即使最古老的腦區，也可能產生意識

人的意識是怎么來的？在產生意識方面，大腦的某些部分是否比其他部分更重要？大約在 35 年前科學界開始更深入地探討這些問題。研究者們取得了一些進展，但意識之謎依然遠未解開。

在我最近發表的一篇綜述文章中，我回顧了一百多年來的神經科學研究，試圖弄清楚是否存在某些對意識更為關鍵的大腦區域。我的發現表明，研究意識的科學家們可能低估了人類大腦中那些在進化上最古老的那些部分。

https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2025.106333

在神經科學中，意識通常被定義為擁有主觀體驗的能力，例如品嘗蘋果的感覺，或看到蘋果皮的顏色具體有多紅。

主流的意識理論普遍認為，意識的基礎是人類大腦的外層——大腦皮層這部分結構主要由新皮層組成，這是在進化史上較新的結構。

而在人類大腦皮層之下的腦區們，皮層下結構（subcortex，圖1中棕/米色部分），在過去約 5 億年中幾乎沒有太大變化。科學家認為它就像電視的電力——意識離不開它，但它本身并不足以產生意識。

還有一部分大腦被一些意識理論視為與意識無關，那就是小腦（cerebellum），它比新皮層更古老，形狀像一顆藏在頭骨后方的小腦袋（圖1中紫色部分）。當人處于無意識狀態（如昏迷）時，大腦的活動和神經網絡都會被破壞，而這種變化可以在皮層、下皮層和小腦中同時觀察到。

圖1：人類大腦（由AI輔助繪制），藍色：新皮層；棕/米色：下皮層下結構；紫色：小腦。作者：Peter Coppola, CC BY-SA

在分析中，我還參考了那些嘗試通過改變大腦活動來觀察意識會如何改變的科學研究，比如向不同腦區施加電流或磁脈沖來改變神經元活動。

在人類和動物實驗中，改變這三個腦區中任意一個腦區的活動，都有可能改變意識的狀態：改變新皮層的活動可以改變人的自我感、引發幻覺或影響判斷力。改變皮層下結構可能造成更極端的效果：可誘發抑郁、喚醒麻醉中的猴子，或使老鼠失去意識。甚至刺激小腦——這個一度被認為與意識無關的區域——也能改變人的感覺體驗。

然而，這些研究并不能直接說明意識的源頭，因為刺激一個腦區可能會間接影響另一個腦區。就像拔掉電視插頭，我們改變的也許是“維持意識的條件”，而非意識本身的機制。

除了科學實驗之外，我也參考了很多來自病人身上的醫學證據，嘗試看看這些臨床數據是否可以幫助解答一時的難題。

腦外傷或缺氧都可能破壞人的意識體驗。比如新皮層受損的人可能會認為自己的手不是自己的、忽視視野范圍內某一側的物體，或著變得沖動。而有些人天生缺失小腦或缺少大腦前部皮層，但依然表現出清醒的意識，甚至過著相對正常的生活。不過，如果成年后小腦受損，則可能引發幻覺或導致人的性格完全改變。而損傷最古老的腦區通常會導致失去意識（有時能恢復），嚴重時甚至死亡。

這些現象提示我們：下皮層可能像“電力”一樣，讓新皮層保持運作，而意識也許正是由新皮層產生的。所以我想進一步知道，是否有任何證據表明，也許最古老的腦區本身就足以產生某種形式的意識。

有極少數兒童天生幾乎沒有新皮層。按照醫學教科書的說法，他們應該處于永久植物人狀態。然而，報告顯示這些孩子會感到不開心、會玩耍、能識人、甚至會享受音樂——這表明他們仍然具有某種意識體驗。

這些令人吃驚的證據表明，也許最古老的腦區本身就足以產生基本的意識。或者，當一個人出生時就沒有新皮層的時候，大腦的更古老部分會進行“重塑”，而承擔起缺失的新皮層的一部分作用。

在動物實驗中也有類似發現。科學家對包括老鼠、貓、猴子在內的哺乳動物進行了切除新皮層的手術。結果顯示，這些動物仍然能做出令人驚訝的復雜行為：它們可以玩耍、表現出情緒、梳理自己的毛發、照顧新生的幼崽，甚至能夠學習。而令人意外的是，即使是成年后接受這種手術的動物，也能表現出類似行為。

綜合所有證據，可以看到：盡管主流意識理論認為新皮層是意識所必需的，但事實似乎并非如此。最古老的腦區似乎足以支撐某些基本形式的意識。而新皮層與小腦則似乎是讓意識更為復雜、細膩和豐富的結構。

這意味著，我們也許需要重新審視關于意識的主流理論。這不僅可能影響對病患的治療方式，也會影響我們如何理解動物感知能力以及如何去思考動物倫理。

或許，意識比我們想象的更加普遍。

作者：Peter Coppola

編譯：Ernest

https://theconversation.com/major-theories-of-consciousness-may-have-been-focusing-on-the-wrong-part-of-the-brain-264609