實(shí)驗(yàn)證明：大腦前額葉是自我意識(shí)形成的神經(jīng)基礎(chǔ) 
 
當(dāng)你置身于天安門(mén)廣場(chǎng)上，面對(duì)天安門(mén)時(shí)，左邊是人民大會(huì)堂，右邊是歷史博物館。你若轉(zhuǎn)個(gè)身，右邊成了人民大會(huì)堂，而歷史博物館則“轉(zhuǎn)”到了左邊。然而，當(dāng)我們以大會(huì)堂為坐標(biāo)來(lái)描述天安門(mén)廣場(chǎng)時(shí)，“變數(shù)”就沒(méi)這么多了。
 
人類(lèi)的高級(jí)指揮部——“大腦”每天都在繁忙而高效地進(jìn)行著，諸如：東南西北、左右上下等等很多不同的空間坐標(biāo)系信息處理。科學(xué)界認(rèn)為，在靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物和人類(lèi)大腦的半球額部有一塊皮層，叫大腦前額葉，它與靈長(zhǎng)類(lèi)高度發(fā)達(dá)的智力有明顯的關(guān)系，被稱(chēng)為“腦中之腦”。然而，關(guān)于前額葉的功能，盡管人們已進(jìn)行了近一個(gè)世紀(jì)的研究，但對(duì)其功能仍然不十分清楚。雖然科學(xué)家對(duì)于前額葉與靈長(zhǎng)類(lèi)高度發(fā)育的智力、心理過(guò)程和認(rèn)知功能關(guān)系密切，這一點(diǎn)毋庸置疑，但是這塊皮層的具體功能，與其他皮層之間的關(guān)系等等細(xì)節(jié)問(wèn)題，仍是一個(gè)未解之謎。
 
探秘“腦中之腦”
 
為了揭開(kāi)這一謎團(tuán)，中科院昆明動(dòng)物研究所的研究人員2004年開(kāi)始，在自然界與人類(lèi)最相近的動(dòng)物——猴子身上進(jìn)行了研究。如今，該研究團(tuán)隊(duì)取得較大的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了靈長(zhǎng)類(lèi)大腦前額葉背側(cè)部涉及到了以“自我”為中心的空間記憶相關(guān)信息的處理。而這可能是人類(lèi)自我意識(shí)產(chǎn)生的神經(jīng)基礎(chǔ)。目前，該研究結(jié)果得到了國(guó)際相關(guān)研究領(lǐng)域的重視，最近，英國(guó)著名的神經(jīng)科學(xué)雜志《神經(jīng)科學(xué)與生物行為評(píng)論》特邀請(qǐng)?jiān)撗芯繄F(tuán)隊(duì)對(duì)其系列研究工作撰寫(xiě)了一篇綜述文章，這篇論文現(xiàn)已經(jīng)在網(wǎng)上正式發(fā)表。
 
中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所教授馬原野是這一項(xiàng)目課題組的主要研究者。他告訴記者，被稱(chēng)為“腦中之腦”的大腦前額葉，占大腦皮質(zhì)總表面積的比例是隨動(dòng)物的進(jìn)化程度而逐漸增加的。在食肉目動(dòng)物中，前額葉的面積僅占皮層表面積的5%~7%，在黑猩猩腦部，面積增加到17%左右。到了現(xiàn)代人類(lèi)，其面積增加到33%。在個(gè)體發(fā)育中，前額葉成熟也是最晚的，要到25歲后才完成最后的發(fā)育。很可能，這塊皮層會(huì)改變靈長(zhǎng)類(lèi)與環(huán)境的相互關(guān)系，使得靈長(zhǎng)類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育與環(huán)境的關(guān)系更密切，大腦的可塑性更強(qiáng)，從而讓人不僅能主動(dòng)適應(yīng)環(huán)境，還能主動(dòng)改造環(huán)境。因此，對(duì)這塊皮層功能的探討是腦科學(xué)研究的最重要領(lǐng)域之一。
 
實(shí)驗(yàn)證明：大腦前額葉是自我意識(shí)形成的神經(jīng)基礎(chǔ)
 
為了證明前額葉的作用，馬原野設(shè)計(jì)了兩個(gè)游戲。
 
游戲一：當(dāng)猴子用手去按操作按鈕時(shí)，在位于其前方的計(jì)算機(jī)屏幕的左邊或右邊便閃現(xiàn)出一個(gè)小圓點(diǎn)，這個(gè)小圓點(diǎn)呈現(xiàn)時(shí)間約為500毫秒。小圓點(diǎn)消失后，暫停1秒左右，為猴子的記憶延緩期。1秒后，小圓點(diǎn)再次出現(xiàn)，如果還在相同的位置，猴子就要繼續(xù)壓按操作按鈕2秒鐘。而如果小圓在相反位置，那么猴子需要立即釋放操作按鈕。如果猴子做對(duì)了這個(gè)游戲，它就可以得到糖水作為獎(jiǎng)勵(lì)。
 
另一個(gè)游戲類(lèi)似，但是在屏幕上多了一個(gè)大圓形，而小圓點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在大圓形的某個(gè)位置。在重復(fù)動(dòng)作時(shí)，如果小圓點(diǎn)出現(xiàn)在相同位置，猴子要繼續(xù)按壓操作按鈕2秒鐘，反之則要立即放開(kāi)按鈕。
 
馬原野說(shuō)，通過(guò)這兩組實(shí)驗(yàn)，課題組發(fā)現(xiàn)，切除了前額葉主溝區(qū)的猴子都無(wú)法完成第一個(gè)任務(wù)，但卻能完成第二個(gè)任務(wù)，而且能達(dá)到90%的正確率。這是因?yàn)樵诘谝粋€(gè)任務(wù)中，動(dòng)物只能用它自己作為參照物。而在第二個(gè)任務(wù)中，猴子可以用大圓作為參照物。這一結(jié)論清楚地表明，前額葉背側(cè)部在以“自我”為中心的空間過(guò)程中扮演了重要的作用。
 
你如何認(rèn)出鏡子中的自己
 
這么做的意義是什么呢？馬原野表示，我們知道，在動(dòng)物界數(shù)千種動(dòng)物中，只有人、大猿、海豚、大象和鴿子少數(shù)幾種動(dòng)物能認(rèn)識(shí)自己的鏡像，這種能力被認(rèn)為是自我意識(shí)產(chǎn)生的萌芽。而在自我意識(shí)的形成過(guò)程中，前額葉在其中扮演了重要角色。
 
馬原野舉例說(shuō)，如果一個(gè)人從頭到腳，除了眼睛外，都用相同的布蓋住。當(dāng)站在鏡子前，他怎么判別鏡子里的就是他自己呢？顯然，他可以揮揮手，晃晃頭，看鏡子里的誰(shuí)和他做同樣的動(dòng)作。這實(shí)際上是一個(gè)自我感覺(jué)信息和視覺(jué)信息的整合過(guò)程。顯然，小腦和前額葉共同參與了這個(gè)整合過(guò)程。而他們的研究表明，在前額葉背側(cè)部，一些神經(jīng)元可能與動(dòng)物的體態(tài)語(yǔ)言和“精神”有關(guān)，而語(yǔ)言和“精神”則在自我意識(shí)的產(chǎn)生中有著十分重要的作用。
 
這樣看來(lái)，前額葉背側(cè)部以自我為中心的空間功能可能不僅僅同工作記憶有關(guān)，而更可能與“自我意識(shí)”的產(chǎn)生有著相當(dāng)密切的關(guān)系。在臨床研究中也有證據(jù)，比如：一些前額葉損傷的病人讓其完成從兩根水平桿之間穿過(guò)，這樣的任務(wù)就很困難。
 
馬原野說(shuō)，有了這一研究，我們就可以勾畫(huà)出背側(cè)前額葉與以自我為中心的空間過(guò)程的關(guān)系。并且由于自我意識(shí)是人的意識(shí)的最高形式，自我意識(shí)的成熟是人的意識(shí)的本質(zhì)特征，它對(duì)人的認(rèn)識(shí)活動(dòng)起著監(jiān)控作用，能實(shí)現(xiàn)大腦對(duì)信息的輸入、加工、儲(chǔ)存、輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制，這樣，人就能通過(guò)控制自己的意識(shí)而相應(yīng)地調(diào)節(jié)自己的思維和行為。未來(lái)，希望通過(guò)進(jìn)一步深入研究，能治愈一些前額葉損傷的病人，并且能搞清楚人類(lèi)“自我意識(shí)”的起源。