4.5 为什么髓脑产生了意识
前面说感觉是神经的综合效应,相应地在此我们说意识是髓脑的综合感觉。
先回放一下,效应是怎样提升到感觉的(见下图)。第三章探讨过,各种效应信息经神经组织接收、收集,整合加工为神经电化学信号,这就是感觉。是神经,将动物从效应层次提升到感觉层次。
接下来,看看髓脑怎样将感觉提升到意识的(见下图)。由于当前动物界里仅脊椎动物有髓脑,因此接下来的探讨范围聚焦于此。
通常,意识包含知、情、意即情感、认知、意志三部分。下面以脊椎动物如何形成情感意识为例,看看意识是怎样诞生于髓脑的。情感,可以从字面上理解为感觉和情绪的综合:在感觉上综合添加一些情绪,就是情感。
感觉产生于动物神经已经很清楚了,那么情绪是怎么产生的呢?或者说为什么髓脑有了情绪,并与感觉综合起来产生出情感了呢?
“魔术”,就发生在髓脑对感觉信息的处理步骤和处理方式里。先说处理步骤。奥秘就是上一章结尾提到的、髓脑处理感觉信息的第四步:神经电化学信号都会被髓脑复写、储存、调用。再说处理方式。没有髓脑的动物,由神经细胞、神经节或脊髓,整合加工并输出神经电化学信号;有髓脑的动物,由脊髓或髓脑,整合加工并输出神经电化学信号。
当脊索动物还没有髓脑的时候,比如原索动物,它们的感觉细胞收集到的信息,都交由脊髓和脑泡处理。脊髓按节段处理这些信息,形成神经电化学信号——感觉。此时动物躯体收到的是反射性行为指令。此时,包括原索动物在内的无脊椎动物的感觉是短暂的、简单的;行为指令是反射性的;过程中的神经电化学信号也不会被再次调用。总之,体现在行为上,就是无脊椎动物的行为有明显的反射性、因果性。轻刺无脊椎动物的左边,它就一定往右边避让,它不会去想你干嘛老是刺它的左边。就好像你老是刺它的左边,它似乎也不生气,因为它没有情绪。此时无脊椎动物展现的行为是本能的、无脑的、无意识的,看不出“有意为之”的迹象。
海鞘就是原索动物(见上图),其幼体甚至有一点点脑泡,它随波逐流,找到理想生境后就下沉海底,开始附基营固着生活。一旦固定好,海鞘会做出一个让人瞠目结舌的举动:消化掉正在发育的脑泡。吃掉自己的脑子,真够狠的!可见,有些无脊椎动物根本不需要脑,更不需要情感、认知和意志。
而脊椎动物对感觉信息的处理,出现明显改变:脊椎动物的感觉细胞收集到的信息,都交由脊髓或者髓脑处理。正是这一改变,带来了质变。此时存在两种情况。
第一种情况,感觉信息只交由脊髓处理而不经过髓脑,称之为不过脑模式。
不过脑模式,与刚才介绍的海鞘的处理方式和处理结果是一样的。此时,脊椎动物的感觉也是短暂的、简单的,行为指令也是反射性的。以膝跳反射为例。假设有人偷偷地(请注意是偷偷地)轻叩你的肌腱,这个(刺激)信息快速传导到脊髓,脊髓处理后经神经回路迅速输出一个神经电化学信号,你的身体如肌肉按信号指令(兴奋)行事:收缩股四头肌、小腿急速前踢。
此时,按下暂停键的话。可以看到,你会产生感觉——叩击的触觉和痛觉,也会有相应的行为(反射),但你不会产生情绪,这一刹那间你根本不会有喜怒哀乐的情绪。此时你有感觉,但因为没有情绪综合进来,因而你不会有情感。
再取消暂停键。极短的时间内,你就会启动人脑参与这个过程,你会调用此前已经存储于人脑里的神经电化学信号,对这一刺激进行整合加工,然后由人脑经神经回路输出一个整体性的、综合性的神经电化学信号,你的身体会按新信号指令行事。叩击你的人,如果是个猥琐的同性,你调用的是有关猥琐同性的愤怒神经电化学信号,那么你的面部肌肉就会扭曲、眼轮匝肌就会后缩——你看起来就怒目而视;如果是个迷人的异性,你调用的是有关迷人异性的暧昧神经电化学信号,那么你的面部肌肉就会放松、眼轮匝肌就会前覆——你看起来就笑眯眯的。很显然,取消暂停键后,由人脑调用的愤怒或暧昧的情绪参加了进来,情绪和叩击感觉一综合,情感就产生了。
情感是一种意识,情感诞生了,意识也就诞生了!意识属于心智,此时心智当然也诞生了!
髓脑是意识产生的生物基础,髓脑对感觉的处理发生了质的提升:各种感觉信息输入髓脑,髓脑整合加工为神经电化学信号,这就是意识。感觉信息交由髓脑处理时,才会质变为意识。
如果说,感觉是动物神经活动的结果的话,那么意识就是脊椎动物高级神经活动的结果。因此,意识可以理解为经过髓脑处理之后的综合感觉,意识就是髓脑综合处理感觉时形成的神经电化学信号物质。
诚如上述,无脊椎动物无髓脑不具有意识,它们的行为是因果性的、反射性的。而脊椎动物有髓脑具备意识之后,它们的行为就不是反射性的,而是综合性的;不再是因果性的,而是具有随机性。
例如,如果拿针去扎脊椎动物的左边,它们就不像无脊椎动物一定往右边避让那样,而是可能往右边避让也可能向左边反击等等。如果你老是扎它们的左边,它们就不像无脊椎动物那样不生气,而是肯定会生气的(见上、下图),因为它们已经有了情绪。
复盘来看一看第二种情况。感觉信息不是交由脊髓而是交由髓脑处理,称之为过脑模式。
此时髓脑接收到感觉信息后,会同时调用髓脑里存储的神经电化学信号,和感觉信息一起整合加工。完成这些步骤后,髓脑会形成一个整体性的、综合性的神经电化学信号,这个新信号包含了感觉内容和情绪内容,它给动物带来了情感。这个新信号经神经回路下达,动物的躯体会按其指令行事。此时脊椎动物就不是产生短暂的、简单的感觉,而是产生持续的、复杂的情感;此时的行为指令就不是反射性的,而是整体性的、综合性的。
这有点复杂,还是以膝跳反射为例,详加说明。
假设有人邀请你(请注意不是偷偷地)做膝跳反射实验,多次轻叩你的肌腱,这些感觉信息快速传导到你的人脑。人脑接收到这些感觉信息后,会同时调用人脑里存储的神经电化学信号,有可能是愉悦的、厌烦的、愤怒的等,这取决于当时的情境。如果实验报酬可观,轻叩你的人又是个迷人的异性,你调用的可能是愉悦;如果实验没有报酬,而且环境糟糕,你调用的可能是厌烦;如果实验没有报酬,环境糟糕,而且轻叩你的人是个猥琐的同性,你调用的可能是愤怒。你的人脑将输入的感觉信息和调用的情绪信息整合加工后,形成一个整体性的、综合性的神经电化学信号,这个新信号包含了感觉内容和情绪内容,它给你带来了情感,可能是愉悦、厌烦、愤怒。和简单的、短暂的感觉不同,情感是复杂的,而且还能持续一段时间。与此同时,你的身体当然也会按这个新信号的指令行事。
至此逐渐接近真相了。脊椎动物有没有情感?脊椎动物的感觉活动是否形成情感?取决于对感觉信息的处理方式:当完全由脊髓处理感觉信息即不过脑模式时,只有感觉没有情绪因而没有情感,此时脊椎动物的行为看起来就是无情的、本能的、不过脑的、无意识的;当由髓脑来处理感觉信息即过脑模式时,髓脑会调用情绪,此时脊椎动物既有感觉也有情绪因而就有了情感,其行为看起来就是有情的、后天的、过脑的、有意识的。
先拿脊椎动物中演化地位较低的鱼类举例。钓友们都知道,没有咬过钩的饥饿的鱼,看见肥美的饵料会猛扑上去,一口咬住。此刻支配鱼的是脊髓,此时鱼只有饥饿的感觉没有情绪因而没有情感;如果旁边刚好有一条小鱼,它会无情地把小鱼冲走,其行为看起来是无情的、本能的、不过脑的、无意识的。如果是脱过钩的饥饿的鱼,即使是再肥美的饵料,它也不会猛扑上去(见下图)。此刻支配鱼的是鱼脑,此时鱼有饥饿的感觉也有了怀疑的情绪因而就有了情感;如果旁边刚好有一条小鱼,它甚至会“礼让”小鱼先去咬一咬饵料,其行为看起来就是有情的、后天的、过脑的、有意识的。个别钓友可能会跳起来反对说,脱过钩的鱼一样会猛扑上去,一口咬住。的确会有这种情况,这涉及到鱼的瞬间记忆。因为鱼脑还不够发达,鱼的瞬间记忆只有3-7秒,它很健忘。
当然,情感也是有发展阶段的,有其从无到有、从弱到强的发展过程。在意识概念中,以髓脑作为划分“鸿沟”是靠谱的。没有髓脑的动物,一点情感意识都没有,而且都是冷血(变温)动物。有髓脑的脊椎动物,才开始具有情感。鸟类、哺乳类的髓脑相当发达,它们还是温血(恒温)动物的代表,它们的情感逐渐丰富起来。髓脑越不发达,情感意识就越稀薄;髓脑越发达,情感意识就越浓郁。
因为鱼类在脊椎动物中演化地位比较低,又是冷血动物,说鱼具有情感意识很多人可能接受不了。如果拿演化地位较高的温血动物狗来举例,估计很多人就能接受了。
养过狗的人都知道,饿狗嗅到鲜美的碎肉饼,也会猛扑上去,一口咬住。此刻支配狗的是脊髓,此时狗只有饥饿的感觉没有情绪因而没有情感;如果旁边刚好有一条小狗,它会无情地把小狗冲走冲倒,其行为看起来是无情的、本能的、不过脑的、无意识的。人们把狗的这种行为,称为本能护食行为。如果狗主人大喝一声,或者这条狗曾经因此“吃过大亏”,即使是鲜美的碎肉饼,它也不会猛扑上去。此刻支配它的是狗脑,此时狗有饥饿的感觉也有了怀疑的情绪因而就有了情感;如果旁边刚好有一条小狗,它甚至会“礼让”小狗先尝一尝,其行为看起来就是有情的、后天的、过脑的、有意识的。
最后,拿狗和演化地位最高的人再举一例。你和宠物狗拥在沙发上享受静谧时光,假设窗外飘来若有若无的歌声,你和狗都会有反应:狗听到声音,它是用脊髓去处理这个声波刺激,因而它只是本能地耳尖微动就接着静谧去了,没有任何情感;你听到歌声,这首歌恰好是你的最爱,你不仅用脊髓去处理这个声波刺激,你还调动人脑里的情绪去参与处理,因而你耳朵大动,还情感喷薄以致泪流满面。又假设窗外飘来若有若无的狗粮味道,你和狗都会有反应:你闻到气味,你是用脊髓去处理这个气味刺激,因而你只是本能地鼻翼微蹙就接着静谧去了,没有任何情感;狗闻到气味,这款狗粮恰好是它的最爱,它不仅用脊髓去处理这个气味刺激,它还调动狗脑里的情绪去参与处理,因而它鼻翼偾张,还急不可耐以致汪汪大叫。
总之,处理感觉信息有过脑和不过脑两种模式。那么,到底有多少感觉信息是过脑的呢?据测算,绝大部分感觉信息是不过脑的,只有不到10%的感觉信息会交由髓脑处理。划重点来说,就是绝大多数感觉信息都是不过脑的直觉,只有不到一成的感觉信息会被过脑地、综合地处理为意识。
还有,不论是否过脑,在此过程中的感觉神经电化学信号,都会送给脊髓或髓脑复写、储存,以备日后再次调用。这些存储的感觉神经电化学信号,经过髓脑复杂的生化活动,日夜不停的整合加工,最终成为意识存储起来。刚才提到的情绪,就是髓脑的存储物之一。所有这些储存物,同时还是记忆、学习、梦、知识、灵感、精神、意志、信仰、道德、文化、审美等一切心智的源头活水。
意识诞生了,那意识与感觉、效应是什么关系呢?下篇继续。
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