幸的是,答案是肯定的。
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后顶叶皮层虽然在功能上与前额叶皮层相似,但这一区域与空间处理有更多关联。左右半脑后顶叶皮层的顶部都受到严重损伤的患者,会进入一种罕见的状态,称为巴林特氏综合征(Balint’s syndrome)。这种病症的患者完全没有空间感,他们失去了对整个外部世界的空间体验,对他们来说,无所谓这里和那里。这种病症的另一个特征是,患者一次感觉到的物体不能超过一个。即便如此,他们还是不能确定这个物体所处的方位,也不能感觉到这个物体到底是移向自己还是远离自己。如果有很多物体堆在一起,他们只能看到其中一件,其余的都看不到。有时候,即使对一个物体的感知都存在障碍。有一个叫凯的患者能够辨认颜色和单词,但不能同时做这两件事,也就是说,如果他正在认一个单词,他就不能够辨别单词的颜色。虽然这种状况是由于空间识别能力出现问题,但是也反映了后顶叶皮层对工作记忆的重要性。像凯这样的患者,他们的空间工作记忆的容量下降到只有一个对象,有时候甚至还不是一个完整的对象:这个对象被分成一个个小部分,只有一个小部分能够进入意识范围。
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从某种意义上说,前额叶皮层是人类最抽象、最高级的区域。彭菲尔德的姐姐被切除了右半脑大部分前额叶皮层,左半脑的前额叶皮层完好无缺,承担了原本两个半脑前额叶皮层的工作。但是,如果两个半脑的前额叶皮层都失去了,会怎么样呢?这样的例子很少,可能是因为这种情况的患者病得太严重,以致不能对其做科学研究测试。但是神经病学家鲍勃·奈特(Bob Knight)碰到过这样的患者。这个患者处于醒着的状态,但看上去像个僵尸,他没有任何意愿,只是一动不动地坐在椅子上,睁着双眼。可悲的是,他似乎没有任何有意义的意识。
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这些“前额叶-顶叶网络”受到不同程度损伤的患者的情况充分说明,这些区域与注意和工作记忆密切相关,一旦严重受损,意识就会下降到很低的水平。
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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-顶叶网络的功能
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研究者用脑成像扫描的方法研究前额叶-顶叶网络的功能,结果发现,前额叶-顶叶网络与工作记忆及注意的运作密切相关。
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如果增加工作记忆的信息,或者工作记忆的各个项目之间的关系变得更复杂,或者要记住的空间位置的数量增多,在这些情况下,前额叶-顶叶网络的活动会增强。同样,注意也会影响前额叶-顶叶网络的活动。如果一个人将注意转向其他任务,或者看着屏幕的时候,屏幕上出现视觉变化,这些情况都会增大前额叶-顶叶网络的活动量。
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实际上,前额叶-顶叶网络是大脑内最抽象、最高级的部分。研究发现,我们完成任何一件复杂的或新的任务,不管这项任务涉及短期记忆、长期记忆、心算还是其他高难度的认知活动,前额叶-顶叶网络都会被激活。因此,这个区域与智商关系最为密切。
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这种活动模式反映了我们思想和意识的两个主要特性。第一,我们的认知活动是相互影响的。第二,这些高级的精神活动与意识密不可分。
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即使是现在的心理学教材,都将工作记忆、注意、长期记忆、心算、推理等分门别类,好像它们都是各自独立的过程。然而,越来越多的研究表明,各类思维、记忆类型之间相互影响,存在广泛的关联性。
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