作為人類思維活動的基礎與核心，意識體驗是如何產生的？它的本質和物質基礎是什麼？這些問題的探究對理解人類心智、治療臨床意識障礙患者（如“植物人”）及指導人工智能系統進一步發展等具有重要作用。因此，探究人類意識的生物學基礎成為現代科學中最前沿和最重要的問題之一。北京師范大學與中國人民解放軍總醫院等單位科研人員合作，揭示出丘腦高階核團通過丘腦-前額葉環路調控意識體驗的重要機制，為理解人類意識的神經基礎提供了新的見解。研究成果近日在國際學術期刊《科學》上發表。

北京師范大學教授張鳴沙和博士生房澤鵬，與中國人民解放軍總醫院趙虎林團隊、北京師范大學李小俚團隊合作，結合創新的心理學范式、眼動追蹤技術及人類立體定向腦電圖技術，發現在意識體驗產生期間，丘腦板內核和內側核比腹側核團發揮著更重要的作用。此外，外側前額葉與板內核和內側核之間的相互作用在意識體驗中起關鍵作用，並且這種相互作用起源於板內核和內側核。

張鳴沙介紹，當前關於意識的生物學基礎（即神經機制）研究主要分為兩種，分別關注意識的兩個最重要的方面：全局意識狀態和特定意識內容。雖然很多研究報道了全局意識狀態（如清醒、睡眠、麻醉、昏迷等）轉換背后的神經基礎，但這類研究難以回答日常生活中如何產生特定的意識體驗。因此，另一部分研究者通過結合心理學、行為學與腦成像的方法來探索特定意識體驗的神經基礎。視覺意識則是此類研究最廣泛使用的方法。通過呈現相同的視覺刺激，但誘發不同意識體驗，然后通過受試者的主觀報告確定有視覺意識（“看到”）和無視覺意識（“沒看到”），並通過比較兩種狀態之間的大腦活動差異，分離出和視覺意識相關的神經活動。

採用上述方法，當前意識研究主要聚焦於在大腦皮層中尋找意識體驗的神經相關物，但對腦深部皮層下結構的研究較少（如丘腦）。傳統觀念認為，意識體驗產生過程中，丘腦隻負責將感覺信息傳入大腦皮層進行加工，並不直接參與該加工過程。雖然近期有新的學說提出，丘腦-皮層環路可能在人類意識體驗中起關鍵作用，但意識體驗相關信息在丘腦-皮層環路中的處理和傳遞機制目前仍不清楚。

該成果在理論上加深了對人類意識神經基礎的理解，挑戰了當前意識體驗研究領域以大腦皮層為中心的主流觀點，有望助力臨床意識障礙患者殘存意識的精准檢測與干預治療。

分享讓更多人看到