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生活的小谜团

当思想与世界隔离时,他们可以坚持吗?

一个装满液体的罐子里的人大脑。
这听起来像科幻小说,但是实际的科学可以使大脑在桶中活着吗? (图片来源:Shutterstock)

大脑可以自己存在,与身体不同还是独立于身体?很长一段时间以来,哲学家一直在思考这种“脑中的大脑”场景,询问孤立的大脑与身体和感官分离时是否可以保持意识。

通常,一个人的经历的特征是人脑,身体和环境。

但是,神经科学的最新发展意味着这种对话已经从假设的猜测和科幻小说转变为孤立的例子,在这些例子中可以将意识与世界其他地区相关。

在2020年的一项研究中,在期刊上详细介绍神经科学的趋势(在新标签中打开),墨尔本莫纳什大学的哲学家蒂姆·拜恩(Tim Bayne)和英格兰苏塞克斯大学的神经科学家阿尼尔·塞斯(Anil Seth)和意大利米兰米兰大学的马塞洛·马西米尼(Marcello Massimini)描述了这种“意识之岛”可能存在的背景。

有关的:当我们“听到”自己的想法时,大脑会发生什么?

在一种可能的情况下,已经从其宿主中删除的大脑能够使用通过某种设备传递的功能所需的氧气和营养来维持意识。这称为前Cranio脑。

在一个听起来像恐怖电影中的东西(在新标签中打开),研究人员能够成功地恢复流向脑细胞的血液,神经元的细胞功能以及猪大脑中自发的突触活性,这些大脑在死亡后被去除并连接到称为脑部的系统。该系统旨在减慢死亡后脑组织的变性,可以连接到死后大脑的底部,从而传递温暖的人造氧化血液。

科幻小说经常涉足“脑中的大脑”概念。Futurama是一部动画喜剧科幻电视节目将来很远。 (图片来源:福克斯电视动画)

在患有严重难治性癫痫的人中治疗称为半球切开术(在新标签中打开)涉及完全与另一半球,脑干和丘脑完全断开的一半大脑。在这些情况下,受损的一半仍留在头骨内,并连接到血管系统。虽然断开的半球继续接受功能所需的营养和氧气,但有些人想知道这个孤立的半球是否支持相邻的意识对相对的,连接的半球。

科学家创造了基于实验室的迷你脑,从干细胞开发的3D结构,这些结构显示出发育中的人脑的各种特征。其中一些脑中的大脑有脑波与早产婴儿中看到的类似。

但是,这些“大脑”中的任何一个实际上都有意识吗?

科学家不能推断在这些情况下,行为的意识,他们也不能问这些大脑是否经历了意识。这个难题导致神经科学家设计了一种潜在的意识衡量标准。

例如,科学家可以使用所谓的扰动复杂性指数(PCI),该指数基于这些“大脑”中神经元之间的相互作用水平。使用该指数,科学家将电力刺激大脑的一部分,然后测量所得的神经活动模式,以评估脑细胞相互作用的复杂性。如果这些相互作用的结果测量带有大量信息,那么可以说系统更有意识。

这有点像将岩石扔进池塘并测量产生的涟漪。如果涟漪与池塘中的其他对象相互作用,启动更多的涟漪,那么系统就越有意识。

在人们尚未完全意识的州,PCI已成为其意识水平的可靠指标。例如,昏迷或睡觉将被视为“较低”的意识或意识水平。

“事实证明,PCI有效地检测了梦中断开的意识,氯胺酮麻醉(在新标签中打开),并且也已被有效地应用于严重脑损伤后无反应的患者(在新标签中打开),“拜恩告诉现场科学。beplay苹果网页

可能是,意识与大脑的动力学紧密耦合,这些动力相对易于测量,例如PCI的情况。

但是,即使意识并不能降低大脑中的任何神经信号,拜恩也认为,开发“客观”意识衡量的任务仍然是有效的。

尽管这些技术可能无法明确回答有关在这些背景下是否存在意识的问题,但它们将为某些基本问题提供答案,例如,意识岛是否具有与有意识主题的大脑相同的神经复杂性。还是这些大脑一旦与外部世界脱节后会慢慢离线?

在这种情况下,了解意识的内容可能会带来更棘手的问题。

最初发表在现场科学上。beplay苹果网页

Conor Feehly是一位总部位于新西兰的科学作家。他赢得了奥塔哥大学但尼丁的科学传播硕士学位。他的写作出现在《宇宙》杂志《发现》杂志和Sciencealert中。他的写作主要涵盖了与神经科学和心理学有关的主题,尽管他也喜欢写一些科学学科,从天体物理学到考古学。