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贪婪的大脑：为何人类会无止境地寻求意义 通往意识的视觉通道
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尽管盲视对研究大脑如何产生意识所起的作用不大，但对相近领域的研究者们却颇有启迪。20世纪90年代中期，以猴子视力为研究对象的研究人员对视觉意识是否在初级视皮层上形成这一问题产生了浓厚兴趣。尼克斯·洛戈赛蒂斯（Nikos Logothetis）和他的工作团队是该领域的开拓者，取得了一系列突破性的成果。他们将电极连接到猴子脑部的不同部位，用以记录猴子大脑神经元的活动情况。研究人员对猴子进行双眼竞争测试（the binocular rivalry test），这个测试如今成为意识研究领域的一个经典测试。双眼竞争测试的操作如下。给左眼呈现一幅图画（如人的面孔），给右眼呈现完全不同的另一幅图画（如房子），结果被试看到的不是脸和房子的荒诞的混合体，而是先看到房子，过一会看到脸，马上又闪回到房子，如此循环（如图6上）。
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如果对人进行双眼竞争测试，只需花几分钟时间向参与者解释，当他看到图像由脸变为房子或者由房子变为脸时要按下按钮。猴子也能进行该项操作，只是需要花几个月时间训练它们正确操作。
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洛戈赛蒂斯发现初级视皮层对视觉的作用不大，不像早期有关盲视现象的材料所暗示的那样。尽管猴子的初级视皮层神经元精确地反映了眼睛所见的事物，但是神经元发射的信息很少是猴子实际“感知”到的：只有1/5的神经元发送的信息符合猴子的实际“体验”。所以，与其说初级视皮层是视觉产生的区域，不如说它是眼睛看到的事物经过滤后的复制品所在的位置。没有初级视皮层，我们会失去大部分视觉，但这仅仅是因为初级视皮层是大脑皮层第一个、同时也是主要的一个视觉信息中转站，而与它是否有意识无关。
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再分析一个现象做进一步说明。你有没有想过，为什么每次眨眼并未感到眼前变黑？在你眨眼时，初级视皮层的神经元活动大幅度减少，神经元反映的是一片黑暗。然而，高级的视觉区域能够在眨眼的瞬间，延长我们对周围事物的感知，从而产生一种视觉连贯性，因为这些区域的主要任务不是反映看见的事物，而是解释、预示所看见的事物。
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初级视皮层对视觉产生所起的作用不大，但却承担着从外界挑选天然原材料进行处理加工的任务，它将眼睛所见到的外部世界条理化。[1]
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讲到这，有必要简单介绍一下人类大脑的视觉系统。同样以一个公司作类比。我扮演一个大公司的部门经理，负责处理黄颜色的信息，这个角色处于其他视觉活动的中心，在视觉系统中占据着十分优越的位置。
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公司接收到监视器（位于办公大楼前方、正大门上方）传来的信息后，粗大的电缆线从两架照相机（眼睛）提取数据，经由大楼中央的IT服务器（丘脑），传送至大楼后方，在那里蓝领工人（初级视皮层）对数据进行筛选。这些工人在公司地位低、薪酬低，他们不能发号施令，仅仅执行基础任务和接受简单指令。每一个蓝领工人负责处理从相机传来的一个像素，他们排成垂直支架的列式，处于右上方的工人负责处理左下方传来的像素，而处于右下方的工人则处理左上方传来的像素，以此类推。如果他们共同显示各自看到的颜色，一副完整的图像就显现出来了。
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蓝领工人将一堆杂乱的电子邮件发送给薪酬稍微比他们高一点的工人，这些工人也在大楼后方工作，只是办公室略靠前。我就是这批工人中的一个。我不关心单个像素，那些工作太低级。我处理的是100个像素，有100个负责单个像素的蓝领工人不间断地向我发送电子邮件，内容是相机所见的任何颜色。如果这些蓝领工人传送的像素中出现黄色，我就会很兴奋，然后开始向上级部门发送电子邮件。我隔壁办公室的人员也以同样的方式获取信息，他们也不关心单个像素，而关注一小块空间里的像素。
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隔壁办公室的同事和我向位于大楼前方的办公室发送电子邮件。如果我发送有关黄色信息的邮件，而我隔壁同事发送有关黑色信息的邮件，那么我们联系的人中会有一人对收到的黄黑相间的条形图像倍感兴奋，他同样不关心这个图像是从哪个方位传来的（任何方位都无所谓），而是仅仅关心图像本身。
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回到视觉系统的讨论。位于大脑后部的初级视皮层有各种神经元，这些神经元在各自小小的领域内编码，综合处理这些初级视觉神经元传来的信息，就能形成眼睛所看到的图像。这些视觉神经元再向稍高一级的、位置稍靠前的视觉区发送信息，从而使原始数据相连接，进而开始提取重要的、有特色的信息。大致规则如下：在视觉系统中越是靠前、越是远离初级视皮层的神经元，就越能在更广的空间提供更精炼的信息，因为它们有着更高的数据组合水平与意义提取水平。这就像一个视觉组块识别工厂。
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一些信息从初级视皮层出发，经过V4视觉区（V4区负责处理颜色，处于这一区域的神经元进行编码的区域略大于初级视皮层），再经过几个步骤到达颞下皮层（这一区域比枕叶靠前很多，属于颞叶），在这里进行物体识别。举例来说，如果左边空间的任何一个区域出现了一张椅子，负责物体识别的神经元就会被激活。
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颞下皮层的神经元是如何表现“黄蜂”这一概念的呢？这需要几千个颞下皮层的神经元共同工作，除此之外，这些高级的神经元还要通过与级别低一些的视觉区域发生联系才能储存信息。颞下皮层表现黄蜂的概念，可能需要与处于V4视觉区域负责黄色和黑色的神经元建立联系，还要与V3视觉区域负责辨别毛茸茸的质地的神经元建立联系，等等。
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洛戈赛蒂斯抽查了一些做双眼竞争实验的猴子，观察它们大脑内比较高级的区域，结果让人惊奇。与初级视皮层较近的区域是负责处理颜色的V4区和负责处理图像移动的MT区。这两个区域反映实际感觉到的信息比初级视皮层要多很多，有将近一半的神经元反映意识到的具体信息。但是颞下皮层又远远胜过V4区和MT区，几乎所有颞下皮层的神经元的活动都反映了猴子看到的物体的特性。
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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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