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想象一下,你刚从一个深沉的,无梦的睡眠模糊中醒来,你突然意识到你的周围,你的身体,你的现实我们在这一点上说你是有意识的但是虽然对我们所有人都熟悉和亲密,但意识仍然是一个在科学中最令人费解的现象你的大脑中的电和化学活动如何产生你的主观体验;红色的红色,巧克力的味道还是背部的疼痛

到目前为止,科学还没有提供合理的解释,这些主观质量(称为qualia)是如何由大脑产生的,而不是直接解决这种意识的“难题”,神经科学专注于识别意识的神经相关性(NCC)这些是与意识体验相关的神经事件像波浪,大脑活动振荡这些振荡可以通过神经成像技术测量,例如EEG(其中粘贴在头皮上的电极检测脑细胞活动的电荷),MEG(一种映射技术)通过记录电流磁场和fMRI(通过检测与血流相关的变化来测量大脑活动)的大脑活动,跨越时间范围从毫秒到几秒在睡眠和清醒状态下脑电活动发现与bi相比,清醒意识状态的波动小且快(α和12Hz之间的α振荡) g,在深度睡眠中,当受试者失去意识时,缓慢的三角洲振荡(在025和4Hz之间)但是这些振荡的变化(从快速的α到慢的δ波)可能无法反映出当你的大脑中发生的事情的整体情况

失去或恢复意识fMRI在休息状态下的研究表明,大脑远端部分之间的低频波动(<01Hz)实际上是同步的,在整个大脑中形成了明显的相关模式

这些相关模式的实际变化实际上发生了变化当我们失去意识时想象一下这些模式中的每一个都是构成不断变化的大脑活动模式的构建块,就像音符组成一个旋律当用这些构建块来表征时,大脑的动态由更丰富的,在睡眠或麻醉期间与大脑相比,更具灵活性的相关模式库在失去意识和恢复意识期间研究大脑动力学通过这些相关模式可以让我们更好地理解它的神经相关性并揭示意识的特征,但为什么我们甚至需要找到这个“签名”呢

除了了解大脑内部运作和意识本质的真正好奇之外,临床需要在昏迷数周后理解并精确诊断意识障碍 - 患者无意识且无法通过刺激 - 大多数死亡或过渡到所谓的植物人状态在这里,他们没有表现出任何行为迹象,甚至没有睁开眼睛,被认为是无意识的但最近的研究结果表明,一群患者以前被诊断为存在在植物人状态下实际上是最低限度意识这意味着他们表现出不一致但可辨别的非反身行为,例如持续的视觉固定或对言语秩序的反应,尽管他们仍然无法沟通当前的诊断方法基于观察患者的行为已经领导被误诊为41%这种误诊可能导致患者遭受痛苦,创造合法和伦理困境甚至结束有意识的人的生活2006年的一项研究清楚地证明了这种误诊的情况作者问一位处于植物人状态的23岁女性想象她在大脑活动被扫描时打网球并穿过她房间的房间

fMRI她的活动表现出与健康成年人类似的模式,他们想象打网球或在他们的房子里航行,虽然这项研究开创了使用功能成像来诊断意识障碍,它有一个主要限制它需要患者的积极(心理)参与和对命令的反应,例如“想象打网球”但是没有来自患者的反应并不意味着他是无意识的他可能只是在执行任务而在另一种诊断方法中,电磁脉冲被发送通过头皮,同时用EEG评估大脑对回收的反应的复杂性在清醒状态下,与意识在睡眠,麻醉或昏迷中丢失相比,se脉冲导致大脑活动更复杂和更持久的变化,尽管这种方法消除了患者积极参与的需要,但它需要一种新的且并不总是容易获得的经颅磁性设置刺激(TMS)以及兼容的脑电图设备因此研究静息状态的变化大脑活动在寻找意识特征时仍然很重要,而不需要患者执行任务(例如想象打网球)或用外部脉冲刺激大脑(如使用TMS)这些测试是发展意识科学的重要一步,并提供一个重要的诊断工具但我们必须记住缺乏证据不是abse Nnce的证据

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