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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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当今最流行的三种理论都认为，意识的产生过程是信息在大脑皮层传递的过程。但每一种理论视角不同，存在细微区别。
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维克托·拉米（Victor Lamme）的“循环过程模型”（recurrent processing model）一开始就提出一个让人不快的论点：我们以为自己知道什么时候具有意识，但这种想法是完全错误的。根据拉米的观点，很多时候我们具有意识，但我们根本不知道。他不谈心理学，不谈我们能够说出或不能够说出的经验，而是围绕大脑内发生了什么这个问题展开论述。有时候，大脑的一个区域将信息传送给另一个区域，但第二个区域不会将信息反馈到第一个区域。另外一些时候，会出现“循环的过程”：两个区域交换信息，实现双向交流。拉米认为，只有第二种情况的神经元活动才会产生意识。如果这种双向交流在专门区域之间进行，如不同的视觉皮层区域，那么会产生某种程度的意识，但这种意识程度还不够，不会产生“啊，这里有一朵红玫瑰”这样的意识。但是如果这种双向交流延伸至前额叶-顶叶网络，就会产生完全的、深层的意识，我们就能说出自己看到了什么。
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拉米认为意识层次的信息传递需要“循环过程”，这是一个很合理的观点。但是，拉米坚持认为，当我们确信自己没有意识到什么的时候，我们仍然是有意识的。为了建立一种连贯的理论，怀疑经验的可信性固然是可以的，但是完全忽视了自己试图解释的事情是不理智的。经验的复杂性决定了我们感受周围世界的方式，拉米拒绝承认这点，因此他的模型不能深入解释意识的本质和目的。
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最符合现有数据的模型，也是我在这本书中一直讨论的意识观点，是由斯坦尼斯拉斯·迪昂与让·皮埃尔·尚则（Jean-Pierre Changeux）提出的神经元全局工作空间模型（the global neuronal workspace model）。这个模型在很大程度上是伯纳德·巴尔斯提出的全局工作理论在神经元领域的应用。根据巴尔斯的理论，意识相当于工作记忆，类似于舞台上的聚光灯，或者类似于画在具有多种功能的认知白板上的涂鸦，它只存在一两秒的时间，但是意识能够从庞大的无意识知识储备中提取工作记忆项目，并对其进行控制。
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神经元全局工作空间模型同样将大脑分为专门区域与多功能区域。大脑网络的专门区域存储记忆，接收来自感觉的数据。这个区域的神经元缺乏联系，当我们完成一项轻松、自动、基本上是无意识的任务时，只要这些神经元就足够了。处理视觉信息的颞下皮层就是其中一个例子。多功能区域在大脑网络中心，包括前额叶-顶叶网络和丘脑，当执行一项艰难的任务时，这些区域就开始活动，使整个大脑皮层同时被激活。这一核心区域包括很多神经元之间的远程联结，使神经元工作空间从位于大脑网络外面一层的专门区域吸收专门知识。如果有必要，前额叶-顶叶网络和丘脑还可以控制和改变专门区域的活动，从而进行复杂的信息处理，完成困难的任务。这个中心区域的活动，尤其是前额叶-顶叶网络的活动，产生了意识。
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以一个区域与其他区域相连接的程度作为标准，前额叶-顶叶网络中的主要区域——外侧前额叶皮层是最高级的区域，虽然后顶叶皮层和丘脑在这方面也不比前额叶皮层落后多少。所以，前额叶-顶叶网络和丘脑一起构成核心区域，从其他区域收集信息，执行最复杂的任务，经过信息处理使我们产生经验。
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因为迪昂的模型与实验神经科学证据关系密切，所以很多人都指责他没有进一步挖掘意识的本质。
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第三个理论是由朱利欧·托诺尼（Giulio Tononi）提出的“信息整合理论”（information integration theory）。这个理论的研究方向与其他两个相反，只讨论意识机制，而不谈大脑运作的具体情况。信息整合理论是目前最抽象、目标最为远大的理论。[1]作为一种数学理论，信息整合理论试图将意识与信息本质联系起来。前面两种模型都是以大脑皮层网络的活动为基础，而托诺尼的理论能应用到任何具有节点（nodes）的网络，不管是相互联结的神经元，还是计算机晶体管，或者是任何你能想到的载有信息的对象。在托诺尼看来，意识网络的容量与它能反映的不同类型的信息量以及这些信息能否有效联结直接相关。在一个网络中，节点越多（只要这些节点与其他节点密切相连），信息相互联结的形式就越多，这个网络产生意识的能力就越强。[2]
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这个模型很简单，却很有说服力，清楚地解释了注意的运作原理：将一个对象的各项信息相互联结，形成统一的整体。这个模型也能解释前面提到的神经元全局工作空间模型，神经元全局工作模型也关注集中相互关联的各类信息的、密集的中心网。
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根据信息整合理论，像小脑这样的区域对意识的产生没有多少作用，因为小脑只有少数的神经元联结。而像初级视皮层这样专门的大脑区域对意识的产生只起到了很小的作用，同样是由于初级视皮层处在网络边缘的原因。相反，前额叶-顶叶网络由于内部联结紧密以及与很多专门区域密切相连，能够产生高层次的意识。
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没有前额叶-顶叶网络，我们只能处理单个信息。例如，安吉丽娜·朱莉衣服的颜色作为一个数据，她的声音是另一个完全不同的特征，等等。但是，由于联结密集的前额叶-顶叶网络的作用，以及注意将各项特征相连接，这样产生的信息的丰富性远胜过单个数据的集合，而意识也在这个过程中产生。
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这个网络能够容纳多少信息量与其拥有多少不同的活动状态是一致的。实际上，这也意味着我们有多少种不同的经验。我们认为狗比我们低等：如果是同样的信息输入，由于我们的前额叶-顶叶网络具有强大的分析能力，我们能够以很多不同的方式将各种感觉数据联结起来，因此，我们的经验范围要比狗大很多。
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几个世纪以来，困扰哲学家的关于我们的精神世界的两个问题是：为什么意识是主观的？我们的大脑是如何让我们体验到各种感觉的（从看到一朵红玫瑰的感觉到听贝多芬交响乐的感觉）？托诺尼确信自己的理论能够解决这两个问题。
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托诺尼认为，意识具有主观性——我的经验只属于我自己，他人无法感觉到——是意识最主要的特性，他的理论也会证明这一点。如果意识只是大脑网络最密集的那部分的活动产生的，为什么我的意识能够延伸到我的大脑之外，和另一个人的意识相连通？首先，没有一个网络能做到这一点。即使这种联结是可能的（如我通过某种神经移植将我的大脑与另一个人的大脑联结起来），如果这种联结很微弱，那么就产生了两个网络、两种意识，两者之间有着微弱的经验联结。这种情况跟连体双胞胎塔蒂亚娜与克丽丝塔的情况很相似，她们是两个不同的个体，有时候一些感觉可以共享。因此，主观性绝不是哲学难题，只是反映了紧密联系的网络产生复杂统一的信息项目的方式，我们把这种可计算的过程称为意识。
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是什么使我体验到各种感觉？为什么我看到女儿眼睛颜色是深棕色？为什么我能听到她那甜美的叽里咕噜的说话声？当我抱她去睡觉时，抚摸她柔软的脸颊，为什么会有种特别的感觉？根据托诺尼的理论，我们的体验来自某些特定的感觉，这些特定的感觉在有着互相连接的信息形式的巨大空间占据了某个点。我女儿眼睛的颜色在我看来是深棕色的，是因为这种颜色与我看到的其他颜色产生信息对比，类似的信息内容会引发类似的体验。但是我对这种颜色的体验与其他感觉体验完全不同，由于信息内容不同，感觉也会很不同。因此，我们具有的每一种体验，都是一组独特的信息，有鲜明的特性，与其他体验不同。
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