你有没有想过你的思想 情感和自我意识到底从哪
里来？
这是科学最大的谜题之一——意识是什么？更重要
的是 它从哪里来？
在今天的视频中 我们将深入探讨意识的科学探索
一些令人着迷的新发现
并试图回答一个重要的问题：意识这种抽象的东西
是
如何从物理大脑中产生的？
关于意识的问题困扰了人类几千年
从柏拉图到笛卡尔 古代哲学家们一直在探讨心灵
的本质以及它与身体的关系
笛卡尔甚至提出了著名的命题 ‘我思故我在’
尽管我们进行了大量的哲学思考科学直到最近才刚
刚开始
触及意识从何而来的真相
那么 我们目前知道什么呢？一般来说 意识是指我
们对
自我和周围世界的觉知能力
它赋予了你‘自我’的感觉——即成为你自己的体
验
而意识的科学研究被称为‘意识的难题’这是哲学
家大卫·查尔默斯
在1990年代提出的一个术语
这个难题指的是为什么以及如何大脑中的物理过程
能够产生主观体验——例如
大脑中的神经元放电是如何产生你品尝巧克力的感
觉 或者幸福的体验的？
现在 科学家们已经找到了某些与意识体验密切相
关的大脑区域
比如 前额叶皮层负责更高阶的思维和自我觉知
而丘脑 通常被称为大脑的‘开关板’
在处理感官信息中扮演重要角色
但仅仅识别这些区域并不能完全解释意识是如何产
生的
这就像知道房子里的灯是在哪里控制的但并不明白
电是什么
有一种理论认为 意识是逐渐进化的
数百万年来 随着生命体变得更加复杂大脑逐渐形
成了新的层次
简单的生物可能具有基本的觉知形式而更复杂的生
物——比如
哺乳动物——则发展出了思想情感和自我意识的能
力
从这个角度来看 意识并不是非黑即白的；
它更像是一个光谱
近年来 神经科学在理解大脑电活动方面取得了令
人难以置信的进展
诸如功能性MRI和脑电图等技术让我们能够
看到大脑不同区域在不同体验时的反应——比如
当你在听音乐 解谜题 甚至做白日梦时
更引人注目的是科学家们现在正在发现大脑波同步
的神奇现象
越来越多的证据表明意识可能依赖于大脑不同区域
之间的良好沟通
当我们处于清醒状态时大脑不同区域的脑波往往会
同步
就像一支乐队演奏时的完美和谐
这一理论被称为‘全球工作空间理论’它认为 当
来自大脑不同部分
的信息整合为统一的体验时 意识就会产生
想象一下 一支乐队中的不同乐手各自完美地演奏
乐器 直到他们同步起来
你才能听到完整的交响乐——意识的运作方式可能
也是如此
事情在这里变得更加有趣了
今年发表的一项突破性研究发现
大脑干中某些神经元——这是大脑最古老的部分
之一——在唤醒大脑从无意识状态中起着关键作用
这一发现是科学家们绘制所谓的‘意识网络’的一
部分
这个网络是由神经元组成的复杂网络能够在清醒和
无意识状态之间切换
这可能是理解我们为什么在睡眠或麻醉期间失去意
识
以及大脑每天早上如何重启的重大进展 但等等—
—如果我告诉你
你的意识——你的思想 情感甚至你感知世界的方
式——可能
是你大脑中的量子纠缠的结果 你会怎么想？
没错 量子物理就在你的大脑中！
这个有争议的想法可能会彻底改变我们对心灵的理
解
让我们从基础知识开始
过去30年来 科学家们一直在争论大脑是否需要量
子过程来实现认知
想想看——你的大脑 作为一个超高效 强大的器官
能够完成连最先进的超级
计算机都无法比拟的计算
可是 我们仍然无法完全理解它是如何运作的
或许 理解意识的关键不在于大脑的经典功能
而是在神秘莫测的量子力学世界中？
现在我们知道 无论是你的笔记本电脑还是世界上
最先进的超级计算机
它们都是基于经典物理学运行的
那么 量子计算机呢？它们利用量子粒子的奇异特
性
以令人难以置信的速度进行计算
所以 问题来了：人类大脑是否也在利用某些量子
特性来帮助我们思考和感受？
量子计算机基于量子力学原理运行粒子可以同时处
于多种状态
如果我们的脑袋能够利用这种量子力量可能就能解
释为什么意识
感觉如此难以捉摸和理解
当然 这一理论目前仍然是推测但它为我们提供了
另一块拼图
一些科学家 比如英国物理学家罗杰·彭罗斯和麻
醉学家斯图尔特·哈默罗夫
提出意识可能与大脑内的量子过程有关
他们认为 神经元内部的微管可能是容纳量子态的
场所 并对意识产生贡献
他们的理论被称为‘有序客观还原’理论
认为大脑中的量子过程可能生成我们的意识
当时 大多数科学家都认为大脑环境太‘热和混乱
’不适合量子力学的作用
快进到今天 我们有了新的研究进一步推动了这一
概念
上海大学的科学家们刚刚发表了一项研究表明大脑
的某个特定部分实际上
可能表现出量子纠缠的现象
是的 这正是那个著名的‘远距离的幽灵行为’
甚至连爱因斯坦都对此感到困惑
这项研究的焦点是髓鞘一种包裹在神经细胞轴突周
围的脂肪物质
这些轴突就像大脑中传递电信号的高速公路
研究团队利用数学模型提出髓鞘可能创造了一个环
境 在这个环境中
量子纠缠的双光子对可能会产生
如果这是真的 那么这就可以帮助解释数百万神经
元如何同步作用以生成意识
量子纠缠可能允许信息瞬间在大脑的不同部分之间
共享
从而帮助大脑实时地工作
这里变得有趣了——意识不仅仅是神经元随机放电
它关于同步——数百万神经元以高度协调的方式同
时放电
但我们仍然不知道是什么在协调这些同步
这项新研究表明 量子纠缠可能在起到这个作用
可能作为大脑中的一种‘量子通信资源’
研究团队构建了数学模型展示了红外光子如何影响
髓鞘中的化学键
特别是碳氢键
这可能导致双光子对的生成——其中一些可能表现
出量子纠缠
这项研究的作者之一陈永聪解释道 当大脑活动时
数百万神经元同时放电
如果进化需要一种机制来快速跨大脑进行通信量子
纠缠可能正是理想的候选者
就好像大脑已经进化出能够利用量子世界的能力
现在 在我们过于激动之前 先踩一踩刹车
这仍然是一个高度推测性的想法
虽然数学模型很有吸引力但我们还没有在生物环境
中观察到量子纠缠的发生
要证明这一点科学家需要在像小鼠的大脑这样的生
物
环境中检测到量子现象——而这绝非易事
甚至斯图尔特·哈默罗夫这一量子大脑理论的最初
提出者之一也承认
说服科学界并不容易
他自己曾说过 当他们首次提出意识模型时‘批评
我们的声音非常多’
但科学不是关于流行观点——它关于通过
大胆的假设和严格的实验来揭示真相
那么 这意味着什么呢？量子纠缠真的可能是理解
意识的关键吗？
嗯 答案还未揭晓
这项新研究为这个难题增添了一个有趣的部分但要
证实这种量子现象是否
真的发生在我们的大脑中 还需要更多的研究更多
的实验和一些重大的突破
我们知道的是 大脑仍然是宇宙中最大的谜团之一
无论是通过经典物理学 量子力学还是其他完全不
同的东西
探索意识的旅程还在继续
谁知道呢——也许下一个重大发现就会来自量子领
域
在量子世界之外 科学家们还在关注大脑中的特定
化学物质如何影响意识
像血清素 多巴胺和乙酰胆碱这样的神经递质在调
节情绪
注意力和清醒方面起着至关重要的作用
例如 研究发现 某些迷幻药可以通过改变神经元的
沟通方式大幅改变意识
导致感知的变化 甚至是神秘的体验
科学家们甚至在进行实验测试极端环境下的意识极
限
他们正在研究感觉剥夺 濒死体验
甚至先进的人工智能 以探索非生物系统是否
有可能获得类似于意识的东西
归根结底 意识的来源仍然是科学最大的谜题之一
它仅仅是大脑中复杂模式下的神经元放电的副产品
吗？
还是有一些更深层次的或许是量子级别的现象在起
作用？
显然 我们才刚刚开始理解意识从哪里来
随着每一个新发现 我们正在拼凑更多的拼图但完
整的图景依然遥不可及
无论意识是纯粹从物理过程中产生还是有一些未知
的力量在起作用
这仍然是我们作为人类面对的最迷人的问题之一
那么 你怎么看？意识真的可能不仅仅是大脑的活
动吗？
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入探讨意识科学的视频
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