在牛津和劍橋的實驗室裡,研究人員記錄著志願者閉眼躺著、不處理任何任務時的大腦電活動。研究人員沒有採用傳統的刺激和反應實驗,而是將機器學習算法應用於這些「自由」信號。由此產生的模式不僅能記錄大腦活動,還能預測一個人此刻正在思考什麼——是即將到來的會議,還是已經發生的談話。
這篇於 2026 年 7 月 15 日發表在《自然·神經科學綜述》上的回顧文章,由 Andrea Luppi 及其牛津、劍橋、蒙特利爾和都柏林的研究同事撰寫。Luppi 是劍橋聖約翰學院的 Wellcome 早期職業研究員,也是該論文的第一作者和通訊作者。
文章認為,大腦的自發性活動不再是理解意識的障礙。作者們展示了數據驅動的方法(data-driven approaches)如何從過去被研究人員視為噪音而忽略的信號中提取有意義的信息。該研究整合了腦電圖(EEG)、功能性磁共振成像(fMRI)以及人類、小鼠和獼猴大腦活動的比較分析數據,但並不包含新實驗——這是一項總結已發表研究的系統性回顧。作者們報告沒有利益衝突;資金來源為標準的學術撥款。
傳統的意識理論,如全局工作空間理論(Global Workspace Theory),建立在外部刺激的研究基礎上,當時人的注意力集中於外部世界。自發性活動對這種常規情景提出了質疑:是否真的需要一個獨立的機制來處理「內部」思維模式?預測性處理(Predictive Processing)這一替代理論認為,大腦不斷地生成對周圍世界的預測。
Luppi 及其同事的數據表明,即使在沒有外部輸入的情況下,這些預測仍然保持結構化和認知上的意義——大腦持續進行模擬、分析和預測。然而,該綜述本身並未提供對根本問題的最終答案:這種結構化的自發性活動是否足以產生現象意識(主觀體驗),還是僅僅反映了信息處理的功能而沒有伴隨的感知。
方法學上的局限性是顯而易見的:大多數研究是在小樣本參與者身上進行的,機器學習算法則是在完全靜止狀態下收集的數據上進行訓練的,這種狀態下參與者對思維和注意力的控制最小。作者們坦誠地承認,將這些科學結果轉化為臨床實踐——從手術麻醉管理到意識障礙的診斷——需要對更大規模的患者樣本進行額外的嚴格檢查和驗證。
為了更好地理解這種方法的本質,可以想像一列沒有固定時刻表的火車在軌道上行駛。以前,工程師只研究車站的停靠點——火車停下或開始移動的時刻。現在,他們分析火車在車站之間行駛的情況:速度、顛簸、系統互動。同樣,數據驅動的方法不僅能看到思維的停頓,還能看到大腦的自發性活動如何「引導」後續反應,並形成其對新任務的準備狀態。
如果這種方法在神經科學領域得到推廣,不僅研究人員的實驗實踐將會改變,我們對健康大腦的「正常」狀態的根本理解也將發生變化。研究已經指出,在麻醉狀態下以及早產新生兒中,功能連接的獨特性和複雜性有所降低——這些模式可能成為意識狀態的生物標誌物。

