人脑和意识到底是什么关系_数据库

资料来源：网络整理时间：2023/3/7 1:46:54 共计：3631 浏览

人脑和意识到底是什么关系？

人类意识--

大脑和小脑皮质、迷走神经传入及其以外的作用

人类意识水平是皮质和皮质下结构以及可能的其他相互关联的生物和天体物理系统的广泛双边联系区域的集体活动。由于意识起源和维度的复杂性，将意识局限在皮层、皮层下维度的讨论过于非现实，因为这是复杂生物和非生物网络相互作用和联系的产物。虽然人们关于参与意识的神经解剖学结构已经了解了很多，但这些认识始终需要建立在这些网络、结构和维度中产生意识的生理和物理机制。本文将详细阐述“大脑相关意识系统”，包括皮层成分，以及由上脑干、丘脑、下丘脑和基底前脑、小脑中的多个平行唤醒系统组成的皮层下成分，以及感觉和运动成分和神经递质通路，其中的交互作用将决定警觉性、注意力和意识的程度。

意识体验仍然比简单理解可能的结构或网络功能更复杂。特定时间段的意识内容依赖于在此期间激活的结构和网络的基础，以产生特定的意识体验。

意识的相关因素

尽管在过去二十年中意识领域有了发展，但尚不清楚任何物理过程（如神经活动）如何产生主观现象，如对经验的意识意识。因此，对于意识神经生物学领域的研究人员来说，非常重要的观察是了解神经元激活的客观检测与意识体验的主观意识之间的因果关系是不确定的。神经科学家提出了意识神经元相关物（NCC）的概念，以便能够研究意识知觉或外显记忆的可能最小模型或可能最小的构建成分。

40 Hz左右的伽马频带振荡被认为是作为与意识处理相关的频带。文献中记录的NCC示例有：丘脑的层内核、丘脑皮质系统中的重入环、扩展的网状丘脑激活系统、由N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）结合的神经组件、颞下皮质，视觉皮层与前额叶皮层的连接和视觉流中的视觉处理。随着行为科学和计算工程意识科学家的进步，innovate正在研究如何将意识的神经元相关性（NCC）与意识的行为相关性（BCC）和意识的计算相关性（CCC）结合起来，以促进我们对人类意识更全面视角的理解。通过对计算模型的新理解来构建有意识的机器，设计人工智能和认知机器人。

2. 提升网状激活系统和意识（ARAS）

经过几十年的研究，我们知道所谓的（ARAS）本身不是脑干核的结构，而是控制觉醒的复杂网络和路径中的一组特殊节点。该网络包括上脑干和基底前脑的胆碱能核、下丘脑后部组胺投射和去甲肾上腺素能核，尤其是蓝斑。来自脑干的多巴胺和血清素通路被认为是ARAS的一部分。丘脑是大多数感觉和脑内通路的关键突触中继，战略性地位于（ARAS）的顶端，并对其大部分活动进行主要控制。丘脑爆发放电是通过广泛的抑制性轴突侧支产生的，由特殊的丘脑、ARAS协调产生。这些放电负责门控特定的网状信息，这些信息反过来被传输回皮层，这将信息恢复回脑干。慢波睡眠和麻醉期间的正电子发射断层扫描（PET）研究通过研究正常人睡眠的功能性神经成像和研究麻醉引起的无意识的神经生理学基础，记录了选择性丘脑和ARAS代谢低下。

3.杏仁核对意识的贡献

杏仁核是大脑的情绪中枢，在与工作记忆、长期记忆和注意力有关的神经学和生物学研究中占据重要地位。它与大脑中的社交区域，即眶皮层密切相关。紧密的三方网络构成了从杏仁核到丘脑神经元的强大通路，而丘脑神经元又直接连接到眶皮层。从杏仁核到眶皮质和丘脑的通路是双重的，并且在功能、形态和神经化学方面是不同的。这一高度复杂和专门的通路提供了强有力的证据，表明情绪影响与情感推理有关的更高皮层区域。此外，研究执行功能的神经生物学基础表明，杏仁核在杏仁核和认知系统之间的挑战性任务中促进认知表现。因此，多巴胺和去甲肾上腺素等神经递质可能在杏仁核和高级认知之间发挥重要作用。在我们看来，杏仁核在情感中的既定作用和与认知的附加关系都是彼此不可分割的，并支持建立综合智能情感模型，作为人类意识体验的基石。

4.小脑及其对意识的贡献

与运动、步态、姿势和平衡相关的功能是与小脑相关的传统功能。在过去二十年中，人们发现小脑具有与情绪处理、认知、行为和集体意识体验有关的调节功能。小脑的认知作用可以通过观察其传入和传出连接来理解。最重要的中枢传入回路是来自运动和感觉皮质区的皮质-小脑通路。桥小脑束与桥核连接，然后以躯体感觉方式（表示感觉或意识体验）与对侧小脑半球连接，即身体某个区域与皮质上某个特定点的点对点对应。外周小脑通路起源于脑干。小脑通过丘脑的红核和腹外侧核将其大部分输出施加到脑干和大脑运动皮层。小脑传出通路有四条，最终连接到以下关键结构：桥脑、延髓a、网状结构、基底节、皮质脊髓和网状脊髓通路以及边缘皮质（扣带回和海马旁回）。在这些复杂的传入（皮质-小脑）和传出（小脑-大脑皮层）通路网络和连接中，小脑可以发挥高度复杂的调节作用，并将信息整合到与认知和最终意识体验有关的皮质-大脑区域。遗传学、神经心理学研究、结构和功能性脑成像研究等不同学科正在收集的数据将为小脑在意识中的整体作用提供更好的视角。

5.丘脑及其对意识的贡献

丘脑是一对巨大的卵形器官，构成人类第三脑室的大部分侧壁。几乎所有指向皮层的信息首先到达丘脑。丘脑传递这一信息，并相互接收来自大脑皮层的更多连接。因此，丘脑被认为是包括意识在内的所有前脑功能的主要参与者。丘脑传递意识的内容，并通过专门的电路控制其水平，这些电路充当唤醒水平的调节器，对选择性注意至关重要。特定的丘脑中继核与大脑皮层就每个感觉和运动功能进行通信。因此，丘脑及其广泛的核连接被认为是负责所有个体意识内容的。

6. 额顶回路及其在意识中的作用

除了由于腹侧视觉皮层的活动而产生的视觉感知之外，顶叶和前额叶区域似乎对意识至关重要。意识相关者的网络节点被认为分为初级和次级。枕叶的早期活动与感知过程相关，这对后期过程，即额顶区的活动是有害的。与主要由感觉区域激活引起的现象性主观意识相比，进入意识是指通过推理、报告或行动直接控制经验。这种更高的功能需要额顶区的参与。

7.前额叶皮层（PFC）和意识

PFC构成额叶的很大一部分，包括中央沟前的大部分皮质组织，中央沟可分为五个主要区域。前额叶皮层（PFC）作为NCC的作用是前额叶理论和后意识理论之间争论的根源。倡导者的后验理论最有力的论点是PFC病变患者的意识保护。显然，他们将意识的定义局限于警觉和警觉的状态，这是一个过于欠缺的定义。在我们看来，采用我们前面提到的对意识的全面定义，将使冲突双方互补而不是竞争。PFC的五个主要区域，即前额叶前部皮质和尾侧前额叶皮质；背外侧前额叶皮质；腹外侧前额叶皮层；内侧前额叶皮质与感觉区广泛相连，这可以想象地表明PFC是意识体验的重要组成部分，尽管感觉信息如何变得有意识的确切机制仍不清楚。

8.前颅、后内侧顶叶与意识

布罗德曼区的前驱或近中范围是位于顶叶后内侧部分的皮质区域。众所周知，它与皮质和皮质下结构都有广泛的联系。最近在健康受试者中的功能成像发现表明，楔前叶在广泛的高级功能中发挥着核心作用，包括视觉空间成像、情景记忆检索和自我处理操作。楔前区和周围的后内侧区是大脑中最热门的区域，因为它显示出较高的静息代谢率。其特点是在参与非自指目标导向动作期间，紧张性活动短暂减少[28]。据认为，楔前叶参与了自我意识神经相关物的交织网络，在休息期间参与自我相关的心理表征。这一证据支持在有意识静息状态下，预大学参与内源性信号功能。这一假设与广泛的意识状态改变（如睡眠、药物诱导麻醉和植物状态）中报告的后内侧皮质选择性低代谢相一致。

对人类意识的新的全面理解将有助于使许多科学学科更加接近，以说明科学分支智能融合的必要性，以解决医学、科学、哲学和宗教中的历史人类问题。

参考文献

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