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上面所举例子的组块很明显，很容易被被试发现。如果被试由于某种原因不能发现组块，结果会怎样？会不会由于没有发觉这些有结构的序列而不能激活前额叶-顶叶网络？我很幸运，能够回答这个问题。我对一个很特别的人——丹尼尔·塔米特（Daniel Tammet）进行测验，他对所有的数字组块一无所知。塔米特是一个像俄国记忆天才舍雷舍夫斯基那样的奇才。与舍雷舍夫斯基一样，塔米特有极强的联觉（synesthesia）。有联觉的人通常将颜色与特定的数字相联系。但是，塔米特的情况还要特殊，他不只对前10个数字有不同的体验，而是对1万个数字产生各种不同的体验。不仅如此，他对数字的感知不仅与颜色有关，还与质地、形状、高度甚至是触觉有关。当他看到一串数字，他的体验丰富生动到不可思议的地步。塔米特还患有一种被称为亚斯伯格综合征（Asperger’s syndrome）的自闭症。
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塔米特在测试中能记住的数字比其他被试多很多（尽管他记住的数字已经比他正常情况下能记住的减少了一些，因为我故意将数字涂上与他的联觉相抵触的颜色，干扰他的记忆）。他刚创下一个欧洲纪录——记住圆周率小数点后的位数长达22 514位。据他所说，做到这点很容易，最难的是他要花5个小时背出这些数字。他还有异常惊人的心算能力，例如，他能将2个两位数相除，给出的答案精确到小数点后100位数。塔米特还具有语言天赋，能在一周时间学会一种语言。虽然他患的亚斯伯格综合征使他的注意比大多数人更集中，但他那些特殊的才能主要与他对数字的体验有关，数字能引起他多方面的感觉，每个数字对他来说都是特别生动、鲜明。记住数字或者进行数字运算对他来说很容易，只要将脑海中各种光怪陆离的感觉转换成数字就行了。
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我们决定在他执行包含组块功能的任务时，观察他大脑的活动情况。让他记住8个数字，其中一半具有像8、6、4、2、9、7、5、3那样的结构，另外一半是任意、无序的。实验后，我问他，这些序列里面有没有难易之分。不出所料，他认为所有的数字一样容易。因为他不像普通人，对他来说，记住8个数字的序列非常简单。但是我再问他几个问题，让人惊奇的是，他根本不知道有些数字序列具有明显的结构特征。实际上，他对各种外部结构一无所知。他的大脑活动反映的情况是：和其他被试完全不同，与无结构的数字序列相比，有结构的数字序列没有增强他的大脑活动。他也没有意识到序列的结构，没有以任何方式发现模式以形成组块，从而减轻工作记忆的负担。塔米特不能注意到组块，也就不会因这些有着明显结构的形式而激活前额叶-顶叶网络的活动。他的例子说明，为了激活前额叶-顶叶网络，我们确实需要利用组块的功能。
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当然，对塔米特来说，这些数字序列也不是完全不具备结构。他可能意识不到那些可以形成数学组块的序列的结构，但由于他有丰富的联觉，从某种意义上说，每个测试都是高度结构化的，只是这种结构存在于他的脑海里，每次想到一串数字，他就会体验到很多不同的感觉。考虑到这点，不管数字序列有无结构，与普通被试相比，每次测试塔米特的前额叶皮层的活动都要更活跃。因为对塔米特来说，每次测试（不只是有结构的序列）在某种程度上都要形成组块。因此，这个实验以两种让人意想不到的方式再次证明了组块、意识和前额叶-顶叶网络的关联性。
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这些证据表明，意识与前额叶-顶叶网络密切相关。前额叶-顶叶网络不仅支持注意与工作记忆，而且支持任何新的或复杂的任务。但是要想最大限度地激活这一区域，或者说要想使意识发挥最大的功效，必须探寻某种有用的模式。我们高级的认知系统包含了组块功能。也许组块功能也是意识的核心。这种组块机制使我们跨过障碍，找到富于创新的解决办法，使我们从经常犯错过渡到熟练地掌握一种技巧，最后形成习惯。
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贪婪的大脑：为何人类会无止境地寻求意义 和谐的经验
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不可否认，上述内容只是粗略地描述了大脑如何产生意识。如果深入分析这个问题，就要弄清楚神经元是如何交流，从而使我们产生经验的。虽然我在前面分析了注意形成的过程，相当于神经元同盟之间为支配权而进行斗争的过程，但是神经元之间的交流还有另外一个特性，那就是使大脑细胞互相联系的活动波。观察活动波的主要工具是脑电图仪，虽然它没有功能性磁共振扫描仪这么高的空间分辨率，但是它能在每毫秒记录大脑活动，而功能性磁共振扫描仪记录大脑活动要花一两秒钟。
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弗朗西斯·克里克（Francis Crick）是这一领域的先锋。作为20世纪最著名的科学家之一，克里克在20世纪50年代与他人一起发现了DNA的结构，在接下去的30年中致力于基因研究，最近20年又转向意识科学领域，他认为意识研究是生物学中最难的一个领域。
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克里克一个广为人知的观点是，当神经元以某种方式和谐地运作时，意识随之产生。神经元之间亲密合作的频率是γ波频率，平均40赫兹，这是神经元运行的最高频率之一（也是注意运作时的频率）。
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虽然有充分证据可以证明γ波与注意的关系，但是这个观点需要做一些修正。例如，当老鼠在全身麻醉的状态时，也可以测到它的大脑内有γ波和δ波。而且，老鼠在深度睡眠时，大脑也会产生显示这些神经元同步性的活动波。
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这个结果纠正了γ波能够反映意识的观点，表明要产生意识，仅仅靠邻近的神经元以γ波的频率交流是不够的，还需要处于不同区域的神经元以γ波的频率相互联系，比如位于前额叶皮层靠前位置的神经元与位于后顶叶皮层靠后位置的神经元之间的联系。
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也可能对意识来说，γ波的速度还是不够快，需要一种“高速γ波”，频率在50赫兹左右，甚至250赫兹。这个论题现在成了意识研究领域的热门话题。这个速度太快了，如果使用脑电图仪，会受到头皮的信号干扰。但是，在切除癫痫病灶的手术中，可以将电极直接连接在癫痫症患者的大脑皮层上，方便观察患者癫痫病灶的位置。当电极与神经元直接接触，脑电图仪就能够轻易捕捉到这种高频率的活动波。有两个实验室（斯坦尼斯拉斯·迪昂在巴黎附近的实验室与鲍勃·奈特在伯克利的加利福尼亚大学实验室）都成功地运用这种技术，切除患者的癫痫病灶，患者后来能够清醒过来。这表明，这种高速的神经元活动波与意识关系甚密，与比它低的频率相互协调，这种高速波是意识产生时神经元的主要特性。为什么需要这么高的频率呢？
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答案与意识的目的有关。为了使意识能执行复杂的任务，产生深刻见解，需要有两种方式的联结。第一，注意不仅要挑选合适的对象存到工作记忆中，还要将这个对象各方面的特征都综合为一个连贯统一的整体。比如，当我看到屏幕上穿红色衣服的安吉丽娜·朱莉时，我不是将她的眼睛当作一个单独的对象，将她的鼻子看成另一个独立的、不相关联的对象，将她的手、名字与声音看作另外一个对象。相反，我将她看作一个统一、复杂的整体，由各个不同的成分联系在一起。重要的一点是，虽然她由各个不同的部分组成，我还是会认出她是安吉丽娜·朱莉。
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朱莉衣服的红色会呈现在位于我的大脑后部的视觉皮层上，她的脸会呈现在位于我的大脑皮层底部的梭状回面孔区（fusiform face area），她的名字和其他特征会呈现在颞叶前方的语义存贮区（semantic store），等等。很多专门的大脑皮层区域与前额叶-顶叶网络一起参与了对安吉丽娜·朱莉的辨识过程，而前额叶-顶叶网络的作用相当于工作记忆中信息管理部门的一个临时聘用的经理。如果所有这些不同的区域都需要联合起来，共同反映安吉丽娜·朱莉这个对象，那么缓慢的神经元频率（如几个赫兹）显然不能完成这个任务，因为一时间要处理太多的数据信息。缓慢的频率（δ波）一般是全身麻醉的状态下的频率，意识的频率则完全不同，要越快越好。高速γ波产生于大脑的中心站——丘脑，然后在大脑皮层的相关区域传递，将一个意识对象的所有成分都联结起来。
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产生意识的第二种联结是工作记忆各个项目的联结，目的是为了发现模式或组块，或仅仅是为了维持各个项目的序列。大脑皮层神经元的快节律能维持不同对象之间的联结，使我们在工作记忆中对这些对象进行分析和控制。
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脑电图仪的精确度达到毫秒，能为意识提供精确的时间表。高速的γ波节律不是立刻反映刺激物，相反，这个时间有点延迟，因为大部分脑区要协调活动，至少需要300毫秒的时间才能完成。这个时间接近注意过滤当前目标的感觉信息所需的时间。
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贪婪的大脑：为何人类会无止境地寻求意义 各种意识理论
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现在，我可以在实验的基础上，对意识产生的经过做一个完整的描述。如果我看到一朵红色玫瑰，我对玫瑰的体验在1/3秒内就形成了：首先是神经元之间展开激烈竞争，结果使我的注意转向玫瑰。超快速的、和谐的神经元节律从丘脑出发向各个方向传递，使储存在大脑皮层各个专门区域的与红玫瑰有关的神经元各种信息相互融合。这个高频率、统一的意识组块同样会向前额叶-顶叶网络传递，于是经验就形成了。
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但是，如果面对一项复杂的或新的任务，意识会表现出它真正的潜能。前额叶-顶叶网络的活动反映了各种活动，如忙碌的工作记忆、集中的注意和对模式的贪婪追求，这些活动的目的是为了战胜任何心理障碍。同时，大脑皮层的专门区域（如位于颞叶前端的区域）会提供具体内容，支持意识。
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将来几十年，意识研究者面临的挑战是：研究神经元如何共同反映信息，什么样的神经元相互作用产生了意识。例如，信息是如何通过高速γ波在梭状回面孔区和前额叶-顶叶网络之间传递，从而使我认出女儿的面孔的？神经元反映信息过程中是如何进行解码的？如果能够在同一时间记录下不同区域的几万个神经元的活动，那么上面的问题都可以得到解决。但是，目前只能同时记录几十个神经元的活动（这些实验在人类的近亲猕猴身上开展），所以运用现在的技术，还远远不能收集到足够的数据。但是，我们有理由相信，在未来10年或20年里，技术将得到提高，能使我们发现产生意识的神经元活动的精确情况。
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同时，很多科学家在实验的基础上提出了不少理论。不可否认，在20世纪的最后一二十年里产生的一些理论相当粗糙、不成熟。例如，有一种理论似乎建立在无可挑剔的三段论的基础上：因为意识是神秘的，而量子力学也是神秘的，所以可以用量子力学来解释意识。但是最新的实验发现证明了这种理论的错误。当前各种著名理论有一个突出特征，即这些理论的基本立场都是一致的。
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