“研究是一門藝術,即如何設計一些方案去解決那些難題的藝術。”
——彼得·梅達沃爵士(sir peter medwar)
嚴格他說,每個人所能確信的只是他自己是有意識的。比如說,我知道我是有意識的。在我看來你的行爲舉止與我很相似,特別是你使我相信你是有意識的,故而我很有把握地推斷你也是有意識的。倘若我對自己的意識的本質感興趣的話,我就不必僅僅把研究局限在自己身上,而完全可以在別人身上做實驗,只要他們不是于昏迷狀態。
要揭示意識的神經機製僅僅靠對清醒的受試者進行的心理學實驗是不夠的。我們還必須研究人腦中的神經細胞、分子以及它們之間的相互作用。我們可以從死者的腦中獲得關于腦結構的大部分信息。但要研究神經細胞的複雜行爲,則必須在活上做實驗。實驗本身並不存在什麼難以克服的技術問題。更多的是由于倫理道德方面的考慮使得許多這樣一類實驗變得不可能,或是十分困難。
大多數人並不反對在他們的頭皮上放置電極來測量腦電波。但是爲了直接把電極入活
腦組織而要移去部分頭骨,即便這只是暫時的,也是衆人所不能接受的。即便有人甘願爲了科學發現而接受開顱實驗的話,也不會有醫生同意實施這種手術。他會說這是違背其希波克拉底誓言的,或者更有可能說會有人爲此而控告他。在我們這個社會裏,人們會自願參軍並不惜受傷甚至犧牲,卻未必會願意僅僅爲了獲取科學知識而接受那些有危險
的實驗。
有少數勇敢的研究者在他們自己身上做實驗。英生物化學和遺傳學家霍爾丹(j.b。s.haldane)就是一個著名的例子。他甚至寫了一篇關于這方面的文章,名爲《作自己的實驗兔子》(on being one’s own rabbit),此外還有一些醫葯史上令人傳頌的故事,如羅納德·羅斯爵士(sir ronald ross)在自己身上證明蚊子傳播瘧疾。但除此以外,爲那些可能有助于滿足科學好奇心的實驗去充當受試者,這是不被鼓勵的,甚至是被禁止的。
在某些情況下,必需對一些病人在清醒狀態下做腦部手術。這樣,如果病人同意,便可在躶露的腦做一些很有限的實驗。由于腦中沒有痛覺感受器,病人不會因爲躶露的腦的表面受到輕微電刺激而感到不適。遺憾的是,在手術中可供做實驗的時間通常很短,而且也很少有神經外科醫生出于對腦的細微工作感興趣而進行這種嘗試。這種研究是在本世紀中期由加拿大神經外科醫生懷爾德.彭菲爾德(wilder penfield)開創的。近一個時期西雅圖的華盛頓大學醫學院的喬治·奧傑曼(george ojemann)領導進行了該領域的研究。他用短暫的刺激電流抑製電極附近的一小塊區域內神經元的活動。如果電流足夠微弱,去掉後並不會造成永久的影響。他將精力集中在與語言有關的皮層區域;這是因爲當他切去患者的部分大腦皮層以降低他們癫痫病發作的可能時,他希望盡可能少地使鄰近的語言區受到損傷。
奧傑曼有一個實驗結果很出名。患者自幼會講英語和希臘語。當大腦左側新皮層表面的一些區域受到電刺激時,她暫時無法使用某些英語詞彙,但這並不影響她使用相應的希臘語,刺激其他部位則會出現相反的情況,這表明兩種語言的某些特征在腦中的定位有顯著的差異。
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在大多數情況下,我們只能從頭骨外研究人腦的行爲活動。①現在已有多種不同的掃描方法可以獲得活腦的影像,但它們在空間或時間分辨率上都有很大的局限
。大多數方法過于昂貴,並且出于醫學上的考慮被限製使用。
因此,神經科學家們優先選擇在動物身上做實驗便不足爲怪了。雖然我並不確信一只猴子也像你一樣有意識(consciousness),但我有理由認爲它並非完全是一個自動機,即那種行爲複雜但完全缺乏覺知(awareness)的機器。這並不是說猴子與人一樣具有自我覺知(self-awareness)。一些實驗,如鏡中識別的實驗等,表明某些類人猿(如黑猩猩),可能具有一定程度的自我覺知。而對猴子而言,即便有自我覺知,那也很少。但仍有理由大膽斷言猴子具有一種與人類相似的視覺意識,只不過它無法用語言來表達而已。
例如,可以訓練猕猴讓它鑒別兩種非常相近的顔。這些實驗表明,猕猴的表現與我們人類是可以相比的,大約在2倍以內。而對于主要在夜間活動的貓則遠非如此,大老鼠則相差更大。由于黑猩猩和大猩猩過于昂貴,很少用它們做傷害
實驗,如果我們主要關心的是哺
動物腦中的分子特征,那麼作爲實驗動物大老鼠和小白鼠是最好又是最便宜的。雖然它們的腦的特征在許多方面比人類要簡單,但是腦的分子卻可能與我們非常類似。
用猴子和其他哺動物而不用人做實驗還有個優越之
,即目前它們更適于用來進行神經解剖學研究。原因很簡單。幾乎所有現代的關于腦中長程連接的研究方法部利用了神經元中分子的上行和下行的主動運輸。爲此需要把某種化學物質注射到動物活
腦中的某個部位。該物質在腦中沿著神經元之間的連接被運送到與注射點直接相連的腦的其他部位。這一過程通常需要幾天時間。此後,實驗動物將被無痛苦地殺死,並檢測注射物質所到達的部位。用人做這種實驗顯然是不可能的,由于這種局限使得我們對猕猴腦的長程連接的了解遠比對我們自己的了解豐富得多。
人們或許認爲,這種知識上的明顯的空白會使神經解剖學家憂心忡忡;由于人腦與猕猴的腦並不完全相同,他們會特別要求研究人神經解剖學的新方法,然而事實並非如此。其實,現在是改變我們在人
神經解剖學上的缺陷的時候了,那些有遠見的基金會應當立即著手從事有關的新技術的發明。
即使我們設計出可以在人身上進行神經解剖學研究的新方法,仍有許多關鍵實驗只能在動物身上進行。這些實驗有時會持續幾個月。盡管大多數實驗沒有什麼痛苦,或只有很少的痛苦,但實驗結束後常常需要把實驗動物殺死(仍舊是無痛苦的)。動物保護組織堅持要求善待實驗動物,這無疑是對的。由于他們的努力,實驗室中的動物現在得到的照顧比以前要好一些,但是,倘若把動物理想化,那就太多愁善感了。與被捕捉的動物的生活相比,野生的食肉和食草動物通常過著嚴酷的生活,壽命也較短。有一種觀點宣稱由……
靈魂的科學探索第9章 幾類實驗未完,請進入下一小節繼續閱讀..