我们对世界的有意识感知取决于这种深层的大脑结构

快速阅读: 据《奇点枢纽》称，研究通过在5名参与者丘脑和皮层植入电极，发现丘脑在意识感知中起关键作用。当参与者察觉视觉线索时，丘脑与皮层的特定区域会同步活跃。这一发现与动物实验结果一致，未来将在猴子身上进一步验证。

研究中的每位参与者已在丘脑和皮层的不同部位植入了多达20个电极，作为减轻头痛的实验程序的一部分。与覆盖全脑但存在时间滞后和分辨率较低的功能磁共振成像（fMRI）研究不同，这些电极能够以最小的延迟直接捕捉到植入区域的神经信号。

常被称为大脑的“总枢纽”，丘脑是一个复杂的结构，汇集了来自不同位置的多条神经“线路”。每条线路将独特的感官输入组合路由并运送到其他脑区进行进一步处理。研究团队写道，基于先前的理论和动物研究，丘脑很可能在调节意识状态中发挥“至关重要的作用”。因其复杂结构且深藏于大脑内部，在人类中测试其作用一直很困难。

这五名参与者已分别因治疗需要在丘脑和皮层植入电极，是研究特定神经信号与意识感知之间联系的理想候选人。使用定制任务，团队测量了参与者是否能意识到一个视觉线索——屏幕上交替亮暗线条组成的斑块——的闪烁。大约一半的试验被设计成让线索出现的时间太短，依据先前研究结果未能察觉。随后要求参与者根据是否注意到线索移动目光至屏幕左侧或右侧。

在实验全程中，团队记录下每位参与者丘脑及前额叶皮质的电活动——大脑前端涉及高级思维如推理和决策的区域。独特耦合当一个人意识到线索存在时，丘脑的两个部分会活跃起来，并协调同步的活动波传递到皮层。当参与者未察觉线索时，这种同步活动就会消失。作者指出，丘脑在“与意识相关的活动”中表现出了“显著差异”。换句话说，这些特定的深层脑区可能成为处理视觉体验的关键通道，使它们上升到感知的层面。

这些发现与此前针对小鼠和非人灵长类动物的研究结果类似。一项研究表明，追踪小鼠对胡须微妙刺激的反应。这些老鼠经训练后，仅在感受到触碰时舔水。每次老鼠去喝水时，其丘脑和皮层都会活跃起来，形成类似于人类在有意识感知期间观察到的神经回路。其他灵长类动物研究同样认定丘脑是意识的“关键区域”，尽管涉及的具体区域略有差异。

研究团队计划在猴子身上开展类似视觉实验，以明确哪些丘脑部分支持有意识的感知。目前，大脑意识的本质依然是个未解之谜。但新的结果为人类感知世界的细节提供了前所未有的洞察。

未参与此项研究的特拉维夫大学学者李阿德·穆德里克向《自然》杂志表示，这是“关于丘脑在意识中作用的最详尽和广泛的调查之一”。

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