我们能创造出缸中大脑吗？

这听起来像是科幻小说，但真正的科学能让大脑在缸中保持活力吗？ （图片来源：Shutterstock）

大脑能独立存在、脱离身体或独立于身体吗？ 长期以来，哲学家们一直在思考这种“缸中之脑”的场景，询问孤立的大脑在与身体和感官分离时是否能保持意识。

通常，一个人的经历以人脑、身体和环境之间的相互作用网络为特征。

但最近神经科学的发展意味着这种对话已经从假设性推测和科幻小说的领域转移到意识可以与世界其他地方隔绝的孤立例子。

在 2020 年的一项研究中，墨尔本莫纳什大学的哲学家 Tim Bayne 和英国苏塞克斯大学的神经科学家 Anil Seth 和英国大学的 Marcello Massimini 详细发表在《神经科学趋势》杂志中的一项研究中。意大利米兰，描述了这种“意识岛”可能存在的环境。

在一种可能的情况下，已经从宿主身上移除的大脑能够使用通过某种装置传递的功能所必需的氧气和营养物质来维持意识。这被称为前颅脑。

在一项听起来像是恐怖电影的研究中，研究人员成功地恢复了脑细胞的血流、神经元的细胞功能以及猪死后被切除的大脑中的自发突触活动，连接到一个名为 BrainEx 的系统。该系统旨在减缓死后脑组织的退化，可以连接到死后大脑的底部，提供温暖的人工含氧血液。

科幻小说经常涉足“缸中大脑”的概念。 Futurama 是一部设定在遥远未来的动画喜剧科幻电视节目，它玩弄了这个想法，并且经常让名人以“罐子里的脑袋”的形式出现。 （图片来源：福克斯电视动画）

对于患有严重难治性癫痫的人，一种称为半球切开术的治疗包括将受损的一半大脑与另一半球、脑干和丘脑完全断开。在这些情况下，受损的一半留在颅骨内，并与血管系统相连。虽然断开的半球继续接收功能所需的营养和氧气，但有些人想知道这个孤立的半球是否支持与对面相连的半球相邻的意识。

科学家们已经创建了基于实验室的微型大脑，由干细胞开发的 3D 结构，显示出发育中的人类大脑的各种特征。这些大脑中的一些具有与早产儿相似的脑电波。

但是这些“大脑”中是否真的有意识？

在这些情况下，科学家无法从行为中推断出意识，也无法询问这些大脑是否正在体验意识。这个难题导致神经科学家设计出一种潜在的“客观”意识测量方法。

例如，科学家可以使用所谓的扰动复杂性指数 (PCI)，它基于这些“大脑”内神经元之间的相互作用水平。使用该指数，科学家将电刺激大脑的一部分，然后测量由此产生的神经活动模式，以衡量脑细胞相互作用的复杂性。如果这些交互的结果测量携带大量信息，那么系统可以说是更有意识的。

这有点像将一块石头扔进池塘并测量产生的涟漪。如果涟漪与池塘中的其他物体相互作用，引发更多的涟漪，那么系统的意识就会越强。

在人们尚未完全清醒的州，PCI 一直是他们意识水平的可靠指标。例如，处于昏迷或睡眠状态将被视为意识或意识的“较低”水平。

“PCI 已被证明在做梦、氯胺酮麻醉（在新选项卡中打开）期间检测断开意识方面有效，并且还有效地应用于严重脑损伤后无反应的患者（在新选项卡中打开），”贝恩说 .

可能是意识与相对容易测量的大脑动态紧密耦合的情况，例如 PCI 的情况。

但即使意识不能被还原为大脑中的任何神经信号，Bayne 认为开发“客观”意识测量的任务仍然是有效的。

虽然这些技术可能无法明确回答意识是否存在于这些环境中的问题，但它们将为一些基本问题提供答案，例如意识岛是否具有与有意识受试者的大脑相同水平的神经复杂性。还是这些大脑一旦与外部世界断开，就会慢慢下线？

了解在这种情况下意识的内容可能是什么样子，这是一个更加棘手的问题。