脑成像技术已经给意识研究领域带来了重大突破。这些技术揭示了当信息进入意识后脑的活动，以及这些活动与无意识加工过程中脑活动的差异。将这两种状态进行比较就能得到我所说的“意识标志”（signature of consciousness）：一个能证明刺激被察觉到的可靠的标识。在这一章里，我会描述四种意识标志：首先，虽然阈下刺激可以被传送到大脑皮质深处，但是当超越意识的阈限时，这些脑活动会大大增强。随后，大脑活动就会扩散到其他许多脑区，导致顶叶和前额叶回路突然激活，这是标志1。其次，从脑电图上可以发现，意识通达以一种叫作P3的晚期慢波的形式出现，这是标志2。这个事件电位在刺激出现后的1/3秒后才发生，也就是说，意识滞后于外部的世界。最后，通过插入大脑深处的电极来追踪脑活动，我们可以观察到另外两个标志：一个在后期突然出现的高频振荡，为标志3，以及远距离脑区之间信息交换的同步化，这是标志4。所有这些事件都为意识加工提供了可靠的标识。
一个人……就像影子一样，我们永远无法看透，因为我们对其没有直接的知识。
——马塞尔·普鲁斯特，《追忆似水年华》（1921）
马塞尔·普鲁斯特的比喻更新了原来的陈词滥调：思维像一座堡垒。当撤退到我们的心墙之后，避开别人好奇的目光，我们就可以自由地思我所想。意识是一个坚不可摧的避难所，供思维自由徜徉。而与此同时，同事、朋友和配偶却认为我们正在聆听他们所说的话。朱利安·杰恩斯把意识描述为“一个充满无声的独白和先见之明的秘密剧院，一栋装满各种情绪、沉思和秘密的无形大厦，一个充斥失望和发现的无限空间”。科学家们又是如何渗透这个内心堡垒的呢？
在短短20年时间里，难以想象的事情发生了。在1990年，我们的头颅变得可见起来：日本研究者小川诚二（Seiji Ogawa）和他的同事们发明了功能性磁共振成像技术。这是一种强大的、无害的技术，不需要任何形式的注射，就可以使整个脑的活动可视化 1 。功能性磁共振成像利用了脑细胞和血管之间的联结，无论何时，当神经回路的活动增加时，围绕着这些神经元的神经胶质细胞都会从突触活动中感受到这种变化。为了迅速补偿这种能量消耗的提升，它们打开了周围的动脉。2～3秒钟之后，血流量增加，带来了更多的氧气和葡萄糖。同时，大量红细胞富集，携带着能运输氧气的血红蛋白分子。功能性磁共振成像的最大本领在于可以远距离探测血红蛋白分子的物理性质，没有携带氧气的血红蛋白相当于一个小磁铁，然而携带了氧气的血红蛋白则不一样。磁共振机器是一个巨大的磁体，经过调整能够探测到磁场中的这些微小变化，因此，可以间接地反映每一块脑组织即时的神经活动。
功能性磁共振成像能毫不费力地以毫米级别的分辨率呈现人脑活动的状态，每秒高达几次。不幸的是，它不能追踪神经元放电的时间进程，但是还有其他技术能在不用开颅的情况下，精确地测定突触放电的时间。脑电图是在20世纪30年代发明的，它是一种很好的记录脑电波的传统方式。经过完善后的脑电图已经成为一项高性能的技术，拥有多达256个电极，能够以毫秒级的分辨率高质量地数字化记录全脑活动。到了20世纪60年代，一项更好的技术诞生了，那就是脑磁图，它能够更精确地记录伴随皮质神经元放电产生的微弱磁波。脑电图和脑磁图记录起来都很简单，只需把小小的电极置于头部，或者在头部周围放置对磁场非常敏感的传感器。
借助功能性磁共振成像、脑电图和脑磁图技术，现在我们可以追踪脑活动的整个过程——视觉刺激从视网膜到达额叶皮质的最高处。这些工具与认知心理学的技术相结合，为研究意识思维开启了新的视野。正如我们在第1章中所述，许多实验刺激提供了意识和无意识状态之间的最佳对比。通过掩蔽和不关注，可以让任何看得见的图像在视野中消失。我们甚至可以将图片设置在临界阈限，使其只能有一半的概率被察觉到，于是被试的表现只在对图片的主观意识上存在变化。在最佳效果的实验中，刺激、任务和被试表现都必须严格控制在相同的条件下。这样的话，意识才是实验操纵的唯一变量，被试在一种情况下报告看见了，而在另一种情况下报告没有看见。
最后剩下的就是检测意识在脑水平上发挥着怎样重大的作用。对于这些影响，哪些特定回路只在有意识的情况下被激活？意识知觉能够引起独特的脑活动、特定的脑波或者振荡吗？如果能找到这些标记的话，就找到了意识的标志。这些神经活动的规律，就像文件中的签名一样，能可靠地证明意识知觉的存在。
多亏了脑成像技术，意识的神秘面纱才最终被揭开。在这一章里，我们将了解一些已经被发现的意识标志。
