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靈魂的科學探索 (靈魂意識) (Consciousness/Awareness) 林宗賢Johnson Lin 2005/7/10 什麼是靈魂？世上是否有靈魂？靈異現象是否存在？ 每個人都渴望瞭解，特別是在有親人不幸過世的時候。在這種背景下，我開始了靈魂探索之旅。 長久以來人類在不同的地區、不同的時空發展了各種宗教思想，以凝聚族群的的共同信仰，試圖解釋及面對生老病死和不可知的未來。 例如，羅馬天主教教義問答手冊對靈魂解釋：靈魂就是離開軀體但卻具有理智和自由意志的活的生物體。密宗則認為死後還有靈子的存在，再投胎轉世。不過，如果靈魂神鬼不具思考及意識，將沒有探討之意義(註一)。本文探討靈魂即是自我意識，也就是兩者同義。自古也有不少的哲學家或心理學者提出各種看法，多半是二元論者，認為軀體與靈魂是分開的。但是在腦神經科學逐漸昌明的今日，神經科學解釋人類意識問題，儼然已經成為主流。 其實在科學界，十幾年前探討靈魂意識之類的研究都還是個禁忌！近年才開始有比較多的的研究，因此相關的知識成果，累積迄今都還不夠成熟，也尚未能夠讓普羅大眾理解。以致於當今媒體各種靈異節目的充斥，人們也習於接受各種怪力亂神。 如前所述，自古就有許多宗教、哲人解說靈魂意識的問題。不過，從科學的思維及態度來探索才是正途。為什麼具備科學的精神態度是非常重要？簡單的說科學與信仰是相當的不同：信仰是不容挑釁的，而科學的本質是懷疑。從懷疑中尋找問題，試著建立理論，實驗驗證，修改理論，再實驗驗證…反覆直到理論趨近於真實，即是一種科學的求真精神。 什麼是科學？什麼又是偽科學？在西方也曾經歷過一段時間的焠練演進。從上世紀的邏輯實證主義：”把能由經驗證實的命題劃歸為有意義的命題，而科學知識就是由有意義的命題所組成的、原則上可形式化的體系”。 邏輯實證主義的問題是沒有辦法解決非經驗型的理論，例如萬有引力。直到思想家 波普（Karl R. Popper, 1902-1994）在其年輕上大學時，由於不滿馬克思的歷史學說、弗洛伊德的精神分析等理論，似乎具有驚人的解釋力，可以解釋所涉及領域中發生的一切…到底算不算是科學？於是提出如何界定什麼是科學的方法：就是衡量一種理論的科學地位是它的可證偽性（falsifiability）或可反駁性（refutability）或可檢驗性（testability）。其精神如下 • 任何理論我們都很容易為它找到確證。例如，不管是占星術，或是血型與性格的關係，都很容易找到一些相符的案例。 • 好的科學理論不容許”某種例外”事情發生。一種理論不容許的事情越多，就越好。相反地，如果有例外情形，而需要特別的重新解釋，來逃避反駁其理論，將降低此理論的價值。 • 一種理論的真正檢驗，都是企圖否證它或駁倒它 ，不能用任何想像得到的事件反駁掉的理論是不科學的。例如死後世界的說法，無法讓死人親口告訴你。 • 科學的方法是「推測——反駁」的方法，也就是「嘗試——錯誤」的方法，任何科學理論的提出，都要經過反覆的辨證。經過淘汰、更正、改進的過程越嚴僅，理論的確認度和逼真度愈高。 波普的學說，廣為眾人接受，但也有不足之處，在此就不再多做贅述。我嘗認為，當我們學習及接受經過科學驗證的知識越多，越能明辨是非，做到智者不惑。 當我從腦神經科學來尋找靈魂的真相後，內心似乎已有了解答，同時也發現神經科學和電腦的類神經網路(Neural Network) (註二)，在學習認知記憶上，有異曲同工之妙…想到在大學時代，曾經和教授對類神經網路在特徵擷取辨識上，是隨機還是特定選擇，有過一番的爭辯….。其實，經過時間演化，不同的群的腦神經細胞，將善於處理不同的事情，例如視覺特徵或聽覺擷取、辨識、認知處理等….不是隨機的腦神經細胞皆可擔任。唉…當年可能是贏了裡子，輸了分數。 從腦神經科學來探索靈魂，我的理由如下： 1. 從最基本的神經元的運作，發現感知、記憶、學習、情緒、認知等的原理及過程。看看靈魂意識可能是如何產生的，與軀體關係為何？ 2. 從全身麻醉 (一種瀕死狀況)，探討此時靈魂意識安在？ 3. 從各種先天或後天的腦病變造成不同的病徵，探討對靈魂意識的影響。例如一個嚴重精神病患，其靈魂意識還完整嗎？ 4. 從人類基本的腦神經元運作，與其他生物比較，瞭解人類是否獨一無二高人一等，與其他生物(特別是黑猩猩)又差異何處，目的在看看如果人類有靈魂，那些生物也應該有靈魂？ 5. 人的意識是單一還是多重？從一般睡眠作夢到催眠、乩童附身的現象…看看神經科學是否可以解釋？如果無法解釋，難不成有一種神秘力量？ 6. 瞭解失眠、憂鬱症、阿茲海默症等疾病，各種毒品、神經毒素(如毒蛇)對神經系統的影響及原理，以求保健安康。 7. 瞭解腦神經學的發展，及腦神經學的大師和專家們，是如何解釋靈魂意識。 相信大家都想很快知道結果，雖然要深入瞭解是要研讀不少東西，才能整合加上自己的想法。基本的神經學的知識，對大家進一步的瞭解意識是有幫助的，可參考相關書籍或是我的神經學筆記(註三)。就上述問題嘗試簡單回答如後。 1. 大腦是由約百兆個腦細胞組合而成，包括神經元細胞及神經膠質支持細胞。每個神經元或透過上千個突觸與其他神經元細胞溝通。一個神經元的訊息經由突觸流向另一個神經元，其中過程有神經傳導物質的擴散，與下一個神經元結合，產生及累積電化學反應，建立離子通道，Na+等離子流動以產生動作電位，完成神經元間的訊息傳遞。舉其中數個有趣的事與大家分享： 甲、自出生後，大腦一旦發育完成神經元數目即不再增加(除海馬迴神經元外)，但是神經元與神經元之間的突觸可隨著腦力的使用而更加綿密成長，每個神經元以其成千上萬的突觸與其他許多的神經元溝通。學習、記憶與思考的奧秘都在這些突觸之中。(註四) 乙、大腦經過長期的演化，不同的區域的神經元細胞分工完成不同的功能。有比較低階層感覺整合到比較高階層的判斷思考，都需要腦部許多部份同時多工合作完成。有趣的是大腦皮質也有工作記憶區(working memory)，就像電腦的RAM一般，做為短期記憶資料的處理。如果受損將危及思考能力及意識。 丙、記憶有分長期及短期，也有分內隱(implicit)及外顯(explicit)。短期記憶與海馬迴及丘腦與皮層之間的迴路有關，一般認為短期記憶與意識關係密切。短期記憶需要經過不斷的強化，才有可能轉移成為長期記憶。內隱記憶與小腦及基底神經節關係密切，例如騎腳踏車或彈奏樂器，學習後比較不需要思考就可以直接反應，也不容易忘記。如此才會讓大腦有空間不須管那些肢體協調的動作，而去做需要用到外顯記憶的思考性質工作。 丁、情緒與性格與大腦有密切的關係，例如聶葉受損會造成性格的改變。而情緒反應與自主的杏仁核有關，由於路徑上杏仁核與大腦皮質之間是不對等的，也就是杏仁核到大腦皮質快於大腦皮質到杏仁核。因此人們常常會發生不經思考(大腦皮質)的情緒化行為，而造成後悔莫及的憾事。 戊、神經傳導物質是造成神經元傳遞訊息中扮演非常重要的腳色。許多精神疾病、藥物、酒、煙與毒品都與它有密切的關係。神經傳導物質可分成興奮及抑制兩大類。興奮型的會活化增強神經元間的傳導，抑制型則反之。瞭解一些重要的神經傳導物質作用原理，對自己的身心健康會有相當大的幫助。 己、美國天普大學的研究指出：說謊主要促動大腦前部區域的活動，如海馬體，中顳葉和頂部邊緣神經系統等，這些區域有的主管情緒反應﹔說實話時使用到大腦的顳葉區和腦回部位的扣帶回區等。說謊者腦部總共有7個區域在活動」，至於說實話的則有4個區域，從研究中來看，說謊似乎比說實話更花腦力。利用腦部磁共振造影，是否說謊將難以遁形。 從以上的腦神經科學研究結果可知，靈魂意識與軀體中的大腦關係非常密切。 2. 人一定要到死後，才知道死是什麼嗎？倒也未必，只要經過全身麻醉，投入多種阻斷神經傳導的藥劑，讓腦神經元暫時無法溝通，其實就接近瀕死狀態了。這時你幾乎處於完全無知的狀態，不會有夢境，也不會有任何記憶及思考，可以說沒有任何自我意識。你說，此時靈魂上哪去了？ 3. 從許多腦中風腦損傷的人，可以發現大腦雖然依功能區分為許多不同的部位，但是需要共同的合作，才能夠完成有意義的事情。以下舉數例參考： 甲、面容失認症（prosopagnosia）有多種不同的形式，可能因不同病人的腦損傷的實質而有所不同。例如上世紀的一位英國首相就發生認不出自己的長子的臉。有些病人認不出照片上的自己。甚至不能認出鏡子中的自己，儘管他知道那是他的臉，因為當他眨眼時鏡中的他也在眨眼。有些病人不能分辨面孔，他們卻能識別面部表情的含義並能估計年齡和性別，而其他面容失認症患者則沒有這種能力。這些結果說明容貌不同方面特徵的識別是在腦的不同部位完成的。 乙、有種腦損傷引起的視覺缺陷，讓患者失去了深度感知，看到的世間萬物和人都完全是平的。人的身體僅由輪廓線條表示，人看上去只是運動的紙板人形而已。 丙、有一位古典音樂迷在中風之後，雖然聽力與音樂理解力都無損傷，但音樂卻不再能引起他的情感體驗。大腦掃描顯示，該病人的左側腦島受損。 丁、兩側海馬以及鄰近皮層區域損傷，以下引述一個案例”他能談話，微笑，喝咖啡，下棋，等等。他幾乎只有一個問題，那就是他不能記住大約一分鐘以前發生的任何事件。在相互介紹時他會和你握手，復述你的名字，並進行交談。但如果你暫時離開房間，過幾分鐘後再返回，他會否認曾經見過你。他的運動技巧均被保留(因小腦完好)，還能學習新技術，並通常能保持數年甚至更長，只是他記不起來是什麼時候學會這些技藝的。他對分類的記憶是完好的，但他對新事物的記憶僅能維持極短的時間，隨後就幾乎完全喪失了。” 戊、前額葉皮質對事件的時空記憶非常重要，這區域也是人類遠大於其他物種之處，讓我們可以將時、地、物等資訊整合一起記憶下來。其他貓狗動物就做不到了。這區域受損的病人在談話中可能會蹦出以前的記憶而時空倒錯不知所云。由於前額葉皮質在記憶的運作上相當重要，也是構成心智人格重要的地方。如果因某原因導致功能衰落，可能會引發如夢幻般的心智狀態。前額葉皮質受損的人，會有多樣的異常：例如注意調控能力低下，Working Memory受損而嚴重影響智力，情感行為表現異常。有些精神分裂症與前額葉皮質功能不彰，有相當的關聯。 如果一位你熟識的朋友，不幸因為腦部受損，造成他的性格、記憶、思考…都和以前不一樣了。你認為他現在的靈魂還是和以前一樣嗎？ 4. 從低等的生物到人類，令人驚奇的是神經元的運作方式幾乎都是一樣且類似。不過人的大腦皮質相對其他生物是大得多且較厚。人有時空邏輯想像記憶思考的能力，遠超過目前所知的其他生物。從前面所述的腦損傷病人，也讓我們瞭解”自我意識”所代表的意義，在正常人與病人之間都可能有很大的不同。高等動物也許有相較於人類為弱的自我意識，類似於我們的夢境，無法有良好的時空記憶的邏輯思考能力。 中國大陸中科院昆明動物所宿兵研究員在美國《遺傳學》及《科學》發表了“人類智慧起源的分子基礎”，有助於我們了解人類智慧起源。主要內容說明：爲什麽人能夠成爲人，而猩猩永遠隻是猩猩？作爲近親，是什麽讓人更加有智慧，並且具有遠遠超越黑猩猩的創造力和認知能力？在他所作的實驗中發現，當人類與黑猩猩在進化樹上“分道揚鑣”後，PACAP的前體基因在人類的“家系”中以一種反常的速度進行著演化。這種蛋白質在神經細胞的傳遞中扮演了不同的角色，並且對於小腦的正常發育和影響腦細胞的轉移起到了關鍵作用。可能在人的神經裏，産生了新的多肽，和一般的黑猩猩明顯不同，這是一種有活性的新的神經肽，而在非人類的靈長類動物中並沒有。 據美國和法國科學研究小組的研究發現，嬰兒的語言能力與成年猴子的能力在某些方面差不多。基因研究發現，人和黑猩猩共同的祖先可能擁有比兩者都更長的染色體，人之所以比黑猩猩聰明，是因爲兩者分化後黑猩猩比人缺失了更多的DNA片斷。 最近也有報導，不可小看海水中簡單的水母生物，他們光滑表面下的神經細胞，可能像我們大腦那樣分區掌管不同的功能呢。 我認為”意識”在不同的生物間，甚至人類間都有深淺層次的不同。有些病人甚至於所謂的植物人，其自我意識都可能相當孱弱了。 5. 人腦分左右，中間靠著胼胝體傳遞溝通，形成主要的意識共識。一些因故而切除胼胝體的”裂腦”人，提供我們很多有趣且值得思考的問題。羅傑·斯佩里（Roger Sperry）在五六十年代設計的實驗，清楚地表明，當一隻貓或猴子的腦被分成兩半時，可以教它的一側半球學會一種反應，而另一半球則學會另一種、甚至是對相同情況的完全矛盾的反應。”這就好像動物有兩個獨立的腦”而此項工作使斯佩里獲得了1981年諾貝爾獎。在人的身上也十分類似，有所謂的”異手症”患者的一隻手完全不受意識的控制，和自己作對。有人認為腦中有許多可以產生自主意識的神經群(例如前面提及的大腦皮質與杏仁核之爭)，在某時刻惟有強者可以勝出掌控意識。剛切除胼胝體的人，變成有雙重左右大腦的意識，企圖掌控各自的範疇，造成左右手不同調的現象(因左腦控制右手，右腦控制左手)。 因此，有些人天生或是經由學習，利用禪座、催眠甚至是藥物讓自己主要意識的腦進入休息狀態，讓其他部分的腦(例如右腦)在相對上比較活躍，或許就可以進入一個恍惚或非平常的精神狀態。 所以”好”的乩童，在所謂的神明上身時，應該可以做到讓主要意識的腦休息，讓其他部分偏重直覺的腦取而代之，展現出完全不同的性格與語調。等退駕後再恢復主要意識，就如同睡醒後大都不記得夢境一般，而不知道起駕時曾經發生的事，應該是可以理解的。 6. 許多失眠、憂鬱症、阿茲海默症、瞻妄、幻聽幻視等，可能都與神經傳導素、腦損傷、腦不正常放電有關，目前已經有不少可以治標的藥物。正常人大可不必羨慕有人陰陽眼、一些”神通” 或是”觸電”靈異的感覺。其實，對有些精神病患，還真的在他的腦中”看到”及”聽到”事實上不存在的東西。而各種毒品都極有可能對神經系統造成長久的損傷，切莫嚐試。為求保健安康，不妨多參考相關書籍資訊。 7.
早在一百年前，三個基本的觀點就已經盛行： 法蘭西斯•克里克（Francis Harry Compton Crick 1916-2004）是用科學探索靈魂的先驅，1953年他發現了DNA，1963年得到諾貝爾獎。他一身充滿傳奇，多次轉換生涯跑道。早年研究物理，壯年轉到生物DNA的探索，中晚年則致力腦神經科學，大力提倡對當時科學界的禁忌”靈魂”做嚴謹的科學探索。他奮力不懈，做什麼像什麼，實足為世人之典範。1997年他將晚年的研究成果出版了”驚人的假說”一書。2003年在美國”自然”期刊上發表震撼性的論文，宣稱已經發現靈魂的奧秘。簡述結論如後： 所謂靈魂 “自我意識” 和大腦的“前扣帶回”運作有密切相關。 專家指出：意識是生物體對外部世界和自身心理、生理活動等客觀事物的覺知或體驗。意識具有從感覺體驗(視、聽、體感覺等)到非感覺體驗(意志、情緒、記憶、思維等)的多種要素。對這些要素的結合和整合，産生了個體的具體意識體驗。廣義的意識是高等生物與低等生物都具有的一種生命現象。隨著生物的進化，進行意識加工的器官也在不斷進化
(人類進行這種意識加工的器官主要是腦)
。分子神經科學近年研究證明許多感情因素取決於神經傳導物質分泌量的多少。例如去甲腎上腺素與憤怒有關，五羥色胺與快感有關等。 有專家指出，意識和複雜性都是非常複雜的概念，可以用適當的複雜性度量來刻畫意識。Tononi和Edelman假設：對意識經驗有貢獻的神經元集群的某個子集必須既有高度的整體性(integration)，又有高度的複雜性(complexity)或者如他們所稱的多樣性(differentiation)。這種子集隨時間而變化不定，可稱之爲動態核心。他們認爲作爲意識經驗基礎的神經過程就發生在這種動態核心上。他們對這種整體性和複雜性提出了兩個定量指標——功能簇指數(functional
cluster index)和神經複雜度(neural complexity)，並有計算公式對它們進行計算。 其他腦神經科學專家則有以下的看法： 意識（靈魂）可能只是大腦的一種綜合功能，而不是克里克和科克所認定的是一些少數神經元的活動和化學物質的交換與反應。 靈魂（意識）是存在的，但只存在於有生命的活體中，主要是在大腦。當生命停止後靈魂也消失了，因爲神經的活動和新陳代謝如同其他組織器官一樣也都停止了。 最後我要感念我的母親，照顧養育我長大，賦予我靈魂意識，而她的意識已經杳然不在人間。我要感念我的母親的母親，及世世代代母親的母親的母親，沒有她們茹苦含辛的保護拉拔每一個下一代，就沒有現在的我。心智相似於我們的祖先保守估計在五萬年前就已經存在，如果每個母親都能活到50歲，往上數數，也有上千個母親要讓我好好感恩了。雖然他們的意識，現在也都杳然無蹤，無處可尋。相信，這其中必然發生了許多偉大母愛親情的故事，過去曾經上演，未來也將繼續上演。 註一：請參考拙作”人生大問”於http://www.geocities.com/johns_lin/My_Papers.htm 當你在看本文時，你一定感覺有自我意識。你如何知道他人有自我意識呢？我們是假設別人與我同類，應該也都有自我意識。那不同類的生物或是未來的類生物電腦呢？我的意識沒法和你的交換，大家各有各自的意識。想要忽然間變成富爸爸的兒子，就別作夢了。假如靈魂可以轉世，那是另一個他人的意識，與你現在的意識一點關係都沒有。因此這種可能性，再此沒有討論的意義。 註二：類神經網路(Neural Network, Perceptron)屬於平行的運算，與傳統電腦的線性運算不同。從感覺或資料訊號的輸入、特徵擷取(threshold 過濾)、整合到加權學習及辨識，可以分成數個層次。可運用在銀行的Score Card或股市行情預測上。類神經網路目前絕無法與生化的神經網路相比。不過，用較簡單的類神經網路來想像生化的神經網路如何學習及記憶，倒也相當不錯。 註三：我的神經學筆記，主要在將看到的神經學知識做一些整理，及收集網路上相關文章，以方便整體了解及查詢，資料還算豐富。需要者請告知e-mail寄上，未來有空再置於網站。 註四：突觸在記憶學習上扮演重要的腳色，刺激強化了許多電化學反應，包括鈣離子通道開啟、磷酸化反應等等，最終的結果是改變了突觸的連接強度。目前科學界仍未透徹瞭解其中的機制。 主要參考書目 1. “神經生物學” 2003。壽天德主編 郭崇雄審校，九州圖書 2. “The Human Brain” by Susan A. Greenfield, “大腦小宇宙” 天下文化 3. “The Astonishing Hypothesis” – The Scientific Search for the Soul by Francis Crick. 驚異的假說 – 克里克的心視界 |