大脑深处丘脑的“意识开关”？

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在临床有应用刺激中央外侧核（central lateral)为中心治疗我们说的植物人，2007年在Nture上发表过电刺激丘脑核团促醒最小意识状态患者的文章。

不过，这一过程必须非常精确。必须以50赫兹脉冲频率（即每秒重复50次）的电流同时电击仅仅相距20纳米的特定位置。如果不满足这些条件，猕猴就不会从麻醉状态中醒来。

大脑深处丘脑的“意识开关”？

图源 https://www.psychspace.com/psych/viewnews-15187，侵删

由上图可知，刺激的是这个叫 CL（central lateral nucleus）的区域。

这个区域在丘脑的什么地方？

这篇文章的通讯作者Yuri Saalmann在2014年的一篇综述中提到：

The large MD nucleus, and adjacent midline structures, the paratenial, paraventricular, reuniens (Re) and rhomboid (Rh) nuclei, are located medial to the internal medullary lamina. Within the lamina, there are also several nuclei. These intralaminar nuclei can be classified into an anterior and a posterior group. The anterior group comprises the central medial, paracentral and central lateral nuclei, and the posterior group comprises the centromedian (Cm) and parafascicular (Pf) nuclei (Figure1B).

也就是说，刺激区域CL属于 板内核 intralaminar nuclei。

大脑深处丘脑的“意识开关”？

central lateral nucleus 在丘脑中属于 intralaminar nuclei [2]

Intralaminar nuclei又在哪?

大脑深处丘脑的“意识开关”？

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看这个图我们可以知道，intralaminar nuclei在丘脑内髓板internal medullary lamina 上就是两个小点儿。“须以50赫兹脉冲频率（即每秒重复50次）的电流同时电击仅仅相距20纳米的特定位置。”对比第一张的有效刺激位点，想必刺激的就是这两个小核团。所以，才会位置一旦偏移一些，wake的作用就没了。

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再说说CL的“意识开关”作用。文中所提到的“意识开关”，指的是刺激丘脑核团能使麻醉中的猴子醒来，并出现正常清醒状态下的脑活动。去除刺激后，猴子又回到原始的麻醉状态。

丘脑板内核也不算有什么新意，板内核本身就是网状结构上行激活系统的一部分，中脑网状结构不直接投射到皮层，先在丘脑换元后再从板内核出发弥散投射到整个皮层。影响昏迷/觉醒本身就是网状结构的功能，作为网状结构在丘脑的延伸，板内核能唤醒再正常不过了。

中央外侧丘脑。

大脑深处丘脑的“意识开关”？

威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员发现，使用50 Hz电刺激中央外侧丘脑时，处于麻醉状态的猕猴能够苏醒，并出现正常的清醒行为。

猴子睁开眼睛，生命体征出现变化，面部和身体开始运动，并伸手去拿附近的物体。

不过，关闭电刺激之后，仅仅几秒钟，猴子便会再次闭上眼睛，回到无意识的状态。

上述实验，必须非常精准才能实现。

50 Hz的电脉冲，只能点击仅仅20纳米的特定位置。

大脑深处丘脑的“意识开关”？

这表明，中央外侧丘脑对意识具有一定的启动作用。

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种种迹象表明，意识的诞生，可能和大脑的整体活动有关。

虽然早期的大脑研究，倾向于分区研究。但学界早就发现了多种神经元耦合体系，并诞生了一门专门的学科-神经元耦合系统的同步动力学。

随着EEG（脑电图，electroencephalo-graph）、核磁共振成像(MRI) 、正电子断层扫描(PET)的飞速发展。近年来，已经发现了大脑间不同区域的跨频耦合网络，以及全脑神经元和神经递质系统的动态耦合。[5]

这些研究表明，大脑在分工协作的同时，也有极强的整体性。

人类的额叶大部分、顶叶、枕叶，以及颞叶皮层称为联合区，这些区域都能够接受多通道的感觉信号，把各个功能区域的神经活动整合在一起。

人类的左右大脑，有90%都属于联合系统。

埃里希·诺伊曼（Erich Neumann, 1905-1960）的一部旷世奇作《意识的起源与历史》（The Origins and History of Consciousness）(1949)。埃里希·诺伊曼何许人也？这个人可来头不小。他是心理学家，哲学家，作家，更主要，他是卡尔·容格的学生。老师写了《无意识的心理学》意识到底是如何产生的？意识史起源于未分化的意识，并在自我实现的更高层面上的重新融合。2016年，纽约西奈山伊坎医学院的精神病学和神经病学临床教授托德·费恩伯格（Todd E. Feinberg）与临床副教授乔恩·M·马拉特（Jon M. Malatt）合著了《古代意识的起源：大脑如何创造体验》（The Ancient Origins of Consciousness: How the Brain Created Experience）（麻省理工学院出版社）。
整合和隔离来自多个输入源（例如，眼睛、耳朵或内部反射）的信息并将其组合： 根据德海恩的研究，对人类的大脑成像研究表明，主要的“结点”存在于大脑的前部或额叶前皮层，其作用像计算机的中央处理单元。 它是基于算法、基于输入输出的，
Stuart Hameroff是美国亚利桑那大学的麻醉学系与心理学系教授。这一理论的核心便是：人类的意识产生于由大脑神经元中的微管所精密规划的量子计算过程。但是同时这个理论也自然而然地遭受了很多的批评。比如该理论并没有很完整的数学逻辑和基础；以及他们对许多概念的解析产生了很大的歧义，比如Penrose在最早的文章中对Godel不完备性定理的评价，比如non-computability等等。更重要的一方面，目前没有任何实验证据支持这个理论。目前Orch OR仅仅只是一个引发众多异议的理论。