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    人類的意識,以及學習和記憶的生物基礎從何而來?
    來源:互聯網   發布日期:2021-08-02 06:57:40   瀏覽:85248次  

    導讀:意識是什么?從何處而來?可以說,這是一個亙古的話題。 自從很遙遠之前的某一天,某一個人類,也許是智人,也許是更古老的直立人甚至更靠前的古人類,突然間開始意識到了自我,從那一天起,人類就走上了一條獨特的路,我們開始有了對意識的思考。 最初,我...

    意識是什么?從何處而來?可以說,這是一個亙古的話題。

    自從很遙遠之前的某一天,某一個人類,也許是智人,也許是更古老的直立人甚至更靠前的古人類,突然間開始意識到了“自我”,從那一天起,人類就走上了一條獨特的路,我們開始有了對“意識”的思考。

    最初,我們并不清楚意識是什么,只是認為,有一種東西,它似乎超越了肉體的存在,所以在相當長的時間里,人們給“意識”賦予了不少神秘色彩,典型的就是“靈魂”這一傳奇概念的出現,而且,幾乎在各個民族中都不約而同的有了這個概念,甚至以此衍生出了各種神話和傳說。

    當然,在早期,意識的本質是什么?更是哲學家們的特權,“自我本我超我”, “唯心主義”,“二元論”等一系列的概念。

    不過,隨著科學的發展,對世界本質的解讀開始從當初的“陰陽五行”、“四元素”到世界本質是物質的。人們逐步認為,意識,應該是有一定的物質基礎的,因此對于意識的本質追尋也開始不斷地接近真相。尤其是近一百年來,生命科學的蓬勃發展,讓更多的生物學家開始加入到了對意識的本質追尋這一話題上,而我們也開始對意識的本質有了更深層次的認知。

    通過解剖學、生理學和神經科學等一系列學科無數科學家的努力,我們逐步開始對意識有了更加深入和本質的認識。

    首先人們發現,意識的主要產生的地方是大腦,這一點可以通過對生理結構和解剖等過程逐步的縮小范圍,最終排除了我們長久以來認為的心臟是意識來源的問題,確定大腦才是意識的來源。

    其次,意識的產生是有物質基礎的,那就是,神經,或者確切的說,神經元。尤其是電生理發展以來,人們更是進一步的意識到,我們的意識,或者說是神經活動,本身并沒有那么神秘,一方面,神經的基本結構已經被解讀,軸突-樹突等基本結構也被闡明。另一方面,神經信號的本質也被解析了,就是自然界最常見的電信號,通過軸突到樹突之間的離子流動來傳遞電信號,就實現了神經信號的傳遞。

    神經結構

    這兩條核心認知的可以說是當今學術界對于意識的基本共識,我們不再認為意識屬于虛幻的、脫離物質的存在,也為我們的今后所有研究奠定了基本的理論基矗

    不過,僅僅有這兩點,并不能解決意識的全部問題,比如,如果意識是單純的電信號,為什么我們會有記憶?為什么不同的人思考和反應不一樣?

    難道是大腦基礎結構不同嗎?

    其實最早科學家也曾認為是整個大腦是負責全部神經活動,甚至一度出現了根據腦容量來判斷智商的做法。然而隨著不同群體相關研究推進,人們逐步發現,并不是整個大腦在負責人的意識之類的,或者至少,在正常的腦容量統計范圍之內,智力等相對容易評估的指標并不和腦容量呈現明顯相關度。

    于是進一步的研究發現,大腦皮質才是主要負責我們的思想活動的,而其他的部分大多是他功能基礎的支撐和營養等功能。這些大腦皮質在我們的大腦表面形成了許多褶皺,也被成為大腦溝回,是我我們人類高級神經活動的真正物質基矗

    即便有了這個基本物質基礎,依然無法解決一個問題,那就是,一個人,從小到大,為何他的思想意識會發生變化,逐步成長?甚至是哪怕前一刻和下一刻,思想意識都不同,而且是可以回溯的?

    這意味著,我們對大腦的認知還需要進一步。

    這個時候,一個新的概念出現,那就是腦連接,是指不同的神經元、不同的腦區之間形成的彼此連接,從而構成的一個復雜、龐大的網絡。這些不同的腦連接則代表了不同的活動,比如下圖是一個腦卒中的人和正常人的一個連接,主要是腦卒中引發的偏盲現象[1]中的腦連接差異如下圖所示

    這就是我們目前對意識最前沿的認知,那就是,神經元之間形成復雜的網絡連接,而這些網絡鏈接進一步匯聚整合,形成了個人的意識。

    同時,現實也會反過來塑造神經網絡連接,讓我們可以學習,可以記憶。

    有了這些認知,那么我們就可以依據這些腦連接來做出一些進一步的解讀,比如:解夢。

    科學家們首先用功能性磁共振成像技術來識別了志愿者們清醒時候面對一些典型事務的腦連接信號,比如當他們看到樹木時候的反應,然后再去觀察這些人睡眠時候的大腦活動,看當他們大腦出現相同信號的時候,是否夢到了相同的事務,發現其準確率高達60%。

    這可以說是一個破解意識的重要策略。

    更進一步,隨著我們對他們大腦信號連接的解讀,我們甚至可以將其進行輸出來做到對現實事物的操縱,這就是腦機接口研究,比如科學家們給癱瘓的人植入電極后,然后可以把患者的大腦活動轉換成為現實的信號來指導諸如機械臂之類的輔助外物運動。

    是不是覺得到這里了,已經走到了盡頭呢?

    答案恰恰相反,到了這一步,人類就更迷惑了,那就是,大腦如何運作?

    今天我們很多人已經非常熟悉很多概念了,比如什么人工智能、機器學習之類的,甚至在某些方面可以戰勝人類。

    但是,這些真的就是人類大腦的運作方式嗎?

    答案是否定的。其實這些概念和進展,只是在盡可能的讓我們覺得,它們的運作像大腦,但是,也只是像而已。

    大腦的邏輯運行機制,對于我們至今來說依然是一團迷霧,就比如情感、思考等一系列行為,就和現實中的機器邏輯是完全不同的。

    了解的越多,我們越意識到大腦的非同尋常。

    但這并不等于說大腦永遠無法解讀,事實上,今天,人類已經發展出了許多新技術,我們不僅發展出了對人的情緒產生影響的藥物,我們還可以不斷記錄和分析大腦的所有神經活動甚至將其輸出來對現實世界進行操控。

    可以說,我們對大腦的了解在逐步深入,新技術的涌向將不斷推動人類對腦科學的認知更上一層樓,而我們堅信,人類終將實現解讀大腦的終極奧秘,那個時候,我們的認知會是什么樣子?也許,那是一場自然科學與哲學在“山頂”的相會。

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