前言

我父親熱衷於將他周圍的一切事物拆解開來，研究它們是 如何運作的，像是他的汽車、電視、噴氣式發動機，或人的身 體和大腦。從我記事起，父親就會心懷敬畏地思考電的本質、 人類的本性、信仰以及那隨時可能到來的死亡。他的思考不帶 任何固有的假設，而正是因為沒有一種簡單的解決方案，父親纔會沉醉於這種智力挑戰的深刻性和豐富性。正如詹姆斯·瑟 伯(James Thurber)曾經說過:“知道一些問題要比知道所有的 答案更好。”我認為我肯定很早就沾染上了這種探究並與他人分享問題的單純的快樂，我此後的學術選擇無疑是受此影響而做 出的。科學被描述成一繫列已知的事物，沒有給進一步的思考留下空間：變形蟲一分為二；說到蒸餾水就會讓人想到按照模版繪制的實驗儀器，包括靠筆直的試管連接起來的錐形瓶，卻從未有人解釋這二者的關繫，練習本上隻要求把圖畫得干淨整潔，僅此而已；時間和空間的物理現像被濃縮在紙帶機中——機器不斷打出白色的紙條，紙條上每隔一定間距被打上小圓點。

盡管教育在數字時代裡發生了變化，但我想，在科學教學中依 然有可能向學生展示比那些稀松平常的原理更遙遠和不確定的 地平線。就我個人而言，一些重大的問題困擾著我們所有人(但 可能對於青少年來說更是如此)，如發動戰爭的原因、愛情的本 質、自由意志、命運，以及重要的，自身個體性的本質。在我 看來，這些問題似乎可以在古代世界的歷史和文學中找到更好 的答案。因此，一沉醉於拉丁文、希臘語、古代歷史和數學等 維多利亞式的“舊學”，我就懷著巨大的寬慰放棄了科學。

古希臘世界尤其給人提供了探索人類境況中重大問題的 機會，而這樣做必然會引發人們對於哲學更普遍的興趣。然 而，我在牛津大學讀大一時，被教導對語言要強調所謂的修辭 分析。我依然能回憶起，在一個周六的早晨，我坐在博德利圖 書館中，一邊費力地研讀著一整章有關定冠詞“the”的內容， 一邊懷疑自己選錯了專業。正因如此，我之後轉而學習正處於 發展階段的心理學專業，並且越來越喜愛偏生理的研究方向。 我頭一次對一門科學感到著迷，它不隻有著單一答案，而且可 以用基於經驗的研究結論，來回答我還是一個中學女生的時 候曾提出過的問題。令所有人(包括我自己在內)感到驚訝的 是，我搖身一變成為了一名神經科學家，這多虧了我之後的導 師簡·梅蘭比(Jane Mellanby)博士以及藥理學主任威廉·佩 頓(William Paton)教授的大力支持和鼓勵。這便是我異常大 腦機制(尤其是與神經退行性疾病相關)研究生涯的開端。

但早年那種對心靈的痴迷從未消失過，與之相伴的還有對 於人類意識那一直懸而未決的困惑 :意識是什麼?意識是如何 產生的?這兩個問題或許可以歸結為同一個問題。然而，如果 某人聲稱他能回答這一問題，那我應該期待他展示給我什麼 呢?一隻會表演的老鼠?一幅大腦掃描圖?或者一個公式? 即便是猜想性和遠見性的情形，也都無法抓住意識的本 質，或者說意識精髓的部分— 主觀性。因此，除了完成日 常的實驗工作外，我還經常與哲學家交流，具體來說是現在已 故的蘇珊·赫爾利(Susan Hurley)。我和蘇珊一起組織了一繫 列在哲學家和神經科學家之間的廣泛討論，並且於 1987 年出 版 了 這 一 繫 列 討 論 的 成 果 ， 題 為 《 頭 腦 波 紋 》( M i n d w a v e s )。 這些內容廣泛的討論常常持續到晚上，它對我的吸引力在於， 我得知了，某些兩個學科共有的話題，如記憶，顯然可以通過 一繫列完全不同的議程、關注重點和視角來探討。更重要的 是，作為一名神經科學家，我認為的問題是可能會忽視現 像學這個至關重要的主觀性，是它讓人們給神經科學對意識的 探索貼上了“職業局限”(CLM, Career Limiting Move)的標簽。

正是對“心靈”和“意識”的主觀性的不斷反思，促成 我之後分別於 1995 年和 2000 年創作了《通往心靈中心之旅》

(Journey to the Centres of the Mind)和《大腦的隱秘生活》(The Private Life of the Brain) 兩本書。人們可以在“失去理智”的同 時保持神志清醒，這使我著迷於以下兩個想法:一、“心靈” 和“意識”兩個詞絕不是同義詞 ;二、弄清這兩個概念是如何 在神經科學的意義上相互關聯的可能會使人們取得一些進展。 因此，《大腦的隱秘生活》一書主要是一種理論嘗試(盡管基 於一繫列的實證數據)，這一理論既包括探索大腦在生理上是 如何產生“心靈”和“意識”的，也包括我們如何纔能通過將 不同的客觀事件與其對應的主觀性相連接，發展出一套繫統來 研究這些時而存在關聯、時而相互獨立的現像。我後得出結 論，我們需要某種類似於羅塞塔石碑(Rosetta Stone，一種雙 語參考繫)的東西，來幫助我們如同用生理學術語一樣，清晰 地用現像學術語來描述它們。

的研究對像既不是宏觀層面的某個腦區，也不是微觀 層面的突觸集合，而是一種直到 20 世紀 90 年代纔被人們發現 的、在中間水平上的“介觀尺度”(meso-scale)大腦活動進程:集合。這種集合有點像將石頭扔進水中所產生的漣漪， 一旦觸發，大量(百萬級)會同時在亞秒級時間水平 上產生一連串的活動。這種毫秒級的快速活動意味著我們無法 用經典的腦成像技術探查集合，這使得我們必須依賴 諸如血流等間接的測量手段，因此通常隻能得到秒級分辨率的 數據。然而，隨著人們開創性地將電壓敏感顯像劑引入腦成像 領域，我們可以直接觀察的活動，這使得人們終可 以實時觀測到這些腦細胞極其短暫的關聯活動。

當我創作《大腦的隱秘生活》一書時，集合的研究尚處於萌芽階段，我無法準確說出它們如何為發展出意識的 神經連接理論提供至關重要的基礎。事實上，當我回顧這本書 的版本時，我感到有些困惑，雖然我在書中提到了這一術 語，但“集合”一詞甚至都沒有在索引中被強調。但我現在渴 望能從理論走向現實，並在我自己的實驗室中開展集 合的監測。通常來講，阻礙研究進行的困難是無法找到正確的 人，當然，還要找到資金。幸運的是，在這項研究中，這些困 難並沒有我預想的那樣嚴峻。我組內一位名叫艾德·曼(Ed Mann)的纔華橫溢的研究生，在 2001 年的夏天主動遠赴日本 學習光學成像技術，並在市川(Ichikawa)博士的實驗室中受到 了慷慨的招待，因此當他回到牛津大學後，我們便可以建立我 們自己的研究繫統。同樣重要的是對高度專業化的設備和之後 的實驗提供資金支持。這部分資金初來自輝瑞公司，後續的 經費則分別由鄧普頓基金、心智科學基金會以及歐洲麻醉學會 提供。曾經一度看似不可能的夢想如今變成了現實，在過去的 十五年中，我們對許多曾經僅僅是假設的想法進行了檢驗。正 因如此，本書纔得以與世人相見。

盡管本書在一些適當的地方，會不可避免地涉及哲學、心 理學、神經科學和物理學的新近研究成果或相關內容，但它絕 不僅僅是對意識研究領域所做的一個詳盡的綜述。遺憾的是， 由於我們加入了更多真實的實驗，相比《大腦的隱秘生活》， 本書不可避免地有些偏技術性。當然，為了盡可能地幫助一般讀者順暢地閱讀本書，我將專業讀者可能希望讀到的這類內容 放在了注釋中。

本書的主旨在於倡導一種對意識的跨學科研究方法，這 一方法的核心假設是集合可以提供一種描述框架，這 種描述框架應該能夠讓我們將現像學術語和生理學術語對應 起來。因此，關於不同主觀心理狀態有代表性的例子似乎 不是某些人認為的實驗情境，而是那些我們每個人都非常熟悉 的事物 :典型的一天中的不同階段。我們的計劃是通過經歷生 活中一個個“跌宕起伏”的事件— 醒來、喫飯、工作、玩耍、 遭遇困難以及做夢等— 來看一下我們何以可能在大腦中(更 確切地說是集合中)，將特定的主觀狀態與一種截然 相異的對客觀事件的量化描述建立聯繫。

由於《大腦的一天》這本書的大部分內容都來自我們正在 編寫或已經發表的，使用了光學成像技術的文章，因此我想在 此感謝那些在這個項目上工作了數年的小組成員，以及我們 所引用的出版物的聯合作者。此外，我想特別感謝一位新近的 研究者斯科特·巴丹(Scott Badin)，他極大地提高了我們對集合研究的精確度，他的工作成果在本書中自始至終 發揮著重要的作用。另外，我也想特別感謝弗朗西斯科·法瑪 尼(Francesco Fermani)博士，他是一位理論物理學家。我們 三人以酒會友，共同度過了許多個愉快的夜晚。法瑪尼博士 試圖在經驗數據之上建立數學模型，我將在本書的後一章中對此進行描述。後，我想特別感謝伊恩·德文希爾(Ian Devonshire)博士，他開發出活體大腦光學成像，讓我們不再 僅僅是從切片中觀察大腦，而且他對本書的成書做出了不可估 量的貢獻。他參與了本書的事實查證和編輯，以及確保參考文 獻具有時效性和一定的代表性。

本書得以成書，還多虧了企鵝出版社編輯們的鼎力相助。 史蒂芬·麥格拉斯(Stefan McGrath)初委托我創作這本書， 勞拉·斯蒂克尼(Laura Stickney)則不辭辛勞地閱讀了一版又 一版的草稿，終由薩拉·戴(Sarah Day)出色地完成了編輯 工作。後，我要一如既往地感謝我的經紀人卡羅琳·米歇 爾(Caroline Michel)，感謝她一貫的熱情和友善。有些人來不 及具體說明，但同樣功不可沒，我也要感謝他們對本書所做的 貢獻:約翰·施坦因(John Stein)教授、克萊夫·科恩(Clive Coen)教授以及查理·摩根(Charlie Morgan)先生，他們提供 了無盡的智力挑戰和嚴厲的愛。我的母親朵蕾絲(Dorice)現 在自己也是一名作者，她在我身上更是傾注了無條件的愛。 後，讓我們回到我父親這裡，是他給了我和我弟弟真正的好奇 心和勇氣來探索這些重大的問題。無論父親在哪裡，我相信他 一定知道我有多麼感念他。

蘇珊·格林菲爾德 牛津，2016 年 3 月 27