麻省理工学院的研究人员提出利用经颅聚焦超声技术，以非侵入性的方式精确刺激大脑深层区域，旨在探索意识的神经基础。与传统技术不同，这种方法能够高分辨率地调控脑活动，让科学家首次有机会追踪意识产生的因果关系。这有望解决关于意识起源的核心争议：意识究竟是在大脑的特定局部区域产生，还是源于跨脑区网络的协同作用，从而为揭示感知、思维等主观体验的神经机制开辟新道路。
一个悬而未决的科学难题
长期以来，科学家们一直试图解开意识的奥秘，即大脑的物理活动如何产生我们的感觉、感受和思想等主观体验。这被称为意识的“硬问题”。
- 1998年，神经科学家克里斯托夫·科赫曾打赌，认为科学家能在25年内发现意识的神经关联。
- 然而，他最终输掉了这个赌局，这恰恰说明了理解意识的巨大挑战。
- 尽管如此，许多科学家仍然相信，解开意识之谜的钥匙近在咫尺，而一项新技术正成为焦点。
新希望：经颅聚焦超声技术
为了攻克意识难题，麻省理工学院的两名研究人员提出了一系列实验方案，其核心是一种名为经颅聚焦超声 (transcranial focused ultrasound) 的新技术。
- 该技术通过颅骨将声波传递到大脑深层组织。
- 这些声波可以精确刺激小至几毫米的目标区域，并监测由此产生的变化。
- 最关键的是，它提供了一种强大且非侵入性的方式来改变大脑活动，使研究人员能够首次追踪因果联系。
“这是历史上第一次，人们可以在手术室外，以高空间分辨率调控距离头皮数厘米深的大脑活动……这不仅对医学或基础科学有用，也可能有助于解决意识的硬问题。”
传统方法的局限性
经颅聚焦超声技术之所以备受期待，是因为它克服了现有脑研究工具的根本缺陷。
- 脑成像技术 (如 MRI、EEG): 这些技术只能观察大脑中已有的活动，但无法改变它，因此不能用来衡量因果关系。
- 传统脑刺激技术 (如经颅磁刺激): 这些方法如同“钝器”，只能影响大脑皮层的大片区域，缺乏精确性。
- 外科手术干预: 这是唯一能精确改变和监测特定脑组织活动的方法，但它具有高风险和侵入性，在研究健康大脑时存在伦理挑战。
旨在解决的核心争议
这项新技术有望帮助科学家解决关于意识起源的根本分歧。意识究竟是如何产生的？
- 是局部现象还是网络效应？ 意识是由大脑后部等特定区域的局部活动直接产生，还是需要像推理或自我反思这样的高阶思维过程，将不同脑区的活动整合成一个连贯的整体？
- 各脑区扮演何种角色？ 前额叶皮层和皮层下结构在意识感知中分别起什么作用？
- 如何形成统一体验？ 如果意识分布在遥远的大脑区域，那么不同的感知是如何被连接起来，从而产生统一的体验？
通过精确刺激视觉皮层和额叶皮层等区域，研究人员希望超越仅仅观察神经元反应的层面。正如研究者所说：“观察到神经元放电是一回事，而确认一个人是否真正看到了光是另一回事。” 这项技术或许无法一夜之间解决意识难题，但它无疑为我们照亮了前行的道路。