只有一百万个神经元 却是昆虫最强大脑 教会我们意识的起源

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蜜蜂喜欢花蜜的味道吗？当蚂蚁找到面包屑时，会感觉好点吗？昆虫仅仅是微小的机器人吗？或者，用哲学家托马斯·内格尔的话来说，作为一只蜜蜂有什么感觉吗？

不只是大多数科学家和哲学家会嘲笑这个问题，当我们被问到这个问题时也觉得稍显愚蠢。但是现在，研究正在挑战对无脊椎动物意识的轻视态度。

人脑中的两种意识

当我们谈论昆虫的意识时，有必要澄清我们的意思，因为意识这个术语有很多层意思。从生理学上讲，意识是指生物由其物理感知系统能够感知的特征总和以及相关的感知处理活动，简单来说，意识就是对内外环境的感知及反应，长久以来，意识为人类独有，但随着科学研究的展开，意识已拓展至动物界，作为蜜蜂的一种，蜜蜂存在意识成为共识，每个人也都同意蜜蜂可以接收环境信息并对其经过分析计算后做出反应。

但对于未知的好奇使我们提出另一个问题：昆虫是否能以第一人称的角度感受和感知环境？在心理学中，这被称为“现象意识”。

影片《机器人与弗兰克》剧照

很明显，岩石和机器人没有现象意识，因为他们内心黑暗、没有自主感知环境的能力。相反，我们大多数人认为跑到某个地方吃饭不仅仅是条件反射，它嗅着食物的气味，边跑边观察周围的环境并随时调整路线，直到找到食物。

意识有时被用来指一种更复杂的能力：自我反省的能力。这是一项罕见的成就，它使得人区别于动物。人类很可能是唯一拥有自我意识的动物。即便如此，我们大多只是在较小层面有意识，很少停下来进行真正的自我反思。

意识的结构与神经基础

我们对意识的典型处理是通过观察行为。我们认为婴儿和狗会感到饥饿，部分原因是当他们感到饥饿时，会产生某些特定行为，比如啼哭、叫。

当我们观察昆虫这样的动物时，行为类比变得更加困难，因为它们的外表和行为都不像我们。我们可以说，当我们打扰蜜蜂的蜂房时，它很生气，但是一只愤怒的蜜蜂全然不像一个愤怒的蹒跚学步的孩子，所以没有经验的人很难进行正确的判断。行为本身当然不能证明任何动物都是有意识的。

一种新兴的动物意识方法提供了一条前进的道路，这种新方法不是从行为转向经验，而是直接转向意识的神经基础。

即使昆虫的行为与我们非常不同，它们的大脑和我们的大脑也可能有重要的相似之处。在这种新方法中，我们可以判断昆虫的大脑是否具有支持任何意识形式的基本能力的结构。

中脑的位置

人类的感知能力取决于中脑的结构，中脑是进化的神经核心，新皮层像厚厚的外壳一样包围着它。自我意识需要我们进化出复杂的大脑皮层，但是意识是由更简单和进化上更老的中脑支持的。

为什么中脑如此重要？

一旦动物开始在环境中移动，它们必须决定下一步去哪里。有效的决策需要将许多不同的信息来源结合成一个单一的神经模型，对世界有一个单一的视角。

在这种整合中将知识、欲望和感知联系在一起，是对世界的第一人称视角的开始，因此也是有意识体验的起源。

你觉得这只蚂蚁很生气吗？

尽管昆虫的大脑很小——最大的比一粒米还要小得多，但研究表明，它们和人类的具有相同的古老功能。

昆虫中枢复合体以相同的整合方式将记忆、稳态需求和感知联系在一起，这种集成也有相同的功能：实现有效的动作选择。

在蜜蜂身上，中枢复合体使它能够完成非凡的壮举。因此，尽管昆虫大脑和人类大脑看起来没有什么不同，但它们的结构出于同样的原因做着同样的事情，因此支持同样的第一人称视角。

这是认为昆虫和其他无脊椎动物是有意识的有力理由，但它们对世界的体验没有我们人类的丰富和详细罢了，因为我们的大脑皮层为意识增添了一些东西！

一百万个神经元，脑神经研究的不二之选

如果这个论点是正确的，研究昆虫是研究意识基本形式的一个极其有效的方法。蜜蜂的大脑只有不到一百万个神经元，大约比人类少五个数量级。这对于绘制出完整的昆虫神经系统的图像当属一大福音，而且已有几个实验室在研究之中了。

一旦我们绘制出昆虫神经系统的图像，我们就可以模拟它来测试计算功能的理论。像“绿色大脑项目”这样的倡议已经利用现有的知识，开始建造一种生物激发的无人机，可以在复杂环境中表现得像蜜蜂一样。

研究无脊椎动物的经验也开启了研究意识经验如何以及为什么进化的可能性，这一过程的一个重要驱动因素是环境中的移动性。失去自由导航能力的寄生蠕虫也失去了负责第一人称视角的大脑结构。

这表明意识和环游世界的需求之间有着密切的关系，通过阐明迫使动物进化意识能力的环境要求，我们或许可以阐明主观性和外部世界之间的关系。