科學人雜誌
神經科學

意識電流

2021-09-01 柯霍(Christof Koch)
新近研究發現,藉由腦中電極刺激不同區域的神經元, 能顯示出產生意識經驗的腦圖譜。

重點提要

  1. 以電刺激大腦能激發某些腦區的功能,因而顱內電刺激技術(iES)成為神經外科醫師的工具,例如他們在癲癇患者的大腦灰質中植入電極以電刺激探測腦區功能,決定哪些腦組織應該保留。找到癲癇發作的源頭後以手術摘除該異常組織,病人通常就能擺脫癲癇。
  2. 另一種是長期電刺激。這種方式會把電極永久植入腦中,用來治療帕金森氏症的震顫和僵硬症狀,或是減緩癲癇發作頻率與程度。
  3. 臨床先驅實驗正評估使用這類腦中電極做為視覺輔助裝置,以協助視障者在空間中行走。
試著進入以下情境:前方數公里外有暴風雨,但你必須翻山而過並穿越它。你問自己:「我該如何在暴風雨中翻山而過?」你在黑色背景上看到一個小白點,宛如在黑夜中看見星星一般。你從上方俯視躺在床上的自己,只見到自己的雙腳和軀幹。這些情境很像來自日常意識經驗中的感覺、記憶、思想和夢境,事實上,它們都是透過腦中電極直接刺激大腦所產生的。一如美國詩人惠特曼(Walt Whitman)在其詩中的直覺描述:「我唱出了身體中的電流」,這些情境描繪出身體和靈魂的親密關係。大腦和意識彼此相連,就像是硬幣的兩面。最近的臨床研究已發現意識活動的某些定律和規則,這些發現有時令人十分困惑。有研究指出,和意識知覺有關的腦區其實和思考、計畫及其他高階認知功能關係不大。神經科學工程師現在正設法把這些知識轉化成技術,以取代受損的認知功能,並企圖在較遠的未來用以強化感覺、認知或記憶能力。例如最近的一項腦機介面研究,就讓全盲的病人得以有限度感知光線。然而,這些工具也顯示出完全恢復視覺或聽力的困難度。如果你想要像科幻劇情那樣把大腦當成電腦硬碟來存取並達成強化知覺,這些研究結果甚至凸顯出其中一些可能障礙。電流與身體神經系統的運作,是在具...

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