第四節(jié)　意識的維度

意識包括覺醒和覺知兩個維度，其中覺知包括感覺和知覺、學習和記憶、情感體驗等。

一、覺醒

覺醒（wakefulness）也被稱為初級意識狀態(tài)（crude consciousness），具有正常的睡眠-覺醒周期，維持正常的覺醒狀態(tài)是意識存在的前提條件。

覺醒描述的是清醒狀態(tài)或經(jīng)歷認知的潛能，清醒的解剖基礎是腦干，在臨床上可以通過“睜眼”反應來對其進行驗證。覺醒作為認知的前提，覺醒度的增加通常伴隨著覺知水平的增加。由此可見，覺醒和覺知兩者之間呈線性關系，比如在昏迷、深睡眠和麻醉狀態(tài)時，覺醒和覺知會同時出現(xiàn)下降。然而，在某些情況下兩者之間是分離的，比如在生動的夢境時，覺醒水平較低，而內(nèi)源性覺知卻仍然保留；另外，在某些病理狀態(tài)下，覺醒水平未受損，而認知能力卻喪失了，如最小意識狀態(tài)（minimally conscious state，MCS）和植物狀態(tài)（vegetative state，VS），還有夢游和失神狀態(tài)等。因此，研究覺醒和覺知的分離狀態(tài)可以為臨床上揭秘認知的神經(jīng)元基礎提供依據(jù)。

昏迷患者的覺醒狀態(tài)喪失，臨床上主要表現(xiàn)為患者的覺醒-睡眠周期消失，處于持續(xù)的深睡之中，不能覺醒；患者的知覺、注意、思維、情感、定向、判斷、記憶等許多心理活動全部喪失；對自身和外界環(huán)境毫不理解，對簡單的命令不能執(zhí)行，對外界刺激毫無反應。給予強烈的疼痛刺激，除有時可出現(xiàn)痛苦表情或呻吟外，完全無意識性反應。

覺醒狀態(tài)包括皮層覺醒和皮層下覺醒，皮層覺醒（意識覺醒或腦電覺醒）是指人對外界刺激產(chǎn)生反應時，具有清晰的意識內(nèi)容活動和高度的機敏力，依賴于丘腦的上行投射系統(tǒng)的活動來維持。皮層下覺醒（行為覺醒）是指覺醒、睡眠交替出現(xiàn)（晝夜節(jié)律）以及情緒、自主神經(jīng)功能和內(nèi)分泌功能等本能行為，由下丘腦生物鐘和腦干網(wǎng)狀結構上行投射系統(tǒng)所維持。20世紀50年代曾有學者認為：意識的中樞是大腦皮層，如果損害了雙側大腦皮層，就會產(chǎn)生意識障礙。此外，有人在動物實驗中觀察到：切除黑猩猩的雙側大腦皮層時，雖然黑猩猩喪失了“學習”功能，意識水平隨之下降，但是仍處于覺醒狀態(tài)。另外有研究表明，對貓的中腦網(wǎng)狀結構進行刺激可將其從睡眠狀態(tài)中喚醒，腦電波呈去同步化快波改變；如果在中腦頭端切斷網(wǎng)狀結構或者選擇性的破壞中腦被蓋中央?yún)^(qū)的網(wǎng)狀結構，動物將會進入持久的昏睡狀態(tài)，腦電波呈現(xiàn)出同步化慢波改變。

由此可見，雙側大腦皮層只是和學習功能、條件反射有關，覺醒的產(chǎn)生并不要求雙側大腦皮層完整，而要求腦干網(wǎng)狀結構和功能具有完整性，故稱之為網(wǎng)狀結構上行激活系統(tǒng)（ascending reticular activating system，ARAS）。

二、覺知

與覺醒一樣，覺知也是一種狀態(tài)，是意識活動的內(nèi)容，覺知包括感覺和知覺、學習和記憶、情感體驗等。

（一）感覺和知覺

1.感覺（sensation）

是指人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物個別屬性的反映。感覺分為內(nèi)部感覺和外部感覺，內(nèi)部感覺主要包括肌肉運動覺、平衡感覺、內(nèi)臟感覺等。外部感覺包括視覺、聽覺、嗅覺、味覺、皮膚感覺等。感覺通路經(jīng)特異性上行系統(tǒng)傳至大腦皮層感覺區(qū)，嗅覺是唯一不在丘腦中繼的感覺。感覺是最簡單的心理現(xiàn)象，與記憶緊密聯(lián)系，并且可以影響記憶的再認階段。

2.知覺（perception）

是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物整體屬性的反映。知覺包括空間知覺、時間知覺、運動知覺。其中空間知覺指對事物空間大小、深度、方位的反映；時間知覺比較好理解，就是我們常說的春、夏、秋、冬四季以及時、分、秒，還有時間的長短、多少、快慢等；運動知覺指對物體的靜止和運動以及運動速度的反映。知覺也有自己特有的特征，包括整體性、選擇性、理解性、恒常性。感覺是知覺的基礎，沒有人們對事物的個體感覺，便沒有對事物的整體知覺，只有對事物感覺的越多，才能使事物的知覺更完整。在感覺的基礎上，知覺將我們所感受到的物體進行整合，形成更高階段的認識。有意識的感覺和知覺必須在醒覺和集中注意力的基礎上進行。

當感覺信息融入到認知的結構中時，它經(jīng)歷了廣泛的聯(lián)想闡述和注意力調(diào)節(jié)。這一過程沿著核心突觸層次而發(fā)生，包括大腦皮層的初級感覺區(qū)、上游單峰區(qū)、下游單峰區(qū)、異峰區(qū)、邊緣區(qū)。上游單峰區(qū)編碼感覺的基本特征，如顏色、動作、形狀和音調(diào)。下游單峰區(qū)編碼更復雜的感覺體驗內(nèi)容，如物體、面孔、字形、空間位置和聲音序列。感覺-游離加工的最高突觸水平由異峰區(qū)、邊緣旁和邊緣區(qū)皮質(zhì)所占據(jù)，統(tǒng)稱為跨模態(tài)區(qū)域。顳中皮層、韋尼克區(qū)、海馬-內(nèi)嗅覺復合體和頂葉后皮質(zhì)的多模態(tài)區(qū)域提供了將感知轉化為認知、將字形轉化為意義、將場景和事件轉化為經(jīng)驗、將空間位置轉化為探索目標的關鍵通道。對感覺加工系統(tǒng)的理解莫過于用視覺系統(tǒng)來描述，視網(wǎng)膜接收了外界的視覺刺激后，節(jié)細胞發(fā)放神經(jīng)沖動，抑制其周圍的環(huán)狀區(qū)。對光反應并不通過膝狀體通路或者大腦皮層調(diào)節(jié)褪黑素的分泌，這是一種下意識的活動，從而使機體根據(jù)環(huán)境的變化而產(chǎn)生睡眠-覺醒周期。視覺中樞在大腦皮層中的枕葉17區(qū)，其中含有可以對視覺刺激進行定位的神經(jīng)元，感覺信息通過皮質(zhì)-皮質(zhì)相互傳播。信息的傳播看似分離，但初級中樞和次級中樞之間又是相互聯(lián)系，并在更高的水平進行加工處理。

（二）學習與記憶

學習和記憶屬于大腦的高級神經(jīng)活動，是高等動物和人類最具特色的生理特征之一。學習記憶是動物為了適應生活環(huán)境通過改變自身行為或者產(chǎn)生新行為的必要過程。學習和記憶是相輔相成而又相對獨立的神經(jīng)活動，學習是記憶的前提，而記憶是學習的結果。

1.學習（learning）

是指人和動物感知外界事物或接受外界信息，通過感覺系統(tǒng)向大腦輸入信號的過程。學習可以分為兩種形式，分別是聯(lián)合性學習和非聯(lián)合性學習。聯(lián)合性學習比較復雜，是指一種行為與一種刺激或者兩種刺激重復發(fā)生，在時間上很接近，并最終在大腦內(nèi)形成聯(lián)系的過程。非聯(lián)合性學習在單一的刺激重復進行時即可產(chǎn)生。人類的學習過程大多數(shù)情況下都是聯(lián)合型學習，比如條件反射的建立和消退。

2.記憶（memory）

是指人腦對經(jīng)歷過的事物的識記、保持、再現(xiàn)或再認。識記即識別和記住事物的特點及聯(lián)系，它的生理基礎為大腦皮層形成了相應的暫時神經(jīng)聯(lián)系；保持即暫時聯(lián)系以痕跡的形式留存于腦中；再現(xiàn)或再認則為暫時聯(lián)系的再活躍。通過識記和保持可積累知識經(jīng)驗，通過再現(xiàn)或再認可恢復過去的知識經(jīng)驗。記憶的分類有兩種形式，根據(jù)儲存和提取記憶的方式可以將記憶分陳述性記憶和程序性記憶，陳述性記憶是指對特定的時間、地點有關事實和事件的記憶，可以通過語言傳授而一次性獲得。非陳述性記憶是指如何回憶如何做事情的記憶，包括對知覺技能、認知技能和運動技能的記憶，這類記憶往往需要多次嘗試才能逐漸獲得。根據(jù)保留記憶時間的長短可以將記憶分為短時程記憶和長時程記憶。短時程記憶保存時間僅幾秒到幾分鐘，易受干擾，不穩(wěn)定。長時程記憶可持續(xù)幾小時，幾天或者幾年，甚至終生，稱為永久性記憶。

3.參與學習和記憶的腦區(qū)

神經(jīng)生物學研究已經(jīng)清楚地證明，哺乳動物的大腦并不包含一個單一的記憶中心或者大腦結構來調(diào)節(jié)所有類型的學習信息的獲取、鞏固和檢索。相反，大量證據(jù)表明，記憶是在多個大腦系統(tǒng)中組織起來的。目前已知中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的大腦皮層聯(lián)絡區(qū)、丘腦、腦干網(wǎng)狀結構、海馬及其鄰近結構、杏仁核等均參與了學習和記憶過程。海馬-顳葉系統(tǒng)對陳述性記憶的形成十分重要，短時記憶在前額葉進行加工，加工后的信息轉移至海馬。當海馬受損時，短時記憶則不能轉變?yōu)殚L時記憶。非陳述性記憶以及習慣形成與紋狀體和與其相連的基底神經(jīng)節(jié)有關。

從神經(jīng)生物化學角度看，一些參與紋狀體突觸可塑性的神經(jīng)遞質(zhì)，包括多巴胺，在習慣學習和記憶中發(fā)揮著重要的作用。在學習的早期階段，當表現(xiàn)是以目標為導向?qū)W習時，多巴胺可能扮演著雙重角色，除了發(fā)揮突觸可塑性的作用外，還可以調(diào)節(jié)作用于電壓依賴和受體操作的離子通道上的紋狀體輸出神經(jīng)元的興奮性。

4.關于記憶解剖的新觀點

研究表明，雙側海馬損傷和顳葉附近部分受損會導致順行性健忘癥。而記憶損傷的患者更容易記住陳述性記憶。陳述性記憶涉及兩種類型的信息：語義性和情景性。語義記憶是像事實一樣的，脫離了它們的編碼環(huán)境，并且彼此之間有很強的關聯(lián)性。相比之下，情節(jié)記憶是經(jīng)驗性的，本質(zhì)上與它們的編碼環(huán)境聯(lián)系在一起，并且彼此之間沒有很強的聯(lián)系。然而，在沒有語義信息指導的情況下，可能永遠不會檢索出情節(jié)記憶。因此，記憶信息不直接代表語義記憶或情節(jié)記憶，而是它們在記憶時刻相互作用的結果。記憶的提取與大腦區(qū)域網(wǎng)絡中的活動有關，該網(wǎng)絡主要位于左側，由海馬、海馬旁回、顳中回、后扣帶回皮質(zhì)、顳頂交界處組成。

程序性記憶是通過新皮質(zhì)-基底神經(jīng)節(jié)環(huán)的突觸修飾而儲存起來的，將特定的新皮質(zhì)區(qū)域單向連接到紋狀體亞區(qū)，紋狀體亞區(qū)投射到下游結構，如蒼白球、腹側被蓋區(qū)和黑質(zhì)，這些區(qū)域與丘腦核團相連，丘腦核團向后投射回與起始點相同或接近的新皮質(zhì)區(qū)域，構成新皮質(zhì)-基底神經(jīng)節(jié)環(huán)。在紋狀體可細分為腹側紋狀體和背側紋狀體，腹側紋狀體與動機和情感加工有關。在對嚙齒類動物的研究實驗中發(fā)現(xiàn)，背側紋狀體可分為背外側和背內(nèi)側，背外側紋狀體是介導刺激-反應學習和習慣形成的重要區(qū)域。背內(nèi)側則與認知功能和動作-結果學習有關。

（三）情感體驗

對于人類來說，情感是感覺的精髓。在人們的客觀實踐中，當接觸到自然環(huán)境和社會中各種各樣的現(xiàn)象和事物，或遇到得失、順逆、榮辱等各種情境時，會產(chǎn)生喜、怒、哀、樂、悲、恐、驚等各種情感，個體意識到自身這些情感狀態(tài)的過程，稱為情感體驗（affective experience）。

情緒和情感問題一直是心理學鄰域和精神病學鄰域不停探索的問題。情緒和情感是相互交融、彼此依存的。變化的情緒反映了情感的深度，情緒發(fā)生的過程中又常常蘊涵著情感。穩(wěn)定的情感需要在情緒的基礎上建立，同時又是通過情緒反應來進行表達。情緒和情感又相互區(qū)別著，情緒起效快、持續(xù)時間短、目標明確、具有情境性，某種情境的消失通常伴隨著某種情緒的消失。而情感起效緩慢、持續(xù)時間長，是對某一事物的穩(wěn)定態(tài)度，不具有情境性。在人類心理學中，“情感”一詞通常指的是有效的感覺狀態(tài)，有效意味著有意識地體驗愉快或不愉快，積極或消極。研究表明，神經(jīng)康復鄰域中的情感障礙可以分為以下幾個內(nèi)容：抑郁障礙、焦慮癥、情緒主義、易怒、冷漠。這些劃分是基于可能出現(xiàn)的普遍情緒癥狀，但除了這些情緒癥狀（情感癥狀），情感障礙也會出現(xiàn)典型的認知、行為和軀體（身體）功能方面的問題。

情感體驗可以用一些生理變化來對其進行客觀的反映，如憤怒或焦慮時能察覺到心跳加快、四肢發(fā)顫和肌肉緊張等多種軀體的生理變化。這是由于自主神經(jīng)系統(tǒng)交感神經(jīng)激活所導致的，這些情感體驗往往可以發(fā)揮對機體的防御和保護作用。例如，在“恐懼”發(fā)作期間出現(xiàn)的心跳和呼吸頻率升高的特定功能是增加了對外周肌肉組織的含氧血供應，以達到逃跑的目的。類似地，在面臨“恐懼”時，面部表情中睜大眼睛的特定功能可以識別和定位威脅源而增強外圍視覺感知，且具有與社會交流相關的次要功能。若因各種顱腦神經(jīng)系統(tǒng)疾病或者其他疾病導致患者出現(xiàn)意識障礙時，會導致不同程度的情感功能障礙。因此，對外界不良刺激的防御功能也隨之下降。

（馮珍　葉文）