心灵现象中的谜
在关于心灵现象方面科学和科学家所面临的问题比其他观察和经验领域所出现的问题更深刻和更困难。科学家不能回答基本问题：为什么我们大脑的一部分功能与意识体验相伴。然而正如我们已经看到的，科学的进步并没有被其阻碍，它在假设的基础上前进：大脑和心灵如果不是必然地
相同一，也是相互联系得十分紧密的。这就意味着，虽然哲学性质的问题，像“为什么我们具有意识”？“意识内部和意识本身是什么”？困惑着科学家，但是他们还是可以追问更为适当的问题，“意识与什么种类的神经功能和机制相联系？”
后一个问题是当前主要研究工作的主题：心灵和大脑之间的关系方面的前沿问题。脑科学家用微电极，磁共振成像和 x 射线照相法这类仪器探索新大脑皮层最深的部位，这些技术能够揭示许多与人类意识显现相联系的生理学机制。
当 F·克里克 （Francis Crick）爵士和他的同事 C·科切
（Christoph Koch）宣称把注意力集中到理解意识现象的时机已经成熟，因而对意识进行科学研究的当代潮流就在 1990 年开始了。他们说，意识与知道是同义词，而知道总是包含着注意和短时记忆的结合。由于动物和人类的视觉系统已经被较好地描述出来，因而研究者应集中精力于视觉知道。如果作为视觉知道基础的神经机制能较好地获得理解，那么更加复杂和微妙的心灵现象 （像唯一为人类所具有的自我知道的特征）就有可能
探究。
这些观点刺激了在意识研究方面的许许多多的努力，同时也引发了大量的争论。一些研究者注意到，克里克所倡导的那种“电生理学”理论是否足以解释意识，现在还不清楚。也许单独研究脑本身是不够的，意识的心理过程的每一个活动可能都涉及到整个身体。如果是这样，意识的神经模式就必须由认知 （也许甚至由社会）理论来完善。
像 R·彭罗斯 （Roger Penrose）和 H·斯塔普 （HenryStapp）这样的物理学家走了另一条路：他们寻找用连接大脑网络中的电子和其他微观粒子的量子过程来理解意识的钥匙。虽然一开始无人理睬，后来又受到攻击，但对意识过程采用微观物理学方法进行研究已得到了许多人的支持。这一方法的主要承诺是给出我们自由意志的感觉的原因。根据彭罗斯
的观点，大脑利用量子世界的不确定效应 （与波函数的“崩坍”有关）产生独立于初始状态的过程，这可以解释我们根据自己的意志作出选择的体验。对于大脑研究的量子方法的另一个承诺是解释大脑的各个分离的部分 （有时还相隔相当的距离）是怎样能高度同时地发生作用的。这一方
大学出版社，1963 年。 法的支持者们宣称，非局域性 （一个粒子同时在一个以上的位置的能力）也是大脑中许多过程的特征。
尽管当前在意识方面的研究是有希望的，但科学家仅仅才刻画了作为人类意识基础的复杂神经学过程的表皮。正如我们已经指出的，我们面临的困难是相当大的。在我们大脑头盖骨中存在的灰色物质是处于大脑皮层顶端的一个高度完整的系统，它由约 100 亿个神经元形成的六层膜组成，其中的相互连结几乎多得无法计数。这一高度复杂的大脑区域是由神经网络和神经团构成的，在这里神经元是由神经键通过它们的突触相连结的。
大脑的层次系统的最基本、最内在的部分由脑干、视丘和视丘下部所组成，虽然它是一个等级结构，但整个大脑是作为一个整体进行工作的。脑干、视丘和视丘下部这些元素控制着初级的身体功能、荷尔蒙的分泌和自动行为过程，它们构成了 P·麦克林 （PaulMaclean）所描述的像“爬行动物脑”的东西。
大脑层次系统的中间部分是“古哺乳动物脑”，在某些低等哺乳类动物身上，如啮齿动物，它已经有了高度发展。它的内部结构被边缘系所统治，在这里神经元以复杂的反馈环形式排列。这一系统调节情感以及由基本情感控制的认知和行为。大脑层次系统的最高要素称之为“新哺乳类动物脑”，它仅仅存在于人类，以及仅次于人类的高度进化的灵长类动物中。它由大脑皮层主宰，在这里细胞排列成柱状，横贯表皮。这样，大脑皮层就只有在表皮面积增长时才能生长，从而允许更多的柱状物有空间位置。对我们自己这一物种而言，大脑皮层的表皮已经长得非常复杂，且有高度旋绕的摺折，在柱状物下面，有神经纤维网络连结柱状物。
人类的新大脑皮层的一个典型的特点是它分裂成左右两个半球。对健康的人而言，两个半球联合工作，尽管它们具有各自的不同功能。左半球以前后相继的模式运作，连结原因和结果，理解普通常识和思想的线性过程，它是普通语言的中心和典型的大脑线性活动的中心。右半脑是通讯和相互关联的关键，它同时处理复杂的材料，描绘出知觉和认知的情感上的细微差别，但是它指向图像而不指向语言。
像这些发现与大脑中高级的和低级的心理功能都有关。但是，除了在心理状态的相当简单和基本要素方面，神经科学现状尚不允许构建细节方面的模型来显示大脑中的过程如何产生相应的心理功能，因为大脑高级功能的细节方面在本质上仍不知道。这些功能中最神秘的是抽象思维，微妙的感情状态和记忆。
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