漫聊合集 關於意識之謎，這一期我們似乎聊到了最深處

這一期我們聊一個很前沿的研究 量子力學在意識裏究竟發揮着什麼作用 關於什麼是意識的疑問 很可能從我們有意識的那一刻開始 就困擾着所有人了 你看從光合作用到遺傳再到嗅覺 我們討論生物體內的各種問題 都沒有超出傳統化學和物理學的範疇 但是這一套範式 在意識這個問題上就有點行不通了 沒有人知道意識應該歸於 我們迄今討論過的哪一部分科學 也沒有哪個數學公式裏包含了意識這麼一個變量 意識是所有生命的共同特徵嗎 大多數人不這麼想 主流的觀點認爲 自我意識必須是有神經系統的生物 纔會擁有這麼一個特質 那神經系統是意識的必要條件嗎 更原始的動物是不是就完全沒有意識呢 當然我們沒有辦法知道 意識到底是什麼時候出現的 如果不知道意識的本質 我們也就沒辦法知道 到底哪些生物擁有這個特質 所以要聊這個話題 我們就需要採取一種保守的方式 避開這個意識到底是在生命的演化過程中 什麼時候出現的這樣的問題 以及到底我們的哪些近親具有意識這樣的問題 我們就假設 從原始土壤裏第一次出現微生物的三十億年前 到早期現代人出現的數萬年前 這麼茫茫幾十億年之間 構成生物體的成分越來越複雜 直到其中出現了一種與衆不同的屬性 意識 我們要討論的是一個富有爭議的問題 量子力學是不是在意識的形成過程中 扮演了重要的角色 不過 首先我們還是需要質疑一下 面對意識這個最神祕的現象的時候 我們是不是真的需要藉助量子力學的理論呢 如果說僅僅因爲意識又神祕又讓人費解 而量子力學也是同樣又神祕又讓人費解 那就認爲兩者存在關係 這個顯然是沒有辦法讓人信服的 哲學家在討論意識的時候 杜撰了一種假想的概念 叫做形式走肉 形式走肉呢 會和普通人一樣進行日常的活動 但是他們的內在空空如也 他們的腦袋裏除了活動肢體和發聲運動 所必要的運算活動之外 再沒有其他的東西了 形式走肉是一臺自動運行的機器 它沒有意識也沒有體驗 這樣的狀態在理論上是可能存在的 最直觀的證據就來自於我們自身 比如說我們行走騎車 彈奏熟悉的樂器的時候 都可以沒有意識的完成 那有沒有可能存在一種 模仿各種人類行爲的動物 而實際上 他並不知道這些行爲的含義呢 目前主流的觀點是不可能 因爲人類有一些行爲 是完全建立在意識之上的 比如說語言 比如說舞蹈 比如說歌唱 此外呢 要想沒有意識的解決一道複雜的數學問題 或者一組填字遊戲 同樣也是非常困難的 這些意識活動的共通點在於 他們都受到思維的驅動 我們假設 思維是對大腦裏面複雜信息的整合 大腦通過思維整合壓縮信息 從而構建出一個新的想法 有意識的大腦 可以抓住複雜信息的細節 確保這些信息 最後能夠成爲一個完整的想法 意識讓我們的大腦 受到思維和概念的驅使 而不是單純的被刺激所駕馭 那有意識的大腦 是怎樣把複雜的神經信息 整合成爲一個新的想法的呢 這個就是意識研究中的第一個謎題 有些人把這個謎題稱爲捆綁問題 大腦裏面不同區域的編碼信息 是怎樣被整合到一起的呢 視覺和聽覺的體驗 並不是單純指事物的某種顏色 某一條紋理 或者是某一個音符 我們在意識裏的體驗 是感覺到信息 記憶 概念 這一系列東西的整體印象 比如說我看到了一頭野牛 一棵樹 你可以想象 一位藝術家正在觀察一頭野牛 他可以用眼睛看 用鼻子聞 用耳朵聽 一個野牛的氣體分子 離開野牛的身體 恰好落進了這位藝術家的鼻子裏 氣體分子 結合到嗅覺神經元的受體上 然後沿着神經元細胞長長的軸突 傳遞了一連串電脈衝的信號 一旦來自嗅覺神經的點信號 到達了這位藝術家的大腦 它就會激發更多下游神經元的放電 每一個神經元 就像是電報的中繼站 感官信息 以類似摩爾斯電碼的方式 從一條神經 傳遞到另一條神經 另外呢 比如說分佈在視網膜上的視錐 和視感細胞 會通過視神經 把視覺信號 以一連串點信號的方式 傳到這位藝術家的大腦的視覺p層 那在這些例子裏面 每一種神經元 可能只對某些感覺的輸入有反應 比如說嗅覺細胞 只對這個氣味有反應 視覺細胞 只對光有反應 但是 不論引起神經元放電的刺激是什麼 它們通過神經元傳遞的方式 卻是一模一樣的 都是這個人體內 一股從感受器 到大腦特定區域的電流脈衝 在大腦裏面 這些脈衝信號 可以直接引起運動信號的傳出 但是更有可能的情況是 它們會調整神經元之間的連接方式 從而形成我們的記憶 那需要着重強調的是 在大約由1000億個神經元 組成的人類中樞神經系統裏面 並不存在這麼一個特定的位置 讓輸入的大量感官信息流 整合最後形成野牛這麼一個概念 事實上 每條神經都是互相獨立的 它們是沒有中心的 所謂信息的匯聚 在真實的神經元之間不會發生 每一封電報 都沿着體內輻射的 無數個神經元裏面的 某一條飛速的傳遞 我們說的這個捆綁問題 試圖研究的 正是每一條神經中離散的點信號 是怎樣整合在一起 並且產生野牛 這麼樣一個概念的 感官信息的整合 形成了有意義的概念 而概念的整合產生了意識 意識驅動大腦進行思維活動 思維活動繼而驅使身體 發生物理的運動 於是這位畫家拿起了畫筆 開始了他的創作 但是等一下啊 一個想法 要怎麼才能影響 實實在在的軀體呢 一個想法是如何與大腦相互作用 使我們的手臂 使我們的腿 或者使我們的舌頭活動的呢 讓我們再回到那位 畫下野牛肖像的畫家 探討一下 大腦是如何運作 才能繪製這樣一幅畫的 讓我們把時間往回倒着看 我們先是會看到 這位藝術家 手臂上的肌肉 在描繪線條的那一刻 是如何收縮的 而支配這塊肌肉的運動神經 又是通過何種方式 引起它的收縮的 在運動神經元之前 從大腦傳出的點信號 又是怎樣 讓運動神經元興奮起來的 最後回到最初 引起這一系列活動的感官信息 是怎麼樣輸入大腦的 那我們採用倒序的方式 來說這個過程的原因是 希望在梳理這一整條 因果關係鏈中 尋找到 意識到底是在哪一個環節 插足到運動裏面來的 首先 那位畫家的手臂 是依靠一種 名叫肌球蛋白的蛋白分子 才能夠開始收縮運動的 肌球蛋白 本質上是一種酶 它是利用化學能 驅動肌肉裏面 纖維蛋白的相對運動 而讓肌肉收縮的 讓那位藝術家 肌肉纖維收縮的 最直接的動力 來自順着電視插 湧入肌肉細胞內的 鈉離子 因爲肌肉細胞 外面的鈉離子 比細胞裏面的 鈉離子要多 這個就導致 細胞膜的兩側 存在一個電視插 這個電視插 說的不是我們家裏 看的那個電視 這個是 是那個勢能的勢 那這樣呢 就好像一塊充能的 小電池 細胞膜上 有一些被稱爲 離子通道的孔道 這個離子通道 非常非常重要 我們最後還會聊到它 你想把它記住 某些種類的離子通道 開啓的時候 鈉離子 就可以穿過這些通道 從而流入細胞 而正是鈉離子流入時的 放電過程 引發了肌肉的收縮 好 在這條因果鏈裏 我們要問的 下一個問題是 肌肉的離子通道 爲什麼會開啓呢 答案是 藝術家手臂上 與肌肉細胞相連的 運動神經元 釋放了一種 神經的地質 這種地質 打開了離子通道 那又是什麼 引起了運動神經元 釋放它裏面的 神經元細胞 通常可以分爲三個部分 它的頭部 就好像一個蜘蛛 被稱爲細胞體 細胞體 是發起 剛纔我們說的 動作電位的位置 動作電位被引發之後 會沿着 神經元上面 一個細長的部分 傳遞下去 這個細長的部分 被稱爲軸圖 最終 這個動作電位 到達了神經元的末端 神經地質的釋放 就在這個地方 神經元細胞 和肌肉細胞 是類似的 細胞外面的鈉離子 一般是比細胞裏面的要多 內外兩側的鈉離子濃度差 在細胞膜上 就形成了一個 大約0.01伏特的電勢差 雖然這個電勢差 聽起來不大 但是如果考慮到 細胞膜的厚度 只有幾納米 那跨越細胞膜兩側的電壓 實際上就達到了 100萬伏特每米 這個相當於 一釐米的距離上 就有高達1萬伏特的電壓 這個可足以產生 擊穿的火花 用在你車上 也就是神經元的這個胞體 與一群叫突觸的結構相連 這個突觸 類似於神經元 與神經元之間的接線核 與神經和肌肉相連的地方一樣 上游的神經元 把神經地質 釋放到了連接的 這個間隙裏面 這些神經地質 又引起了 神經元細胞表面 分佈廣泛的離子通道的開啓 進而導致 帶正電的離子 湧入到細胞 引起了電勢差的急劇降低 隨着更多的陽離子 衝進了細胞內部 這就進一步 加劇細胞膜的短路狀態 而由此引起的電壓下降 又會引起更多離子通道的開啓 這個系統就進入了 一個正反軌的過程 一旦細胞體 發生了這種短路的效應 就會引起細胞膜的 多米諾骨牌效應 短路的電流 迅速傳遞到神經元的末端 在那裏動作電位 會刺激神經地質釋放 進入神經肌肉的接頭 引起那位藝術家 手臂的肌肉收縮 剛纔說的這一段過程 如果你沒有聽懂 可以再聽一遍 不是特別好懂 如果你聽懂了的話 就會發現 電流信號在神經元之間傳遞 和它在一條導線中傳遞 是非常不一樣的 首先神經元裏面 電流的傳播方向 也就是電荷運動的方向 並不是沿着電信號 在神經元上傳播的方向 而是與動作電位傳遞的方向 是相互垂直的 其次一旦爆發了 這種動作電位 引發了這種動作電位的 離子通道 就會立刻關閉 隨後不久 離子泵就開始工作 恢復細胞膜兩側 原來的電位狀態 所以我們就有了一種新的角度 來看神經信號 它是神經元 從細胞體到末端 整個這麼一條路線上 離子通道的順次開閉 而所謂的神經信號 實際上是這麼一連串的動作 我們把這一連串的動作 就叫做動作電位 這個是不是和你原來認爲的 所謂神經信號 就是一股電流 從腦袋一直傳到胳膊 這麼一個過程不一樣了 每個運動神經元的細胞體 其實都類似於計算機的邏輯門 它們會根據輸入信息 決定是不是爆發這個動作電位 所以說 如果每個神經元 都扮演了一個邏輯門電路的角色 那麼 由數十億個神經元組成的大腦 就可以被某種意義上 看成計算機了 這個觀點 得到了很多認知神經學家的認同 他們稱這種理論爲 心智計算理論 不過啊 問題還遠遠沒有說清楚 那位藝術家的運動神經元 接受的輸入信息 大多數都是來自大腦 只有通過神經對神經接頭 接受足夠的神經遞質 運動神經元纔會爆發 咱們說的這個叫動作電位的東西 所有神經元的細胞體 遵循一個因果的關聯 每個神經元 根據它上游輸入信息的整體效應 決定是不是會產生興奮 也就是說 一個神經元是否興奮 由它上游的神經元決定 而上游的神經元 則由更上游的神經元決定 以此類推 直到我們把這條因果鏈 推回到那位藝術家 從一開始傳遞視覺 聽覺 嗅覺 甚至是觸覺的神經 還有記憶中心 它的記憶中心裏 記錄着觀察野牛的全部感官信息 大腦的神經網絡 位於傳入的感官信息 和傳出的運動信息之間 它經過邏輯運算和處理 做出要不要描繪一頭野牛的決定 並且在畫圖的過程中 下達精確的運動指令 似乎問題已經解決了 我們已經理清了 讓那位藝術家 在牆壁上揮舞手臂的前因後果 不過 是不是還遺漏了什麼呢 到目前爲止 我們描述的 完全是一種機械的因果關聯 感官信息的輸入 決定運動信息的輸出 其中某些信息 還要經過大腦裏面的記憶中心 到現在爲止 我們那位藝術家 都還只是一具 沒有意識的形式走肉 讓他覺得有必要 在牆壁上畫出一頭野牛的意識和想法 究竟出現在 信息輸入和傳出之間 這裏面的哪個點呢 這個就是神經科學裏面的最大謎題 早些的時候 多數人都會認同一種二元論的觀點 就是說心智啊 靈魂啊 或者說意識啊 是一種區別於肉體的存在 不過隨着科學的進步啊 這種二元論 在二十世紀的科學界漸漸失寵了 大多數神經生物學家 都青睞於新的一元論 他們認爲心智與肉體 實際上是同一種東西 但是爲什麼基於規制的計算機網絡 只能是沒有意識的形式走肉 而我們這種基於血肉的計算機網絡 卻能夠擁有意識呢 難道說 僅僅是因爲我們大腦裏面 數量龐大的神經元 在關聯的複雜程度上碾壓了互聯網嗎 還是說 意識本身是一種 非常獨特的計算方法呢 那關於意識的解釋 數不勝數 其中一種非常富有爭議 卻又引人入勝的觀點是 意識是一種量子力學現象 這個觀點最著名的支持者 是牛津大學的數學家 羅傑·彭羅斯 這個名字你可能沒有聽說過啊 但你很可能聽說過 他那本著名的書 《皇帝的心腦》 這本書裏面提出 人類的大腦就是量子計算機 咱們先來說說 什麼是量子計算機 它是怎麼工作的啊 在今天普通的計算機裏面 二進制的信息 通過一連串 能夠打開或者關閉的電子開關表示 每個開關可以編碼 二進制位裏面的1或者是0 大量的電子開關 通過佈局的設計 可以執行不同的邏輯指令 再進行組合 就可以用於數學運算 要理解量子計算機工作的原理 我們可以打一個比方啊 首先呢 我們把傳統計算機裏的比特 也就是0和1的開關 看作一種圓球型的羅盤 羅盤裏面的指針指向1的時候呢 就是北極 指向0的時候就是南極 指針所指的方向 可以在兩極之間 通過旋轉180度來切換 而量子計算機裏面 與經典比特相對應的概念 不叫比特了 叫量子位 這個量子位呢 你也可以把它看成一個圓球啊 但是它的旋轉不侷限於180度 因爲量子世界裏 有不確定性原理嘛 所以這個球呢 可以在空間裏 按照任意的角度進行旋轉 靈活性的提升 讓量子位 可以比傳統的比特編碼更多的信息 不過對計算機而言 真正牛的地方 是來自於量子位之間的組合 相鄰的兩個經典的比特之間 不會有什麼相互的影響 而量子位之間 存在着量子糾纏的效應 在量子計算機裏面 量子糾纏 你可以用圓球之間相連的 帶有彈性的細線來理解 一個旋轉的量子位 和其他量子位之間 存在這種量子糾纏 那這些量子位之間相連的細線 都會因爲其中一個量子位的旋轉 而發生張力的變化 當然這裏不存在真的細線 只是打個比方抱着你理解 那作爲計算資源的糾纏態細線 會隨着量子位數目的增加 而成指數級的增長 指數級的增長 就意味着增長非常的迅速 量子計算機的運算能力 以指數級的方式 隨着量子位數目的增長而增長 這就好像那個著名的預言 象棋的發明者 跟國王要獎賞的時候 說你往這個第一格棋子裏面 給我放一釐米 第二格里面放兩釐米 第三個放四釐米 第四排整個國家的米 都不夠獎賞給他了 這個就是指數變化的威力 傳統計算機的計算能力 是和比特位的數目 它是呈線性關係的 比如說 你給一臺傳統的八位計算機 增加一個比特位 它的運算能力 就只會比原來增加八分之一 那如果你想讓它的運算能力翻倍 就必須讓它擁有的比特位翻倍 但是在量子計算機裏面 你僅僅增加一個量子位 就可以讓運算能力翻倍了 如果一臺量子計算機 能夠維持300個量子位的相干性和糾纏態 那麼它的計算能力 在某些問題的表現上 幾乎相當於一整臺 宇宙那麼大的傳統計算機了 而那300個量子位 很可能只需要300個原子的參與 但是 注意啊 這是一個非常重要的但是 如果想要這臺量子計算機工作 那麼它的量子位 在執行計算的時候 只能與所有參與計算的 其他量子位發生關聯 這就意味着 它們必須完全從所處的環境中 被孤立出來 而一旦被幹擾 它就會讓量子位 與外界環境發生糾纏 我們可以把這個過程 看成會出現更多的細線 那新綁定的細線 會從各個方向牽扯這些量子位 與量子位之間原有的細線發生競爭 從而干擾它執行的計算 這個過程啊 其實就是所謂的退相干過程 哪怕是與環境 發生非常微弱的相互作用 量子位之間的相干性 也會受到嚴重的影響 隨後就會變成傳統的比特位 隨着原子數目的增加 要讓原子相干性 保持的時間超過萬億分之一秒 都會變得非常難 退相干的發生 快到讓計算機 連最簡單的運算都還來不及完成 就變成傳統的比特位了 這也就是爲什麼 現在我們人類製造量子計算機 有這麼難 最難的地方 就是讓它們保持隔離 或者說是 在退相干發生之前 儘快地完成需要的計算 不過這可並不是說 科學家們造不出來的東西 一個小小的細胞 是完成不了它的 那實際上 在我們的生命裏 有太多的奇蹟 是現在我們人類 根本做不到的了 如果細胞 的確可以延遲 退相干的發生 雖然這個延遲的效果 不算長 但是已經足夠 讓一些反應發生了 那麼如果大腦 需要足夠的時間 來完成量子運算 類似的退相干延遲 有沒有可能 發生在中樞神經系統裏面呢 前面我們說的彭洛斯 在他後來出版的 另外一本著作 《意識之影》裏 更進一步提出了 大腦是如何利用 量子力學計算的 生理學機制 他宣稱 神經原理 一種叫微管的結構 微管 是由微管蛋白 組成的鏈狀的結構 這種微管蛋白呢 至少可以在伸展和收縮 這兩種形態之間 進行切換 最重要的是 作爲量子物體 微管蛋白 可以同時具有伸長 或者收縮 這麼兩種狀態 就像薛靈樂的貓一樣 這一點呢 就讓它類似於 靈活的量子位 彭洛斯還認爲 一個神經元中的 微管蛋白 還與其他神經元中的 微管蛋白 維持着量子糾纏 不過呢 他的觀點 還是沒能說服 很多主流的科學家 因爲最大的問題在於 作爲具有相干性的 量子位而言 大腦裏面的 這個微管分子 實在是太過於龐大了 根據薛靈樂 在七十年前的預測 生物體內的 量子力學現象 只能發生在 包含少數幾個 粒子的過程中 不過呢 彭洛斯的理論卻認爲 由數百萬個粒子 構成的整個蛋白質 具有量子疊加態 並且不只是 一個微管內的分子之間 而是整個大腦中 數十一個神經元裏 那會不會 其實大腦裏面 並沒有量子力學 這個過程呢 哪怕量子力學的引擎 在我們身體的 許多部位都起着作用 而我們的思維 卻依舊需要 最機械的運動 作爲它基礎的原理呢 事實不一定是這樣 最新的研究暗示 量子力學 可能的確參與了 意識的過程 前面我們說了 在神經信號 傳遞的過程中 神經元細胞膜上 不是有不斷開合的 離子通道嗎 這個離子通道 有可能是大腦中 存在量子力學現象的位置 咱們已經說過啊 神經元的離子通道 調節着動作電位 也就是神經信號 在大腦中 作爲信息的傳遞 所以 它們在神經信息的處理中 起着關鍵的作用 這個離子通道 就比剛纔說的 微管蛋白要小多了 它大概只有 10的-9次方米長 差不多呢 就是1.2納米 而寬度呢 不到長度的一半 所以離子 只能一個一個的通過 離子穿過通道的 速度特別的快 每秒鐘 可以通過一億個 離子通道 還有非常精準的選擇性 鈉離子 只比鉀離子 小了一點點 那你可能會認爲 鈉離子 應該可以通過 任何允許鉀離子通過的 離子通道 然而事實卻是 在那些鉀離子通道里面 每穿過一萬個鉀離子 纔有可能 錯落過一個鈉離子 那高效的離子運轉速度 以及超凡的離子選擇能力 就讓離子通道 成爲動作電位 快速傳播的保證 這個動作電位的 快速傳播 就進一步 在我們的大腦裏 形成了迅捷的思維 但是 離子通道 是怎樣保持運轉速度 和精度 卻一直是一個謎 那是不是量子力學 加快了大腦中 離子的運轉呢 2012年的時候 薩爾茨堡大學 完成了一個 量子力學的模擬實驗 他們讓一個離子 穿過一個 電壓門控離子通道 結果就發現 離子在穿越 這個通道的時候 發生了一種 叫做離域化的現象 這個離域化 你可以理解爲 它的位置變得不確定 就更像一個波了 不僅是這樣 振動頻率非常高的離子波 還以共振的方式 向通道周圍的蛋白質 傳遞能量 這種共振 讓離子在穿越通道的時候 損失了將近一半的能量 所以呢 離子通道就像是一個冰箱 它通過吸收 和它共振離子的動能 降低了離子的溫度 離子通道的這種冷卻 就讓這些離子 保持更長時間的 離域化的量子狀態 這樣呢 就會延遲我們前面說的 那種退相干效應的發生 讓這些離子 有足夠的時間 用量子的方式 快速穿越離子通道 同樣這個原理 也可以解釋 離子通道的這種 高效的選擇性 因爲離子在穿越 這些通道的時候 變成了波 而不再是一個粒子 那由於這些波的 共振程度不一樣 當我們把甲離子 換成鈉離子的時候 甲離子通道的冷卻作用 也相應的發生了改變 這種干涉的改變呢 能夠促進甲離子的傳遞 而會阻礙鈉離子的傳遞 這個研究團隊 最後的總結是這麼說的 量子相干性 在神經離子通道 傳導離子的過程中 不可或缺 換句話說 量子相干性 是思維的必要條件 離子通道在神經活動中 有非常明確的作用 它們控制着 剛纔我們說的運動電位 離子通道的狀態 反映了神經元的狀態 如果神經元正在興奮放電 那麼離子就會 快速流入開啓的離子通道 而如果神經元 處於不那麼興奮的狀態 離子通道也相應的 那麼這些思維 同樣可以被所有離子 進出細胞 形成的量子流 所反映和編碼 這句話很重要 不太好理解 我再說一遍 既然我們大腦中 所有興奮和 非興奮的神經元 以某種方式 編碼了我們的思維 這裏說的某種方式 我們今天還不知道 但它一定編碼了 那麼這些思維 同樣可以被 所有離子進出細胞 形成的量子流 所反映和編碼 不過還有一個問題 就是單個的思維 要怎樣才能被整合成 一個完整的意識呢 如果僅僅是一個離子通道 無論是量子性的 還是經典的 對於承載一條 完整的信息來說 都還遠遠不夠 要參與整個意識的形成 離子通道之間 必須以某種方式 相互連接 的確有一種可能 來造成這種連接 科學家把它叫做 電壓門控離子通道 這種離子通道 對電壓的變化特別敏感 而大腦裏面 所有的空間 都充斥着 你可能看到過腦電圖 或者是腦磁圖的掃描結果 那大多數神經學家 是怎麼看待 大腦的電磁場的呢 打個比方 他們把大腦裏面的電磁場 看作是火車的汽笛 也就是說 他們是大腦活動的 一個產物 而對思維本身 不會產生什麼影響 但是一些科學家 已經開始改變想法了 他們認爲 意識可能不是 離散思維的組合 而是大腦電磁場 聯合影響下的體現 換句話說 腦電圖不是思維的結果 腦電圖所反映出來的電磁場 纔是把離散的微小信號 組合成意識的關鍵所在 大腦磁場裏 包含了所有神經元的放電信息 通過影響剛纔我們說的 電壓門控離子通道的開閉 大腦的電磁場 就會直接影響 具有量子相干性的離子活動 20世紀初的時候 意識的電磁場理論剛剛提出 那個時候還沒有直接證據 顯示大腦電磁場 能夠影響神經元的興奮 進而呢 不過 後來在很多的實驗室裏 完成的實驗都證實 與我們人類大腦的強度和組成 非常相似的外加的電磁場 的確能夠影響 神經元的放電和興奮 實際上 電磁場的作用 看起來像是在協調神經元的興奮 它讓衆多的神經元同步的放電 讓他們同時興奮 所以就有很多專家認爲 這很可能就是 形成意識的必要場所 大腦電磁場 協調神經元同步放電 這麼一個現象啊 在解決意識這個謎題的時候 舉個例子來跟你說明啊 比如說 我們可能都有過這樣的經歷 你看着一堆雜物 然後忽然就在眼皮底下 發現了你要找的東西 比如說你要找一副眼鏡 當你看着那堆雜物的時候 編碼眼鏡的視覺信號 確實已經傳入了我們的大腦 但是 由於某種原因 我們沒有看到 這個正在尋找的物體 或者說 我們沒有意識到它的存在 而後來 我們又看到了要找的東西 對於同一個視野來說 我們的大腦究竟發生了什麼變化 讓我們看到了 原本沒有意識到的東西呢 很顯然 神經元的興奮和放電 似乎沒有什麼變化 無論我們是不是 找到了那個眼鏡 同一個視野 總會是相同的神經元興奮 而區別在於 當我們沒有看到眼鏡的時候 神經元的放電是不同步的 而在我們看到眼鏡的時候 它們是同步放電的 大腦中的電磁場 連接了大腦中 分佈在不同部分的離子通道 協調了神經元的同步放電 這個可能就是決定 意識或者無意識的關鍵 不過呢 儘管我們說到了 這麼多前沿的假設啊 實際上還沒有證據顯示 意識這麼一個活動的解釋 必須要依靠量子力學 不過呢 鑑於我們已經發現了 奇特的量子力學 參與到了很多重要的 生命現象裏面 再加上這麼多實驗的結果 人們確實有理由相信 量子力學與意識 是深刻相關的 今天我們談到的東西 包括具有量子相干性的離子通道 以及電磁場對意識的影響 都還僅僅是最前沿的假說 希望今後 他們能爲量子 和經典範疇裏的大腦 最後再讓我們回到那位 繪畫野牛的藝術家的身體裏 完成我們的因果鏈吧 他的腦袋裏 首先產生了一個念頭 在波動的腦磁場的影響下 位置不同的衆多神經元 打開了具有相干性的離子通道 這些同步放電的神經元 爆發了動作電位 動作電位 從他的大腦裏面傳出來 通過出吐 連接向下傳到他的脊髓 在那裏 神經信號又通過神經接頭 傳入到了運動的神經元 運動神經元 在神經到肌肉的接頭處 釋放神經地質 讓他手臂上的肌肉興奮 肌肉收縮 引起手臂相應的運動 讓他在牆壁上揮舞手臂 用木炭勾勒出野牛的輪廓 然後最重要的是 他知道自己做的這一切的原因 是大腦裏面的一個念頭 他知道 自己不是一具行屍走肉 這條因果鏈 就是目前科學界 對意識之謎的一個重要理論 但無論如何 我們到今天 還遠遠沒有破解意識之謎 而這個原本只停留在 哲學家關注的領域 隨着未來人工智能的發展 一定會成爲 越來越重要的話題 好了 今天的內容就聊到這 咱們下期再見