二、意識產(chǎn)生的大腦結構

既然意識是大腦的產(chǎn)物，那么考察意識就應該從大腦結構入手。神經(jīng)科學的研究已經(jīng)證實，總體上，大腦中有3個主要的神經(jīng)結構與意識的產(chǎn)生密切相關。首先是丘腦皮質(zhì)系統(tǒng)，通過豐富的往返連接將本地和遠程的神經(jīng)元群緊密連接在一起。其次是基底核抑制回路的多突觸環(huán)狀結構。再就是不同價值系統(tǒng)的擴散性上行投射。具體來說：

丘腦位于大腦的中心位置，是了解意識起源的重要的生理結構。神經(jīng)元接受的刺激從各感受器（眼睛、耳朵、皮膚等）進入大腦時，都會連接到丘腦上被稱為丘腦核的一簇特殊的神經(jīng)元，然后由各丘腦核的突觸后神經(jīng)元通過軸突傳送到皮質(zhì)的特定區(qū)域。比如，視網(wǎng)膜神經(jīng)元通過視神經(jīng)投射到丘腦中稱為外側膝狀體核的部分，然后再投射到名為V1的初級視皮質(zhì)區(qū)域。

丘腦外面包圍著一層名為網(wǎng)狀核的結構，網(wǎng)狀核連接到特定的核并抑制它們的活動。據(jù)推測，網(wǎng)狀核是特異性丘腦核群活動的開關或“門”，以產(chǎn)生視覺、聽覺、觸覺等感官的不同表達模式。還有一組丘腦核稱為髓板內(nèi)核，接收來自腦干中的特定下層結構的連接，它關系到多種神經(jīng)元的激活；然后這些核投射到皮質(zhì)的各個不同區(qū)域。埃德爾曼認為，髓板內(nèi)核的活動很可能對于意識非常重要，因為它為皮質(zhì)響應設定適當?shù)拈撝祷蛩健撝堤?，意識就會消失。

基底核抑制回路的多突觸環(huán)狀結構包括小腦、基底核、海馬區(qū)再進入作用。這些結構非常適合各種各樣的復雜運動和認知程序通過再進入作用強烈的相互作用、協(xié)調(diào)而整合起來。

埃德爾曼所說的不同的價值系統(tǒng)，是指以一種擴散的模式從各自的核向神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)出軸突的上行系統(tǒng)，主要指腦干和下丘腦的一些特殊少量的神經(jīng)元通過彌散性纖維覆蓋整個大腦，當有重要或突出的事件發(fā)生，對應的神經(jīng)元會做出選擇性釋放。這個系統(tǒng)對于學習和意識的維持很重要。

通過對大腦結構的刻畫，埃德爾曼總結出意識產(chǎn)生的三個必要條件。第一個條件是意識過程與腦的許多不同區(qū)域的神經(jīng)元群體的神經(jīng)活動變化有關，意識不是某個單個區(qū)域的專利。第二個條件是意識的產(chǎn)生是經(jīng)過神經(jīng)元群迅速參與并通過再進入相互作用的結果。第三個條件是相互作用的神經(jīng)元群活動必須有區(qū)別性且不斷的變化，而且可以從神經(jīng)活動中做出選擇。

那么大腦是如何運作，從而產(chǎn)生出選擇，適應性和響應模式呢？埃德爾曼認為這是基于自然選擇的產(chǎn)物。

三、全腦理論——神經(jīng)元群選擇理論

我們知道，大腦是進化的產(chǎn)物，而不是設計出來的。雖然進化本身沒有智能，但卻具有無比的力量。而這個力量就來自于自然選擇在時間的長河里，在復雜環(huán)境中的作用。達爾文的一個關鍵思想就隱含在他的群體思想的觀念中：群體中各種各樣的個體為了生存相互競爭，從而通過選擇涌現(xiàn)出功能性結構和完整的生物組織。埃德爾曼將達爾文的群體思想應用于理解大腦的工作機制上，從而提出了一個全腦理論——神經(jīng)達爾文理論，或者叫神經(jīng)元群選擇理論。

全腦理論是用來解釋大腦這個最復雜的器官的進化、發(fā)育和功能的。所謂“全”，在埃德爾曼看來，是指大腦運作機制不能局限在腦區(qū)的個別功能，而要全面理解，也就是說，要解釋意識就必須基于大腦的進化與發(fā)育之上，對感知、記憶、行為和意向進行系統(tǒng)的理解。他認為，意識的產(chǎn)生是大腦活動的整合性和區(qū)域性的結合，既不是簡單的整體論，也不是模塊論，大腦功能分割的區(qū)域以復雜卻又整體的方式連接成為一個復雜系統(tǒng)。這種整合才是意識涌現(xiàn)的關鍵。這個推論對于理解大腦功能和意識的關系很關鍵。

埃德爾曼認為神經(jīng)元群選擇理論是意識起源的核心，大腦具有個別性和多變性對于認識意識過程的復雜性至關重要。他的理論基于這樣三條基本原理：

一是發(fā)育選擇，大腦神經(jīng)通道在不同的發(fā)育過程中同時激發(fā)的神經(jīng)元連接到一起導致大量的微觀生理變化，形成了各種變異神經(jīng)元群體，這是不斷的選擇過程的產(chǎn)物。

二是經(jīng)驗選擇，與第一個選擇階段重疊，當形成的生理通道由于行為經(jīng)驗的信號傳遞后會發(fā)生選擇事件變化，在與環(huán)境的交互輸入時對一些突觸產(chǎn)生了變化，一些突觸加強而一些突觸減弱，從而形成各種被異化了的神經(jīng)回路。

三是折返式連接（再進入），即在大腦的各個映射區(qū)的選擇性事件之間的相關性是由再進入的動態(tài)過程產(chǎn)生的。再進入作為核心組織原則確保所選擇神經(jīng)事件在時間和空間上協(xié)調(diào)一致。依據(jù)神經(jīng)元群選擇理論，神經(jīng)系統(tǒng)有著數(shù)量巨大的不同的可選擇神經(jīng)元群，外界信號通過折返式連接沿著分布在大腦各處的神經(jīng)元群之間的交互連接進行傳遞功能，它是作為大腦意識事件復雜性特性的一個必要基礎。

在埃德爾曼看來，神經(jīng)元群選擇理論對于確定意識產(chǎn)生的大腦運作機制之所以重要，與每個大腦之間極大的差異有關。這一點在結構和功能的所有層面上都成立。不同個體各具不同的遺傳影響、不同的發(fā)育順序、不同的身體反應，以及不同的環(huán)境和經(jīng)歷。結果導致在神經(jīng)化學、網(wǎng)絡結構、突觸強度、時間特性、記憶以及受價值系統(tǒng)支配的動機模式上產(chǎn)生各種各樣的差異。最后，人與人之間在意識流的內(nèi)容和風格上就會出現(xiàn)明顯的差異。

從這個意義上，我們就可以理解，進化不可能像計算機程序員那樣，發(fā)明各種錯誤校驗碼來應對各種差異，以確保和維護大腦的模式。這就是進化的產(chǎn)物與設計的產(chǎn)物的根本性區(qū)別。進化完全是自然選擇，人工無法干預，自然的突變可能會改變進化的方向，但是無法改變進化本身的邏輯。只有在進化和發(fā)育的維度認識大腦，才能理解大腦的復雜性，也才能理解意識的復雜性。