虛無縹緲的意識究竟為何物？物理學家也加入了研究隊伍

　　新浪科技訊 北京時間12月19日消息，據國外媒體報道，知名物理學家愛德華·維頓（Edward Witten）近日提出，意識究竟為何物也許永遠是一個未解之謎。但其它物理學家並未被這話嚇倒，仍在努力尋求答案。

　　沒錯，正是「物理學家」。

　　過去，意識幾乎完全被視作只有哲學家才會思考的問題。畢竟它是那麼虛無縹緲，無從下手研究。但隨著科學的進步，我們解決思維之迷的能力也在不斷加強。生物學家加入了研究隊伍，神經科學家也帶著大腦掃描儀緊隨其後。但直到不久前，一部分物理學家才把注意力從宇宙大爆炸、量子信息和電動力學等概念上轉移開來，略微關注一下意識的問題。

　　牛津大學的數學物理學家羅傑·潘洛斯爵士曾公開表達過疑問，意識是否與量子力學微觀世界中的微弱相互作用有關。加州大學聖巴巴拉分校物理學家、諾貝爾獎得主戴維·格羅斯則提出了不同的見解。他猜測意識或許類似於物理學家所說的「相變」（phase transition），即在發生一系列微觀變化之後、突然發生了劇烈的躍變。例如，某些金屬溫度下降到特定水平之後，便會突然擁有超導能力，這就是相變的例子之一。

　　格羅斯說的也許有道理。該領域的主流理論之一由威斯康辛大學的神經科學家朱利奧·托諾尼提出。與格羅斯的相變理論相似，托諾尼認為，隨著大腦整合的信息不斷增加，在跨過了某一下限之後，便突然達到了一種新狀態：意識就此產生。根據該理論，只有特定的腦區才能整合所有的信息，而這些腦區加在一起，便構成了意識的基礎。

　　以色列巴伊蘭大學物理學家尼爾·拉哈夫近日對上述意識活動的核心區域展開了搜尋。他召集了一支包含神經科學家和數學家的跨學科團隊，利用對六顆人腦的詳細掃描結果，合成了一幅人腦皮層（即大腦外層的神經元組織）的信息網路圖。憑藉該網路圖，他們觀察並記錄了大腦皮層的特定區域是如何與其它部分聯繫的，並標出了聯結程度較高的區域和較低的區域。該網路圖大致體現了信息在皮層中「流動」的方式，還能反映出信息流動最集中的區域，這樣的區域也許就是意識的誕生之處。

　　拉哈夫將連接點最多的區域稱為「核心區」，該部分主要包含額上回、扣帶皮層、韋尼克區和布洛卡區。雖然這些部分散落在大腦各處，但彼此密切相連。「這一獨特的層級關係是大腦的一個聯結緊密的組成部分，使大腦可以實現高水平的數據整合與處理，這也許是為了滿足最高級的認知功能需要。」拉哈夫與同事在論文中寫道。

　　他們指出，這或許就是大腦中產生意識的地方。「核心區包含的所有腦區的確都與意識活動有關。」研究人員寫道，「因此，核心區很適合開展高度整合性的工作，意識也很可能源自其中。」拉哈夫接下來計劃對整個大腦進行分析，不僅限於大腦皮層。而在這一研究之外，他還有更大的野心。

　　「物理學家試圖利用數學公式揭開自然的基本法則之謎，解釋儘可能多的自然現象，」拉哈夫指出，「這些數學公式確實能揭露一些本質問題。如果我們真想弄清意識為何物，了解大腦的運作原理，我們就需要列出人腦和意識思維所採用的數學公式。但我們還做不到這一點，甚至還差得很遠。但我認為我們應當以此為目標。而且我們已經邁出了前進的第一步。」（葉子）