研究揭示了意识体验在大脑中的位置

超过四分之一的中风患者患有一种奇怪的疾病——他们失去了眼睛所感知到的一半的意识。

例如，右脑中风后，一个人可能只吃盘子右侧的食物，因为他们不知道另一半。该人可能只看到照片的右半部分，而忽略左侧的人。

但令人惊讶的是，这些中风患者会对整张照片或场景做出情绪反应。他们的大脑似乎已经吸收了这一切，但这些人的意识只了解了世界的一半。

这种令人费解的痛苦被称为单方面忽视，它凸显了脑科学中一个长期存在的问题：感知某事物与意识到或有意识地感知它之间有什么区别?您可能在浏览 Instagram 动态时无意识地注意到自己经过了一家鞋店，但您开始在网上搜索鞋子销售信息。你的大脑会记录你没有意识到的事情。

耶路撒冷希伯来大学和加州大学伯克利分校的神经科学家现在报告说，他们可能已经发现了大脑的某个区域，在我们感知这些持续的视觉图像的几秒钟内，这些区域被保留下来。他们本月在《细胞报告》杂志上发表了他们的发现。

“意识，特别是视觉体验，是每个人从早上醒来睁开眼睛到入睡那一刻所感受到的最基本的东西，”希伯来大学研究生盖尔·维什尼(Gal Vishne)说。论文作者。“我们的研究是关于你的日常经历。”

虽然这些发现尚未解释我们如何无法意识到我们所感知的事物，但此类研究在未来可能具有实际应用，也许可以让医生根据昏迷患者的大脑活动来判断该人是否仍然意识到外部世界以及可能能够改进。了解意识还可以帮助医生开发意识障碍的治疗方法。

资深作者Leon Deouell 说：“我整个科学生涯的灵感来自于遭受单方面忽视的中风患者，他们忽视了世界的一半。”希伯来大学心理学教授，埃德蒙和莉莉·萨夫拉大脑研究中心成员。“这实际上引发了我对意识问题的全部兴趣。你怎么可能拥有这些信息，但仍然不承认它是你主观体验的东西，不采取行动，不将你的眼睛移向它，不抓住它?需要什么才能让某些东西不仅被大脑感知，而且让你有主观体验?理解这一点最终将帮助我们理解认知系统和患有这种疾病的患者大脑中缺失的东西一种综合症。” 罗伯特·奈特

补充道：“我们正在为意识之谜添加一块——事物如何留在你的脑海中供你采取行动。”，也是资深作家、加州大学伯克利分校心理学教授和海伦威尔斯神经科学研究所成员。

大脑有短暂和持续的反应，

迪维尔指出，大约六十年来，对人类大脑的电学研究几乎只集中在感知到某件事后最初的活动激增。但这种峰值会在大约 300 或 400 毫秒后消失，而我们经常会花几秒钟或更长时间观察并有意识地意识到事物。

“这留下了很多无法用神经术语解释的时间，”他说。

为了寻找更持久的活动，神经科学家们同意对 10 个人进行测试，这些人的头骨被打开，以便可以将电极放置在大脑表面，以追踪与癫痫发作相关的神经活动。当研究人员在电脑屏幕上向患者展示不同的图像时，电极记录了大脑的活动，时间长度不同，最长可达 1.5 秒。患者被要求在偶尔看到一件衣服时按下按钮，以确保他们真正注意到了。

大多数用于记录人类神经活动的方法，例如功能性 MRI (fMRI) 或脑电图 (EEG)，仅允许研究人员详细推断大脑活动发生的地点或时间，但不能同时推断两者。通过使用植入颅骨内的电极，希伯来大学/加州大学伯克利分校的研究人员能够弥补这一差距。

在使用机器学习分析数据后，研究小组发现，与早期的研究相反，早期的研究表明，当感知到新事物时，大脑中只会出现短暂的活动，而大脑的视觉区域实际上保留了较低水平的有关感知的信息。活动时间更长。神经活动的持续模式与初始活动的模式相似，并且当一个人观看不同的图像时会发生变化。

“这种稳定的表征表明，尽管活动水平不断变化，但随着时间的推移，感知仍具有稳定的神经基础，”杜埃尔说。

与一些早期的研究不同，他们发现，只有当感知到新事物时，大脑前部的前额叶和顶叶皮层才会变得活跃，即使刺激时间更长，信息也会在半秒(500毫秒)内完全消失。

大脑后部视觉皮层的枕颞区也会短暂变得非常活跃(持续约 300 毫秒)，然后降至持续但较低的水平，约为初始峰值的 10% 至 20%。但活动模式并没有消失;实际上，只要人们观看图像，它就会持续不变。

“额叶皮层参与新事物的检测，”迪维尔解释道。“但你也会看到更高层次的感觉区域的持续表现。”

大脑中的事件顺序可以用多种方式解释。奈特和维什尼倾向于这样的观点：当前额叶皮层接触到视觉皮层的持续活动时，意识就会产生。杜埃尔怀疑意识是由大脑许多区域之间的联系产生的，前额叶皮层只是其中之一。