"僅僅通過純粹的邏輯思考，我們不能獲得關于經(jīng)驗世界的任何知識。"

——阿爾伯特·愛因斯坦

　　猴子腦中的一個特定神經(jīng)元也許會對視野中某塊特定區(qū)域的顏色敏感。但是我們又如何確定它直接參與了對該顏色的知覺呢？比如說，也許它只是腦把注意引向視野中那塊區(qū)域的系統(tǒng)的一部分。倘若如此，一個人由于腦部損傷而失去了感知真實顏色的神經(jīng)元，那么他所看到的世界只有黑白兩色，但他的注意仍可能被引向一個色塊。

　　這不只是一個抽象的可能性。牛津的阿蘭.考維（Alan Cowey)及其同事詳細地研究了一個由于腦部損傷而失去了顏色知覺的人（通俗他講，他看不見顏色、只能看到黑色、白色及不同濃淡的灰色）。他們指出，實驗中只要把兩個小的顏色方塊（被調節(jié)成等亮度）緊挨在一起，被試者就能說出兩個方塊的顏色是否相同。而事實上該被試者堅決否認他能感知兩個方塊的顏色。如果兩個方塊不挨著，他便無法完成這個任務，他的判斷完全是一種猜測。這相當清楚地表明，腦在不感知顏色時仍能利用關于顏色的部分信息。

　　為了發(fā)現(xiàn)猴子腦中某些神經(jīng)元的反應是否與它所見到的事物有關，斯但福大學的威廉·紐瑟姆（wiiliam Newsome）做了一系列卓越的實驗。實驗中選擇的皮層區(qū)域是MT區(qū)（有時稱為"V5"）。這里的神經(jīng)元對運動響應良好，但對顏色沒有直接反應，或者根本不響應（見第十一章?。Ｒ呀?jīng)有實驗表明，該區(qū)域受損傷后猴子對視覺運動的響應變得困難。不過這種障礙常常在幾周后逐漸減弱，這或許是腦學會了使用其他通路的緣故。

　　繼其他人的早期工作，紐瑟姆和同事們首先研究MT區(qū)的單個神經(jīng)元對選定的運動信號怎樣作出反應。這些信號是由顯示在電視屏幕上的快速變化的隨機點圖組成的。一種極端情況是所有這些瞬變的點都朝一個方向運動。這種運動很容易被識別。另一種極端是使這些點的平均運動為零，這就像更換在電視頻道時，屏幕上有時會看到"雪花"一樣。觀察者必須報告運動是沿給定的方向還是相反方向，當平均運動為零時，結果是隨機的。

　　紐瑟姆和同事們使用了這些閃爍圖案的各種組合。如果所有的運動是朝一個方向，猴子（或人）總能正確地發(fā)出信號報告該運動方向，如果只有部分點朝一個方向運動而其他各點作隨機運動，則觀察者有時會犯錯誤。沿該特定方向運動的點所占的比例越小，犯錯誤就越多。通過改變這個比例，就有可能畫出一條觀察者的準確度與具有相同運動方向的點所占的百分比的變化關系的曲線。①使用一種特殊的數(shù)學手段，找出那些正以最有效的方式判斷運動方向。

　　他們總共研究了二百多個不同的神經(jīng)元。其中大約三分之一的神經(jīng)元判斷的準確度與猴子相當。有些判斷很差，但另一些對運動的判斷比猴子要好得多。那么，既然猴子腦中有這些皮層神經(jīng)元，為什么它不能更成功地做出判斷呢？最可能的回答是，猴子不能僅僅選擇一個神經(jīng)元（即判斷最有效的那個）來控制它的反應。它的腦必定使用了一群神經(jīng)元?，F(xiàn)在還不清楚它是如何做到這一點的。

　　這個實驗的確說明了做出選擇所需的視覺信息存在于MT區(qū)的神經(jīng)元的行為之中，因此我們不能說那些神經(jīng)元不能完成這個任務。遺憾的是，這并不能證明它們確實執(zhí)行了這個任務。

　　紐瑟姆的下一個實驗則更深入一步。他和同事們提出了這樣一個問題：當猴子進行較難的鑒別任務時，如果我們能適當?shù)卮碳?/span>MT區(qū)的神經(jīng)元并便它們發(fā)放，猴子的判斷能否得到改進呢？

　　從技術上講要僅僅刺激一個神經(jīng)元并不容易。幸虧在皮層MT區(qū)，具有相似反應形式（即對視野中一個特定部位的一個特定運動方向反應）的神經(jīng)元通常彼此形成一簇。這樣用電刺激靠近目標神經(jīng)元的那一小塊區(qū)域，很有可能使這些具有相似特征的神經(jīng)元一起受到刺激。

　　他們一共做了62次實驗。其中大約半數(shù)情況下電流刺激明顯改善了猴子對運動的鑒別，這是一個相當驚人的結果。它意味著通過使視皮層中適當位置的神經(jīng)元興奮，我們可以改變猴子對特定視覺刺激的反應方式。電流必須加在這一特定位置。如果電流刺激皮層MT區(qū)其他位置則對猴子完成這種特殊任務幾乎沒有影響。

　　這是否意味著MT區(qū)的一小塊區(qū)域包含在識別那種運動的神經(jīng)相互關聯(lián)之中呢？這當然是可能的，但要肯定這個結論還有不少困難。

　　可能有一種反對意見是，雖然猴子表現(xiàn)出了恰當?shù)模ㄨb別）行為，但實際上它并沒有看見任何東西。它僅僅像個自動機器那樣做出反應，而并沒有視覺覺知，要確切地回答這種反對意見必須完全了解猴子和人的視覺系統(tǒng)；因此，在目前，我們只能假設猴子具有視覺覺知，直到有證據(jù)表明并非如此。

　　人們還可能爭論說，即便猴子具有視覺覺知，但它在完成這個特殊任務上并未形成視覺覺知?？磥磉@不大可能，因為在這一任務中猴子和人做出的選擇是類似的，也就是說，他們的心理測量曲線是相當一致的。猴子的表現(xiàn)并不比人差很多。很可能是二者的腦運用了相似的機制；不過，還有一個困難。

　　如果一個人重復進行這項任務，他的行為差不多常會變成機械了，他會報告說他幾乎沒有瞥見這個運動，盡管如此，他的選擇卻比隨機情況要好得多。由于不能用語言向猴子描述這個任務，故它比人更難訓練。紐瑟姆的猴子可能經(jīng)受了過度的訓練，因此它們的行為或多或少變得機械了，而幾乎沒有什么視覺覺知參與。

　　我懷疑這種反對意見是否很重要。因為當所有的閃爍光點向一個方向運動時，我們很清晰地看到了這個運動，幾乎可以肯定猴子也看到了。遺憾的是，由于猴子已能近乎很好地完成任務，在這種情況下刺激電流引起的差異微乎其微?；蛟S可以進行這樣一種實驗，先讓猴子學習鑒別另一種運動刺激（如一個有朝向的棒）的運動方向，并在它被過度訓練之前進行這種運動光點的測試。這種實驗具有一定的風險，因而并不容易做，但或許值得一試。

　　一種更激烈的反對意見是，雖然皮層MT區(qū)的神經(jīng)元的行為看上去與猴子的鑒別有關聯(lián)，因而也可能與視覺覺知有關，但這并不意味著這些特定的神經(jīng)元就是產(chǎn)生覺知的地方。它們可能通過發(fā)放影響其他的神經(jīng)元（或許是視覺等級的其他部位）。而那些神經(jīng)元才是真正與覺知相關的。

　　要回答這個問題，唯一方法是研究其他皮層區(qū)域。如果我們在其他地方不能發(fā)現(xiàn)具有相似的鑒別能力的神經(jīng)元，則MT區(qū)的神經(jīng)元與覺知相關的可能性便增加了。從長遠考慮，在我們更多地了解全部視覺區(qū)域，特別是它們如何相互連接之前，我們不可能寄希望于能將視覺覺知的區(qū)域限定下來。無論如何，紐瑟姆的一些實驗在這一研究方向上邁出了非常重要的第一步。

　　如果視野中的某些刺激引起有關神經(jīng)元發(fā)放，我們自然會猜測該神經(jīng)元可能是與那些刺激相關的神經(jīng)對應物。不過，正如剛才解釋的那樣，這種結論并非必然。是否有某些更有效的方法可以縮小搜索覺知神經(jīng)元的范圍呢？我們能否找到這樣一種情況，其中視覺輸入保持恒定，而知覺卻在變化？那樣我們便可嘗試去尋找猴子腦中哪些神經(jīng)元的發(fā)放隨輸入的變化；更重要的是，哪些神經(jīng)元是隨知覺而變的。

　　一個顯著的情況是觀察內克立方體（見圖4）。此時圖形保持不變，但當我們把它看作三維時，開始時知覺是一種形式，然后又變成另一種形式，如此下去。目前并不清楚腦中什么部位具有關于三維立方體的知覺。我們應該研究某些容易在猴子視覺系統(tǒng)中定位的情況。

　　一種很值得注意的可行性是基于已知的雙眼競爭現(xiàn)象。當兩只眼睛接收與視野中同一部分有關的不同視覺輸入時，這種情況就會出現(xiàn)。頭部左側的初級視覺系統(tǒng)接收視野中雙眼凝視點右側的輸入信息（右側則與此相反）。如果兩側的輸入不能融合，而是先看到一個輸入，再看到另一個，如此不斷交替，則這兩種互相沖突的輸入稱為是"競爭的"。

　　你可以在舊金山的博覽會看到一個頗具戲劇性的雙眼競爭的例子。它是由薩莉·杜寧（Sal1y Duensing）和鮑勃·米勒（Bob Mlller）設計的。在博覽會的演示中，觀察者把頭放在一個固定的位置上并要保持凝視點不動。通過一面適當放置的鏡子，觀察者的一只眼睛能看到他面前的另一個人的臉，而另一只眼睛看到的則是側面的一個空白的屏幕。如果觀察者在這個屏幕前晃動他的手，則在他的視覺中，臉從原來的位置上被抹掉了！手的運動在視覺上非常顯著，從某種意義上吸引了腦的注意。若不注意的話，是看不見臉的。如果觀察者移動他的眼睛，臉又會重新出現(xiàn)。

　　在某些情況下消失的只是臉的一部分。例如，有時還會留下一只或兩只眼睛。如果觀察者看的是一個人臉上的笑容，此時會出現(xiàn)臉消失了而只留下微笑的情況。由于這個原因，這種效應被稱為"柴郡貓效應"（Cbeshire Cateffect，是以《愛麗絲漫游奇境記》中的貓命名的）。你可以自己用一個簡單的袖珍鏡子做試驗。結果非常有趣。如果被觀察者和觀察者的手后面都是均勻的白色背景的話，實驗效果會更好。

　　到目前為止尚未對猴子進行這種實驗。在麻省理工學院進行過一種簡單得多的實驗。尼科斯·羅格賽西斯（Nikos Logothetis）和杰弗里.薩爾（Jeffrey Schall）訓練獼猴對看到的向上或向下運動的水平光柵作出判斷。為了產(chǎn)生雙眼競爭，向上運動的光柵被投射到猴子的一只眼睛，而向下運動的則投射到另一只眼睛，并使兩個影像在猴子的視野中重疊。結果猴子交替發(fā)出信號表示它看到了向上和向下的運動，這和我們所會作出的反應是一樣的。請注意，到達猴子眼中的運動刺激總是一樣的，而猴子的感受大約每秒鐘改變一次。①

　　皮層MT區(qū)主要檢測運動而對顏色不感興趣。當猴子對運動的感覺有時向上有時向下時，短時間內MT區(qū)的神經(jīng)元的行為是怎樣的呢？回答是，有些神經(jīng)元的發(fā)放與感覺有關，而其余的神經(jīng)元的平均發(fā)放率則相對地保持不變，與猴子當時看到的運動方向無關。（實際數(shù)據(jù)要比這簡單的描述雜亂得多。）

　　這一結果表明，在某一時刻，不可能所有的視皮層神經(jīng)元的發(fā)放都與我們的視覺感受有關。當然，如果有更多這樣的例子，情況就會更好些。遺憾的是，這并不能準確地限定出覺知神經(jīng)元的位置。如同對紐瑟姆的實驗的解釋一樣，真正的關聯(lián)或許是視覺等級系統(tǒng)其他地方的神經(jīng)元的發(fā)放，而它們受到了MT區(qū)的那些神經(jīng)元發(fā)放的影響（至少是部分受影響）。拉馬參準曾經(jīng)提出，這種競爭可能不是一種真實運動的競爭，而是一種形狀的競爭，其真正的位置或許在于視覺等級系統(tǒng)較低的層次，或許是皮層V1區(qū)或V2區(qū)。同樣，即使某些覺知神經(jīng)元確實位于MT區(qū)，目前的結果并不能證實它們是哪些神經(jīng)元。它們在哪些皮層區(qū)呢?哪些類①時間間隔遵從r分布。型的神經(jīng)元趨向于隨知覺而不是視覺輸入而改變呢？正如對紐瑟姆的結果的討論一樣，這里同樣存在著猴子被過度訓練的可能。盡管這種可能性不大，因為訓練對競爭的影響很小，但仍引起憂慮。再說，即使有所保留，這些也是很重要的實驗。進一步的研究將會把我們引向用神經(jīng)術語來解釋視覺覺知。

　　在其他條件下，是否還會出現(xiàn)視覺輸入不變而知覺卻由于某種原因發(fā)生變化的情況呢？當然，有時觀察者會突然"看見"一個原來并未發(fā)現(xiàn)的物體，如圖9中的隱藏著的達爾馬提亞狗一樣。但要在猴子身上進行這種研究并不容易。人們會說："瞧，我現(xiàn)在看見一只狗。但我以前卻沒看見過。"而讓猴子告訴我們這些則困難得多。此外，一旦觀察者從圖中辨認出那只狗，在隨后的實驗中他通常能直接認出它。因而要多次重復同樣的實驗是困難的。而這種重復正是取得科學的可靠結果所必需的。

　　一種可能性就是研究從覺知中逐漸消失的圖像在腦中產(chǎn)生的影響。這些影像是穩(wěn)定在視網(wǎng)膜上的。（回想一下，我們通常通過各種各樣小的眼動來防止這種消退。）初通過在眼球上放置一個小的裝置來將圖像穩(wěn)定在視網(wǎng)膜上，這使眼睛感到很不舒服。它能將選定的光學圖案投射到視網(wǎng)膜上。不管眼睛如何運動，圖案一直保留在視網(wǎng)膜上的同樣位置，因而會逐步褪去。50年代時曾進行過多次這類實驗，但此后，雖然產(chǎn)生穩(wěn)定的影像的裝置更精密也更舒服，但這類實驗似乎卻不再進行了。

　　人們或許認為這種消退過程主要發(fā)生在視網(wǎng)膜，因而對我們來說興趣不大。但看來這不大可能是真的。這些早期的研究表明復雜的圖像并不總是以一個整體消退。一條直線常被作為一個整體，但是構成一個方塊或三角形的幾條邊卻可能獨立地消失。鋸齒形的圖形不如弧形穩(wěn)定。格式塔心理學家所謂的"好的圖形"比"差的圖形"的活動更具整體性。如果有一個圖案是一個大寫字母B，并有粗糙的彎曲線穿過，彎曲線通常比字母日更早褪去。這表明消退主要發(fā)生在腦中，而不是在眼睛里。因此我們值得去做一些嘗試，比如去訓練一只獼猴，使它能在清醒狀態(tài)下用信號表示它所見到的東西。將各種不同的圖案固定在它的視網(wǎng)膜上，觀察當部分影像從覺知中褪去時哪些神經(jīng)元受到了影響。

　　另一種可能性是對拉馬參準的引人注目的實驗報導（見圖19）進行進一步研究。人為地損壞猴子皮層V1區(qū)的一小部分可造成一個局部盲區(qū)（稱為"盲點"）。該實驗涉及到由靜止的兩條未排成一線的平行線段在觸及這個盲區(qū)時產(chǎn)生的表觀運動。如果我們能訓練猴子用信號報告，區(qū)分運動和靜止、對準和錯開、中斷和連續(xù)等各種情況，那么這項研究就有可能在猴子身上進行。據(jù)我所知，迄今為止還沒有人做這種嘗試。

　　已經(jīng)有人在猴子的真正盲點做了一項簡單的實驗。（關于我們盲點的心理學描述，請見第三章。）V1區(qū)有一個區(qū)域與盲點相對應，在這里皮層僅接受來自一只眼睛的直接輸入，而另一只眼的光感受器不能覆蓋視野中的這一部分。（回想一下，腦中一側的V1區(qū)的大部分神經(jīng)元均接受來自雙眼的輸入，雖然它只處理視野對側一半的信息。）人們或許認為育點區(qū)域內的神經(jīng)元僅對來自一只眼的信號有反應。令人吃驚的是，這并非事實。里約熱內盧聯(lián)邦大學的里卡多·伽塔斯（Rlcardo Gattass)和同事們已經(jīng)證實，獼猴的盲點區(qū)中有些神經(jīng)元確實對來自雙眼的輸入有反應。這種令人意想不到的、來自在該區(qū)域是局部上盲的眼的輸入，或許直接或間接地來自鄰近的接受雙眼輸入的皮層組織。不管它來自何處，實驗表明，V1區(qū)盲點上的神經(jīng)元按第三章所述的方式發(fā)放脈沖對訊號作出反應，對外界圖形實現(xiàn)填充。同時，這決定性地否定了丹尼特（Dennett）的觀點（在第四章作過概述）。這樣簡潔的例子卻說明了一個普遍原理：無論何時你清楚地看見視覺場景的某個特征，那么一定有一些神經(jīng)元在發(fā)放，它們的活動顯而易見地象征那個特征。（另一個關于這個原理的例子是第十一章描述的對主觀輪廓的神經(jīng)反應。）

　　與通常的視覺輸入引起的神經(jīng)反應的例子相比，這個特殊的盲點現(xiàn)象沒給我們提供多少關于覺知神經(jīng)元定位的信息。如果它能像早期建議的那樣擴展一下，研究對于不變視覺輸入下的感覺的變化情況（如圖19），那對我們的探索是有所幫助的。

　　另一個途徑是研究在哪些情況下不同的視覺輸入會產(chǎn)生相同的知覺，或者至少是產(chǎn)生了這種知覺的某些組成單元。一個例子是索爾克研究所的湯姆·奧爾布萊特（Tom Albright）和合作者在獼猴皮層MT區(qū)做的實驗。結果表明，即使所研究的運動物體有相當大的差異，MT區(qū)的某些神經(jīng)元的發(fā)放也具有非常一致的特性。比如，一塊波紋穿過視野運動，它們在MT區(qū)引起某些神經(jīng)元的發(fā)放，與一根直棒在相同位置朝相同方向運動的效果大致相同。盡管圖案不同，但它們的運動卻很相似。（他們把這稱為"形狀一線索不變性"。）

　　到目前為止他們尚未證實這種神經(jīng)元在類型、定位或發(fā)放行為上是否存在特別之處。如果它們是覺知神經(jīng)元，我們也許希望，不管輸入信號是什么，它們的發(fā)放（或是其中某些特性）總與視覺知覺相關。

　　由于至今證據(jù)仍不充分，因而有理由提出這樣一個問題：人們能否精確地研究在動物警覺及處于無意識狀態(tài)下同一個神經(jīng)元的行為呢？由于技術上的原因，當動物被麻醉而處于無意識狀態(tài)時做這樣的實驗是很困難的。不過有實驗比較貓在警覺狀態(tài)和慢波睡眠的情況。①

　　1981年神經(jīng)科學家瑪格麗特·利文斯通（Margaret Livingstone)和戴維。休伯發(fā)表了這樣一個實驗。他們研究的神經(jīng)元大多在皮層V1區(qū)。②動物的眼睛是睜開的，因而即便在慢波睡眠時V1區(qū)的神經(jīng)元也對放置在動物面前的屏上由計算機產(chǎn)生的視覺信號作出反應。當他們記錄到某個特定神經(jīng)元的反應時，他們把動物喚醒，并用它剛看到的同樣刺激再次測試。

　　當動物清醒時，他們研究的每個神經(jīng)元的反應形式與睡眠時大致相同，也就是說，如果它對視野中某個位置的具有一定朝向的直線敏感，那么無論動物是處于清醒狀態(tài)還是睡眠狀態(tài)，它的最佳刺激都是一樣的，只是清醒時通常信噪比要好一些。①不管怎樣，有相當數(shù)目的細胞的發(fā)放率在動物清醒后比睡眠時要高?；蛟S這沒什么可驚訝的，而令人感興趣的結果是，皮層較低層次（第5、6層）的反應的改變比高層更為顯著。

　　他們使用一種化學物質（有放射性的2-脫氧葡萄糖）來證實這個一般性結果。這種物質可以顯示在這些皮層層次由視覺刺激產(chǎn)生的平均行為。這些行為是在大約半小時內的平均結果。一種情況下動物處于清醒狀態(tài)，而在動物睡眠時則使用一種不同的放射性同位素作為對比。結果大致是相同的。當動物有意識時，皮層較低層次的行為有顯著改變，而較高層次的變化卻很小。

　　這促使人們得出這樣一個廣泛的推論，它遠超過目前的證據(jù)。這就是，皮層較高層次的活動主要是無意識的，而至少有部分低層神經(jīng)元與意識有關。我必須承認我過分地喜愛這個假設。如果確實如此的話，那將會是十分美妙的。但我不能全身心地接受它，或許有其他原因使得慢波睡眠時較低層次的活動變弱。

　　通過研究注意機制，我們能夠得到對有關覺知的任何知識嗎？關于注意的神經(jīng)機制的實驗研究已經(jīng)進行了一段時間。一些實驗是在清醒的猴子身上做的。他們記錄了當猴子在完成特定視覺任務時腦多個部位神經(jīng)元的發(fā)放，也有一些實驗對人使用如第八章　所描述的PET掃描。我不打算重復所有這些實驗；相反地，我將只簡述其中一個實驗及其結果。

　　馬里蘭州貝塞斯塔（Bethesda）的國立精神衛(wèi)生研究所的羅伯特·德西蒙（Robert Desimone）和同事們曾經(jīng)訓練猴子凝視視覺顯示一側的一個點并（目不轉睛地）注意該顯示的某個特征卜。隨后閃現(xiàn)各種信號。實驗者研究了在皮層V4區(qū)的一個特定神經(jīng)元對該位置上的視覺顯示的響應，V4區(qū)的神經(jīng)元對顏色更敏感。假設研究的神經(jīng)元對具有一定朝向的紅色棒有反應，而綠色的棒對它沒有影響。（當然，此時V4區(qū)中未被研究的其他神經(jīng)元，有些也會對綠色棒而不是紅色棒有反應。）每次顯示均包括兩種顏色棒，一根紅色的（對該神經(jīng)元為有效刺激），而另一根為綠色（無效刺激）。二者均在神經(jīng)元的感受野內。當猴子注意紅色棒占據(jù)的位置時，神經(jīng)元的發(fā)放與猴子不注意時相同，或者更高些。①然而，在那些猴子注意綠色棒的實驗中，這個對紅色敏感的神經(jīng)元的發(fā)放降低了。因此，注意不僅僅是個心理學的概念。它的影響可以在神經(jīng)元水平上觀察到。當猴子注意某處時，對被注意刺激敏感的神經(jīng)元發(fā)放會增強，而當猴子注意其他位置時，盡管眼睛的位置以及輸入的視覺信息與上次完全相同，那個神經(jīng)元的發(fā)放也會減弱。

　　他們這樣描述所得的結果：

　　V4區(qū)的神經(jīng)元……具有如此大的感受野，以致許多刺激都落入其中。人們也許期望這樣的細胞的行為就反映了其感受野內所有刺激的特征。然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當猴子將其注意局限在一個V4區(qū)……細胞的感受野的一個位置時，該細胞的反應首先由被注意位置上的刺激決定，就好像感受野圍繞著注意到的刺激漸漸"收縮"一樣。

　　由于理解它們并不容易，我就不詳細描述他們的結果了。他們指出，關于注意的探照燈的簡單理論似乎并不正確。要解釋它們需要更復雜的機制，而這種機制尚未建立。丘腦是否參與了注意呢？作為"皮層的入口"，丘腦具有許多相當不同的區(qū)域，其中有些與視覺有關。從眼睛到皮層的主要通路需要經(jīng)過側膝體（the Laterai Genicu1ate Nucleus，縮寫為LGN）。側膝體是丘腦的一部分（見第十章　的描述）。（靈長類）其他丘腦視覺區(qū)位于稱為"丘腦后結節(jié)"的區(qū)域。①它是一個大的丘腦核，比側膝體顯然要大得多。

　　貝塞斯塔的國立眼科研究所的戴維·李·羅賓遜（David Lee Robinson）和同事們在猴子的丘腦后結節(jié)的一部分做了大量實驗?？磥?，引起丘腦后結節(jié)反應的特征依賴于它們來自視皮層的輸入。而不是來自上丘。②

　　如果通過化學手段使丘腦后結節(jié)的一小塊區(qū)域的抑制增強，猴子轉移注意會更困難；相反，降低抑制將使轉移變得容易。其他人進行的一些實驗表明，丘腦后結節(jié)扮演的角色是抑制來自無關事件的輸入。對三名丘腦損傷患者的研究表明他們形成注意有一定困難。對正常人的PET掃描顯示，當視覺任務分散注意力時，丘腦后結節(jié)的活動增強。這些干擾物使得被試用更多的注意來完成任務。所有這些結果（綜述文章見參考文獻13）有力地表明丘腦的這些部分與在視覺注意的多個方面密切相關。①

　　這里尚有廣闊的領域可以從事進一步的工作。需要進一步更細致地研究上面提到的每個丘腦后結節(jié)區(qū)的準確連接。比如說，幾個視網(wǎng)膜區(qū)域對應區(qū)的連接方式有何不同？我們能否更準確地了解丘腦后結節(jié)的每個特定部位如何影響注意，以及它如何與和它相關的各個皮層區(qū)域的神經(jīng)元相互作用呢？進一步的實驗工作應當能回答這些問題。（我在第十六章對關于丘腦后結節(jié)不同區(qū)域的一些推測性想法進行了討論。）

　　我們從對丘腦的研究中得到了多少關于視覺覺知的神經(jīng)機制的知識呢？既然注意對覺知是重要的，忽略它將是愚蠢的。為了揭示視覺的奧秘，我們不僅需要了解新皮層如何工作，而且還需要了解側膝體和丘腦后結節(jié)。

　　有關的實驗能否在人而不是猴子上做呢？這種實驗的優(yōu)點在于被試者可以口頭報告他們的體驗，而猴子則做不到。然而，出于倫理學原因，不太可能將電極插入一個人的腦中，不過有時為了醫(yī)學治療必須這樣做，從頭顱外面研究腦波也是可能的，但這些結果通常更難以解釋。

　　這個方法最初是由在加利福尼亞州立大學舊金山分校工作的本杰明.里貝特（nenjamin Libet）開展的。他喜歡在人體上做實驗，因為他有理由相信別人是有意識的。（他對猴子是否也有意識則并不那么有信心。）在過去，不僅僅是心理學家和神經(jīng)科學家，還包括職業(yè)醫(yī)生，都對關于意識的任何實驗工作持嚴肅的懷疑態(tài)度。對于外科醫(yī)生和麻醉師而言，他們幾乎唯一的興趣是如何在手術過程中對病人麻醉，以使他察覺不出所發(fā)生的事情。這樣做，部分是為了減輕病人的痛苦，部分是為了防止病人控告他們。（里貝特告訴我，在他獲得終身教授職位以前，他很明智地不在清醒的人身上做意識實驗。）

　　里貝特的主要工作涉及自發(fā)運動前的某些腦波，以及腦中這些事件與被試者出現(xiàn)試圖或希望運動的覺知出現(xiàn)的時間有怎樣的關系。①他的結果表明，對于這種形式的有意識的覺知，必定存在某個最短時間（大約100毫秒左右）的神經(jīng)活動。這個時間的精確值或許依賴于信號的強度以及環(huán)境。

　　他的其他一些更新的工作是關于刺激丘腦的一部分——腹基復合體的效果。腹基復合體主要與觸覺和痛覺等感覺有關，這種實驗是在一些病人身上做的，在丘腦的這一部分安插電極可以減輕他們難以控制的疼痛。雖然這些實驗并不涉及視覺，但可能與盲視（如第十二章　所討論的）的解釋有關。因此我將對它們進行描述。

　　被試者的丘腦接受了一定數(shù)量的刺激。然后，他（或她）需要判斷刺激在何時出現(xiàn)（如果必要的話可以猜）。更精確他說，判斷刺激是出現(xiàn)在一種特殊的光點亮的1秒時間內，還是隨后另一種不同的光點亮的1秒以內。被試者按下提供的兩個按鈕中的一個來表明他的選擇。如果他不知道刺激何時出現(xiàn)，他就必須猜測，因而平均來說有50％的正確性，當刺激及反應結束以后，他需要按下三個按鈕中的一個來表示他是否曾經(jīng)察覺到刺激。如果被試者在通常的位置上曾察覺到刺激，即便非常短暫，他也應按第一個按鈕。如果他無法確定，或者認為他可能感受到什么，就按第二個按鈕。如果他只是覺得什么也沒感覺到，則按第三個鈕。

　　里貝特及同事們設計的實驗十分復雜，因而我將只敘述其大致結果。刺激是由每秒72次的電脈沖組成；在不同次實驗中會傳遞不同數(shù)目的脈沖，其幅度保持不變。結果表明，即便脈沖序列過于短暫而不足以引起覺知，被試者的成績也比隨機選擇要好。而要察覺刺激（即便這種覺知有不確定性）需要相當長時間的序列。

　　里貝特和同事們解釋說，這暗示著形成覺知需要一定時間的脈沖刺激，遺憾的是，在這些實驗中他們并沒有系統(tǒng)地改變刺激的強度。但這些及較早的工作已表明，提高一個固定時程的序列的強度可以改變被試者的反應，即從無覺知狀態(tài)到有覺知狀態(tài)。簡而言之，在軀體感覺系統(tǒng)中，一個弱的或短暫的信號能影響行為但不引起覺知，而較強或較長時間的同樣形式的刺激則能使覺知出現(xiàn)。由較強或較長時間刺激引起的精確的神經(jīng)行為尚有待確定。

　　這一結果意味著，當試圖解釋盲視時，我們不能忽視一種類似的解釋，即，從側膝體到諸如V4區(qū)的通路太弱，不足以產(chǎn)生視覺覺知，但足以對人的行為產(chǎn)生影響。

　　雖然本章描述的實驗尚不能得出任何關于視覺覺知的精確的神經(jīng)關聯(lián)的強有力的結論，但它們確實表明通過實驗途徑來研究意識是可能的。只要我們熱情而執(zhí)著地追求，這樣的實驗最終一定能導致問題的解決。

　　另一個平行的途徑是試圖猜測答案的一般本質，并把它僅僅作為進一步實驗的指導。沒有這種指導，實驗便無法進行，其中一些猜測性的觀點將在下一章　概述。它們至今尚未形成一個和諧的觀點集合，而更像是嘗試性建議的大雜燴。不過我們將看到，它們當中的一些可以合理地組織在一起。

　?、龠@樣一條曲線稱為"心理測量曲線"。

　　①在快速眼動（REM）睡眠上，腦波與清醒時很相似，表明這時腦至少是部分有意識的，如同我們做夢時好像是有意識的。而慢波睡眠（非快速眼動）的腦波與警覺時相差很大，此時很少做夢。因而有理由假設慢波睡眠時我們通常是無意識的。

　　②他們也測試了一些側膝體的神經(jīng)元。

　?、偌矗窠?jīng)元對刺激的發(fā)放卒與背景發(fā)放率之比更高。

　　①如果任務是簡單的，那么發(fā)放大致相同。如果顏色的鑒別變得更為困難，注意會提高發(fā)放率。

　　①丘腦后結節(jié)包括三個主要部分和一個較小的部分。其中兩部分前區(qū)和側區(qū)是與視網(wǎng)膜區(qū)域相對應的，每個均有一個或更多的關于視野的投射。它們與大多數(shù)初級視覺區(qū)域有雙向連接，并接受來自上丘的很強的、非雙向連接。第三部分稱為中丘腦后結節(jié)，并不具有與視網(wǎng)膜區(qū)域的對應，而主要與頂葉及額葉有雙向連接。它可能對其他感覺反應，而不僅僅是視覺它可能更多參與認知過程，而很少參與形成生動的視覺覺知。

　　②回想一下，上丘與眼動控制有密切聯(lián)系，而眼動控制是視覺注意的另一種形式。另一方面，從上丘到丘腦后結節(jié)的輸入，看來更多的與視野不同部位中顯著特征有關。

　　①安德森（Jim Anderson）和范·埃森（Davidvan Essen）也提出了這種觀點，作為他們的移動回路理論的一部分。

　?、儆捎趦蓚€原因我將不描述這些實驗：它們并不直接與視覺系統(tǒng)有關而這是我涉及的主要方面，而且很難解釋并引起了爭論。這樣，如果要全面討論它們，要用一定的篇幅來描述。這作為一個旁證來說大長了。它們更多的與自由意志問題有關，將在跋中作簡要討論。

　　"無論何時我寧愿犯一個前進中的錯誤，只要它充滿不斷自我改正的種子。而你就抱看你的僵化的真理去吧！"

——維弗雷多·帕雷托（Vilfredo Pareto)①

　　在一個指定時刻，某些神經(jīng)元的發(fā)放與視覺感知的某些特性有關聯(lián)。到此為止所概述的實驗將有助于我們去識別這些神經(jīng)元。在猴子腦的一側的視覺皮層區(qū)域大約有五億個神經(jīng)元。是否存在一些線索能將我們引向所尋找的神經(jīng)元呢？

　　存在這樣一種可能性，即雖然在任何特定時刻這些神經(jīng)元中只有一小部分會成為覺知神經(jīng)元，但它們全都具有扮演這一角色的潛力。從雙眼競爭時神經(jīng)元的行為來看這似乎不大可能（見上一章的討論）。不過也有可能有些非覺知神經(jīng)元卻在某些場合起這種作用。更為可能的是存在若干種形式各異的視覺覺知，對應于簡單特征的覺知可能十分短暫，而生動的視覺覺知則維持時間更長一些；或許還有一種更深層的形式，它確實是與視覺有關的，但并不與好像出現(xiàn)在腦中的視覺"影像"相對應。我在概述戴維·馬爾的觀點（見第六章）和杰肯道夫的觀點（見第十四章）時已經(jīng)涉及這個問題。為了把問題簡化，讓我們把話題集中到生動的視覺覺知上（此時杰肯道夫的觀點大致等同于馬爾的2．5維圖）。

　　我們的視覺世界的內部圖像有一個顯著的特征，那就是它組織得相當好，心理學家會很樂意向我們展示它并不像我們常常想像的那樣有規(guī)律——即，我們對相對大小和距離的判斷并不總像工程師的圖紙那樣精確。但在一般情況下我們觀察周圍環(huán)境的時候很少會把它們弄混。真實的外部世界永遠存在于那里，這是事實，因而腦可以利用這一點來檢驗它可能做出的任何暫時的判斷。但是，即便如此，當我們的腦產(chǎn)生一個關于眼前的視覺世界的符號表象時，該表象在空間上仍組織得非常好。

　　如果視覺等級所有層次上的神經(jīng)元都對它們所響應的特征在視野中的精確位置十分敏感的話，這就不會讓人感到十分驚訝了。但我們已經(jīng)看到這并非事實。有的神經(jīng)元對復雜物體（如一張臉）的反應特別好，而不管這張臉是直接位于動物的凝視中心，還是稍微偏向一側，甚至比正常的正上方位置更偏一些，該神經(jīng)元的反應都幾乎一樣好。這是合理的。對于所有的高層次特征，幾乎不可能在每個可能的位置上都有一個獨立的神經(jīng)元與之相對應。不可能有足夠多的神經(jīng)元來完成這個任務。

　　另一方面，V1區(qū)的神經(jīng)元，確實對有關特征（諸如朝向、運動、顏色、視差等）在視野中的準確位置敏感。它們之所以能做到這一點，是因為那些特征相對簡單且固定不變。同時，這也得益于V1區(qū)中處理出現(xiàn)在凝視中心附近的特征的神經(jīng)元特別多。

　　在1974年，心理學家彼得·米爾納（Peter Milner）發(fā)表了一篇頗具洞察力的文章(1)。在文章中他主張，基于上述原因，初級視皮層（如vi區(qū)）也像高層視皮層一樣被緊密包括于視覺覺知中。他猜測，其實現(xiàn)機制可能涉及了從視覺等級高層的神經(jīng)元向低層的大量反饋。目前尚不清楚這些反饋的確切功能。由于它們是皮層之間的連接，它們都來自那些傳遞興奮性的神經(jīng)元。關鍵問題是它們的強度有多大。對此見解各異。有一種可能是，雖然這些反饋足以調節(jié)由其他輸入引起的任何發(fā)放，但通常僅靠它們的強度尚不能使細胞快速發(fā)放。這可能意味著其作用對于后續(xù)的幾個階段來說大弱，不足以產(chǎn)生影響，如果區(qū)域C反向投射到區(qū)域B，而B同樣也反向投射到區(qū)域A,人們就可能懷疑，除非從C有直接的反饋到A,否則在C發(fā)生的事件能否間接地通過B而對A產(chǎn)生足夠的影響。我們將此圖解為：

　　A<————————B〈——————————C

　?。▋H顯示回傳通路）。C能影響A嗎？或許我們需要一條附加的通路（顯示在另外那兩條通路的上方）來做到這一點？

　　↙……………<………………↖

　　↓↑

　　A〈——————————B<——————————C

　　因此我們會問，猴子腦中的哪些皮層區(qū)域直接反向投射到了V1區(qū)？

　　參照圖52的連接示意圖我們可以看到，幾乎所有不高于V4和MT層次的視覺區(qū)域確實有直接返回v1的連接，而大多數(shù)等級上更高層次的區(qū)域則沒有這種連接。這是否意味著僅僅是圖52中較低部分的神經(jīng)元直接與生動的視覺覺知有關呢？

　　由于皮層V2區(qū)也很大，并具有完全的視網(wǎng)膜區(qū)域對應，作為一種替代，或許我們只需考慮那些向Vl或V2有反向投射的區(qū)域。這將涉及更多的皮層區(qū)域，但不包括顳下區(qū)域（那些名字以IT開始的區(qū)域）。

　　我相信這些觀點會包含一定的真實性，但其論據(jù)是站不住腳的，無法作為引導我們探索的依據(jù)。它有所暗示，但并不令人信服。此外，更新的工作表明向回投射到V1區(qū)的皮層區(qū)域比最初想像的要多。此時最好是在探索問題的過程中暫且將此事記在心里，但并不過多地相信它。在這一階段，最重要的是更多地去了解關于這些眾多的皮層反饋的解剖學和行為學。

　　另一種可行的策略是研究在某種意義上覺知是否需要腦與自身的通訊的參與。用神經(jīng)學的術語說，這或許意味著像杰拉爾德·埃德爾曼（Gerald Edelman）曾經(jīng)提出的那樣，經(jīng)過一步或多步之后能回到出發(fā)點的再進入通路是必不可少的。然而問題是很難發(fā)現(xiàn)一條通路不是再進入的。從該判斷規(guī)則來看，海馬是意識的確切位置（由于它的大部分輸入來自內嗅皮層，而它的大部分輸出回到那里，故是屬于再進入的），但事實并非如此。這個反面的結果表明，我們必須小心地使用再進入規(guī)則。

　　再進入通路最簡單的形式也許就出現(xiàn)在僅僅兩個皮層區(qū)域之間。例如，區(qū)域A投射到區(qū)域B,而B也投射到A;但通常這種情況總會出現(xiàn)，它并不能給我們更多的幫助。我們能否將再進入的觀點更加精確，并使之更加有用呢？

　　回憶一下，對于許多皮層區(qū)域，如果區(qū)域A投射到B的第4層，那么B并不投射到A的第4層。反向投射避開了那一層。我們可以用符號表示為：

　　<——————-

　　AB

　　————>

　　其中實線箭頭表示"進入第4層"。這表明我們只需在少得多的情況下尋找兩個彼此投射到第4層的皮層區(qū)域，用上面的約定即是

　　<————-

　　AB

　　————->

　　在圖52的等級中，同層次上的皮層區(qū)域之間存在這種情況，但不總是如此。MT、V4和V4t就是明顯的例子。

　　這個觀點對我很有吸引力。很容易得到一些理論上的論據(jù)，使它具有一定的學術地位。遺憾的是，這種所謂的第4層的精細的神經(jīng)相互連接細節(jié)尚未得到仔細研究。這種觀點確實值得關注。

　　讓我們來嘗試一種相當不同的途徑。到目前為止我們主要在談論皮層區(qū)域。我們能否更進一步，試著猜測一下皮層的哪些層可能參與了表征覺知呢？或者更進一步，在這幾層中哪些類型的神經(jīng)元可能參與了呢？現(xiàn)在我們確實有了為數(shù)不多的零散的證據(jù)。

　　有一類引人注意的皮層神經(jīng)元，它們是第5層的一些錐體細胞。它們是投射到皮層系統(tǒng)之外的唯一的神經(jīng)元（我指的皮層系統(tǒng)是大腦皮層及丘腦、屏狀核等與此緊密相關的區(qū)域）?？赡苡腥藸庌q道，在腦中，從某一部分傳到其他部分的應當是神經(jīng)計算的結果。我已經(jīng)說過，視覺覺知可能就對應于這些結果的一個子集。這使人們對這些特殊的錐體細胞感到好奇，它們還有其他不尋常的特性嗎？（歸根結底，科學家所謂的"證明"就是在對一個物體或概念的許多顯然不同的方面終究達成一致。）事實上，其中一些神經(jīng)無能以一種特殊的形式發(fā)放。許多神經(jīng)科學家發(fā)現(xiàn)這種神經(jīng)元①趨向于"成簇"發(fā)放。他們將電流注入皮層切片上的許多不同的單個神經(jīng)元中，發(fā)現(xiàn)其發(fā)放模式有三種類型。第一種對應于抑制性神經(jīng)元，第二種是大多數(shù)錐體細胞，但第三種神經(jīng)元看來大部分是第5層較大的錐體細胞，它們在這種環(huán)境傾向于成簇發(fā)放。這些細胞的頂樹突延伸到皮層的頂層（第1層），在那里它們可能接受前面提到的反向投射的輸入。

　　所有這些證據(jù)相當粗糙，仍使人不禁懷疑這些第5層的錐體細胞是否與覺知密切相關。即使第5層的錐體細胞確實表達了皮層計算的"結果"，也不能由此得出在各個皮層區(qū)域上所有這樣的神經(jīng)元發(fā)放時就產(chǎn)生了某種形式的覺知。形成覺知或許還需要其他一些機制，比如說，某些特殊的短時記憶形式，如本章后面討論的回響回路。

　　雖然這些觀點還只是推測，它確實勾畫出了一種重要性，即當一個神經(jīng)科學家報告某些實驗結果時，他應當知道他所記錄的神經(jīng)元是在哪一層，如果可能的話，還應知道它是哪種類型的神經(jīng)元。在研究警覺的動物時，這通常會有技術上的困難，盡管更加精心設計的新方法能使之變得容易些。

　　更為一般的觀點認為我們應更為密切地注意皮層的各個層次。雖然一個神經(jīng)元的樹突和軸突經(jīng)常延伸到幾個層，但細胞體位于哪一層也許在正常胚胎發(fā)育過程中是由遺傳確定的。（與之相反，神經(jīng)元的連接細節(jié)則主要受它的經(jīng)歷影響。）如果確實存在某些特殊類型的皮層神經(jīng)元，其發(fā)放與我們所看見的相關，那么我們可以期望這些神經(jīng)元的細胞體僅僅位于一個或少數(shù)幾個皮層層次或亞層中。

　　腦試圖理解進入到眼睛的信息，并以一種緊湊的、組織良好的方式來表達它，其結果就是視覺覺知。但除非它對生物體真的有用，否則沒必要這樣做。可能有幾處不同的區(qū)域需要它。這些信息在腦中被送到哪些部位呢？兩個明顯的部位是海馬系統(tǒng)（包括事件記憶的臨時貯存或編碼）和運動系統(tǒng)（特別是它的較高的規(guī)劃層次）。我們能否從這兩個目的地跟蹤回傳連接來確定皮層上視覺覺知的位置呢？

　　遺憾的是，目前這種方法帶來的困難比它所解決的更多。視覺覺知很可能與其他感覺（如聽覺和觸覺）的信息在某個階段結合。當你喝一杯咖啡胼，你能感覺杯子的外觀及用手摸的感覺，還有咖啡的氣味和味道。高級視覺區(qū)域確實投射到多重感覺的皮層區(qū)。目前尚不清楚的是，2.5維略圖的生動的表面視覺覺知，以及三維模型的不那么形象化的信息，哪一個與送到海馬及運動系統(tǒng)的視覺覺知的類型關系更密切。或許二者均是需要的。

　　目前對皮層視覺區(qū)、多重感覺區(qū)與海馬結構之間的解剖學連接已經(jīng)了解很透徹了（見圖52）。它們清楚地表明，視覺區(qū)中如V4和MT區(qū)以及顳下皮層，并不直接投射到海馬。視覺信息必須通過其他皮層區(qū)才能到達那里。遺憾的是，當前我們關于這些區(qū)域神經(jīng)元的行為的了解還相當膚淺，還需要作進一步研究。

　　目前對到運動皮層的通路已開展了一些研究，但仍有待深入。此外，還有其他路徑更為間接地到達運動皮層。從皮層有大量通路到紋狀體，有趣的是這些連結也來自第5層的一些錐體細胞。信息從那里傳向丘腦的一部分，再傳到皮層的多個運動和前運動區(qū)。還有一個通路從皮層到小腦，然后返回到丘腦，再到皮層。這些通路中的一些或許參與了"無意識的"、相當機械的活動。如果我們希望了解各種形式的視覺以及其他感官的覺知，還需要更多地通過實驗對腦的這些部位進行研究。

　　覺知神經(jīng)元的發(fā)放常常可能就是有關的神經(jīng)網(wǎng)絡決策而得的結果，這是它的特點之一。做出公正的妥協(xié)是個線性過程，而做出一個敏銳的決策則是高度非線性的。比如說，選舉美國總統(tǒng)是一個非線性過程，而按比例選代表則更接近于線性，至少在每個人投完選票以后是這樣。神經(jīng)元及經(jīng)擴展而形成的神經(jīng)網(wǎng)絡，其行為是高度非線性的，原則上這是沒有困難的。

　　對于神經(jīng)元而言，這個機制很可能像總統(tǒng)選舉那樣是勝者為王過程——即有許多神經(jīng)元相互競爭，但僅有一個（或極少數(shù)）能獲勝，這就是意味著它的發(fā)放更為劇烈，或以某些特殊形式發(fā)放，同時其他所有神經(jīng)元則被迫發(fā)放更慢，或者根本不發(fā)放。

　　這在人工神經(jīng)網(wǎng)絡中是很容易實現(xiàn)的，只需使每個神經(jīng)元具有興奮性輸出，同時抑制其他所有競爭者即可。活動最強的神經(jīng)元有希望壓制所有的對手（就像在選舉中那樣?。┑珜τ谡鎸嵣窠?jīng)元而言就不那么簡單，因為大多數(shù)情況下單個神經(jīng)元的輸出只能是興奮性的或抑制性的，而不能二者兼有。有許多種策略可能避開這個困難，比如，使得所有興奮性神經(jīng)元刺激一個抑制性神經(jīng)元，而后者反過來又抑制所有的興奮性神經(jīng)元，那么對平均抑制優(yōu)勢最大的那個神經(jīng)元則有可能成為勝者。設計一個能令人滿意地執(zhí)行勝者為王操作的神經(jīng)網(wǎng)絡需要一定技巧，但確實是可以做到的，特別是如果允許有不止一個獲勝者的話。

　　似乎沒理由認為自然界不曾進化出這種機制。問題在于如何發(fā)現(xiàn)在腦中正在進行這種操作的準確位置。到目前為止我們對皮層內部及附近的高度復雜的局域回路的了解還不夠，不能有很大幫助。當然隨著我們的知識的增加這將有所改變。人們也許會發(fā)現(xiàn)皮層內的神經(jīng)相互作用十分復雜，以致其中不包含簡單的機制。但也可能這種關鍵過程使用了一些特殊的神經(jīng)策略，我們所能做到的只有密切注視種種有希望的跡象。覺知并不總要求在兩個或多個選擇中作出決定（如同看內克（Necker）立方體），這便問題變得復雜化。在其他情況下，在不同來源的信息間達成妥協(xié)或許更為有效，例如利用不同的深度線索判斷視野中一個物體的距離。反之，在判斷一個物體是否在另一個物體的前面并部分遮擋了它時，決策是必不可少的。

　　迄今為止我們尋找覺知神經(jīng)元可依賴的線索相當少，雖然它也指出了一些有希望的方向。我們是否還有更多可循的途徑呢？研究短時記憶的神經(jīng)機制能否使我們獲得關于視覺覺知的一些有用的東西呢？事實上似乎可以肯定沒有短時記憶我們便不會有意識，但它應該短到何種程度，它的神經(jīng)機制又是什么呢？

　　回想一下，記憶有兩種主要類型。當你主動回憶某件事情時，必定在你的腦中某些地方有神經(jīng)元發(fā)放來表達這個記憶。然而。你能記憶許多事情，諸如自由女神像，或是你的生日，但在某一時刻你并不在回憶它們，一般情況下，這種潛在的記憶并不需要相關的神經(jīng)發(fā)放。在貯存記憶時，許多突觸連接的強度（以及其他參數(shù)）被改變了，使得在給定合適的線索后，所需要的神經(jīng)活動能被重新生成。這樣記憶就貯存在腦中了。

　　活動回憶和潛在記憶，（這兩種記憶形式中）哪一種參與了我們所感興趣的極短時記憶呢？比較可能的是活動形式的記憶，即，你對一個目標或一個事件的立刻的記憶很可能是以神經(jīng)的主動發(fā)放為基礎的。這又是怎樣發(fā)生的呢？我認為至少有兩種可能的方式。

　　由于神經(jīng)元具有的某些內在特性，如它的許多離子通道的特點，一旦它被激發(fā)之后，可能會持續(xù)發(fā)放。這種發(fā)放會持續(xù)一段時間后消退，或者該神經(jīng)元在接受到某些使它停止發(fā)放的外界信號之前一直發(fā)放。而第二種機制則有很大差別，它不僅涉及神經(jīng)元本身，還與其他神經(jīng)元的連接方式有關?？赡艽嬖谝恍?/span>"回響回路"，即由神經(jīng)元組成的一個閉環(huán)，環(huán)上的每個神經(jīng)無要使下一個神經(jīng)元興奮，并保持這種活動性不斷地循環(huán)。這兩種機制都可能出現(xiàn)，它們并不互相排斥。

　　此外，是否可能具有某些潛在形式的短時記憶呢？這將意味著參與的神經(jīng)元開始受到刺激而發(fā)放，繼而停止發(fā)放：但如果有一個足夠強的線索喚醒潛在記憶而成為活動記憶，這些神經(jīng)元會迅速再度開始發(fā)放。但是，除非第一輪的發(fā)放在系統(tǒng)中留下了某些痕跡，否則這又怎能發(fā)生呢？或許，有關的突觸強度（或其他神經(jīng)元參數(shù)）能瞬間改變，可以在短時間內體現(xiàn)這種短暫的潛在記憶？事實上，是否有實驗證據(jù)表明存在這種突觸的瞬間改變呢？附帶提一下，克里斯托夫·馮·德·馬爾斯博格（Cristophvonder Malsburg）在前面提到的一篇相當難以理解的理論文章中曾提出這種變化。

　　克里斯托夫有所不知，此前已有一些關于瞬間突觸改變的實驗證據(jù)。它們最早是在50年代被發(fā)現(xiàn)的，位于神經(jīng)和肌肉結合的地方(即激發(fā)肌肉的神經(jīng)與該肌肉接觸的地方），離腦很遠。不久以后，在海馬也發(fā)現(xiàn)了類似的瞬間突觸改變（綜述見參考文獻6）。當軸突脈沖到達一個突觸時，它幾乎同時改變了該突觸，以使該突觸強度增加。一個快速脈沖序列可產(chǎn)生一個較大的增長。這種突觸強度的增加隨后以一種復雜的方式衰減，有些較快，約50毫秒；而慢者衰減時間在幾分之一秒到一分鐘左右。這正是短時記憶所涉及的時間。還有一些證據(jù)預示這也出現(xiàn)在新皮層的突觸上?？磥磉@主要是由突觸的輸入一側（突觸前側）的改變引起的，并可能牽涉到附近的鈣離子，以及突觸結合處附近的突觸囊泡的運動。①無論是何原因，幾乎可以肯定它是存在的。其大小是可察覺到的。

　　遺憾的是，現(xiàn)在關于這些瞬間改變的工作極少，這主要是由于突觸強度的長時程改變（一個當前很熱門的話題）更容易研究。大多數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡的理論工作也沒有考慮這種情況。因此我們處于很奇怪的境地：一種對意識（特別是視覺覺知）可能是十分重要的現(xiàn)象，同時被實驗學家和理論學者忽略了。

　　或許這種突觸權重的瞬間改變對短暫維持回響回路也是重要的。有關突觸強度的增加有助于回路保持其回響發(fā)放。

　　如何防止這種持續(xù)的發(fā)放過度傳播井影響其他回路，這個問題更困難。腦中有大量的復雜回路，因此如果回響回路確實存在的話，要限定它的準確位置幾乎是不可能的。這種類型的回響（與活動的短時記憶有關）是否可能僅出現(xiàn)在一個或少數(shù)特殊的位置呢？是否有跡象表明這種回路在構建時與附近具有相同形式的回路多少有些隔離，從而使記憶不會以一種無控制的方式傳播呢？

　　有一條回路被認為可能參與了極短時記憶。它從丘腦投射到皮層第6層的一類錐體細胞，而這些細胞又有信號返回丘腦的同樣部位。這些丘腦神經(jīng)元和皮層神經(jīng)元都只有極少的向側邊伸展的軸突側枝，這樣它們可能極少與其近鄰有相互作用。這使它們具有剛才提到的部分隔離性質。

　　對通路的研究主要集中在皮層V1區(qū)及其到側膝體的連接。其中從側膝體到第6層的錐體細胞的前向通路，看上去很弱?；貍魍窂牡?/span>6層到側膝體，具有極大量的軸突，可能是從側膝體到第4層這一主要的前向連接的5至10倍。這本身很令人吃驚，特別是很難發(fā)現(xiàn)它們具有什么功能。然而，有關這一通路的大多數(shù)實驗是在動物被麻醉情況下進行的；此時極短時記憶可能很弱甚至不存在，因而動物是無意識的。利文斯通和休伯在數(shù)頁前提到的文章中，指出他們發(fā)現(xiàn)側膝體神經(jīng)元的活動在慢波睡眠時降低了。這可能產(chǎn)生影響。雖然信號能從側膝體傳到皮層V1區(qū)（如他們發(fā)現(xiàn)的那樣），但這些信號不夠大，無法維持任何回響活動。現(xiàn)在已經(jīng)知道有來自腦干的通路可以在慢波睡眠期改變側膝體的活動（同時，通過延伸也可改變丘腦其他部分的活動）。

　　那么可以假設這些第6層的神經(jīng)元與意識的一個關鍵因素——維持體現(xiàn)極短胼記憶的回響回路——緊密相關。這與早期的一般觀點是一致的，即主要是皮層較低層次的活動一般與意識有關，特別是與視覺覺知有關。

　　是否可能存在與所有皮層區(qū)域關聯(lián)的這種回響回路呢？換句話說，是否所有的皮層區(qū)域都在第6層具有錐體細胞投射到丘腦的某些部位并從那里向回投射到同樣那些第6層的錐體細胞呢？很遺憾，我們對此尚不完全清楚?；蛟S只有感覺處理（它們具有可察覺的第4層）的低層及中間層次具有這種短時記憶形式所需要的第6層的回響回路。這也是杰肯道夫提出的有意識的覺知所需要的?；蛟S一個到第4層的較強的輸入能使第6層的回響回路激起更大的活力。如果所有這些都被證明是真的，這把腦結構和杰肯道夫的假設有意義地聯(lián)系在一起。這種可能性令人振奮。

　　讓我們先把這些推測放到一邊。是否有證據(jù)表明神經(jīng)元的持續(xù)發(fā)放與短點記憶的某些形式有關聯(lián)呢？在前人工作的基礎上，那魯大學的帕特麗夏·戈德曼-拉基克（Patricia Goldman一Rakic）和她的同事們做了這樣的實驗。他們訓練一只猴子凝視電視屏幕中央的一個點，同時在屏幕其他地方隨機地呈現(xiàn)一個目標刺激。當目標不再呈現(xiàn)，經(jīng)過一段延遲后，要求猴子把眼睛移到剛才目標所在的位置。實驗者研究了動物腦前額葉區(qū)視覺神經(jīng)元的反應。通常當目標在屏幕的一個特定地方呈現(xiàn)時，有一個特定的神經(jīng)元會對它作出響應，而其他的神經(jīng)元則會對屏上不同地方的目標作出響應。引人注目的是，這種神經(jīng)元通常在刺激被撤掉后許多秒仍能維持發(fā)放，直到猴子做出反應。此外，如果這種活動不再保持下去（這偶爾也會發(fā)生），猴子很可能會出錯誤。簡而言之，看來這些神經(jīng)元像是對應視覺特定的空間位置的工作記憶系統(tǒng)的一部分。①或許在腦中其他地方還有這種系統(tǒng)對應于其他類型的工作記憶。這樣我們至少有一個例子是神經(jīng)元的持續(xù)發(fā)放參與了短時記憶，②雖然其他情況下的證據(jù)還有懷疑。

　　注意到這是一個單一的任務，因此猴子可能在延遲中在腦中重復這個任務，如果猴子必須執(zhí)行兩種迎然不同的任務的話，神經(jīng)元的活動情況又會如何，尚不得而知。我們也不了解維持這種持續(xù)發(fā)放的神經(jīng)機制。就像對注意的研究一樣，我們可以說對短時記憶的神經(jīng)機制的研究已經(jīng)開始，但要揭示其奧秘還需大量的實驗工作。

　?、倬S弗雷多·帕雷托（1848一1923），意大利經(jīng)濟學家和社會學家，他在華萊士之后將數(shù)學應用于經(jīng)濟學，他的關于社會的精英理論對后來的墨索里尼的法西斯黨有很大影響。——譯者注

　?、龠@篇文章是他在休假時寫的，并不太為人所知?？死锼雇懈?/span>.科赫和我都沒聽說過。幸運的是，1991年我們和彼得在亞利桑那州參加一次會議，他向我們談到了這篇幾乎被忘記的文章。在這篇文章中他還提出了解決捆綁問題的相關發(fā)放觀點。這些年來斯蒂芬·格羅斯伯格、安東尼奧·達馬西歐、西蒙，厄爾曼等人對這些回傳通路的功能提出了類似的觀點。

　　①這些神經(jīng)元產(chǎn)生的軸突脈沖并不完全很規(guī)則，但時間間隔并不隨機；相反地，它們傾向于在一個時刻產(chǎn)生一短簇幾個脈沖，而不同簇之間具有較長的間隔，并只有極少的脈沖，甚至沒有脈沖。

　?、偃绻鼈儍H僅是突觸前的——它們并不依賴于突觸后側發(fā)生的一切——它們就不可能像馮·德·馬爾斯博格所要求的那樣是赫布型的。是否存在赫布型的瞬間改變尚在研究中。非赫布型的瞬間改變尚在研究中。非赫布爾型的瞬間變化則長時期被理論家所忽略。

　?、偎麄円彩褂?/span>2-脫氧葡萄糖技術，顯示與前額皮層連接的區(qū)域，諸如海馬結構，后頂皮層，以及丘腦的中背核，在這樣的任務時活動更加劇烈。

　　②遺憾的是，這些神經(jīng)元的發(fā)放方式并不能證明回響回路的存在。

　　"預言是一件困難的事情，特別是如果它涉及未來的話。"

　　到此為止我很少談及可能解決捆綁問題的方法。一個物體（或事件）的不同特征在腦中對應于不同的神經(jīng)元發(fā)放。捆綁問題即如何將這些神經(jīng)元捆綁在一起。如果在一個感知時刻察覺到不止一個物體，這個問題就顯得尤為突出。捆綁的重要性在于它可能至少對某些類型的覺知是必需的。在第十四章　曾提到捆綁可能通過有關的神經(jīng)元的相關發(fā)放來實現(xiàn)。一種非常簡單的相關發(fā)放形式是所有牽涉到的神經(jīng)元同時以一種節(jié)律形式發(fā)放（雖然節(jié)律對相關而言并非本質）。圖57是一個理想化的例子，它顯示了神經(jīng)元每100毫秒有一簇發(fā)放，頻率約為10赫茲。頻率在此附近的節(jié)律稱為"α節(jié)律"。在從頭皮記錄到的腦波（即腦電波圖，EEG）是相當雜亂無章的信號，從中可以探測到這種節(jié)律以及其他節(jié)律。是否有實驗證據(jù)表明由神經(jīng)元組成的群體中存在相關發(fā)放呢？

　　一段時期以來人們已經(jīng)知道，嗅覺系統(tǒng)中出現(xiàn)了具有振蕩形式的相關發(fā)放，但直到最近才在視覺皮層中清楚地觀察到這種振蕩。最令人振奮的結果來自德國的兩個研究小組。法蘭克福的沃爾夫·辛格（Wolf Singer）、查爾斯·格雷（Charles Gray）和同事們在貓的視皮層觀察到了振蕩現(xiàn)象。這些振蕩在35至75赫茲范圍內，常稱作"γ振蕩"，或不那么精確地稱作"40赫茲振蕩"。馬爾堡的萊因哈德·艾克霍恩（Reinhard Eckhom）和他的同事們獨立地觀察到了這種振蕩。他們使用了一種用于探測"場電位"的電極，能夠特別清楚地觀察到這種現(xiàn)象。大致說來，場電位所顯示的是電極附近的一群神經(jīng)元的持續(xù)變化著的平均活動，它很像是在雞尾酒會上在一大群人中聽到的嘰嘰喳喳的談話聲。

　　這些實驗比較新，而更新的實驗結果仍不斷出現(xiàn)，在這里，我僅給出一個非常簡單的描述。

　　正如前面已經(jīng)敘述過的，當視野內出現(xiàn)適當?shù)拇碳r，視皮層的一些神經(jīng)元會變得活躍起來，并以一定的節(jié)律形式發(fā)放。在它們附近的平均的局部電活動（場電位）常表現(xiàn)為在40赫茲范圍內的振蕩。這種神經(jīng)元發(fā)出的脈沖并不隨機出現(xiàn)，而是和局域的振蕩"合拍的"（見圖60）。一個神經(jīng)元會合拍地發(fā)放由兩、三個脈沖形成的短簇，有時它也可能根本不發(fā)放；但當它發(fā)放時，經(jīng)常是與它的一些神經(jīng)元"同伴"近似同步的。這些振蕩并不很規(guī)則。它們的波形更像一個隨手畫出的粗糙的波，而不像具有恒定頻率的非常規(guī)則的數(shù)學上的波。

　　辛格和同事們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，當使用兩個離得不太遠的電極作記錄時，如果其中一個電極附近的神經(jīng)元發(fā)放，它們趨向于與另一個電極附近的神經(jīng)元的發(fā)放同步，甚至當兩個電極分隔達7毫米遠，場電位還可能具有同位相振蕩。不過這種情況更多出現(xiàn)在使它們興奮的運動刺激是屬于同一個物體而不是兩個物體的時候。只是目前支持最后一個陳述的實驗證據(jù)還相當少。另外有實驗表明，運動光棒能在第一視區(qū)和第二視區(qū)的相應位置引起同位相的節(jié)律發(fā)放，這正說明同步可以出現(xiàn)在不同皮層區(qū)域的神經(jīng)元之間。此外也有實驗表明同步可以出現(xiàn)在大腦兩半球皮層之間。

　　德國的這兩個研究小組都認為，這些40赫茲振蕩可能是腦對捆綁問題的解答。他們提出，標志同一個物體所有不同屬性（形狀、顏色、運動等）的神經(jīng)元通過同步發(fā)放將這些屬性捆綁到一起?？坪蘸臀覍⑦@一觀點更推廣了一步，認為這種與y振蕩（在35至75赫茲范圍內）合拍（或在此附近）的同步發(fā)放可能是視覺覺知的神經(jīng)關聯(lián)。這種行為將是其他理論家提出的相關發(fā)放的一個特殊情況。

　　我們還認為，注意機制的主要功能可能是選擇一個被注意的物體，然后幫助把所有神經(jīng)元同步結合起來，這些神經(jīng)元對應于腦對這部分視覺輸入的最佳解釋。我們猜測，丘腦是"注意的器官"，它的某些部分控制注意的"探照燈"在視野中從一個顯著目標跳向另一個。

　　這些開創(chuàng)性的實驗是貓被輕度麻醉時進行的，在貓被非常深度地麻醉（使用巴比妥鹽）的情況下沒有觀察到振蕩，但此時神經(jīng)元的活動性無論怎樣都極度降低了，因而這一結果本身并未提供很多信息。最近的實驗是在清醒的貓上進行的（查爾斯·格雷在同我的私人通信中提到此事）。這里也存在40赫茲的振蕩，因而振蕩并不是麻醉引起的偽跡。一些新的實驗使用了輕度麻醉的猴，在皮層第六區(qū)的也發(fā)現(xiàn)了振蕩。在清醒的猴子皮層MT區(qū)的實驗表明，使用運動棒作為視覺輸入時能觀察到振蕩，而當呈現(xiàn)偽隨機運動的點組成的圖案時則不然。目前尚不能解釋這種行為上的差異。這更像是振蕩參與了圖形／背景的鑒別，而不是視覺覺知。艾伯哈德·菲爾茲（Eberhard Fetz）和同事們在清醒的猴子的運動／軀體感覺皮層的實驗中也清楚地觀察到了振蕩，特別是當猴子完成一項需要注意的復雜的操作任務的時候。

　　觀察到的振蕩通常是相當短暫的。它們持續(xù)的時間常常依賴于所用的視覺信號呈現(xiàn)的長短。正如一些理論預測的那樣，不同位置的神經(jīng)元集團間的相關振蕩僅持續(xù)幾百毫秒?？偟膩碚f，很難讓人們相信外部世界在我們的腦中留下的生動逼真的景象完全依賴于如此雜亂、難以觀察到的神經(jīng)活動。

　　現(xiàn)在你或許會感到迷惑，就像警察在偵破一個困難的謀殺案的初期一樣。這里線索很多，但沒有哪個能令人信服地指出這個謎團的可能的解答。這就是公眾最難以體會的那一類警察工作——沿著眾多相當弱的線索進行系統(tǒng)的、費力的追蹤。對于視覺覺知方面的科學探索也是如此，我們都想知道答案，但若不仔細地檢查不同的"痕跡"，我們就不可能找到答案?？赡苡性S多線索最終被證明是誤導甚至完全是錯誤的。

　　從所有這些考慮當中我們可以知道，視覺覺知可能有若干種形式；推而廣之，一般說來意識甚至可能有更多種形式。我們能否找到某種方法把視覺覺知的這些不同形式同靈長類動物視覺系統(tǒng)的結構和行為聯(lián)系起來呢？

　　回想一下我所描述的視覺處理有三個可能階段：一個階段非常短暫，大致對應于馬爾的要素圖；一個則更為持久和生動，大致相應于他的2．5維圖和杰肯道夫的中間層次；還有一個三維的以物體為中心的過程，它并不對應于我們所真實看到的東西，而是對我們所看到的物體的某些推測。我生動地看到一個特定物體的輪廓和可視表面，這些表明它是茶杯，并具有所推斷出的三維形狀。通?？催@個詞包括這么兩種用法。如果我說"你看見那邊的那個杯子了嗎？"，我在兩種意義上使用了看這個詞。我可能僅僅是指杯子呈現(xiàn)在我面前的可視表面，但也可能指所推斷的整個杯子的三維形狀。注意2．5維圖和3維模型是一類問題的兩種推斷，即它們都具有對這個視覺輸入的解釋，并且都可能是錯的。我們對單詞的日常用法可能并不精確地描述腦的真實行為。

　　有一種觀點認為視覺處理的每個層次都有某個丘腦區(qū)域與之對應，（1）我稱之為處理假設。從同一個丘腦核團接受輸入的皮層區(qū)之間有何共同之處？這個關鍵問題人們很少提及。

　　我們都知道在靈長類視覺系統(tǒng)中側膝體（丘腦的一部分）主要與V1區(qū)有關聯(lián)。靈長類丘腦有一個很大的部分稱為"丘腦后節(jié)結"，丘腦的其他視覺區(qū)都位于這里（見第十五章）。它具有大量不同的亞區(qū)，其中一些亞區(qū)可能由若干更小的小區(qū)域構成。是否每一個區(qū)域都與視覺處理的某一個階段相關呢？這有兩種可能性。這些亞區(qū)（其中三個是主要的，即前部、側部和中部丘腦后節(jié)結）可能各與戴維·馬爾理論中的一個階段（即要素圖、2.5維圖和三維模型）或某些類似的東西有較強的關聯(lián)。另有一種可能，即更小的、數(shù)目更多的小亞區(qū)各與范·埃森的視覺等級（圖52）的一個層次有強相關。當然，這兩種可能性都具有一定真實的成分。

　　我所說的"強相關"是什么意思呢？丘腦向皮層發(fā)出的連接有兩種形式：一種連接到第4層（或第3層）；另一種則避開了這些中間層，通常有很多向第1層的投射。第一種類型連接可能是驅動性的，而第二種則更像是對已經(jīng)發(fā)生的事件進行調節(jié)。我指的強相關是那些到中間層的驅動性連接。在這個簡短的考慮中我暫時擱下另一種類型。

　　最簡單他說，處理假設就是任何一個皮層區(qū)域僅僅與丘腦的某一部分密切相關。這種觀點并非完全不可置信。皮層Vl區(qū)只與側膝體密切相關，而與丘腦其他部分沒有關系。人們發(fā)現(xiàn)，形成馬爾的要素圖（或某些類似的東西）的特征確實在V1區(qū)出現(xiàn)。在那里標識的信息對應于相當簡單的局部特征，如視野中一小部分圖像的朝向?？坪蘸臀以O想Vl區(qū)可能是十分短暫形式的視覺覺知的所在地。我們認為這并不需要注意機制。實驗表明，猴子的注意并不影響Vl區(qū)神經(jīng)元的發(fā)放，這可以認為是對此種提法的支持。

　　我們對其他部分的丘腦連接的細節(jié)尚不夠了解，不能判斷處理假設是否正確。除了v1區(qū)以外，每個皮層區(qū)域是否僅僅與丘腦后節(jié)結的一個部分有強的連接呢？如若不然，它們又怎樣連接呢？要回答這個問題還需要更多的實驗。也有可能一些丘腦區(qū)域恰好與參與視覺覺知的皮層區(qū)有強的連接。

　　那么假設的三維模型階段又怎樣呢？這種情況我們幾乎不知從何下手，心理學家歐文·比德曼（Irving Biedrman)認為這種表象將基于他稱為"幾何子(1)"的某些原始的三維形狀。一些理論家（如托馬索·波吉奧）則認為我們腦中所具有的是一個物體的一系列二維視圖，以及在它們之間進行內插的能力。這兩種觀點很可能都是對的。如果所有這些確實存在的話，它們在猴子腦中究竟發(fā)生于何處尚有待確定。由于缺乏這些知識，要評價處理假設是困難的，許多乍看起來很美妙的假設常常由于實驗的不確定性而停滯不前。

　　不管怎么說，處理假設確有某些吸引人之處。它表明，我們或許將意識和無意識這兩個詞用于許多有差異的活動中。它們或許應該由某些短語如"處理單元"或者在某些情況下由"覺知單元"代替。每個覺知單元具有它自己的半全局表象，通常覆蓋幾個皮層區(qū)域。它們可能具有各自的特征處理時間，各自對應于極短時記憶的特征時間（如，V1區(qū)非常短，而高級皮層區(qū)域則較長些），以及，更重要的是，它自己的特殊的表象形式：Vl區(qū)的簡單特征，下一個更高皮層表達的2．5維物體，等等，每一種形式的處理單元的特性會依賴子那種特殊表象的內容和組織，有可能每個特殊的丘腦區(qū)域都使用它自己的注意形式，允許它的皮層區(qū)域集團中的神經(jīng)元發(fā)送信息到丘腦的神經(jīng)元，而丘腦的神經(jīng)元又將信息反饋回去，如此通過某種方式來協(xié)調它們的發(fā)放。這里還有一種推測性的觀點（在第十六章描述），即丘腦一皮層一丘腦回路可能是緊密地關系到極短時記憶的回響回路。

　　當然，在許多不同皮層區(qū)域之間有復雜的、并不通過丘腦的直接連接，如圖52所示。處理假設并不意味著神經(jīng)元活動僅有一種流動方式，即從較低處理單元到較高單元。幾乎可以肯定存在多個方向的信息流動。

　　這并不意味著丘腦自己能產(chǎn)生覺知的所有的不同形式。除了丘腦以外，形成覺知還需要各個皮層區(qū)域的電活動，這就像指揮需要演奏樂曲的管弦樂隊一樣。①（由此）至少可以說，如果你對視覺覺知或者意識的其他方面感興趣，那就不能忽略丘腦。有人或許會元視那"微不足道"的側膝體，說它不過是一個中繼站。但是研究視覺系統(tǒng)的學生會間道："那為什么一定要有丘腦后節(jié)結呢?"這并不是腦中一小塊不重要的區(qū)域；事實上，它在靈長類進化過程中變得越來越大。它可能具有某些重要的功能，但那又是什么呢？盡管在細節(jié)上比較含糊，處理假設確實提出了一種可能性。

　　丘腦是意識過程的一個關鍵的參與者。這并非一個新觀點。很早以前懷爾德·彭菲爾德（Wilder Penfield）①就提出過這個觀點。詹姆斯·紐曼（James Newman）和伯納德·巴爾斯（Bemard Baars）在新發(fā)表的一篇文章中擴展了后者的觀點（這在第二章有簡短的討論），提出，丘腦區(qū)的稱為"層內核"的某些核團把信息傳播到他們所假想的全局性工作空間。這些核團中有一個稱為中央核，與視覺系統(tǒng)密切相關。它們主要投射到腦的一個重要的部分——紋狀體，也有較少的一部分投射到許多皮層區(qū)域。紋狀體與運動系統(tǒng)有很強的連接，但它的某些部分也可能涉及更具有認知特性的問題。它是腦中帕金森氏病侵襲的部位之一。

　　每個層內核向外發(fā)出何種具體信息，這尚有待探索(2)。紐曼和巴爾斯也很強調丘腦的網(wǎng)狀核的作用（在第十章描述）。就像我曾經(jīng)考慮過的，他們相信網(wǎng)狀核可能參與了對注意的控制。目前還不清楚網(wǎng)狀核在丘腦中是否能執(zhí)行所要求的選擇性的程度。它或許只有一個功能，就是當腦處于睡眠或清醒等狀態(tài)期間全面控制丘腦和皮層的活動。如果丘腦確實是形成意識的關鍵，網(wǎng)狀核很可能參與了意識的某些控制。

　　這里還須簡述一下另一個腦區(qū)，即屏狀核。它是靠近"腦島"（皮層的一部分）附近低級皮層區(qū)的由神經(jīng)元組成的薄片。其輸入主要來自皮層，而大部分輸出也返回到皮層，因而它猶如皮層中的一顆衛(wèi)星。它接受來自許多皮層區(qū)域的輸入，并可能向它們全體發(fā)回連接。皮層某些視覺區(qū)域（但不是全部）投射到它的一部分，（在貓腦中）在那里形成一個單獨的視網(wǎng)膜區(qū)域對應圖。這些視覺輸入與其他屏狀核的輸入可能有所重疊。近幾年似乎很少有關于猴子屏狀核的工作，因而上面所說的可能有某些不準確之處。（例如，那里可能有兩個視覺投射圖。）

　　屏狀核的功能尚不為人所知。為什么所有這些信息會匯總到一個薄片呢？人們或許會猜測屏狀核具有某種形式的全局功能，但沒有人知道那是什么。盡管它只是腦中一塊相當小的區(qū)域，但也不可完全忽視它。

　　處理單元很有可能存在一個等級式系統(tǒng)，從某種意義上，有些可能對其他的部分執(zhí)行某種類型的全局控制。還有一些神經(jīng)元群（如屏狀核和丘腦的層內核）向皮層有很廣泛的投射，它們可能就扮演這種角色。

　　回顧以上兩章可以看出，目前并不缺乏看似合理的觀點和實驗。令人失望的是，目前看來還沒有一些觀點能以令人信服的方式組織在一起，以形成一個詳盡的、貌似正確的神經(jīng)假設。如果你覺得我就像在叢林中摸索道路，那你是完全正確的。研究前沿領域時，情況通常會這樣。但現(xiàn)在我確實感覺到比十年前對"關鍵問題是什么"有了更深刻的理解。我甚至常對自己說，我能瞥見某些答案。不過這是人們長久地研究一個問題時產(chǎn)生的一種共同的幻覺。我們已經(jīng)突破到了較高的層次，因此，即使道路還很漫長和艱難，我們已經(jīng)看到了探索的最佳方向。

　　盡管有所有這些不確定性，在仔細考慮所有這些非常分散的事實和推測之后，是否有可能描繪出一些全局性的示意圖（哪怕是嘗試性的），用來大致指導我們穿過面前的叢林呢？讓我拋棄那些謹慎，勾畫一個可能的模型?，F(xiàn)實可能比它要復雜得多，而不大可能更簡單。

　　意識是與某種神經(jīng)活動相關聯(lián)的。一個合理的模型認為這些活動發(fā)生在皮層的較低層次，如第5、6層。這種活動性表達了主要發(fā)生在皮層其他層次上的大部分"計算"的局部的（暫時的）結果。

　　并非較低層次上所有的皮層神經(jīng)元都能表達意識。最主要的種類是位于第5層的大的"成簇"的錐狀細胞，例如向皮層系統(tǒng)外投射的那些細胞。

　　除非這些特殊的較低層次的活動由某些形式的極短時記憶維持不變，否則它不能到達意識。有理由認為，這可能需要一個有效的回響回路，從皮層第6層到丘腦，再返回到皮層第4、6層。如果缺乏這個回路，或者第4層太小，就不可能維持這些回響。因此僅有一些皮層區(qū)域能表達意識。

　　處理單元（其中僅有一些與意識有關）是這樣一些皮層區(qū)域的集合（1），它們處于視覺等級的同一層次上，并彼此向對方的第4層投射。每個這樣的皮層區(qū)域集合都僅與丘腦的一個小區(qū)域有強連接。這樣的區(qū)域通過同步發(fā)放協(xié)調與它相關的皮層區(qū)的電活動。

　　丘腦與注意機制密切相關。在進行物體標識操作（特別是圖形／背景分離）時所需的特殊捆綁，通常具有調諧的發(fā)放形式，它的節(jié)律通常在40赫茲范圍內。

　　參與意識的區(qū)域可能影響（不必是直接的）自主運動系統(tǒng)的一部分。（二者之間可能有某些無意識的操作，如思考。）

　　再重復一下，意識主要依賴于丘腦與皮層的連接，僅僅當某些皮層區(qū)域具有回響回路（包括皮層第4、6層）并具有足以產(chǎn)生明顯的回響的強投射時，意識才可能存在。

　　這個似乎合理的模型就講這么多了。我希望不會有人把它稱為克里克（或克里克-科赫）的意識理論。在我寫下這個模型時，我內心對于材料的取舍頗為躊躇。如果它是別人提出的，我會毫不猶豫地指責它是一碰就塌的紙房子。這是因為它是拼湊起來的，并沒有足夠的關鍵性實驗證據(jù)支持它的各個部分。它唯一的價值在于可能推動科學家和哲學家們從神經(jīng)的角度考慮這些問題，從而加速意識方面的實驗進展。

　　更加哲學性的問題又怎樣呢？我確信當我們完全理解了意識的神經(jīng)機制時，這些知識將回答兩個重要問題：意識的一般本質是什么？進而使我們可以有意義地談論其他動物的意識的本質，以及人造機器（如計算機）的意識。意識給有機體帶來了哪些好處，從而我們可以發(fā)現(xiàn)為什么會有意識。最終或許會發(fā)現(xiàn)，視覺覺知的出現(xiàn)是因為它的詳細信息需要發(fā)送到腦的若干不同區(qū)域。把這些信息徹底明晰化可能比把它們以隱含的方式沿著不同的通道傳遞更有效。具有一個單獨的清晰的表象也可以防止腦的一部分使用對視覺場景的一種解釋而同時另一部分使用另一種相當不同的解釋。當信息僅需要被送到一個地方時，它會按照經(jīng)驗而不必有意識便可以到達那里。

　　真正被證明是困難或不可能建立的是意識的主觀本質的細節(jié)，因為這將依賴于每個有意識的有機體使用的精確的符號體系。除非我們能夠把兩個腦以一種足夠精確和詳細的方式聯(lián)系到一起，否則我們無法直接地把一個腦中的符號體系傳遞給另一個腦。即便我們能夠做到這一點，它或許還有它自身的問題。但是，如果不了解意識的神經(jīng)關聯(lián)，我并不相信這些問題中的有哪個能得到會思考的人們能接受的答案。

　　我特別要對那些目前相當活躍地工作在腦（特別是視覺）研究領域的許多科學家說幾句話。正是他們所持有的相當保守的態(tài)度，阻礙了實驗研究的順利進行。

　　他們過于看重那些我含糊略過的許多復雜問題。他們不應該用這些錯誤和忽略作為他們不面對本書的廣闊的信息的借口。在我們觀看時，腦中發(fā)生了些什么呢？忽略這個全局的問題而只研究視覺的某些特殊問題，這種作法現(xiàn)在是行不通的。一個門外漢會認為這種態(tài)度過于狹隘，而事實正是如此，就像我試圖表明的那樣，目前視覺覺知問題在實驗和理論上都是可以進行探索的。此外，如果我們積極地面對這個困難，我們會開始從一個全新的角度考慮問題，尋找先前顯得無關或很少有興趣的信息（如動態(tài)參數(shù)或者短時記憶）。我希望不久以后每一個研究人類及其他脊椎動物視覺系統(tǒng)的實驗室都在墻上張貼有一個醒目的標志，寫著：

　　意識

　　就在現(xiàn)在

　　①最近這種觀點被哈佛的數(shù)學家戴維·芒福德（David Mumford）所發(fā)展。吳泉風（音譯）送給我的一篇未發(fā)表的文章也涉及此。

　　(2)人們認為中央核參與了凝視的控制。

　?、倌承┘峡赡軆H有一個成員，如Vl區(qū)。

　　"作為人類真正重要的是我們自己主觀的精神生活，包括感官感受，感情，思想，有意志的選擇。"

——本杰明·里貝特

　　意識問題的研究已經(jīng)提到日程上來了。我們已經(jīng)了解了視覺系統(tǒng)的復雜性，以及視覺信息是如何按一種準等級的方式進行處理的（這種準等級方式只有部分是我們所了解的）。我還概述了關于視覺覺知的神經(jīng)機制的幾個觀點，并概要提出了可能有助于揭示它的機制的幾個實驗。我們顯然還未完全解決這個問題，那么到目前為止已經(jīng)得到了些什么結果呢？

　　科赫和我正在試圖去做的就是使人們，特別是那些與腦研究有密切關系的科學家，相信現(xiàn)在是嚴肅地對待意識問題的時候了。我們猜測，真正有用的可能是那些關于意識的一般性的探討，而不是某些詳細的建議。本書所討論的那些設想并不是一些詳細擬定好的、有條理的觀點。相反，它們還在發(fā)展之中。我相信，我們尚未發(fā)現(xiàn)將意識概念化的確切途徑，而僅僅是在朝這方向摸索著前進。這正是實驗證據(jù)如此重要的原因之一。新的結果會引出新的觀點，同時也會使我們察覺出舊觀念中的錯誤。

　　哲學家們試圖去尋找解決這個問題的更好的方法，并想指出我們目前思考中的謬誤，這當然是正確的。但他們僅僅取得了極少的實質性進展，這是由于他們是從外部觀察系統(tǒng)的。這使得他們使用了錯誤的術語。從神經(jīng)元的角度考慮問題，考察它們的內部成分以及它們之間復雜的、出人意料的相互作用的方式，這才是問題的本質。只有當我們最終真正地理解了腦的工作原理時，才可能對我們的感知、思維和行為作出近于高層次的解釋。這將有助于我們以一種更加正確和嚴謹?shù)姆绞嚼斫饽X的所有行為，以取代我們今天的那些模糊的庸俗觀念。

　　許多哲學家和心理學家認為目前從神經(jīng)元水平考慮意識問題的時機尚不成熟。然而事實恰恰與此相反。僅僅用黑箱方法去描述腦如何工作，特別是用日常語言或數(shù)字化編程計算機語言來表達，這種嘗試為時尚早。腦的"語言"是基于神經(jīng)元之上的。要了解腦，你必須了解神經(jīng)元，特別是巨大數(shù)目的神經(jīng)元是如何并行地一起工作的。

　　讀者也許會接受所有這些觀點，同時又抱怨我更多地用推測而不是鐵一樣的事實來談論意識話題，并且回避了歸根結底最讓人困惑的問題。我?guī)缀鯖]有涉及可感受的特征（如"紅顏色"的紅）的問題，而僅僅將它推到一旁并期盼有個最好的結果。簡而言之，為什么"驚人的假說"如此驚人呢？腦的結構和行為是否存在某些方面可以向我們暗示，為什么從神經(jīng)角度了解覺知如此困難呢？

　　我認為是存在的。我已經(jīng)描述了腦這個復雜機器的一般工作情況。它可以在一個感知時間內迅速地處理總量巨大的信息。腦是個豐富的相互關聯(lián)的信息的載體，它的許多內容是連續(xù)變化的，然而這臺機器卻能設法保存它剛剛所做的各種運行的記錄。我們通過自己內省得到的非常有限的體驗，但除此以外并未遇見到任何機器具有這些特性。因而內省的結果顯得比較奇特，這也不足為奇了。約翰遜-萊爾德也提出過一個類似的觀點（這在第十四章引述過）。如果我們能構建一臺具有這些驚人特性的機器，并能精確地跟蹤它的工作，我們會發(fā)現(xiàn)掌握人腦的工作原理就容易得多了。就像現(xiàn)在我們了解了DNA、RNA和蛋白質的功能之后關于胚胎學的神秘感已大部分消失了一樣，關于意識的神秘特性也將會消失。

　　很明顯這引出了一個問題：在將來，我們能否造出這樣的機器呢？如果能的話，它們看上去是否具有意識呢？我相信，最終這是可以實現(xiàn)的，盡管也可能存在著我們幾乎永遠不能克服的技術障礙。我猜想，短期之內我們所能構造的機器就其能力而言與人腦相比很可能非常簡單，因此，它們只可能具有形式非常有限的意識?；蛟S它們更像是一只青蛙甚至是一只低等的果蠅的腦。在理解產(chǎn)生意識的機制之前，我們不大可能設計一個恰當形式的人造機器，也不能得出關于低等動物意識的正確的結論。

　　應當強調的是，"驚人的假說"是一個假說。我們已有的知識已足以使它顯得合理，但尚不足以使人們就像信服科學——證實了許多關于世界本質（特別在物理學和化學方面）的新觀點——那樣信服它。其他關于人類本質的假設，特別是那些以宗教信仰為基礎的觀點，它們的證據(jù)更站不住，只不過這本身并未成為否定這些觀點的決定性的論據(jù)。只有科學的確定性（及其所有的局限性）才能最終使我們從祖先的迷信中解脫出來。

　　有人會批評說，不管科學家們會怎么說，他們確實相信"驚人的假說"。這只在有限的意義上講是對的。如果沒有一些先人之見的思想指導，你不可能成功地解決一個科學難題。因此，泛泛而論，你信奉這些觀點。但對一個科學家來說，這僅僅是暫時的信仰。他并不盲從于它們。相反地，他知道，或許某些時候推翻某個他所珍愛的觀點會取得實質性的進展。我不否認科學家對于科學解釋有一種先人之見的傾向性。這種傾向是有道理的，不僅僅是因為這支撐著他們的（科學）信念，更主要是因為近幾個世紀以來科學取得了如此驚人的成功。

　　下一件需要強調的事是，意識研究是一個科學問題?？茖W與意識之間并沒有什么不可逾越的鴻溝。如果從本書中能學到些什么的話，那就是我們現(xiàn)在看到了用實驗的方法可以探索這個問題。那認為只有哲學家可以解決這個問題（1）觀點是沒有道理的。過去兩千年來哲學家有著如此糟糕的記錄，因而他們最好顯得謙虛一些，而不要像他們常常表現(xiàn)的那樣高高在上。毫無疑問，我們那些關于腦的工作原理的暫時性觀點需要澄清和擴展。我希望能有更多的哲學家學習有關腦的足夠的知識，以便提出關于腦工作觀點，并在與科學證據(jù)相抵觸時，能放棄自己所鐘愛的理論。否則他們只會受到嘲弄。

　　歷史上，宗教信仰在解釋科學現(xiàn)象方面的記錄是如此的差，幾乎沒有理由相信這些傳統(tǒng)宗教會在將來能表現(xiàn)得更好。意識的許多方面，如可感知的特性，完全有可能是科學所不能解釋的。過去我們已經(jīng)學會了生活在這種局限當中（例如，量子力學的局限），它們仍將伴隨著我們的生活。這并不意味著我們將被迫去信仰宗教。不僅僅大多數(shù)流行的宗教信仰是相互矛盾的，而且從科學準則來看，它們是建筑在如此脆弱的證據(jù)上，以致于只有那些盲目忠誠的人才會接受它們。如果教徒們真的相信死后會有生命的話，那么他們?yōu)槭裁床辉O計一些有力的實驗去證實這件事呢？或許他們不能成功，但至少可以嘗試一下。歷史表明，許多神秘現(xiàn)象（如地球的年齡），過去教會認為只有他們才能作出解釋的，現(xiàn)在都已被科學的探索所代替。此外，真實的答案通常與傳統(tǒng)宗教給出的解答相差甚遠。如果宗教曾經(jīng)揭示了些什么的話，那就是它們通常是錯的。這種情況在科學探索意識問題時顯得格外強烈?，F(xiàn)在，唯一的問題是如何著手去解決它以及何時開始。我極力主張應該現(xiàn)在立刻開始研究。

　　當然，有不少受過教育的人士認為"驚人的假說"是如此的合理，并沒什么驚人的。我已在第一章中簡要地談到了這一點。我猜想這些人常常并未理解這一假說的全部實質。我自己有時也發(fā)現(xiàn)很難回避頭腦中有個小矮人"我"的想法。人們很容易就滑到那個觀點當中。"驚人的假說"說的是，腦行為的所有方面都來自神經(jīng)元的活動。這并不是說，我們用神經(jīng)術語解釋了視覺處理的所有各種復雜階段以后，就可以因為"看"這一行為確實是"我"所做的而草率地假設它的某些特征不需要解釋。例如，除非有一些神經(jīng)元的發(fā)放標志著你腦中的缺陷，否則你就不可能覺察這個缺陷，并不存在一個不依賴于神經(jīng)發(fā)放的獨立的"我"去識別缺陷。同樣地，你通常不知道某些事情在腦中發(fā)生于何處，因為在腦中并沒有這樣一些神經(jīng)元，它們的發(fā)放標志著它們或其他神經(jīng)元在腦中的位置。

　　讀者有道理抱怨本書所討論的問題極少涉及像他們所理解的人類靈魂。我沒有講述任何關于人類最具特色的能力——語言，也沒談論我們如何求解數(shù)學問題，或是問題的一般求解。即使對視覺系統(tǒng)我也幾乎沒有提到視覺想像，或是我們對繪畫、雕塑、建筑等的美學感受。沒有一個詞講述我們在同自然界的接觸中所得到的真實的愉快。諸如自我覺知、宗教體驗（它可能是真實的，盡管通常對它的解釋是錯誤的）等話題則完全被忽略，更不要說墜人情網(wǎng)了。一個教徒可能會斷言，對他來說與上帝的關系才是最重要的?？茖W對此又能說些什么呢？

　　現(xiàn)在這種批評是完全有道理的，但倘若將這些內容加入本書中，那就顯得對科學方法缺乏正確的理解?？坪蘸臀疫x擇考慮視覺系統(tǒng)是因為我們感覺到，在所有可能的選擇當中，在這方面最容易取得實驗上的突破。本書清楚地表明，盡管這種突破并不容易，但它確實有取得成功的機會。我們的其他假設是，一旦我們完全理解了視覺系統(tǒng)，將更容易研究"靈魂"的那些更迷人的方面。只

　　有時間能夠說明這種判斷是否正確。新的方法和觀點可能會使得其他的探討途徑更有吸引力。科學的宗旨是解釋人腦的所有方面的行為，包括了音樂家、神秘主義者以及數(shù)學家的腦。我并不認為這能很快實現(xiàn)，但我確實相信，只要我們保持這種探索，我們遲早會到達這種理解。這一天或許在21世紀。我們越早開始，我們就能越早地得到對自然本質的清晰的認識。

　　當然，有些人會說他們并不想了解思維如何工作。他們相信，理解自然便是褻讀她，因為這消除了對她的神秘感和本能的敬畏感，這些感覺是我們面對那些知之甚少從而留下深刻印象的事物財產(chǎn)生的；他們更喜愛古代神話，即便它們已經(jīng)和現(xiàn)代科學有明顯矛盾。我并不同意這種觀點。對于我來說，現(xiàn)代的宇宙觀——它比我們的祖先所想像的要古老得多，也大得多，并且充滿了神奇的、難以預料的物體，如快速轉動的中子星——使早期以地球為中心的世界顯得過于自大和狹隘，這種新的知識并沒有減少對其的敬畏感，反而大大地增加了這種效果。我們關于動植物結構（特別是我們的身體）的詳細的生物學知識也起到了同樣的作用。贊美詩的作者寫道："我是多么神奇和美妙??！"，但他也只不過是非常間接地瞥了一眼精巧和微妙的分子結構的本質而已。進化過程中包含了許多我們祖先一無所知的奇跡。DNA的復制機制，盡管其本質是那樣簡單和優(yōu)美，令人難以置信，但在進化過程中卻變得十分復雜和精細。如果一個人看到這些而并不感到很神奇的話，那一定是感覺遲鈍。認為我們的行為是以大量相互作用的一群神經(jīng)元為基礎的，這并不會貶低我們對自身的看法，相反大大擴展了我們的觀念。

　　有報道說，有一位宗教領袖看到一幅很大的單個神經(jīng)元的示意圖后叫道："腦就是像這樣的?。?/span>"雖然單個神經(jīng)元是一件精密的、設計良好的奇妙的分子機器，但我們的腦并不是由單個神經(jīng)元構成的。真實腦的情況是：神經(jīng)元有數(shù)十億個，它們之間的相互作用模式十分復雜且不斷發(fā)生變化，而這些神經(jīng)元相互之間的連接方式從細節(jié)上說因人而異。我們平常用來描述人類行為的方式是經(jīng)過刪節(jié)和近似的，它只不過是我們真實自我的一種模糊的描述。莎士比亞說過，"人是一件多么偉大的藝術品！"如果他生活在現(xiàn)代，定會給我們寫出衷心慶賀所有這些偉大發(fā)現(xiàn)的詩篇。

　　如果"驚人的假說"能最終被證明是正確的話，它也不太可能被廣泛接受，除非它的表達方式能迎合大眾的想像力，并能滿足他們的需要，以他們所容易理解的方式形成對世界和自身的和諧觀點。具有諷刺意味的是，雖然科學的目標恰恰是形成這樣一種統(tǒng)一的觀點，但許多人發(fā)現(xiàn)目前大多數(shù)的科學知識過于沒有人性，過于難以理解。

　　這并不奇怪，因為大多數(shù)科學研究的是諸如物理、化學等領域及其相關學科（如天文學），這些都與大多數(shù)人的日常生活多少有些距離。將來這會有所改變。我們可以期望更準確地理解諸如直覺、創(chuàng)造力和美學享受等精神活動的機制，以便能更清楚地掌握它們，并如所希望的那樣更好地從中得到樂趣。自由意志（見跋）將不再神秘。這就是為什么如果以一種過于幼稚的方式理解我們的假說就會產(chǎn)生誤解而一無所獲。深入洞察腦的神奇的復雜性會使我們產(chǎn)生驚奇和贊嘆，而這種復雜性我們今天只能隱約地感受到。

　　盡管僅從科學事實中我們可能無法推斷出人類的價值，但是，如果假裝說科學知識（或非科學知識）對我們如何形成價值觀沒有影響，那是沒有說服力的。我們需要靈感和想像來構成一個新的世界體系，但建筑在錯誤基礎上的想像最終是不會成功的。我們可以做夢，但現(xiàn)實已經(jīng)無情地敲響了大門。即使我們所感知的現(xiàn)實大多是我們腦所構想出來的，它也必須與現(xiàn)實世界相一致，否則最終我們會對它越來越感到不滿。

　　如果科學事實足夠明顯，并被很好地確認，而且是支持"驚人的假說"的，那就可以說人具有實體的靈魂的觀點就像人具有"生命力"這個古老的觀點一樣是不必要的。這與當前數(shù)以億計的人的宗教信仰是直接矛盾的。人們又怎樣接受這種激進的挑戰(zhàn)呢？

　　或許有人會自慰地相信大多數(shù)人會被實驗證據(jù)說服而立即改變他們的觀點。令人遺憾的是，歷史表明恰恰相反。當今關于地球年齡的證據(jù)已確鑿元疑了，但是在美國有數(shù)百萬原教旨主義者仍然固執(zhí)地堅持那種幼稚的觀點，按圣經(jīng)字面推斷地球年齡相對比較短。他們也否認在這漫長的時期內動植物出現(xiàn)了進化，發(fā)生了劇烈變化，雖然這一點也早已被確認。這很難使人相信他們關于自然選擇過程的言論是無偏見的，因為對宗教教條的盲從早已預先決定了他們的觀點。

　　在我看來，有幾種原因導致了人們固執(zhí)地堅持這些陳舊的觀念。在幼年時影響我們的一般觀點，特別是道義上的觀點，常常在我們腦中根深蒂固。要改變它們是十分困難的。這有助于解釋為什么宗教信仰被一代又一代地傳下來。但這種觀點最初是怎樣產(chǎn)生的？為什么它們常常是錯誤的呢？

　　原因之一是我們對全面解釋世界和我們自身的本質有著非常本能的需要。各種宗教都用一種一般人所容易理解的方式提供了這樣的解釋。應當記住，我們的腦正是在人類處于狩獵采集者的時期大大發(fā)展起來的。在一小群人的合作當中，在鄰近的競爭部落間的敵對行動中，到處都存在著強大的選擇壓力。甚至在本世紀，在亞馬遜叢林中，在厄瓜多爾的偏僻地區(qū)，部落人員死亡的主要原因是部落間相互格斗所造成的傷害。在這種環(huán)境中，一種共同的信仰能增加部落成員之間的凝聚力。這種需要不太可能是因為進化而在我們腦中建立起來的，畢竟，我們高度發(fā)達的腦僅僅能使我們足夠機敏地生存和繁衍后代，它不是為了發(fā)現(xiàn)科學事實而不斷進化的。

　　從這種觀點來看，這些共同的信仰并不必完全準確，只要人們相信它們就可以了。我們最有特色的能力是能流利地處理復雜的語言。我們不僅能用語言表達外部世界的事物和事件，還能表達更為抽象的概念。這種能力導致了人的另一種突出的特點，即我們具有幾乎無限的自我欺騙的能力，但這很少被提及。我們腦發(fā)展成為從可用的有限的證據(jù)中去猜測最合理的解釋，它的本質特征使得在缺乏科學研究訓練時，我們幾乎不可避免地陷入錯誤的結論中，對于那些相當抽象的事物尤為如此。

　　最終的結果尚有待觀察，或許"驚人的假說"被證明是正確的；或許，某些接近于宗教的觀點會變得更加合理。當然還有第三種可能，即事實支持一種全新的替代觀點，從一種與許多神經(jīng)科學家如今所支持的唯物主義觀點以及宗教觀點都顯著不同的角度來看待"心-腦"問題。只有時間和更多的科學工作能使我們作出決定。不管答案是什么，要達到它，唯一切實可行的方法是進行詳細的科學研究。所有其他的途徑都不過是吹口哨給自己壯膽罷了。人類對世界具有無止境的好奇心，不管傳統(tǒng)和宗教儀式曾在一段時間內有多大的魅力以消除我們對其合理性的懷疑，我們永遠也不會滿足于昨日的猜測。我們必須不斷地追求，直到形成了關于我們生存的浩瀚宇宙以及我們自身的明了的、合理的圖像。

　?、僭臑?/span>"Dr.Crick's Sunday Momingservice"，在西方，人們在星期天早上到教堂做禮拜。教堂的神職人員負責向教徒講道，本章為全書正文的最后一章，作者在此總括"驚人的假說"的主要思想。故以做禮拜布道作比喻?！g者注

　?、俨豢蜌馑f，哲學家通常是這樣一種人，他們更喜愛想像中的實驗而不是真實的實驗，并認為解釋這樣一個現(xiàn)象用日常用語就足夠了。

　　"意識，意志使它充滿活力……"

——托馬斯·哈代（Thomas Hardy)

　　從許多方面來說，"自由意志"是一個老話題了。許多人認為它是一件理所當然的事，因為他們感覺到，通常他們可以自由地想干什么就干什么。律師和神學家必須面對這個問題，但總的來說哲學家對這個問題已失去了興趣。心理學家和神經(jīng)科學家?guī)缀鯊牟惶峒斑@個問題。那些關心量子測不準原理的少數(shù)物理學家和別的科學家，有時猜測不確定性原理也許會是"自由意志的基礎。

　　1986年以前，我本人還沒有注意"自由意志"。當時，我收到老朋友的一封信，情況才有所改變。他叫盧斯.里納爾蒂尼（Luis Rinaldini)，是一位阿根廷生物化學家。40年代后期，我與他在劍橋第一次相遇。盧斯和他的夫人現(xiàn)居住在門多薩（Mendoza，阿根廷的一個省城），該城靠近安第斯山脈。一次他來到美國訪問期間，想會見一些人，談談他的一些想法，當我們在紐約會面時，他告訴我，他與他的朋友在門多薩已經(jīng)組成一個討論組，他們對"自由意志"很感興趣，隨后，他寫信給我，更詳細地談到這一問題。

　　直到那時，我渾然不知我個人關于"自由意志"已有了一種理論。但是。從他談到的一些方法，我能看出，我的一些思想有別于他。那時我把它寫出來，十分簡短，我堅信我發(fā)現(xiàn)了一些什么，并把它寄給他，整個內容不足三十行。我曾把它給哲學家帕特麗夏·丘奇蘭德（Patricia Churchland）看過。這樣做的部分原因是使這個問題的敘述不致于太傻。她十分樂意給予幫助，在詞語上加以明晰化，并附加了一些注記，她認為我的想法似乎是合理的。下面的內容就是我寄給盧斯稍加擴充的版本。

　　我的第一個假設是：人腦的某個部分與制定進一步行動的計劃有關，但不一定執(zhí)行它，我也假定人可以意識到這個計劃，即，至少可以直接回憶起來。

　　我的第二個假設是：人不能意識到這部分腦所執(zhí)行的"計算"過程，而只知道它作出的最終"決定"，也就是計劃。當然，這些計算將依賴于這一部分大腦的結構（部分由于進化，部分由于過去的經(jīng)驗），也取決于來自腦其他部分的當時輸入。

　　我的第三個假定是：執(zhí)行這個計劃或那個計劃的決定受到同樣的限制。換句話說，人可以直接回憶起決定是什么，但不知道作出這個決定的計算過程，即使可能知道一個計劃在進行中。①

　　于是，如果這種機器（這是我信中使用的字眼）能像人一樣決定自己的行為，即有一個"自身"的映象，那么這種機器看來具有"自由意志"了。

　　決策的實際起因可能是十分清楚的（帕特麗夏添加的），即：可能是決定性的但卻是混沌的。一個非常小的擾動可能造成最終結果的巨大差異。由于這一點，輸出結果在本質上成為不可預測，所以，使得"意志"看起來似乎是"自由"的。當然，意識活動也可能影響決策機制（帕特麗夏附加的）。

　　這樣一種機器能夠試著解釋自己為何作出某種選擇（運用內省法），有時會達到正確的結論。而在另一些時候，它將不知不覺，或者更可能進行虛談，因為它沒有意識到作出選擇的理由。這意味著一定存在著一種虛談的機制，只要給出一定量的證據(jù)，不管它們是否會產(chǎn)生誤導，腦的某部分總會得出一個最簡單的結論。正如我們已經(jīng)看到的，這一切太容易發(fā)生了。

　　這就是我的自由意志的理論。顯然，它依賴于對意識的理解（這是本書的主要議題）、大腦是如何計劃（和執(zhí)行）行為的以及我們如何進行虛談，等等。我不知道整本書里是否真的有點兒新東西，盡管這里的某些細節(jié)并沒有被包括在以前的解釋中。

　　在那之后，我心滿意足地將事情丟在一邊，接著我在紐約會見了盧斯，隨后他訪問了加利福尼亞州的拉霍亞（La Jolla），得以同保羅·丘奇蘭德（Paul Churehland，帕特麗夏的丈夫）討論這個問題。我本不想在這個問題上多加思考，但是，一旦引起了我的興趣，我就發(fā)現(xiàn)自己一天到晚在不停地思考著它。

　　我想知道"自由意志"可能位于腦的哪個部位。顯然，"意識"牽涉到大腦幾部分的相互作用，但是，大腦皮層的某個特殊部位應當與其有種特別關系，這個想法不是不合理的。人們可能期望，這部分接收來自感覺系統(tǒng)高級水平的輸出，又要饋送到運動系統(tǒng)的高級計劃水平。

　　在這一點上，我偶然找到了一個有利于我的理論的證據(jù)，這就是安東尼奧·達馬西歐（Antonio Damasio）及其同事關于一位大腦受損婦女的病例的描述。她受損傷后，表現(xiàn)出對事物沒有反應。她一聲不響地躺在床上，臉上帶著警惕的表情。她能用眼睛追隨別人，但不能自覺地與人講話。她對任何提問都不回答，雖然看起來她是理解這些問題的。她只是用點頭加以答復。她用極慢的語調能重復詞匯和一些句子。總之，她的反應極其有限，又總是一成不變。

　　二個月以后她得到很大程度的康復。她說她以前不能交流，并不感到不安。她能跟上交談，但她感到"沒有什么可說的"而不開口，她的頭腦是"空"的。我馬上想到"她失去了意志"！那么，大腦的什么部分受損呢？文獻中指出，受損部位靠近波羅德曼（Brodmann）區(qū)的24區(qū)(1)，在一個叫做"前扣帶回"的地方。如果大腦被一切為二，它就位于上頂部的內表面上。我高興地得知，這部分接收許多來自高級感覺區(qū)的輸入，又在靠近運動系統(tǒng)的高級水平。

　　索爾克研究所的特里·塞吉諾斯基小組在工作周內有多次午茶會。這是討論最新實驗結果的理想場合，比如提出一些新的想法，或者只是關于科學、政策和一般新聞的閑聊。我曾參加過一次午茶會，并對帕特麗夏和塞吉諾斯基說，我已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了"意志"的部位！它就在"前扣帶回"上及它的附近。當我與達馬西歐討論此問題時，我發(fā)現(xiàn)他也有類似的想法。他幫助我補充有關這部分腦區(qū)的解剖學上的聯(lián)系。它與大腦另一側的對應部分有極強的聯(lián)系——正如我們所知，盡管裂腦人有兩個獨立的"意志"（看第十二章），而我們正常情況下只能有單個"意志"在起作用。再則，大腦一側的這一區(qū)域有極強的投射到兩側的聠胝體（運動神經(jīng)系統(tǒng)的重要部分），這也正是我們從單一意志當中所要預料的結果。的確，這一切看來十分理想。

　　過了一段時間，我讀了一篇邁克爾·波斯納（Michael Pesner）寫文章。在論文中他也提到了一種罕見的病癥，由于一種特殊類型的腦損傷引起的"異己手"癥。例如，患者的左手可以活動，做一些十分簡單的、刻板的動作，但他卻拒絕對此手負責。例如，此手可能自發(fā)地抓住放在近旁的某個東西，但有的時候卻不能把它放下，不得不用右手把它從東西上拿開，有一位患者發(fā)現(xiàn)，他不能用他的意志力使"異己手"放開物體，但如果大聲地喊："放開！"，也許它會把抓住的東西松開。

　　那么"異己手"癥是什么部位受損呢？又是靠近或正好在前扣帶回上（如果"異己手"為左手，那么損傷位于右腦），也可能是胼胝體的相應部分受損，以致于左側區(qū)域發(fā)出指令不能到達由受損的右邊區(qū)域控制的左手。再則，正如第八章提到的，某種選擇性過程前扣帶回處于活動狀態(tài)，這可以從這部分血流增加上看出。

　　"自由意志"位于或靠近大腦的前扣帶裂上，這一想法可能有點新意（1）。實際上，事情可能會更復雜。腦前區(qū)的其他部位也可能與其有關聯(lián)。需要的是更多的動物實驗、"異己手"和有關病例的仔細研究，其中首要的是，對視覺意識的神經(jīng)生物學有更多的了解，并由此增加對其他形式的意識行為的了解。這也是把這些建議附在本書末尾的原因。