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大脑的一天 [:1700685565]
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大脑的一天 第八章 度过夜晚
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这真是漫长的一天，不过终于快要过去了。现在，我们可以用两种语言来描述这一天中你所经历的一系列心理状态——客观生理学的术语和与之对应的主观现象学语言。神经元活动的程度与感官的冲击这两方面相互匹配。我们可以客观地谈谈你大脑中“预先存在的联系”，用更主观的语言来说，就是你个人化的“意义”。我们还要把多巴胺等调节因子的可用性考虑进去，它是一种生理上与唤醒的主观感觉相对应的物质。然而，另一个客观特征是互相竞争的神经元集合的形成，根据神经元集合形成的水平不同，有着相应的主观视角、分心和表现。同时，时间的流逝，也就是表现为过去、现在和未来的叙事，可能与复杂的前额叶皮层的活动程度有关。
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在上述这些不同的例子中，主观和客观的配对实际上是一枚硬币的两面，这也意味着，现在我们能够在神经元集合的神经科学特征与主观现象学之间来回切换，同时持续地互为参照。我们可以从生理学开始，看看各种生理因素的不同组合，如神经元连接缺乏、多巴胺水平过高或是快节奏的刺激，如何产生相似的结果，即异常小的神经元集合。然后，我们可以同时向另一个方向探索并解释某些日常活动，解释我们已经很熟悉的某类精神状态和某类意识状态，例如童年期意识或精神分裂症，我们还可以将它们依次对应于特定形态的神经元集合的动力学。
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最重要的是，在一整天的旅途中，我们已经看到神经元集合作为客观和主观状态之间的中介，如何解释各种难题：人类与非人类的意识，不同程度的麻醉，闹钟的效果，听觉和视觉之间的区别，梦的本质，甚至在环境丰富程度的影响下，意识本身在人类进化和生存方面的价值。
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一、神经元集合：连接生理学与现象学的罗塞塔石碑
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因此，我们现在能进行各种各样的预测（见表二），例如：这些第一人称和第三人称状态可能是如何彼此联系的，它们的共同因素是净集合大小这块罗塞塔碑。在表中，最上面一行是多种不同的因素，用客观生理学术语表达，彼此相互独立，如刺激、神经元连通性或化学调节因子；最下面一行则是同样的因素用主观现象学语言来表达。
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这样的表有什么用呢？来让我们看其中一个例子。抑郁和焦虑之间的重要区别在于抑郁有一个连续的主题或情景，如一种无法改变的情况，像配偶的死亡，或者一种一般性的、持久的化学状态，即整体情绪状态持续处于低潮当中。相反，焦虑会产生多个、快速、想象出的可怕后果，就像它们发生在现实世界中一样。例如，对抵押贷款的焦虑可能会让人产生遭到起诉、失去家庭、失去配偶等一系列的联想。
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因此，尽管抑郁和焦虑都是基于内在化的 、广泛的神经元回路（一块巨大的石头），但随之而来的唤醒水平在这两种情况下有所不同。抑郁者的调节因子释放水平较低，而处于焦虑情绪中的人调节因子释放水平较高，如同恐惧的情形。但话说回来，焦虑不同于恐惧，因为恐惧依赖于强烈的外部 刺激，需要的是一块小石头被大力地扔出去。因此对于焦虑来说，神经元集合的生成率虽然与恐惧时一样高，但焦虑主要是由内部因素驱动的，这方面与抑郁一样。因此，三种截然不同的状态，可以通过各个不同因素的不同贡献区分开来，它们推动产生了最终的神经元集合，进而产生了意识。1
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尽管看起来像异端邪说，但这里的关键点并不在于表中预测的集合尺寸是否正确，而在于这种预测或许最终是可检验的 。神经科学的贡献并不是给出多少答案，而是提出可以通过实证来研究的各种问题，也就是卡尔·波普尔的著名术语“可证伪假说”。2 然而，神经元集合在处理所有来自整个大脑的难以捉摸的主观现象学时起着关键的作用，因为我们不满足于仅仅是验证这种作用，我们需要人类被试。
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表二
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在第二章，我们看到曼彻斯特大学的波拉德教授的研究，他开发了一种用于研究大脑的fEITER技术。这项技术使他的团队不仅可以在很短的时间尺度内观察大脑，而且可以以一种非侵入性的方式观察大脑，这为在人类被试身上进行测试提供了机会。3 虽然同样非侵入性的技术如fMRI是相对无痛且实用的，但它只能监控间接参数，如血流量的变化，而fEITER能够读出对大脑状态变化的直接测量，即神经元的电阻变化。4 这意味着，我们首次拥有了实时监控人脑的潜在机会。当波拉德教授在媒体中谈到，他目前已有的数据，似乎能够支持我们实验室研究“意识本质”的方法，你可以想象我们有多开心。5 运用fEITER技术，最终我们有可能测试出表中所示的各种预测。这些研究将为深入了解各种主观心理状态下的神经机制提供强有力的见解。
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但是即使能够捕捉和分析神经元集合的轮廓，它充其量也只是意识程度的索引 ，而不是对现象本身的证明。不要忘了，不管多么精确，神经元集合只能提供神经元事件与意识之间的关联，而不是因果关系。那么，在神经元集合形成后，接下来会发生什么呢？
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二、身体中的大脑
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我们迄今为止很容易忽视的一个基本事实是，大脑位于身体之内，它不是像哲学家有时喜欢想象的那样，漂浮在某种超现实的大缸中。6 相反，神经系统与免疫系统和内分泌系统之间存在持续而密切的相互作用，否则就会出现生物学意义上的无政府状态。此外，诸如安慰剂对疾病的影响，抑郁情绪对健康的影响，或荷尔蒙（如催产素）等激素对你依恋或亲近某个人的影响等等，这些尚且无法解释。任何基于神经元关联的现实意识理论，都必须考虑到大脑和身体之间持续不断的相互作用。
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接下来的问题是，一个短暂而脆弱的、由数以百万计的单个神经元组成的联盟，如何能够将一种非常融贯的信息传递给有机体的其他部分及其各个控制系统。换句话说，某个特定的神经元集合如何向其他那些眉毛以下的器官报告，反过来又如何受它们之间多样机制的影响？
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无论从大脑发送到身体其他部位的信号是哪一种，它要传达的都不仅仅是上述问题中集合的大小，还包括它的内在活跃程度、时间窗的长短，以及产生它们的特定脑区的信息。神经元集合有应对这一挑战的潜能，因为它们能够提供可读出的数据，包括各种高度可变的因素；正因为对这些因素可以进行差异化的操纵（参考表二），所以会有不同的净读出数据，反映每个神经元集合从这一刻到下一刻的情况。
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我们一直在探索的每一个不同的定量和定性因素都不可能在完全相同的情况下被二次复制。这是因为，与特定的解剖脑区和/或其电活动信号不同，每一个神经元集合，无论它何时在大脑的何处产生，都是独一无二的——正是这种一次性的特点，使神经元集合相比其他可能的意识相关神经结构（见第一章），都更适合与每一个独特的意识瞬间相对应。但如果是这样的话，我们现在需要一种方法来传递这种定性和定量信息的组合包，这种方法也要能对非神经系统和身体的外围器官（比如肠道）以及其他的重要控制系统（如自主神经系统、内分泌系统和免疫系统）产生影响。必须存在某种通用的系统交互接口，使外围器官和身体过程与大脑保持密切的往来通信。7
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幸运的是确实存在完美的媒介——肽分子。肽与蛋白质是由相同的成分（氨基酸）组成的，但与蛋白质的大小不同，肽可以非常非常小。该术语本身来源于希腊语的“消化”，因为很早之前人们就认为这些化合物与肠道相关，虽然我们也即将看到，它们也可以成为大脑中强有力的神经递质。事实上，肠道与大脑似乎处于密切的对话中，长期以来，人们在使用“发自肺腑的感觉”（gut feelings，直译为“肠子的感觉”）这个短语的过程中，不知不觉地认识到了这一点。8 在这种情况下，肠内细胞分泌的肽发挥着激素的作用。肽激素不仅会相应地影响所在区域的消化，还对周围神经和在脊髓里的神经产生作用。因此，它们会对支撑记忆和情绪的大脑反应过程产生重要影响，广泛的大脑区域参与了这种脑——肠道互动。9 但是，不只有肠道（像在体内遥控一样）能够通过这些热情而多才多艺的使者与大脑对话。例如，一种引发血压升高的肽，即血管紧张素，是由肾脏产生的，但也会影响诸如学习之类的复杂的大脑功能。
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很早以前，生物学家就知道，关键而急迫的身体信息如体温、血糖和胰岛素水平是直奔关键脑区的，而血压和心率的读数会通过动脉、心脏和特定自主神经的各种机制进入大脑。10 一个富有想象力的想法是，所有这些不同的输入信号最终整合为一个共同、单一的“享乐主义”11 的幸福状态。虽然这个有趣的概念仍然含糊不清，令人沮丧，但我们不难想象其他调节因子，例如肽激素，以主观的方式，转化为某种倾向或情绪。但是，这种特殊的意识状态又是如何从大脑反馈 到身体的其他部位，以确保中枢神经系统与重要器官、内分泌系统和免疫系统之间能够持续对话的呢？
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也许身体重要的控制系统之间紧密协作、相互影响最著名的例子是压力的运作过程。这种我们都很熟悉的体验是由一种特定激素（促肾上腺皮质释放激素）和去甲肾上腺素递质（它的功能之一是克服组织损伤引起的炎症）引发的。12 同时，该系统涉及更持久的心理状态，例如长期激活它可以使人抑郁等。当三大系统（内分泌、免疫和中枢神经系统）构成的组织出问题时，人体会产生各种紊乱，从诸如风湿性关节炎等炎症性疾病，到更难定义的心理问题。
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虽然我们还不知道这个过程是如何发生的，但我们能肯定的是这三大系统间的互动一定包含其中。例如，抑郁症通过对免疫系统的损害增加了人体患病的概率。在对两千多名美国中年男性进行的一项持续二十年的研究中显示，不考虑其他相关因素，如吸烟史或家族病史，那些表现出抑郁倾向的男性在之后患致命癌症的风险是控制组的两倍。13 同样，挪威的一项调查表明，即使在控制了年龄、医疗条件和身体状况等变量后，患有严重抑郁症者因大多数主要死亡原因而死的风险都更高；14 抑郁同时也增加了冠心病的发病风险。15
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研究表明，免疫系统在大脑中的调节机制，与俄国生理学家巴甫洛夫著名的狗的实验中大脑的运行机制是一样的。动物最终一听到之前与食物相关的铃声响起，就开始分泌唾液。在一项对大鼠的实验中，即便最后只有食物刺激本身，食物的甜味也会产生与免疫抑制药物相同的作用。最终，并不是药物抑制了大鼠的免疫系统，而仅仅是药物和甜味之间建立起的联系就能发挥作用：这使得甜味本身产生了与有毒药物相同的作用，并最终杀死了大鼠。16
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一种特殊的习得性关联（例如甜味），会引发化学物质（例如多肽）的分泌，继而对大脑和免疫系统产生影响，这听上去很有道理。但最大的难题仍然存在：这种互动是如何统筹协调的？局部的化学物质杂乱无章地涌入不同的脑回路中，随意地起起伏伏，而不管机体整体的状态，这是不太可能的，因为身体将冒着接受洪水般混杂信息涌入的危险。大脑整体输出的情境呈现出“抑郁”，甚至更模糊的“享乐状态”，简言之，即其所呈现的某种心理状态，一定有相应的物理表征。虽然我们还不能以精确的、基于实证的细节来描述这样一个过程，但神经元集合很好地符合了与自上而下的意识密切相关的大脑组织所要求的恰当水平，同时构成了各种自下而上的脑机制和过程共同涌现出的性能。然而，神经元集合的形成会让大脑给身体发出什么样的信号呢？当然不可能只是简单的电信号（神经元网络的通行证），因为这时信息要穿越相当长的距离和不同种类的非神经性生物组织。这些信息必须是化学状态，也就意味着信号肽……
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