陈定学：意识的脑科学解释

陈定学：意识的脑科学解释● 陈定学【内容提要】意识是世界上最深邃难解的谜，而意识的定义、神经基础及形成机理又是破解意识之谜的三大难题。本文对三大难题进行了专门探讨，并尝试从脑科学的角度做出新的解释。根据意识的本质属性，本文为意识拟定了一个新的定义，试图对意识概念做出更为准确、清晰的解释。本文又对意识的神经基础进行了专门探讨，明确指出意识的神经基础就是大脑的前额叶。通过“意识形成的双镜说”和“自我感受说” ，本文还对意识形成的过程与机理做出了解释。【关键词】意识；定义；神经基础；形成机理【中图分类号】B022【文献标识码】 A人类之所以具有心灵，之所以能成为万物之灵长，与意识有极大关系；假若没有意识，人就会失去“灵性” ，就会变成一架呆板的机器，自然也无法成为万物之灵长。意识如此重要，然而意识却是一个深邃难解的谜，千百年来人类一直不知道什么是意识，也不知道是什么东西产生了意识，更不知道意识是如何形成的，意识是人类的一大困惑，也对科学、哲学、心理学等学科构成巨大的挑战。意识之谜深邃难解，但又引人入胜，千百年来，人们对意识之谜进行了不懈的思考与探索，提出了各种解释，这些解释既有巫术、神话、宗教和文学的，也有哲学、心理学、量子力学、认知科学和脑科学的。尽管解释众多，但令人遗憾的是，这些解释大都无法解决意识的三大难题——意识的定义、物质基础以及形成机理，这三大难题已经成为破解意识之谜的最大障碍。作者探索意识之谜半个多世纪，尝试从脑科学的角度对这三大难题进行探讨，试图对它们做出更为科学的解释。一、意识是世界上最深邃难解的谜2005年7月1日，在纪念美国《科学》杂志创刊125周年之际，科学家们总结出了125个迄今仍无法破解的科学之谜，并列出了其中25个最难破解的科学之谜， “意识的生物学基础是什么？”就是其中之一。美国亚利桑那大学意识研究中心主任戴维·查尔莫斯认为，意识之谜是世界上最大的谜。 [1]他说：“即使与意识有关的每一种行为和认知的功能都已得到解释，也还有一个更深一层的谜需要解答——为何这些功能的发挥都会伴有意识感受？正是这个更深一层的谜才使得困难的问题成其为困难。 ”[2]哲学家考林·麦克金博士认为，人类永远也不会弄明白意识的本质，他的理由是人们根本不可能知道， “主观感受如何从物质中产生”出来？ [3]分子生物学的奠基人、诺贝尔奖获得者克里克也是一个专门研究意识问题的科学家，他著有《惊人的假说——对灵魂的科学探索》一书，在书中他悲观地说：“意识的许多方面，如可感受性的特性，完全有可能是科学所不能解释的。 ”[4]左明雪、胡莹在《探索脑的奥秘》一书中说：“有关意识的定义，以及意识是怎样产生的脑机制等问题一直是科学界的难题，因而广泛引起物理学家、心理学家、神经生理学家及哲学家普遍关注。迄今为止，关于意识还没有一个解释能够被人普遍接受，但神经生理学及心理学对人类精神活动的深入观察，可以帮助我们认识意识。 ”[5] 《惊人的假说——对灵魂的科学探索》一书的翻译者之一、中国科学院生物物理研究所汪云九先生也认为：“意识问题是对当代科学的巨大挑战。意识问题是心理学中最为复杂的一个问题。在一段相当长的时间内，宗教的、哲学的、心理学的和神经科学的解释可能仍会各执一词、长期共存。 ”[6]也许是意识之谜太深邃、太难解，有一些哲学家和科学家干脆宣称：意识是一种神秘的超自然现象，是根本无法破解的宇宙之谜！通过哲学家和科学家们的论述可以看出，意识确实是世界上最深邃难解的谜，那么，意识为什么会成为世界上最深邃难解的谜呢？它最深邃难解的地方在哪里呢？作者认为，意识最深邃难解的主要是三个问题，正是这三个问题阻挡了人类破解意识的步伐。这三个问题是：（1）究竟什么是意识？或者说意识的定义究竟是什么？长期以来，虽然人们都承认存在着意识，但对于“究竟什么是意识？”却是见仁见智、众说纷纭，结果导致意识概念一直没有一个准确、清晰和共识的定义。（2）究竟是什么东西产生出了意识？是上帝？是神灵？还是物质？如果是物质，那么，究竟是什么物质产生出了意识？（3）意识是如何形成的？意识形成的机理是什么？如果能够解决这三个最深邃难解的问题，那就有可能最终破解意识之谜。下面我们就对这三个问题进行探讨。二、究竟什么是意识？——意识的定义在对意识做出解释之前，首先必须解决一个最基本的问题，这个问题是我们正确解释意识的重要前提。这个问题就是：究竟什么是意识？或者说意识的定义究竟是什么？长期以来，由于人们对意识的认识和理解各不相同，结果导致意识概念歧义丛生，虽然大家口中说的都是“意识”一词，但所指却大不相同。这就像在讨论鹿的时候，甲说的鹿是鹿，乙说的鹿是牛，丙说的鹿是狗，丁说的鹿是马，目前人们对意识概念的理解竟然如此混乱与模糊！概念是反映对象本质属性的思维形式，准确、清晰的概念不仅是正确思维的基础，而且也是我们研究问题、讨论问题的基础。如果概念自身模糊不清，那就很难形成正确的认识，也更难对问题展开讨论。所以为意识提供一个准确、清晰的定义不仅是研究意识、讨论意识的重要基础，而且也是纠正混乱局面的关键。正如美国著名心灵哲学家塞尔所说的那样，有必要给意识下一个常识的定义，这是意识研究的起点。 [7]概念是反映对象本质属性的思维形式，那么，意识的本质属性究竟是什么呢？塞尔明确指出：“有意识的心智状态与过程具有其他自然现象所没有的一个特殊特征：主观性。 ”[8]他认为“意识问题等同于感受性问题” ，拿掉了感受性问题就没有了意识问题。只有当人或动物主观经验到时，有意识状态才存在。 [9]著名心理学家威廉?詹姆士也明确指出：“普适的意识事实并不是‘存在着感觉和思想’ ，而是‘我想’和‘我感觉到’” 。脑科学家或神经科学家们同样也认为，意识是“有意识的主观体验。 ……一种主观的觉察和体验，不管它是对内、外环境的感觉体验，或是感情和思想的主观体验，或只是觉察到我们存在的自身和这个自身在世界中的存在。 ”[10]《意识与大脑——多学科研究及其意义》一书的主编汪云九先生也指出，目前人们对意识已经形成了几点共识，其中的第一点共识就是“意识是一种主观体验” [11] 脑科学家或神经科学家是专门研究大脑和意识的，他们的观点更可信。通过心灵哲学家、心理学家和脑科学家们的论述可以看出，意识概念的含义并不像人们原先想象的那样宽泛，它真正的含义是指认知主体的主观感受，意识的本质属性就是主观感受性。搞清了意识的本质属性，弄清了意识概念的真正含义，我们就有可能为意识提供一个比较准确和清晰的定义。作者尝试为意识拟定了一个新的定义：意识是大脑的高级功能，意识就是认知主体的主观感受。新定义首先揭示了意识的本质，揭示了意识究竟是什么东西？新定义明确指出，意识是大脑的一种高级“功能” ，它是功能，而不是实体；意识是“高级”功能，而不是普通或低级功能。新定义中所说的“大脑”是指脑的最高部位——大脑两半球及相关结构，但需要指出的是，大脑并不专指人脑，因为其他高级动物也有大脑，当然它们的复杂程度不如人脑。所谓“认知主体”是指认知活动的主要承担者，例如人、动物或计算机等。所谓“主观感受”是指认知主体自我的感受，例如一个人看到了一朵红玫瑰，他的感官和大脑不仅能够形成红玫瑰的感觉，而且还能够知道是“我”看到了红玫瑰，是“我”感知到了红玫瑰，他的这种自我的感知与感受就是主观感受。镜子也能清晰地反映红玫瑰的图象，但镜子却不知道是它反映了红玫瑰，更无法产生出自我感受，所以镜子没有意识。新定义揭示了意识的本质属性，为意识概念提供了一个比较准确、清晰的定义，对“究竟什么是意识？”这一难题做出比较明确的回答。这样通过新定义，就有可能对意识有一个比较准确、清晰的认识，就有可能准确地回答“究竟什么是意识？”这一问题。长期以来，由于缺乏准确、清晰的定义，人们对意识存在着许多模糊认识，常常把一些非意识也当成意识；而通过新定义，就有可能纠正人们对意识的种种模糊认识，把意识和非意识严格区别开来。长期以来，由于意识缺乏准确、清晰的定义，人们常常把感觉、思维和精神等概念与意识混为一谈，造成概念的混乱局面；而通过新定义，就有可能把意识和其他概念区别开来，避免再犯指鹿为马的错误，改变意识概念的混乱局面。所以准确、清晰的定义，无疑是我们研究意识、揭示意识奥秘的重要起点。三、究竟是什么东西产生了意识？——意识的神经基础根据意识的新定义，意识是大脑的高级功能，那么，这种高级功能究竟产生于大脑的什么地方？究竟是什么神经结构产生了意识？或者说意识的神经基础究竟是什么呢？脑科学家和心理学家们十分关注这个问题，他们进行了长期的研究与探索，得出了不同的结论。著名心理学家詹姆士认为意识的神经基础是整个大脑而非任何局部，有人认为意识的神经基础是大脑皮层，有人认为是丘脑皮层系统，有人认为是网状结构，有人认为是“语言区” ，有人认为是大脑左半球，也有人认为是扣带回，等等。由于见仁见智、众说纷纭，所以至今也没有一个肯定的结论。作者认为，意识是大脑的高级功能，所以意识的形成必然会涉及到大脑的许多神经结构，但可以肯定的是，并非脑中所有的神经结构都能产生出意识；假若一般神经结构能够产生意识，那很多低级动物也都具有意识了，事实上低级动物并不具备意识。这就是说，意识的神经基础只可能是大脑中的高级神经结构，而不可能是一般神经结构。那么，究竟大脑中哪一种神经结构才是意识的神经基础呢？作者认为：产生意识的神经结构就是大脑皮层的前额叶，前额叶就是意识的神经基础。什么是大脑皮层的前额叶？前额叶就是位于大脑皮层最前方的一块联合皮层，人类前额叶由布劳德曼（Brodmann）的9～14区及45～47区组成，其面积约占整个大脑皮层面积的29% 。人类的大脑皮层，其中红色部分就是前额叶前额叶只是大脑皮层的一部分，可是为什么说它就是意识的神经基础？前额叶究竟有哪些不寻常之处呢？（1）前额叶是大脑中的一个高级神经结构。我们之所以说前额叶是大脑中的一个高级神经结构，那是因为它在解剖学上具有一些显著的特点：如它位于大脑新皮层的最前方；具有显著发达的颗粒第Ⅳ层；接受丘脑背内侧核的直接投射；具有广泛的传入传出纤维联系。前额叶具有极丰富的皮层及皮层下纤维联系，这种丰富的纤维联系决定了它具有复杂的功能。行为神经生理学研究证明，前额叶皮层是一个“多重感觉皮层” ，视觉、听觉、触觉、嗅觉及味觉信息都向前额叶皮层传递，在那里进行整合。 [12]脑中的各种感觉信息都要会聚到前额叶，并在那里进行整合，这说明前额叶是一个十分重要的高级神经结构。（2）前额叶具有高级认知功能。前额叶位于大脑皮层的最前方，在系统的发生上，前额叶的产生是最晚的。虽然在一些食肉类动物的脑中已开始出现前额叶，但显著的发育却见于灵长类，而在人类则达到了顶峰。动物从低等向高等进化，前额叶面积也相应变得越来越大，人类的前额叶最为发达。前额叶的发育程度同神经系统的进化水平、智力演化水平呈正相关。在个体发育中，前额叶也是成熟最迟的，要到20岁左右才能完成最后的发育。 [13]根据Haeckel法则，系统发生上出现最晚、个体发育中成熟最迟的联合皮层参与大脑的高级认知功能。（3）大脑的前额叶是一个独特的神经结构。在哺乳动物的进化过程中，猫的前额叶增加了3% ，黑猩猩增加了17% ，而人则增加了29% 。人脑中的前额叶如此发达，这是其他的动物所无法比拟的，也是人脑前额叶的独特之处。（4）前额叶主宰大脑和身体。丁竣先生通过研究发现：“前额叶扩展最巨、成熟最晚，它以富含文化符号（概念、法则、符号）和文化内容（哲理、诗意、观念）而成为一种 ‘文化叶’ ，借其想象力、创造力、逻辑推演力而主宰大脑、身体和人生。 ”[14]（5）前额叶为什么能够主宰大脑和身体？作者认为，根本原因就在“自我” ，因为自我就存在于前额叶。什么是自我？心理学家认为，自我（self）就是人类个体自己，就是人类个体自己对他自己的基本特征的一个总的观念与认识。 [15]作者在《破解大脑之谜——精神分子论》一书中把它定义为：自我就是认知主体对自己感知、认识后的结果与产物，自我就是主体的“我”在脑中的精神化身。 [16] 长期以来，不少人都把自我看成一种虚无缥缈的非物质的东西，否认它是一种实在的精神结构，作者认为这种观点是缺乏根据的， “自我”并非是一种虚无缥缈的非物质的东西，而是大脑经过长期思维和记忆所形成的一种实在的精神结构，这种精神结构就存在于前额叶。如果说主体的“我”是实实在在的、肉体的我，那么，自我就是存在于大脑中的那个精神的“我” ，自我是主体的“我”在脑中的化身。由于自我是主体在脑中的化身，所以它能够主宰大脑和身体。自我是形成意识的关键，而自我就存在于前额叶，所以我们说前额叶就是意识的神经基础。自我究竟是一个什么东西？它是如何形成的？由于篇幅所限，这里无法详述，有兴趣的朋友可参阅拙作《破解大脑之谜——精神分子论》第22章“人脑中的自我是什么——人脑中的自我之谜” 。大脑是进化的产物，在数百万年的进化过程中，脑结构是通过从低级到高级不断累积、叠加的方式构筑而成的，不断累积、叠加的结果就形成了复杂的立体结构。这个复杂的立体结构又分为若干不同的层次，这些层次由低到高组织成为一个严密的整体。大脑皮层是脑的高级结构或高级层次，而前额叶就在这个高级层次的最前方，也就是说，前额叶是大脑中最高级的神经结构。正是由于前额叶是大脑中最高级的神经结构，所以才它有可能产生出高级、神奇的意识，才有可能成为意识的神经基础。中国科学院脑—智研究中心的马原野先生对大脑前额叶进行过专门研究，他认为：大脑前额叶是在人及非人灵长类动物中才显著发育的一块联合皮层， “一个高度发育的前额叶是自我意识产生的脑基础。如果我们把自我意识比喻为“汤姆叔叔”的话，那么，前额叶便是“汤姆叔叔的小屋”了。 ” [17]在脑的进化过程中，前额叶发展成为最高级的神经结构，而意识就是这种高级神经结构或层次突现出来的功能，没有前额叶，就没有意识；脱离了前额叶，意识就不存在了。通过以上探讨，我们就可以得出这样的结论：意识是大脑前额叶突现的功能，意识产生于前额叶，前额叶就是意识的神经基础。这个结论不仅具有充分的论据，而且还得到了一些脑研究的支持，所以这个结论是合理、可靠的。2005年，科学家们曾把“意识的生物学基础是什么？”列为25个最难破解的科学之谜的其中之一。通过以上探讨，我们就可以对这个问题做出回答：意识的生物学基础既不是上帝，也不是神灵，而是大脑中最高级的神经结构——前额叶。四、大脑如何产生意识？——意识形成的机理大脑的前额叶是意识的神经基础，意识就产生于前额叶。那么，意识又是如何从前额叶产生出来的呢？形成意识的机理究竟是什么呢？意识形成的机理是意识之谜最坚硬的内核，也是最复杂、最深邃难解的问题，为了把这个最复杂、最深邃难解的问题说清楚、说透彻，作者首先通过“意识形成的双镜说”来加以解释。1. 意识形成的双镜说镜子是人们在日常生活中经常见到的东西，由于镜子有一个光滑平整的镜面，所以它具有良好的反映功能，它能够把各种物体的图象清晰地反映到镜面上。正是由于镜子具有良好的反映功能，所以长期以来，有许多哲学家、心理学家都把人脑比作镜子，认为人脑就像镜子一样反映事物。虽然这个比喻难以穷尽脑的复杂性，虽然这个比喻具有浓重的机械论色彩，但由于它生动直观，所以仍不失为一个形象的比喻。下面我们就通过镜子来说明意识是如何产生的。人生存于世界之中，人脑就像镜子一样反映外部世界的万事万物，万事万物都有可能在镜中留下它们的“映象” 。镜子虽然能反映万事万物，但是，它的反映却存在着一个致命的缺陷，那就是作为反映者的它无法反映自己。它虽然能看到外部世界中的万事万物是什么样子，但却无法看到自己是什么样子。由于镜子根本看不到自己，所以镜子只知道反映外部世界，它不仅不知道是“它”在进行着这种反映，而且也不知道自己的存在，所以它的反映完全是被动的、盲目的和机械的，这时反映者处于一种混沌、懵懂和迷惑的状态，这种状态就是无意识。反映者如何才能看到自己呢？解决的办法就是在第一面镜子的旁边再放上第二面镜子，并且用第二面镜子反映第一面镜子。有了第二面镜子，第一面镜子的形象就可以反映到第二面镜子中来，这样反映者就可以通过第二面镜子看到自己的样子，看到自己所进行的反映活动。通过第二面镜子，反映者不仅可以看到自己，不仅可以看到自己所进行的反映活动，而且还可以感知到“我”的存在，逐步形成“自我” 。虽然“自我”并不是实在的我，但“自我”却是实在的我在镜中的“映象” 。当“自我”出现之后，反映者就会明白更多的事理，它会明白在这个世界上不仅存在着“我” ，而且还存在着许许多多与“我”不同的“非我” ，并且会明白“我”与“非我”、“我”与外部世界的关系等。当反映者明白了这些事理之后，它就会感到自己的心里豁然明亮，它就会感到自己进入了一种大彻大悟的境界。这时反映者虽仍然在反映着，但是这时的反映与先前的反映已经截然不同，因为反映者已经“觉悟”了，它不仅“觉悟”到了“我”的存在，而且“觉悟”到了是“我”在进行着反映，所以这时的反映就不再是被动的、盲目的、机械的反映，而是主动的、有目的的、灵活的反映，而这时的反映者也脱离了那种混沌、懵懂及迷惑的状态，进入了一种清醒的、觉悟的全新境界，这种境界就是意识。通过“意识的双镜说”我们可以发现，意识的产生依赖于两个关键因素：“第二面镜子”以及“自我” 。如果没有第二面镜子，反映者永远无法看到自己，也无法形成“自我” 。 “第二面镜子”具有如此重要的作用，那么人脑中真的存在着这样一面镜子吗？我们所说的“第二面镜子”其实就是大脑的前额叶，由于前额叶位于大脑立体结构的最高层次，所以它可以像一面镜子一样反映人脑中的其他层次，可以反映主体并形成“自我” ，从而产生出意识来。前额叶是产生意识的神经基础，但是，如果没有“自我”的出现，意识仍然不可能形成， “自我”在意识的形成中也发挥着十分关键的作用。关于“自我”在意识形成中的作用，哲学家和心理学家们进行过诸多探讨，也发表了许多很有价值的意见。例如德国哲学家费希特（Johann Gottlieb Fichte ， 1762—1814）就认为， “自我”是通过主体的我反省而建立起来的；他还对自我的作用进行了论述：“自我建立自身”（作为自我的精神实体能够创造出自己）， “自我建立非我”（自我能够创造出和自己有区别的对象世界）， “自我与非我的同一”（两个有区别的东西达到统一）。分析心理学的创始人、精神病理学家荣格（Carl Gustav Jung ， 1875—1961）认为，自我是构成意识的中心，是意识的主体。精神分析理论的创始人弗洛伊德（Sigmund Freud ， 1856—1939）也认为， “意识隶属于自我” 。这些哲学家及心理学家们都认为，自我在意识的形成中发挥了极其关键的作用，是自我引发了意识。为什么说是自我引发了意识呢？这是因为自我是人脑中的“我” ，如果脑中没有自我，那么主体就永远无法感知、觉悟到自己的存在，就好像第一面镜子永远无法看到自己那样。如果主体无法感知、觉悟到自己的存在，那也就无法感知、觉悟到非我以及整个世界的存在，这样主体也就只能处于那种混沌、懵懂及迷惑的无意识状态。如果主体能够从第二面镜子中看到自己，那它就有可能感知、觉悟到自我；如果它能感知、觉悟到自我，那它就有可能感知、觉悟到非我。正如佛教经典所说：“佛者名觉，既自觉悟，复能觉他” 。这就是说只有先感知、觉悟到自己（自我），然后才能感知、觉悟到其他（非我），费希特所说的“自我建立非我”也是这个意思。所以作者认为：“自我”就像脑中的一盏明灯，在没有点亮这盏灯之前，脑中是一片漆黑，认知主体处于一种混沌、懵懂和迷惑的状态，即无意识状态；当脑中点亮了“自我”这盏明灯之后，脑中就一片明亮，这时主体就会由“自我”觉悟到“非我” ，进而觉悟到整个世界。这时主体就进入了一种豁然贯通、大彻大悟的境界，这种境界就是意识。2. 意识形成的机理通过“意识形成的双镜说” ，我们对意识的形成做出了解释，但这种解释只是哲学的解释，还没有从脑科学的角度揭示意识形成的机理。那么，意识究竟是如何形成的？意识形成的脑机理又是什么呢？我们在前面已经进行过探讨，大脑的前额叶是意识的神经基础，那么，意识又是如何从前额叶产生出来的呢？脑是一个由众多神经结构组成的整体，这个整体是一个多层次的立体结构。如果我们把具有相似功能的一类神经结构看作是一个相对独立的层次，那么新生的、具有更高功能的神经结构，就会在这个层次的基础上形成一个新的层次，脑就是这样通过多个层次的叠加而形成一个具有等级的多层次立体结构。这个立体结构从低到高可以分为若干不同的层次，由于前额叶在系统发生上出现最晚、个体发育中成熟最迟，而且具有高级认知功能，所以它就处在这个立体结构的最高层次。虽然脑是一个多层次结构，但这些层次之间并非是互相隔绝、互相独立的，不同层次之间发生着密切的联系和相互作用。低层次向高层次传递信息，高层次加工、处理低层次传来的信息，并管理、调控低层次的活动。我们在第三节对自我进行过探讨，自我就是认知主体对自己感知、认识后的结果与产物，自我就是主体的“我”在脑中的精神化身。自我是大脑通过长期思维和记忆所形成的一种实在的精神结构，这种精神结构就存在于前额叶。由于自我是主体的“我”在脑中的精神化身，所以自我就成为脑认知活动的主导者与管理者，发挥着主导与管理的作用。在脑的认知过程中，根据神经结构的分工，不同的神经结构或层次承担相应的认知活动。例如视觉、听觉、触觉、嗅觉及味觉信息就分别由不同的神经结构或层次进行处理，当这些神经结构或层次的认知活动结束后，它们会将认知结果的信息传递到前额叶，传递给自我。自我接受到这些信息后，还要对这些信息进行新的整合与处理，还要再次进行认知。自我为什么要对信息进行新的整合与处理？为什么要再认知呢？这是因为自我是脑认知活动的主导者与管理者，它不仅是认知活动的评判者，而且还是反应对策的制定者。当大脑其它神经结构或层次的认知活动形成结果后，自我还要对这些结果进行评价与评估，还要判断其价值、与主体的关系以及可能对主体产生的影响，以便制定相应的对策使主体做出恰当的反应。在自我对传入信息的再认知过程中，自我必然会感知这些信息，必然会对这些信息产生感受，这种感受就是自我的感受。通过感知与感受，自我会产生出意识，这种意识就是自我意识。由于自我是主体在脑内的化身，自我具有了意识，那么，认知主体也就具有了意识。主体的意识来自自我，来自自我的感知与感受，来自自我的意识。我们可以把意识形成的过程作一总结：脑某个神经结构或层次进行认知活动，活动结束后将结果信息传递到前额叶中的自我——自我对传入信息再次认知，产生出主观感受，并形成自我意识——由于自我是主体在脑内的化身，于是通过自我主体也具有了意识。意识形成的过程与机理涉及到大脑的许多神经结构和活动过程，复杂而又抽象，不易理解，我们再通过具体的例子来加以说明。我们在第二节举过红玫瑰的例子，一个人看到了一朵红玫瑰，他的感官和大脑不仅能够形成红玫瑰的感觉，而且这个人还能对红玫瑰产生出主观的感受，例如他能够知道是“我”看到了红玫瑰，是“我”感受到了红玫瑰，他的这种主观感受就是意识。红玫瑰存在于外部世界，可是这个人为什么会对红玫瑰形成意识呢？虽然红玫瑰存在于外部世界，但它可以通过光波信号发出自己的颜色和形状等信息，当人看红玫瑰的时候，这些光波信号就传入人的视觉器官——眼睛，眼睛对这些光波信号进行整合后会在视网膜上形成一个红玫瑰的图象，视网膜又通过视神经把这个图象信息传递给大脑。负责处理视觉信息的是大脑的视皮层、枕叶、颞叶以及顶叶等多个脑区，这些脑区对红玫瑰的图象信息进行整合与处理，最后形成红玫瑰的感觉，这个感觉就是大脑对红玫瑰的表征，就是红玫瑰在大脑中的信息对应物。当视皮层等脑区完成对红玫瑰信息的处理后，这些脑区又会将处理结果信息传递到前额叶，传递给前额叶中的自我。自我接受到视皮层等脑区传入的信息后，会对这些信息再次进行整合与处理，再次进行认知。通过再次认知，自我会对红玫瑰产生感知与感受，并对红玫瑰形成自我意识。由于自我是主体的“我”在脑中的精神化身，于是主体通过自我也对红玫瑰形成了意识。通过这个复杂的过程，这个人不仅看到了红玫瑰，而且还能够清楚地知道是“我”看到了红玫瑰，是“我”感知、感受到了红玫瑰，此时我们就可以说，这个人意识到了红玫瑰。镜子同样也能清晰地反映出红玫瑰的图象，同样也可以通过图象对红玫瑰的信息进行表征，所以可以说镜子也具有一定的“感觉”功能。然而镜子却无法形成意识，它无法感受、意识到红玫瑰；既然镜子也具有一定的“感觉”功能，那它为什么无法形成意识呢？根本原因就在于镜子的物质结构太过简单，它没有大脑，没有前额叶，更没有自我，它根本不具备产生意识的物质基础，所以它不可能产生出意识。通过以上探讨，我们就可以回答本节开头所提出的问题：意识是如何从前额叶产生出来的？形成意识的机理究竟是什么呢？前额叶中的自我是意识形成的关键，自我的再认知产生出主观感受，自我的主观感受形成了自我意识；由于自我是主体的“我”在脑中的精神化身，于是通过自我主体也具有了意识。这就是意识形成的脑机理，由于意识产生于自我的感受，所以我们就把这种意识学说称之为“自我感受说” 。哲学家朱利安·杰恩斯在“关于心灵起源的四个假说”一文中曾经提出这样一个问题：“意识怎么可能通过自然选择而从单纯的物质中派生出来呢？” [18] “自我感受说”有可能对这个问题做出回答，由于大脑是复杂而又高级的物质结构，通过大脑不同层次物质结构之间的相互作用，就有可能产生或突现出一种高级功能——意识，意识是大脑高级物质结构突现的产物，所以意识完全有可能从物质中派生出来。《惊人的假说——对灵魂的科学探索》一书的作者克里克曾悲观地说：“意识的许多方面，如可感受性的特性，完全有可能是科学所不能解释的。 ”“自我感知说”也有可能对意识的“可感受性”做出初步解释，大脑前额叶中存在着自我，在自我对信息的再认知过程中，就会产生出自我感受；由于自我是主体在脑中的的化身，所以自我的感受就是主体的主观感受，也就是意识的“可感受性” 。自我是产生意识“可感受性”的关键，意识的“可感受性”就来自于自我。通过“自我感知说” ，脑科学有可能对意识的“可感受性”做出解释，所以克里克的担忧是不必要的。心灵哲学家们认为， “意识感受性”是意识之谜中“更深一层的谜” ，是意识中最困难的问题， “自我感受说”有可能对这个最困难的问题做出解释。意识形成的机理是意识之谜最坚硬的内核，也是最复杂、最深邃难解的问题，作者尝试通过“自我感受说”对这个“最复杂、最深邃难解的部分”做出解释，尝试揭示这个“最坚硬的内核”的奥秘。五、结论在本文的开头，我们提出了意识的三大难题：意识的定义、物质基础以及形成机理。通过探讨，我们分别对这三大难题做出了解释，下面作一总结：（1）究竟什么是意识？或者说意识的定义究竟是什么？意识的新定义是：意识是大脑的高级功能，意识就是认知主体的主观感受。（2）究竟是什么东西产生出了意识？意识的神经基础是什么？产生意识的神经结构就是大脑皮层的前额叶，前额叶就是意识的神经基础。（3）意识是如何形成的？意识形成的机理是什么？“自我感受说”对意识的形成机理做出了解释：前额叶中的自我是意识形成的关键，自我的再认知产生出主观感受，并形成自我意识；由于自我是主体的“我”在脑中的精神化身，于是通过自我主体也具有了意识。意识是世界上最大的谜，意识的定义、神经基础及形成机理更是三个深邃难解的问题。作者不揣浅陋，冒昧提出自己的一点心得与体会，意在抛砖引玉，就教于专家、学者及各位朋友。文中若有不当之处，欢迎批评教正！【注释】[1] 曾向阳：《当代意识科学导论》，东南大学出版社2003年版，第6-7页。[2]曾向阳：《当代意识科学导论》，东南大学出版社2003年版，第95-96 页。[3] [美]尼古拉斯·魏德：《造化之极——大脑》，长春出版社2001年版，第290页。[4]（英）弗朗西斯·克里克：《惊人的假说——灵魂的科学探索》，湖南科学技术出版社1999年版，第265页。[5] 左明雪、胡莹：《探索脑的奥秘》，湖北教育出版社2000年版，第102页。[6] （英）弗朗西斯·克里克：《惊人的假说——灵魂的科学探索》，湖南科学技术出版社1999年版，第4页。[7] 曾向阳：《当代意识科学导论》，东南大学出版社2003年版，第36页。[8] [美]约翰·R·塞尔：《心灵的再发现》，中国人民大学出版社2005年版，第81页。[9] 曾向阳：《当代意识科学导论》，东南大学出版社2003年版，第79页。[10] 乔治·阿德尔曼主编：《神经科学百科全书》，伯克豪伊萨尔出版社、上海科学技术出版社1992年版，第1234页。[11] 汪云九、杨玉芳主编：《意识与大脑——多学科研究及其意义》，人民出版社2003年版，第4页。[12]韩济生主编：《神经科学原理》，北京医科大学出版社1999年版，第953-954页。[13] 《21世纪100个科学难题》，吉林人民出版社1998年版，第494页。[14]王文清主编：《脑与意识》，科学技术文献出版社1999年版，第407页。[15]卢家楣、魏庆安、李其维主编：《心理学》，上海人民出版社1998年版，第464 页。[16] 陈定学：《破解大脑之谜——精神分子论》，群言出版社2005年版，第220页。[17] 汪云九、杨玉芳主编：《意识与大脑——多学科研究及其意义》，人民出版社2003年，第112页。[18] 朱利安·杰恩斯：“关于心灵起源的四个假说” ，载高新民、储昭华主编：《心灵哲学》，商务印书馆2002年版，第458页。进入专题：意识定义神经基础形成机理

陈定学：意识的脑科学解释

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