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意识的科学研究途径
物质、生命、宇宙与心智，一直是纯科学研究的四个本源方面的探索问题。到了21世纪的今天，有关前三个方面的探索，已经各自建立了基本的科学理论体系，但在心智方面，我们却连解释理论也没有，对微观的神经活动如何产生宏观的认知行为知之甚少。正因为这样，20世纪80年代之后，科学界把心智奥秘的揭示看作是科学研究，特别是纯科学研究要攻克的最后一个堡垒。于是，围绕着揭示心智奥秘的脑科学、认知科学、智能科学等从不同角度来进行探索的学科应运而生。而所有这些学科的探索研究，都无法回避的一个共同棘手的问题，就是意识现象问题。毫不夸张地讲，意识问题是心智研究堡垒中的堡垒。
意识的科学研究趋向
意识作为科学研究的对象，肇始于20世纪初的实验心理学。我们知道，20世纪初，由于心理学开始从传统的哲学研究中分离出来，意识问题也成为心理学的重要研究对象。特别是德国心理学家冯特创立了实验心理学，使用科学内省方法研究意识问题，很快成为心理学研究意识问题的主流。遗憾的是，随着后来美国心理学家华生为代表的行为主义心理学派的崛起，由于对意识本身无法进行行为定量研究，因而意识问题也一度遭到冷遇。只是到了20世纪50年代，与计算机科学相结合的心理学信息加工学派得到蓬勃发展后，意识问题才开始受到认知心理学的关注。但由于技术和方法上的局限，依然没有从根本上得到应有的重视。
到了20世纪90年代，国际学术界开始把意识问题作为自然科学多学科研究的重要领域之一，并日益受到自然科学家的重视。1994年4月在美国召开了关于意识问题的第一次科学会议（TowardaScienceofConsciousness），与会的300多名代表来自神经生物学、认知心理学、计算机科学、人工智能及机器人等不同领域，从此拉开了意识的科学研究序幕。迄今为止，已创办刊物3种，召开国际会议十多次，发表论文1300余篇，在Nature、Science等著名国际刊物上也多有这方面的研究成果报道。诺贝尔奖得主、曾与华森一起发现DNA双螺旋结构的克里克，1990年就明确提出现在是使用自然科学的方法进行意识研究的时候了。随着研究的开展，近年来的一些科学实验也找到了科学研究意识问题的突破口。而无损伤脑功能成像实验技术的发展（特别是PET、fMRI等），也为研究意识问题提供了良好的实验手段。这样，意识的界限也不再像传统解释那样含糊不清，意识问题真正成为一个明确的科学研究问题。
意识活动的神经机制探索
从自然科学的角度研究意识，第一个重要问题就是有关意识活动的神经基础问题，或者说有没有产生意识的有关神经中枢，如果有，那么这些神经基础又在哪里，或是如何分布的？
首先，我们已知意识的清醒状态是心智活动得以进行的重要条件，而意识的清晰程度则明显与脑干网状结构、丘脑网状结构等边缘系统极其复杂的神经回旋网络有关。这不仅是因为脑干网状结构的兴奋状态是维持意识活动和醒觉的重要条件，而且因为除了嗅觉外，所有痛觉、温度觉、触觉、深感觉、视觉、听觉等特异性感觉，均是经过丘脑的特异性皮层传导将冲动传给大脑各特异感觉中枢的。
另外，脑干网状结构的兴奋性也与注意强度有关，大量无关或次要的感觉信息在经过脑干网状结构时就被选择性地删除了，只有引起注意的有关信息才到达丘脑网状结构。从这个意义上讲，意识活动主要体现在以网状结构为神经基础的注意机制之上。
不仅如此，现代认知神经科学的研究还表明，由于注意机制也控制着记忆（特别是短时记忆）的存取，反之记忆的内容同样会引导注意，因此记忆也与意识有着重要联系。特别是那种被称为“图标记忆”的极短时记忆，一旦丧失就很可能会失去意识和注意能力。这种极短暂的记忆可能与大脑中存在的回响回路有关，因此可以推测意识可能正是这种回响回路产生的一种心理效应。
克里克根据有关病人的行为心理表现以及脑生理和解剖结构，认为意识活动主要与大脑前扣带回有关，因为这一区域不但接受许多来自高级感觉区的输入，而且靠近运动系统的高级皮层。一些神经生理学家认为，在大脑皮层存在一个意识活性三角区，即感觉皮层（包括枕叶、顶叶和颞叶）、额叶的前运动区和包括前扣带回在内的丘脑层间核三个部位构成的三角区域。而意识流就是相关神经集群激活模式序列的轮流选择，其激活频率则与γ频带（30—70Hz）有关，克里克等人甚至推测40Hz同步振荡可能与意识和注意的神经基础有关，并得到了部分实验的证明。
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作者:admin@医学,生命科学 2011-03-06 05:23
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