语言学习带给脑的改善使我们能够复习、回忆、复述以及重新设计自己的活动，并且使我们的脑变成各种各样的回音室，让那些昙花一现的过程在此处徘徊并凭借自己的力量成为客体。我们将那些坚持时间最长，并且逐渐产生影响力的客体称为有意识的思想。
——丹尼尔·丹尼特，《心灵种种：对意识的探索》（1996）
意识似乎是昔日与今朝的联结符号，是跨越过去和未来的桥梁。
——亨利·柏格森，《赫胥黎的纪念演说》（1911）
为何我们的意识要将感觉信息浓缩成一个没有缺陷和歧义的合成代码？对于这个问题或许存在一个很好的解释，那就是这样的代码能够浓缩到足够精简，以使其可以执行一段时间，进入我们通常所说的“工作记忆”中。工作记忆和意识似乎紧密相关。和丹尼尔·丹尼特一样，我们认为，意识的主要作用是建立持久的想法。 一旦信息被意识到并且记住，就会在脑中长时间保存。意识简报必须保持足够的稳定，来为决策提供信息，即使形成这些简报需要几分钟的时间。将当下那一刻的记忆浓缩并延长它在脑中保留的时间，是我们意识思维的特征。
短时记忆的细胞机制存在于从人类到猴子、猫、大鼠以及小鼠等在内的所有哺乳动物中。它的进化优势是很明显的。有记忆的生物体可以逃离环境中的紧急突发事件。它们的思维不再只被约束于当下，而是能够回忆过去并预测未来。能记住有个天敌隐藏在岩石后面是一件生死攸关的事情。许多环境中的突发事件在大范围的空间以及不确定的时间间隔中反复出现，生物体可以通过各种线索预见它们的发生。对涉及不同时间、空间及知识形态的信息进行综合分析，并在未来任何时间都能回想起来的能力，是意识思维的一个基本组成成分，似乎也是进化过程中的正确选择。
被心理学家称为“工作记忆”的思维组成成分，是背外侧前额叶皮质和其相连区域的主要功能之一，这些区域成为存储我们有意识知识的有力“候选人” 16 。在脑成像实验中，每当我们暂时记住一则信息，例如一个电话号码、一种颜色或者一个闪现过的图片的形状时，这些区域会突然激活。前额叶神经元执行主动记忆的功能，在短时记忆任务的全过程中，它们在图像消失很久以后仍持续处于激活状态，有时长达好几十秒。在前额叶皮质受损或被干扰时，这种记忆就会丢失，消失在无意识的虚无中。
前额叶皮质受损的患者在对未来的规划中也表现出明显的障碍。他们的主要症状表现为缺乏远见且拘泥于现状。他们似乎无法抑制多余的动作，并且可能会产生自动的利用行为或模仿行为，即自动抓取和使用工具或者控制不住地模仿他人。他们有意识地抑制行为的能力、长远考虑和规划的能力可能被彻底损坏了。在最严重的情况下，冷漠以及其他种种症状都表明他们在精神生活的质量和内容上与常人有明显差距。这种与意识直接相关的障碍包括偏侧空间忽视，即对半边空间的意识被扰乱，通常是左边；意志缺失，即无法产生自发性行为；运动不能性缄默症，即无法自发进行言语表达，虽然可以重复别人所说的话；疾病感缺失，即无法意识到自身的主要缺陷，包括瘫痪；自我记忆受损，即无法回顾和分析他人的想法。前额叶皮质损伤甚至会影响像知觉和思考简单视觉图片这样的基本能力 17 。
总而言之，前额叶皮质似乎对维持信息、思考信息并将其整合到我们所要开展的计划中有着重要的作用。有没有更多直接的证据表明这种暂时性延长思考的能力需要意识参与呢？认知科学家罗伯特·克拉克（Robert Clark）和拉里·斯夸尔（Larry Squire）设计了一项极其简单的时间分析测试，用于测试眼睑反射的延时条件作用 18 。在一个确定的时间点，一个充气机正对着眼睛喷出空气。此时，眼睑在一瞬间发生反应，无论是兔子还是人，都会立刻合上眼睑这层保护膜。在实验中，实验人员会在喷气之前呈现一个简短的警告音。我们把最终的实验结果称作巴甫洛夫条件反射，这是为了纪念俄国生理学家伊万·彼得罗维奇·巴甫洛夫（Ivan Petrovich Pavlov），他最早通过条件训练使狗在听到铃铛声时就预想会有食物并流口水。在经过短时间的训练后，被试只要听到声音就会眨眼，并预期会有空气喷出。一段时间后，偶然呈现单独的警告音也会足以诱发双眼紧闭的动作。
闭眼条件反射非常迅速，但它是有意识的还是无意识的呢？出人意料的是，这个问题的答案要取决于有没有出现时间间隔。此项测试的其中一个版本通常被叫作“延迟条件作用”（delayed conditioning），警告音会一直持续到喷气吹到眼睛。因此，这两个刺激在动物脑中暂时重合，这使得学习变得更简单，只要检测出这种重合即可。在另一个称为“痕迹条件作用”（trace conditioning）的版本中，警告音比较短，且与接下来的喷气有一段时间间隔。尽管这个版本和上个版本的差别很小，但是它显然更加具有挑战性。生物体必须对过去的提示音保持主动记忆，以便发现它与接下来的喷气之间存在的系统性联系。为了防止混淆，我称第一个版本为“重合条件作用”（coincidence-based conditioning），该版本中第一个刺激持续时间足够长，长到可以使其与第二个刺激重合，这样就排除了对记忆的要求；第二个版本为“记忆痕迹条件作用”（memory-trace conditioning），这里被试必须记住声音的记忆痕迹，以便能跨过时间差在声音和令人讨厌的喷气之间建立联系。
实验结果非常明显：重合条件作用的产生是无意识的，而记忆痕迹条件作用的产生则需要显意识 19 。事实上，重合条件作用根本不需要任何大脑皮质的参与。一只兔子被切除了大脑，它的大脑皮质、基底神经节、边缘系统、丘脑和下丘脑都没有了，但仍能在声音刺激和喷气同时出现的情况下及时产生眼睑条件反射。然而，只有当海马及其相关结构，包括前额叶皮质保持完整时，学习过程才会发生。在人类被试中，记忆痕迹学习似乎仅在被试报告他们已经意识到了声音和喷气之间预测性的系统联系时发生。老年人、健忘症患者以及那些因为过度分心而没有注意到这种时间关系的人，都完全没有表现出条件反射。然而在重合条件作用中，这些操作无论如何也不会产生影响。脑成像显示，那些在学习过程中有意识的被试，他们的额叶皮质和海马都被激活了。
总的说来，条件反射范式说明意识在进化中扮演了一个特定的角色，它使人们随着时间推移不断学习，而不只是简单地活在当下。由前额叶和包括海马在内的与前额叶相互联系的区域所组成的系统，可能在填补时间的空隙中发挥了重要的作用。意识为我们提供了一个“被记住的现在”，正如杰拉尔德·埃德尔曼（Gerald Edelman）所说：“多亏了意识，我们才能将过去经验的一部分投射到未来并且和当前的感官数据联系起来。” 20
记忆痕迹条件作用测试特别有趣的地方在于，该实验非常简单，适用于各种生物体，无论是婴儿还是猴子、兔子或者老鼠。当用老鼠进行这项实验时，它们的前脑区会被激活，这一区域相当于人类的前额叶皮质 21 。因此，这个测试可能发现了意识最基本的功能之一，一个非常重要并且可能也存在于许多其他物种身上的功能。
如果在时间上延续的工作记忆需要意识，那么是不是不可能延续无意识思维呢？对于阈下活动持续时间的实证测量证明了这一点——阈下思维只能持续一瞬间 22 。阈下刺激的影响时间可以通过对其反应衰减到零之前所需要的时间来估计。实验结果非常明确地告诉我们，一个看得见的图像对我们的思维可以产生长时间的影响，而一个看不见的图像产生影响的时间则很短。无论何时，当我们掩蔽一个图像使其看不见时，即使它仍能在大脑中激活关于视觉、拼写、词汇甚至语义的表征，但在脑中持续的时间却非常短。差不多一秒之后，无意识激活几乎就衰减到一个测量不到的水平了。
许多实验证明，阈下刺激会在脑中以指数形式迅速衰减。我的同事利昂内尔·纳卡什总结了这些发现并得出一个与法国精神分析学家雅克·拉康（Jacques Lacan）相矛盾的结论：“无意识不是像一门语言那样构建的，而是在以指数形式衰减。” 23 通过努力，我们可以稍稍延长阈下信息保持的时间——但是这段记忆的质量会下降，因此我们在几秒钟的延迟后再回忆时，能记住的就仅仅比概率水平好一点点了 24 。只有意识才能让我们的思维保持持久。
