脑干作为意识基础感觉的可能来源:该假说挑战皮层范式

编辑者: Elena HealthEnergy

What if the basic feeling of being conscious doesn't start in the wrinkly outer brain at all? Marshall Devor and Mark Baron of Hebrew University argue it starts in the brainstem, and their clue is pain. Heavy damage to the cortex can wreck vision or hearing, yet pain usually

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闭上眼睛、堵住耳朵:外部世界消失了,而“我在这里”的感觉却丝毫未减。正是这种对自身存在的基础感受,耶路撒冷希伯来大学的神经科学家马歇尔·德沃尔和贝特伊斯雷尔·迪亚科内塞医院及哈佛医学院的马克·巴伦提出,不应在大脑皮层中寻找,而应在最古老的脑区之一——脑干中寻找。

自皮层中心论观点占据主导以来,皮层一直被视为意识的“注册地”:正是在这里处理感觉信号、产生思想并形成知觉。然而,在2026年发表于《神经科学家》杂志的理论文章中,德沃尔和巴伦指出了这一图景难以解释的事实。与视觉或听觉不同,疼痛没有专门的皮层区域,而对皮层的电刺激很少引起疼痛感。相反,脑干特定部位的小面积中风却常常使人陷入昏迷。还有一个相反的例子:患有脑积水的成年人,其皮层严重变薄,却保留了完整的语言能力。

作者从大鼠实验中获取了关键证据。将显微剂量的麻醉剂注入脑干上部一个极小的区域——中脑桥被盖,能迅速且可逆地关闭对疼痛的反应和其他觉醒迹象。这项实验早在2001年就在文章第一作者的主持下完成。另一个重要论据来自患有积水性无脑畸形的儿童——这是一种罕见的病症,胎儿期大脑半球被破坏并被液体取代。这类儿童往往几乎没有皮层,但他们仍会微笑、大笑、哭泣,并对亲人作出反应。作者认为,这些观察表明:脑干提供了基础的“存在感”,而皮层只是为其填充内容。比约恩·默克也发展了无皮层意识的理念,他更早地谈到了这类儿童的意识。

该假说直接挑战了皮层中心论理论,例如全局工作空间理论和整合信息理论,这些理论将意识与信号在皮层中的广泛传播联系起来。德沃尔本人与合著者在2022年为《行为与脑科学》杂志撰写的文章中,批评整合信息理论依赖丘脑皮层相互作用。如果基础意识产生于所有脊椎动物共有的古老结构中,那么主观经验的最小基质也可能在没有复杂皮层计算的情况下存在。这并不否定皮层在复杂意识形式中的作用,但对其对于经验存在这一事实本身的必要性提出了质疑。这里的区别很重要:发现有害刺激和感受到疼痛是两回事。神经系统可以启动自动缩手动作,但疼痛为此增添了体验:“我很疼”。

想象一辆汽车。发动机和基础电气系统赋予汽车行驶的能力,而仪表盘和导航仪显示路线,使旅程富有意义。没有发动机,仪表盘只是一堆无用的指示灯,但没有仪表盘,汽车依然能行驶。按照作者的说法,脑干负责意识的“开启”,而皮层负责其内容。

需要明白的是:这是一个假说,而非已证实的机制。德沃尔和巴伦本人也承认,现有数百种意识理论中,包括他们自己的理论,没有一种能解释神经元如何产生主观经验。该假说的依据是间接数据:临床病例、动物实验和解剖学观察。因此需要直接验证,首先是研究中脑本身及其连接。作者还推测,脑干神经元之间的相互影响可能不是通过点对点接触,而是通过释放化学物质在周围组织中扩散——大致类似于多巴胺在大脑某些区域的作用方式。

如果意识的最低条件确实位于脑干,那么脊椎动物“有意识的”行为与“反射性”行为之间的界限将变得更加模糊。这也涉及医学:医生将不得不更准确地评估脑损伤患者的状态,因为觉醒的外部迹象或其缺失可能会造成误导。

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来源

  • We May Have Been Looking For The Origin of Consciousness in The Wrong Part of The Brain : ScienceAlert

  • Does Consciousness Reside Deep in the Brain? - BFHU

  • Where does consciousness begin? A new theory points deep inside the brain

  • Could consciousness begin deep in the brain? Researchers make the case

  • Hydranencephaly: A Window into the Mind Without a Cerebral Cortex

  • The Boy Who Proved Most Theories of Consciousness Wrong

  • Self-Awareness with a Simple Brain

  • Consciousness in the Raw

  • Conscious Children: A Brief Look at Hydranencephaly

  • Searching in the wrong place: Might consciousness reside in the brainstem? - PhilPapers

  • Publications - Marshall Devor

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