撰文╱科霍、格林菲爾德
翻譯/黃榮棋








各自表述

鬧鐘為何可以在睡覺(無意識)的人身上引發意識?

柯霍:腦幹裡有一個叫藍斑核(locus coeruleus)的腦區,該處的神經元會對聽神經突發的強烈刺激產生反應,於是馬上採取行動,將一種化學訊息散佈到視丘與大腦皮質,最後的結果就是大 腦皮質與周邊構造醒了起來。一旦如此,聽覺皮質散佈甚廣卻又緊密連結的神經元群,以及前腦與內側顳葉中負責計畫與記憶的相對應部份,就利用重複刺激迴饋建 立起穩定的神經元聯盟。這種神經活動只需花幾分之一秒的時間,並且讓你意識到鬧鐘響。

格林菲爾德:任何強烈的感覺刺激(像是強光),都會引發意識,因此腦子沒有任何一個特定區域負責把人叫醒。鬧鐘鈴聲喚起意識,不是因為 刺激的質(這裡的例子是聽覺)不同,而是量(大小聲)的不同。短暫的神經元組合(許多神經元的協同運作)與不同程度的意識有關:這一刻到下一刻時神經元組 合的大小變化,決定於神經元匯入短暫同步組合的難易程度。一個關鍵因素是感覺刺激的強度,其效應就像投入池子的石頭。石頭越大,水面漣漪就越大。鬧鐘越響 (光線越強),越有可能匯集出更大的神經元組合,而神經元組合越大,叫醒你的機會也就越大了。

麻醉劑如何作用?

柯霍:現在的麻醉醫師使用許多不同的化學藥劑,都可以讓人喪失意識,科學家一度認為麻醉劑干擾所有神經元細胞膜上的脂質。但我們現在知道,麻醉劑 與某些膜蛋白結合,因而干擾各種神經過程,沒有任何單一機制會讓意識停止運作。不過,最重要的一個原因是,麻醉劑會在大部份腦區中使突觸的抑制作用增強, 或降低突觸的興奮,神經元的活性並沒有完全中止,但是形成聯盟的能力嚴重受損,包含大腦皮質背側與額面的神經元,一旦無法建立起同步溝通,意識就無法產 生。
格林菲爾德:麻醉劑不會關閉任何一個腦區,而是抑制整個腦中不同腦區的神經元活動。麻醉劑會有效,是因為它改變了腦中一個突發的性質:神經元組 合。麻醉劑縮減神經元組合的大小,因而降低意識的程度,直到麻藥消退為止。這也可以解釋麻醉過程中不同的意識階段,像是過度興奮以及譫妄。我曾在其他地方 提議過,神經元連線功能不彰的人,因為神經元組合比較小,經常會出現強烈的情緒與欠缺理智,這正是麻醉過程中神經元組合縮小時,許多患者會出現的意識狀 態。

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