■探秘“腦中之腦”
為了揭開這一謎團，中科院昆明動物研究所的研究人員2004年開始，在自然界與人類最相近的動物——猴子身上進(jìn)行了研究。如今，該研究團隊取得較大的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了靈長類大腦前額葉背側(cè)部涉及到了以“自我”為中心的空間記憶相關(guān)信息的處理。而這可能是人類自我意識產(chǎn)生的神經(jīng)基礎(chǔ)。目前，該研究結(jié)果得到了國際相關(guān)研究領(lǐng)域的重視，最近，英國著名的神經(jīng)科學(xué)雜志《神經(jīng)科學(xué)與生物行為評論》特邀請該研究團隊對其系列研究工作撰寫了一篇綜述文章，這篇論文現(xiàn)已經(jīng)在網(wǎng)上正式發(fā)表。
中國科學(xué)院昆明動物研究所教授馬原野是這一項目課題組的主要研究者。他告訴記者，被稱為“腦中之腦”的大腦前額葉，占大腦皮質(zhì)總表面積的比例是隨動物的進(jìn)化程度而逐漸增加的。在食肉目動物中，前額葉的面積僅占皮層表面積的5%~7％；在黑猩猩腦部，面積增加到17％左右；到了現(xiàn)代人類，其面積增加到33％。在個體發(fā)育中，前額葉成熟也是最晚的，要到25歲后才完成最后的發(fā)育。很可能，這塊皮層會改變靈長類與環(huán)境的相互關(guān)系，使得靈長類神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育與環(huán)境的關(guān)系更密切，大腦的可塑性更強，從而讓人不僅能主動適應(yīng)環(huán)境，還能主動改造環(huán)境。因此，對這塊皮層功能的探討是腦科學(xué)研究的最重要領(lǐng)域之一。
■實驗證明：大腦前額葉是自我意識形成的神經(jīng)基礎(chǔ)
為了證明前額葉的作用，馬原野設(shè)計了兩個游戲。
游戲一：當(dāng)猴子用手去按操作按鈕時，在位于其前方的計算機屏幕的左邊或右邊便閃現(xiàn)出一個小圓點，這個小圓點呈現(xiàn)時間約為500毫秒。小圓點消失后，暫停1秒左右，為猴子的記憶延緩期。1秒后，小圓點再次出現(xiàn)，如果還在相同的位置，猴子就要繼續(xù)壓按操作按鈕2秒鐘。而如果小圓在相反位置，那么猴子需要立即釋放操作按鈕。如果猴子做對了這個游戲，它就可以得到糖水作為獎勵。
另一個游戲類似，但是在屏幕上多了一個大圓形，而小圓點會出現(xiàn)在大圓形的某個位置。在重復(fù)動作時，如果小圓點出現(xiàn)在相同位置，猴子要繼續(xù)按壓操作按鈕2秒鐘，反之則要立即放開按鈕。
馬原野說，通過這兩組實驗，課題組發(fā)現(xiàn)，切除了前額葉主溝區(qū)的猴子都無法完成第一個任務(wù)，但卻能完成第二個任務(wù)，而且能達(dá)到90％的正確率。這是因為在第一個任務(wù)中，動物只能用它自己作為參照物。而在第二個任務(wù)中，猴子可以用大圓作為參照物。這一結(jié)論清楚地表明，前額葉背側(cè)部在以“自我”為中心的空間過程中扮演了重要的作用。
■你如何認(rèn)出鏡子中的自己
這么做的意義是什么呢？馬原野表示，我們知道，在動物界數(shù)千種動物中，只有人、大猿、海豚、大象和鴿子少數(shù)幾種動物能認(rèn)識自己的鏡像，這種能力被認(rèn)為是自我意識產(chǎn)生的萌芽。而在自我意識的形成過程中，前額葉在其中扮演了重要角色。
馬原野舉例說，如果一個人從頭到腳，除了眼睛外，都用相同的布蓋住。當(dāng)站在鏡子前，他怎么判別鏡子里的就是他自己呢？顯然，他可以揮揮手，晃晃頭，看鏡子里的誰和他做同樣的動作。這實際上是一個自我感覺信息和視覺信息的整合過程。顯然，小腦和前額葉共同參與了這個整合過程。而他們的研究表明，在前額葉背側(cè)部，一些神經(jīng)元可能與動物的體態(tài)語言和“精神”有關(guān)，而語言和“精神”則在自我意識的產(chǎn)生中有著十分重要的作用。
這樣看來，前額葉背側(cè)部以自我為中心的空間功能可能不僅僅同工作記憶有關(guān)，而更可能與“自我意識” 的產(chǎn)生有著相當(dāng)密切的關(guān)系。在臨床研究中也有證據(jù)，比如：一些前額葉損傷的病人讓其完成從兩根水平桿之間穿過這樣的任務(wù)就很困難。
馬原野說，有了這一研究，我們就可以勾畫出背側(cè)前額葉與以自我為中心的空間過程的關(guān)系。并且由于自我意識是人的意識的最高形式，自我意識的成熟是人的意識的本質(zhì)特征，它對人的認(rèn)識活動起著監(jiān)控作用，能實現(xiàn)大腦對信息的輸入、加工、儲存、輸出的自動控制系統(tǒng)的控制，這樣，人就能通過控制自己的意識而相應(yīng)地調(diào)節(jié)自己的思維和行為。未來，希望通過進(jìn)一步深入研究，能治愈一些前額葉損傷的病人，并且能搞清楚人類“自我意識”的起源。
■文/李荔
