作為人類思維活動(dòng)的基礎(chǔ)與核心，意識(shí)體驗(yàn)是如何產(chǎn)生的？它的本質(zhì)和物質(zhì)基礎(chǔ)是什麼？這些問題的探究對(duì)理解人類心智、治療臨床意識(shí)障礙患者（如“植物人”）及指導(dǎo)人工智能系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展等具有重要作用。因此，探究人類意識(shí)的生物學(xué)基礎(chǔ)成為現(xiàn)代科學(xué)中最前沿和最重要的問題之一。北京師范大學(xué)與中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院等單位科研人員合作，揭示出丘腦高階核團(tuán)通過丘腦-前額葉環(huán)路調(diào)控意識(shí)體驗(yàn)的重要機(jī)制，為理解人類意識(shí)的神經(jīng)基礎(chǔ)提供了新的見解。研究成果近日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表。

北京師范大學(xué)教授張鳴沙和博士生房澤鵬，與中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院趙虎林團(tuán)隊(duì)、北京師范大學(xué)李小俚團(tuán)隊(duì)合作，結(jié)合創(chuàng)新的心理學(xué)范式、眼動(dòng)追蹤技術(shù)及人類立體定向腦電圖技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在意識(shí)體驗(yàn)產(chǎn)生期間，丘腦板內(nèi)核和內(nèi)側(cè)核比腹側(cè)核團(tuán)發(fā)揮著更重要的作用。此外，外側(cè)前額葉與板內(nèi)核和內(nèi)側(cè)核之間的相互作用在意識(shí)體驗(yàn)中起關(guān)鍵作用，並且這種相互作用起源於板內(nèi)核和內(nèi)側(cè)核。

張鳴沙介紹，當(dāng)前關(guān)於意識(shí)的生物學(xué)基礎(chǔ)（即神經(jīng)機(jī)制）研究主要分為兩種，分別關(guān)注意識(shí)的兩個(gè)最重要的方面：全局意識(shí)狀態(tài)和特定意識(shí)內(nèi)容。雖然很多研究報(bào)道了全局意識(shí)狀態(tài)（如清醒、睡眠、麻醉、昏迷等）轉(zhuǎn)換背后的神經(jīng)基礎(chǔ)，但這類研究難以回答日常生活中如何產(chǎn)生特定的意識(shí)體驗(yàn)。因此，另一部分研究者通過結(jié)合心理學(xué)、行為學(xué)與腦成像的方法來探索特定意識(shí)體驗(yàn)的神經(jīng)基礎(chǔ)。視覺意識(shí)則是此類研究最廣泛使用的方法。通過呈現(xiàn)相同的視覺刺激，但誘發(fā)不同意識(shí)體驗(yàn)，然后通過受試者的主觀報(bào)告確定有視覺意識(shí)（“看到”）和無視覺意識(shí)（“沒看到”），並通過比較兩種狀態(tài)之間的大腦活動(dòng)差異，分離出和視覺意識(shí)相關(guān)的神經(jīng)活動(dòng)。

採(cǎi)用上述方法，當(dāng)前意識(shí)研究主要聚焦於在大腦皮層中尋找意識(shí)體驗(yàn)的神經(jīng)相關(guān)物，但對(duì)腦深部皮層下結(jié)構(gòu)的研究較少（如丘腦）。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，意識(shí)體驗(yàn)產(chǎn)生過程中，丘腦隻負(fù)責(zé)將感覺信息傳入大腦皮層進(jìn)行加工，並不直接參與該加工過程。雖然近期有新的學(xué)說提出，丘腦-皮層環(huán)路可能在人類意識(shí)體驗(yàn)中起關(guān)鍵作用，但意識(shí)體驗(yàn)相關(guān)信息在丘腦-皮層環(huán)路中的處理和傳遞機(jī)制目前仍不清楚。

該成果在理論上加深了對(duì)人類意識(shí)神經(jīng)基礎(chǔ)的理解，挑戰(zhàn)了當(dāng)前意識(shí)體驗(yàn)研究領(lǐng)域以大腦皮層為中心的主流觀點(diǎn)，有望助力臨床意識(shí)障礙患者殘存意識(shí)的精準(zhǔn)檢測(cè)與干預(yù)治療。

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