眼睛为了解人类意识之谜提供了一扇窗

哈尔·布鲁门菲尔德从小就对人类意识的本质感到好奇。

布鲁门菲尔德现在是耶鲁大学Mark Loughridge和Michele Williams神经学教授，他说:“它使我们成为人类，使生命有价值。”“它仍然是现代科学的一个谜。”

在最近的一项研究中，布鲁门菲尔德和耶鲁大学的同事们发现了一些有助于解开这个谜团的重叠神经机制。

写日记自然通讯，他们描述了如何人类的大脑能够从雪崩般的外部刺激中分类——其中大部分从未到达人类意识-创造一种对个人周围环境的意识。

布鲁门菲尔德说:“事实证明，有意识思维的神经机制涉及一系列非常美妙和丰富的活动。”布鲁门菲尔德同时也是神经科学和神经外科教授，也是耶鲁大学临床神经科学成像中心主任。

研究意识的科学家面临的挑战之一是测量人们实际意识到的东西所固有的不确定性。通常情况下，这些研究人员会表现出色大脑当人们看到物体或事件的图像，然后被问一些问题，比如“你意识到一张脸吗?”或“你意识到一件事吗?”然而，一个悬而未决的关键问题是，到底要测量什么?是大脑对物体或事件的实际感知，还是仅仅是对问题的反应?

为了回答这个问题，blumenfeld与Sharif Kronemer(耶鲁大学前博士生，现为美国国立卫生研究院博士后)以及一大群专家合作，结合了人工智能、数学和对个体在观看人脸图像时眼球运动的仔细检查。

事实证明，他们发现重要的线索会从眼睛中显露出来。当人们看到清晰的图像时，他们的眼球运动显示出一种明显的模式，表明他们意识到了周围的环境。然而，当受试者看到逐渐变暗的面部图像时，眼球运动的模式发生了变化。布鲁门菲尔德说，追踪这些变化，可以让研究人员在不问受试者的情况下，辨别受试者是否真的看到了这张脸。

“眼睛真的是我们灵魂的窗户，”他说。“我们可以通过简单地观察人们的眼睛来判断他们是否意识到某些事情。”

眼球追踪工具使研究人员能够探索意识和无意识之间的模糊分界线，这是我们从睡眠中醒来时最明显的状态。随着睡眠的减弱，人们对周围环境的意识会逐渐增强，这一过程是由大脑中被称为丘脑的区域控制的。

耶鲁大学的研究人员发现，当人们醒来时，丘脑会释放出一个短暂的脉冲，从而启动向意识的过渡。然而，他们发现，这种活动只是大脑中导致完全意识的一系列活动的第一步。例如，最初来自丘脑的脉冲可能无法激活其他信号神经网络使个体对周围的大多数刺激保持无意识。然而，脉冲也可以激活参与处理的神经元视觉线索在额叶皮质这反过来又放大了涉及觉醒和注意力的回路。与此同时，与事件无关的信号被关闭。

最终，对相关信号进行处理，形成一个意识经验可以储存在我们的记忆中，布鲁门菲尔德说。

他说，理解这些过程可能有助于为治疗一些以缺乏对周围环境的认识为特征的精神健康障碍提供新的见解，包括阿尔茨海默病、精神分裂症和创伤性脑损伤。

此外，它还可以帮助医生更好地评估无法说话或昏迷患者的意识。

布鲁门菲尔德希望这些发现也能让人类更接近于理解关于人类意识本质的古老哲学问题，以及他一直想知道的奥秘。

“研究从大脑深处到表面的优雅重叠信号，最终可能会提供一个令人满意的解释意识他说。