二、意識(shí)產(chǎn)生的大腦結(jié)構(gòu)

既然意識(shí)是大腦的產(chǎn)物，那么考察意識(shí)就應(yīng)該從大腦結(jié)構(gòu)入手。神經(jīng)科學(xué)的研究已經(jīng)證實(shí)，總體上，大腦中有3個(gè)主要的神經(jīng)結(jié)構(gòu)與意識(shí)的產(chǎn)生密切相關(guān)。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(yuǎn)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(jié)構(gòu)。再就是不同價(jià)值系統(tǒng)的擴(kuò)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(shí)起源的重要的生理結(jié)構(gòu)。神經(jīng)元接受的刺激從各感受器（眼睛、耳朵、皮膚等）進(jìn)入大腦時(shí)，都會(huì)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(cè)膝狀體核的部分，然后再投射到名為V1的初級(jí)視皮質(zhì)區(qū)域。

丘腦外面包圍著一層名為網(wǎng)狀核的結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀核連接到特定的核并抑制它們的活動(dòng)。據(jù)推測(cè)，網(wǎng)狀核是特異性丘腦核群活動(dòng)的開關(guān)或“門”，以產(chǎn)生視覺、聽覺、觸覺等感官的不同表達(dá)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(jié)構(gòu)的連接，它關(guān)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(gè)不同區(qū)域。埃德爾曼認(rèn)為，髓板內(nèi)核的活動(dòng)很可能對(duì)于意識(shí)非常重要，因?yàn)樗鼮槠べ|(zhì)響應(yīng)設(shè)定適當(dāng)?shù)拈撝祷蛩健撝堤撸庾R(shí)就會(huì)消失。

基底核抑制回路的多突觸環(huán)狀結(jié)構(gòu)包括小腦、基底核、海馬區(qū)再進(jìn)入作用。這些結(jié)構(gòu)非常適合各種各樣的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知程序通過再進(jìn)入作用強(qiáng)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(jià)值系統(tǒng)，是指以一種擴(kuò)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(gè)大腦，當(dāng)有重要或突出的事件發(fā)生，對(duì)應(yīng)的神經(jīng)元會(huì)做出選擇性釋放。這個(gè)系統(tǒng)對(duì)于學(xué)習(xí)和意識(shí)的維持很重要。

通過對(duì)大腦結(jié)構(gòu)的刻畫，埃德爾曼總結(jié)出意識(shí)產(chǎn)生的三個(gè)必要條件。第一個(gè)條件是意識(shí)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(dòng)變化有關(guān)，意識(shí)不是某個(gè)單個(gè)區(qū)域的專利。第二個(gè)條件是意識(shí)的產(chǎn)生是經(jīng)過神經(jīng)元群迅速參與并通過再進(jìn)入相互作用的結(jié)果。第三個(gè)條件是相互作用的神經(jīng)元群活動(dòng)必須有區(qū)別性且不斷的變化，而且可以從神經(jīng)活動(dòng)中做出選擇。

那么大腦是如何運(yùn)作，從而產(chǎn)生出選擇，適應(yīng)性和響應(yīng)模式呢？埃德爾曼認(rèn)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(jìn)化的產(chǎn)物，而不是設(shè)計(jì)出來的。雖然進(jìn)化本身沒有智能，但卻具有無比的力量。而這個(gè)力量就來自于自然選擇在時(shí)間的長(zhǎng)河里，在復(fù)雜環(huán)境中的作用。達(dá)爾文的一個(gè)關(guān)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(gè)體為了生存相互競(jìng)爭(zhēng)，從而通過選擇涌現(xiàn)出功能性結(jié)構(gòu)和完整的生物組織。埃德爾曼將達(dá)爾文的群體思想應(yīng)用于理解大腦的工作機(jī)制上，從而提出了一個(gè)全腦理論——神經(jīng)達(dá)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(gè)最復(fù)雜的器官的進(jìn)化、發(fā)育和功能的。所謂“全”，在埃德爾曼看來，是指大腦運(yùn)作機(jī)制不能局限在腦區(qū)的個(gè)別功能，而要全面理解，也就是說，要解釋意識(shí)就必須基于大腦的進(jìn)化與發(fā)育之上，對(duì)感知、記憶、行為和意向進(jìn)行系統(tǒng)的理解。他認(rèn)為，意識(shí)的產(chǎn)生是大腦活動(dòng)的整合性和區(qū)域性的結(jié)合，既不是簡(jiǎn)單的整體論，也不是模塊論，大腦功能分割的區(qū)域以復(fù)雜卻又整體的方式連接成為一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。這種整合才是意識(shí)涌現(xiàn)的關(guān)鍵。這個(gè)推論對(duì)于理解大腦功能和意識(shí)的關(guān)系很關(guān)鍵。

埃德爾曼認(rèn)為神經(jīng)元群選擇理論是意識(shí)起源的核心，大腦具有個(gè)別性和多變性對(duì)于認(rèn)識(shí)意識(shí)過程的復(fù)雜性至關(guān)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(shí)激發(fā)的神經(jīng)元連接到一起導(dǎo)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(yàn)選擇，與第一個(gè)選擇階段重疊，當(dāng)形成的生理通道由于行為經(jīng)驗(yàn)的信號(hào)傳遞后會(huì)發(fā)生選擇事件變化，在與環(huán)境的交互輸入時(shí)對(duì)一些突觸產(chǎn)生了變化，一些突觸加強(qiáng)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(jìn)入），即在大腦的各個(gè)映射區(qū)的選擇性事件之間的相關(guān)性是由再進(jìn)入的動(dòng)態(tài)過程產(chǎn)生的。再進(jìn)入作為核心組織原則確保所選擇神經(jīng)事件在時(shí)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(hào)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(jìn)行傳遞功能，它是作為大腦意識(shí)事件復(fù)雜性特性的一個(gè)必要基礎(chǔ)。

在埃德爾曼看來，神經(jīng)元群選擇理論對(duì)于確定意識(shí)產(chǎn)生的大腦運(yùn)作機(jī)制之所以重要，與每個(gè)大腦之間極大的差異有關(guān)。這一點(diǎn)在結(jié)構(gòu)和功能的所有層面上都成立。不同個(gè)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(yīng)，以及不同的環(huán)境和經(jīng)歷。結(jié)果導(dǎo)致在神經(jīng)化學(xué)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、突觸強(qiáng)度、時(shí)間特性、記憶以及受價(jià)值系統(tǒng)支配的動(dòng)機(jī)模式上產(chǎn)生各種各樣的差異。最后，人與人之間在意識(shí)流的內(nèi)容和風(fēng)格上就會(huì)出現(xiàn)明顯的差異。

從這個(gè)意義上，我們就可以理解，進(jìn)化不可能像計(jì)算機(jī)程序員那樣，發(fā)明各種錯(cuò)誤校驗(yàn)碼來應(yīng)對(duì)各種差異，以確保和維護(hù)大腦的模式。這就是進(jìn)化的產(chǎn)物與設(shè)計(jì)的產(chǎn)物的根本性區(qū)別。進(jìn)化完全是自然選擇，人工無法干預(yù)，自然的突變可能會(huì)改變進(jìn)化的方向，但是無法改變進(jìn)化本身的邏輯。只有在進(jìn)化和發(fā)育的維度認(rèn)識(shí)大腦，才能理解大腦的復(fù)雜性，也才能理解意識(shí)的復(fù)雜性。