您可能正在閱讀這篇文章、追蹤天氣或檢視電子郵件的計算機、智慧手機或其他電子裝置，都有一種原始的大腦。它具有高度組織化的電路，可以儲存資訊並以特定的、可預測的方式執行，就像您大腦中相互連線的細胞一樣。在最基本的層面上，電路和神經元是由相同的物質——原子及其組成的粒子構成的，但人腦有自我意識，而人造裝置卻不知道它們的存在。
大多數科學家會認為，意識並非宇宙中所有物質共有的屬性。相反，意識僅限於一部分大腦相對複雜的動物。然而，科學家對動物行為和大腦解剖結構研究得越多，意識似乎就越普遍。像人類大腦一樣複雜的大腦絕對不是意識的必要條件。今年的 7 月 7 日，一群神經科學家在劍橋大學召開會議，簽署了一份名為“關於非人類動物意識的劍橋宣言”的檔案，正式宣佈非人類動物，“包括所有哺乳動物和鳥類，以及許多其他生物，包括章魚”，都是有意識的。
人類不僅僅是有意識的；他們也有自我意識。科學家們對於如何區分意識和自我意識存在分歧，但這裡有一個常見的區分：意識是對你身體和環境的感知；自我意識是對這種意識的認知——不僅理解你的存在，而且進一步理解你意識到你的存在。另一種考慮方式是：有意識是思考；有自我意識是意識到你是一個會思考的生物，並思考你的想法。據推測，人類嬰兒是有意識的——他們感知周圍的人和事物並做出反應——但他們還沒有自我意識。在他們生命的最初幾年，孩子們發展出自我的意識，學會認出鏡子中的自己，並區分自己的觀點和他人的觀點。
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大量的神經影像學研究表明，思考我們自己、識別我們自己的影像以及反思我們的思想和感受——即不同形式的自我意識——都涉及到大腦皮層，即大腦最外層、錯綜複雜的褶皺部分。人類擁有相對於身體尺寸而言特別大且褶皺的大腦皮層，這一事實被認為解釋了為什麼我們似乎比大多數其他動物更具有自我意識。但新的證據正在對這一觀點產生懷疑。
“帶條毛巾了嗎？”
如果這種解剖學假設是正確的，我們就會預期，例如，一個缺失了大部分大腦皮層的人至少會失去一些自我意識。“病人 R”，也稱為羅傑，就反駁了這種預期。羅傑是一位 57 歲的男性，1980 年因患上嚴重的單純皰疹性腦炎（一種由皰疹病毒引起的腦部炎症）而遭受了廣泛的腦損傷。這種疾病破壞了羅傑的大部分島葉皮層、前扣帶回皮層和內側前額葉皮層，這些區域靠近或位於大腦前表面，被認為是自我意識的關鍵。他的島葉皮層大約還剩下 10%，前扣帶回皮層僅剩下 1%。
羅傑記不清 1970 年到 1980 年之間發生在他身上的大部分事情，並且他很難形成新的記憶。他也嘗不出味道或氣味。但他仍然知道自己是誰。他認出鏡子和照片中的自己，他的行為也相對正常。
在今年早些時候發表的一篇論文中，威斯康星大學麥迪遜分校的博士後研究員卡里莎·L·菲利皮和愛荷華大學的神經科學家大衛·魯德勞夫及其同事調查了羅傑的自我意識程度。例如，在一項鏡子識別任務中，一位研究人員假裝用一塊沾有黑色眼影的紙巾擦拭羅傑鼻子上的東西。十五分鐘後，研究人員讓羅傑照鏡子。羅傑立即擦掉了鼻子上的黑色汙跡，並好奇地自言自語它是怎麼弄到那裡的。
研究人員還向羅傑展示了他自己、他認識的人和陌生人的照片。他幾乎總是認出自己，並且從未將另一個人誤認為自己。當他的臉單獨出現在黑色背景上，沒有任何頭髮或衣服時，他有時很難認出自己的照片。
羅傑還能區分自己撓癢癢的感覺和別人撓癢癢的感覺，並且始終覺得後者更刺激。當一位研究人員請求允許撓羅傑的腋窩時，他回答說：“帶條毛巾了嗎？”正如菲利皮和魯德勞夫指出的那樣，羅傑的機智表明，除了保持自我意識之外，他還採用了他人的視角——這種才能被稱為心理理論。他預料到研究人員會注意到他汗溼的腋窩，並用幽默來避免任何尷尬。
在另一項任務中，羅傑必須使用電腦滑鼠將一個藍色方塊從電腦螢幕的中心拖動到螢幕角落的綠色方塊。在某些情況下，程式讓他完全控制藍色方塊；在另一些情況下，程式限制了他的控制。羅傑很容易區分他完全控制的情況和某種其他力量在起作用的情況。換句話說，他明白自己在何時對某些行為負責，何時不負責。
鑑於羅傑的自我意識在很大程度上完好無損的證據，菲利皮、魯德勞夫及其同事認為，島葉皮層、前扣帶回皮層和內側前額葉皮層本身並不能解釋對自身作為會思考的生物的有意識認知。相反，他們提出，自我意識是一個更為廣泛的認知過程，依賴於大腦的許多部分，包括不位於大腦皮層的區域。
沒有大腦的歡笑
在新的研究中，菲利皮、魯德勞夫及其合著者指出了一篇關於患有腦積水症兒童的 1999 年的引人入勝的綜述，腦積水症是一種罕見的疾病，其中充滿液體的囊取代了大腦的大腦半球。患有腦積水症的兒童基本上缺失了大腦的每個部分，除了腦幹、小腦和其他一些結構。將燈光靠近這種孩子的頭部會像南瓜燈一樣照亮頭骨。
雖然許多患有腦積水症的兒童在出生時看起來相對正常，但他們通常很快會出現生長問題、癲癇發作和視力障礙。大多數人在一年內死亡；有些人活了幾年甚至幾十年。這些兒童缺乏大腦皮層，但至少有一些人表現出真正的意識。他們對周圍的人和事物做出反應。他們微笑、大笑和哭泣。他們知道熟悉的人和陌生人之間的區別。而且他們對某些型別的音樂比其他型別的音樂更偏愛。如果一些患有腦積水症的兒童是有意識的，那麼大腦不需要完整的大腦皮層來產生意識。
這些孩子是否真的有自我意識更難回答，尤其是他們無法用語言交流。在 1999 年的綜述中，一個孩子對自己在鏡子中的倒影表現出濃厚的興趣，但尚不清楚他是否認出自己的倒影就是自己。儘管如此，關於腦積水症的研究和羅傑的案例研究表明，自我意識——這種表面上複雜而獨特的認知過程疊加在意識之上——可能比我們意識到的更為普遍。