大脑的电磁场是意识的所在地吗?

C赫里斯特夫·科赫是一位神经科学家，以他坚如磐石的科学工作和浪漫的向往了解意识。他最近透过了一篇文章：“关于大脑的是什么，已知宇宙中最复杂的活跃物质，使其活动变成了生活的感觉本身？”没有巧合那种措辞 -生命本身的感觉是他的最新书。他认为，意识是由大脑产生的，但它的性质也比我们想象的更广泛。

他的文章描述斯坦福大学神经学家基兰·福克斯（Kieran Fox）和他的同事们的新实验工作表明探索电刺激大脑的效果，揭示了一个有序原则。也就是说，大脑区域与感觉输入或运动输出结构的距离越远，它对我们主观体验的贡献就越小。“精确的数据，”科赫写道，“提供了关键的因果关系证据，而不仅仅是观察证据，以确定意识的神经元相关性。”

意识的神经元相关因素是大脑的部分认为需要为发生的意识。只有这样的想法与意识相关的神经元这些相关性是大脑特定部位的突触放电模式，这是神经科学的传统观点。换言之，如果我们深入观察大脑，我们会发现，正如科赫所说，由各种类型的神经元产生的电化学突触放电负责生命本身的感觉，即意识。

“这是一个傻瓜放下的时刻，对于我们到目前为止，我们告诉我们的每个科学家。”

但如果还有更多的故事呢？如果由大脑神经解剖学产生但与之不同的电磁场实际上是意识的主要所在地，该怎么办？大脑的磁场是由大脑中的各种生理过程产生的，但主要是由穿过神经元的跨膜电流产生的。这些磁场总是振荡的，它们以不同的速度出现，聚集在特定的波段周围，从低端的δ以每秒1-2.5个周期（振荡）（赫兹）到伽马以每秒40-120个周期。

一些神经科学家长期以来一直认为，大脑的振荡电磁场很有趣，但仅仅是大脑的“附带现象”特征，就像蒸汽机车上的火车汽笛。电磁场可能只是不影响大脑工作的噪音。科赫似乎仍然倾向于这种方式。

“在大脑探索的早期阶段，断然排除任何物理过程都是愚蠢的，”他说告诉我，“作为一名电生理学家，我不太热衷于将特定的功能归因于特定的频带，更不用说体验了。在与意识相关的时间尺度（5-500毫秒）上行动的神经元之间的因果行为体是动作电位，它们反过来导致神经递质包的突触释放。”他认为振荡对神经元放电模式的影响程度仍然是一个悬而未决的问题。“想想跳动的心脏发出的声音，”他说。这些声音可以被听诊器拾取，并可用于诊断心脏状况。但是，没有证据表明身体利用这些声音发挥任何功能

我询问了萨尔茨堡大学(University of Salzburg)教授沃尔夫冈·克里梅施(Wolfgang Klimesch)，他对科赫关于电磁场的观点有何看法。克里梅什提出了“二元层次脑-身振荡理论”，该理论认为，意识是大脑内部以及大脑与心脏、胃等其他器官之间不同层次的共振的功能。

他说:“对于Christof的观点，他们太弱了，无法发挥更高级的大脑功能，他是对的，如果我们只看磁场的一次振荡。”“临界点是振荡之间的相互作用和同步。即使每个振荡器都很弱，它们之间的同步也会产生很强的选择性力。”

Koch的合作者之一，GyörgyBuszaki在他对这场辩论中所讨论的情况下，它非常清楚，因为他在这场辩论中突出了2004年，突出了大脑电磁场的各种功能执行包括将大脑的不同区域连接在一起，促进突触变化，并创建和整合内存。因此，Buzsaki接受这些领域具有功能角色，并不像跳动的心或机车哨子的声音。

帕斯卡薯条是一位着名的德国神经生理学家，也支持大脑领域的功能作用。在他的工作中，他强调大脑不同部位的场同步在改变交流模式，从而改变意识方面的作用。他强调，这些动力存在于大脑“更严格的解剖结构”之上。

也许在2019年，人们可以找到最近支持电磁场功能作用的最引人注目的研究纸来自凯斯西储大学多米尼克·杜兰德团队。他们检测了断头小鼠海马组织中的慢电磁场振荡（小于1赫兹）。研究人员发现，缓慢的振荡可以触发没有突触连接的神经元的突触活动。如果它们没有突触连接，就不能通过突触放电进行交流。Durand的研究小组写道：“研究结果支持了这样一个假设，即内源性电场（先前认为太小而无法触发神经活动）在海马体缓慢周期性活动的自我传播中起着重要作用。”

Durand对他们的结果感到惊讶。他说“这是一个令人瞠目结舌的时刻，对我们和迄今为止我们告诉过的每一位科学家来说都是如此。”

然而，考虑到统计上的有效性和效应大小，科赫对这些结果持怀疑态度。他告诉我:“当然，在这一点上，没有任何神经元机制可以被明确排除(包括奇异的宏观量子效应)，只要它们不违反物理定律。”就像大多数挑战共识的新科学发现一样，其他团队必须复制杜兰德的研究结果，才能让其他人信服。

现在断言大脑的电磁场是意识的主要场所还为时过早。但是提出电磁场关于意识的理论，我自己的一般共振理论是一种品种，正在建立证据。感兴趣的读者应该查看道格拉斯领域的新书，《电子大脑:脑电波如何读取思想的新科学》，告诉我们如何学习，并帮助我们变得更好作为对此工作行的介绍。它详细阐述了这场辩论。“脑力摆动是意识的关键，”他写道。“但到目前前所在的结果是相关性，并不证明原因和效果。”

毫无疑问，我们对大脑解剖学及其领域的理解进步将帮助哲学家和科学家们更好地掌握如何问正确的问题探究所有许多形式的意识性质。

TAM Hunt是哲学家，练习律师和作家。他是两本关于意识哲学书籍的作者：Eco，Ego，Eros：哲学，灵性和科学的论文和心灵，世界，上帝：21世纪的科学和精神．