脑与身体属于不同领域的理论在很早的时候就被提出来了。在一些重要的哲学文献中，如柏拉图的《斐多》（Phaedo ，公元前4世纪）以及阿奎那（Aquinas）的阐述基督教灵魂观念的重要文献《神学大全》（Summa Theologica ，1265—1274）都提出了这个理论。而法国哲学家勒内·笛卡尔明确地提出了现在所谓的二元论：脑的意识是由非物质组成的，并不遵循物理规律。
在神经科学领域，大家都一窝蜂地嘲笑笛卡尔。随着安东尼奥·达马西奥（Antonio Damasio）的畅销书《笛卡尔的错误》（Descartes' Error , 1994） (2) 的出版 2 ，许多关于意识的当代教材开始抨击笛卡尔，声称他的观念使神经科学的发展落后了许多年。事实上，笛卡尔是科学先驱，而且从本质上来说，他是还原主义者。他对人脑机制的分析在当时遥遥领先，这是人类首次综合运用生物学的知识与理论建模。笛卡尔二元论的产生并不是一时兴起，而是根据一种逻辑论断——机器不可能模仿意识的自由。
现代心理学之父威廉·詹姆斯（William James）这样承认我们的过失：“笛卡尔的贡献源自他足够大胆，第一个设想了一套完全自洽的、能够完成复杂智慧活动的神经机制。” 3 事实上，笛卡尔在他预言性的著作，如《论胎儿的形成》（Description of the Human Body ）、《论灵魂的激情》（Passions of the Soul ）和《论人》（L'homme ）中，从一个绝对机械的视角来看待身体内部的运作。这位大胆的哲学家写道，我们都是精致的自动机器。我们的身体和脑在运行时，就像是当时教堂中的乐器——风琴，我们的身体通过巨大的风箱把称为“动物精神”的特殊液体压入储液器里，然后通过一整套管子排列产生出不同的节奏与旋律，这就是我们的行为。
请思考这台“机器”的功能，比如食物的消化，心脏和脉搏的跳动，身体各部位的营养和成长，呼吸、清醒和睡眠；感受光线、声音、气味、味道、热量和其他外部感觉；在常识和想象中，对这些感觉的印象，还有这些思想在记忆中留下的痕迹；身体内部的欲望和热情；最后还有外部的身体部位，灵巧地随着物体对感官的作用而运动……这台“机器”的功能是由各器官自然完整的配置决定，正如钟表或其他自动化操作的运行由平衡锤和齿轮的状况来决定一样 4 。
笛卡尔的理论中提到的这种液压机一样的大脑在操纵手朝物体移动时没有问题。物体的视觉特征冲击了眼睛的内表面，激活了一系列特定的通道。位于松果体的内部决策系统便向某个方向倾斜，带动精神流动，使肢体精准地移动（见图0-2）。记忆则选择性增强某些相应通道，这一想法很有洞察性地预见了当代的一个观念：学习发生的过程是由大脑连接的变化决定的。“共同激活的神经元相互连接”便是学习的过程。笛卡尔甚至提出了一个详细的睡眠机械模型，他将这个模型理论归结为睡眠时精神压力会减少。“动物精神”很充足的时候，会在每条神经内流动，这使得“机器”增压，随时可以对任何刺激做出反应，这是一个很准确的清醒状态的模型。当压力降低时，没有动力的精神只能移动几根神经，所以人就睡着了。
勒内·笛卡尔的神经系统理论未能构建一个完全唯物构思的概念。1664年，在作者死后才得以出版的《论人》中，笛卡尔预言，通过适当地联结眼睛、脑内的松果体和手上的肌肉可以产生视觉和行为。他设想，记忆是对这些通道的选择性强化，就像在布料上打孔一样。即便是思维的波动也能通过动物精神在松果体中流动时压力的变化来解释：高压导致清醒，低压导致睡眠。尽管笛卡尔持有机械论的立场，他还是认为，脑与身体是由不同物质组成的，且通过松果体互动。
图0-2 勒内·笛卡尔的神经系统理论
笛卡尔在结论中向唯物主义者发出热情的呼吁，这出自物质二元论的创造者笔下确实令人惊讶：
要解释这些功能并不需要设想出任何植物灵魂或者敏感的灵魂，也不需要任何运动或生存的准则。只需要想象心中不断燃烧的火焰带动血液和精神，就如同那些在无生命的机械中燃烧的火焰。
那为什么笛卡尔承认非物质的灵魂是存在的呢？因为他意识到他那机械的模型无法为人脑高级功能给出唯物主义解释 5 。他的身体机器似乎永远无法实现两种脑功能。第一种是人类能够用语言表达思想。笛卡尔无法想象一台机器如何能够“使用单词或者其他符号来形成思想，就像我们把想法告诉他人一样”。使用反射性的叫声没有问题，因为机器也可以设定成在接收到特定输入时发出特定的声音。但是机器能否对一个问题做出反应，“就像再笨的人也可以做到的那样”？
灵活的推理是第二种机器无法实现的脑功能。机器是固定的装置，只能“根据部件的组成”运作。它如何能产生层出不穷、各式各样的想法呢？我们的哲学家得出结论：“在任何机器中都不可能存在足够多样的部件使得机器能像我们人类一样，理智地处理生活中遇到的所有状况。”
笛卡尔对唯物主义的挑战延续至今。大脑这台机器是如何用人类的语言巧妙地表达自己，同时反映自己的精神状态的呢？它又是如何用灵活的思维进行理性判断的呢？有关意识的科学必须解决这些核心问题。
