原创MARCOALTAMIRANO酷炫脑
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作者
MARCOALTAMIRANO
翻译
Caroline
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Jenny
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记忆从何而来？你需要了解“涟漪模式”。
记忆这门科学中，最难以回答也最显而易见的问题之一是：我们是如何进行回忆的。问题是，没有人确切地知道我们是如何轻松地唤起上周末聚会的记忆，包括所有的桑巴舞和杯子里的冰块的碰撞，开胃菜的香味，以及在拥挤的房间里捕捉到他人的目光。
我们都知道，所有这些情感和感官元素都被记录在大脑的不同区域，但为什么我们可以同时回忆和想象它们，把心理事件作为一个单一的经历来回忆？
加利福尼亚大学圣地亚哥分校的一组科学家发现了一个有趣的机制，它不仅可以解释回忆是如何工作的，而且还可以更广泛地解释意识经验本身。
在最近发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文中，主要作者和神经生理学家查尔斯迪基确定了“涟漪模式”——一种神经活动的短暂高频振荡--在人的自发觉醒和记忆回忆过程中同步进行。许多研究曾调查过大鼠海马体的波纹及其与记忆之间的关系，但迪基最近才发现人类皮层中的波纹。
关于可能促进大脑不同区域之间交流以产生意识体验的神经元活动网络，有几种不同的理论。但这个最新提出的理论可能是第一个能解决所谓的意识软问题，即如何寻求确定大脑中支撑心理事件的物理过程。软问题与所谓的意识硬问题形成对比，后者是指像大脑这样的物理性事物如何产生丰富的、明显的生活经验的心理质量。
涟漪：我们可能拥有无限数量的幽灵，而不是机器中的一个幽灵，以令人难以置信的涟漪游行的形式，在大脑中散开。
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我们必须首先解决意识的软问题，而硬问题其实并不妨碍这种探索。加州大学圣地亚哥分校实验室主任埃里克哈尔格伦说。
意识的软问题背后的困难是，没有一个现成的可识别的意识位置，尽管几个世纪以来提出了许多可能性。17世纪的哲学家笛卡尔认为意识的所在地是松果体，一个位于大脑中心的小腺体，但我们现在意识到它可能负责为我们的睡眠周期生产和调节褪黑激素。
年后，一位名叫约翰内斯穆勒的德国生理学家提出延髓（medullaoblongata），即脑干底部的茎状结构，是负责意识的地方。(我们现在知道它其实负责非自主功能，如心跳、呼吸、呕吐和打喷嚏）。
后来，英国生理学家威廉B卡彭特提出丘脑（thalamus位于大脑中部的靴子状结构）为意识的枢纽，然后著名的生物学家弗朗西斯克里克考虑了幽门（claustrum），这是一个看起来像皮层周围的荆棘冠的神经结构。事实证明，幽门和丘脑确实可能在意识的某些特征中发挥重要作用，但它们作为意识协调中心的候选资格在很大程度上仍然是猜想。
寻找大脑中的意识的最大障碍是20世纪的神经外科医生怀尔德彭菲尔德在无意中发现的，他在治疗严重的癫痫患者时，对大脑中诱发癫痫发作的故障区域进行了病变。在他的手术过程中，彭菲尔德注意到某些动作或感觉可以通过刺激大脑皮层的不同区域来制造：通过额头上的电极刺激可以产生绷带的气味，而在你脑后的电极可能使你看到佛像并扭动你的小指。这就提出了一个有时被称为捆绑问题（thebindingproblem）的大脑地理学问题：遥远的区域--例如参与绷带气味的区域和参与绷带下伤口刺痛的区域是如何相互沟通以产生无缝体验并进入脑波纹的。脑波纹之所以被如此命名，是因为这些神经活动的高频振荡在被称为脑电图的大脑皮层立体图读数上显示出波纹。
迪基说：大脑皮层是我们所有感觉区域的所在地，所以体验主要是一种皮层现象。我们的想法是，体验发生了，这影响了特定的感觉神经元组之间的突触发射，加强了它们的连接。而波纹可能调节这种突触活动，以巩固大脑皮层内的记忆。
波纹将我们的经验按时间顺序统一起来，随后像播放歌曲一样播放记忆。
哈尔格伦说：作为研究意识和记忆的一种机制，大脑波纹真正有趣的地方在于它们主要是时间性的。涟漪在整个大脑皮层的空间上发散和繁殖，但其方式就像音乐填满一个房间。波纹形成短暂但重复的模式。它们来来去去，就像记忆和经验本身。
虽然这些特定种类的人类大脑皮层波纹是新发现的，但其纯粹的理论基础自20世纪70年代末就已存在。一种流行的意识理论被称为通过同步结合（binding-through-synchrony），它假定神经活动的同步化是将来自大脑皮层不同区域的不同感觉线索组织成一致的经验。该理论已经存在了几十年，但其证据是有限的，仅有对猫的视觉系统进行的一些实验。
这对意识和心灵的研究意味着什么？大脑波纹的机制似乎表明，意识可能没有一个中心，或一个固定的统一器官来控制它。相反，它们表明了一种分散的意识，其中的频率像幽灵般的电伴一样伴随并保持着我们的思想，出现和消失的速度一样快。与其说是机器中的一个幽灵，不如说我们可能承载了无限多的幽灵，以不可思议的涟漪游行的形式，按时间编排与统一我们的全部经验，从我们感官装置的分布和不同功能中获取音符，随后像播放歌曲一样播放记忆。
也许对意识的探索被阻碍了这么久，是因为我们始终在寻找错误的东西——一些物理或结构性的东西，而不是现象性的东西——松果体而不是电信号，一个在大脑皮层上跳动的神经化学幽灵。
对大脑波纹是否是意识体验的基础的真正测试可能包括对人类的皮质刺激实验，以测试某些类型的体验是否可以由波纹诱导（或者相反，如果意识体验可以通过破坏皮质波纹而被打断）。如果进一步的研究得出结论，涟漪事实上协调了大脑所有不同部分的沟通，比如说，回忆8月的海滩度假的体验（到处是热沙，烈日和冷却的海洋，在附近的海浪嗖嗖声中晾干）。迪基的研究可能是解决意识这一软问题的巨大进步。
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参考文献（点击滑动查看）
1.Dickey,CharlesW.,etal.Widespreadripplessynchronizehumancorticalactivityduringsleep,waking,andmemoryrecall.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences()
2.Maill,S.Lynn,M.ReconcilingCurrentTheoriesofConsciousness.TheJournalofNeuroscience40,–()
3.Fries,P.,Schrder,J.,Roelfsema,P.R.,Singer,W.,Engel,A.K.OscillatoryNeuronalSynchronizationinPrimaryVisualCortexasaCorrelateofStimulusSelection.TheJournalofNeuroscience22,–(2)
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