结论就这样成定局了吗？我们对于意识的神经标志的研究已经迎来了一个圆满的结局了吗？并非如此。还有一个准则必须遵守：一个真正的意识标志，仅在有相应意识内容时才出现脑活动是不够的，还必须确定地“让”这个内容进入我们的意识。
这个预测非常简单：如果我们设法诱导出一种特定的脑活动，应该就能够引发相应的意识状态。如果一个类似《黑客帝国》中的刺激物可以在我们的脑中重现上次看日落时所产生的神经活动的精确状态，我们就应该可以清晰地看到一个和原来的体验难以区分的日落幻象。
这样去重现脑活动可能听起来有些牵强，但事实并非如此，其实它每晚都在上演。做梦时，我们平静地躺着，思绪却在飞翔，这只是因为我们的脑激活了有组织的锋电位，从而引发了栩栩如生的意识内容。在大鼠实验中，大鼠睡眠时的神经活动记录表现出了与它先前体验内容相关的脑皮质和海马的神经活动模式 69 。人类实验中，被试在觉醒前几秒时皮质区域的活动可以预测他们所报告的梦境的内容 70 。比如，当神经活动集中在专门负责加工面孔的区域时，我们可以预测，做梦者的梦境中有其他人出现。
这些精彩的发现证明了神经活动和意识活动的联系，但并不能确定二者之间的因果关系。试图证明一种脑神经活动模式可以引起一种意识活动，是神经科学研究者面临的最困难的问题之一。事实上我们所有的非侵入式神经成像技术都只能验证相关关系，而不能验证因果关系——这些技术都是被动地观察脑活动和意识活动之间的联系。然而，有两种特殊的方法可以安全地对大脑施加刺激，所使用的技术都是无害且可逆的。
以健康被试为实验对象，通过使用经颅磁刺激技术，可以从外部激活大脑。这项技术开发于20世纪初期 71 ，之后被现代科技加以改进 72 ，现在被广泛应用（见图4-8）。它的工作原理如下：一组蓄电池向置于脑顶的线圈瞬间传入强电流。这股电流引发穿透头部的磁场，并在皮质下的最佳位置放电。安全指南会确保这项技术的无害性，它只会让人听见一个点击声，偶尔伴随着一次不舒服的肌肉抽动。实际上，运用这种技术可以在精确的时间内刺激脑的任何皮质区域。
经颅磁刺激技术可以被用来干扰人脑的活动，引起意识体验上的变化。这项技术由S.P.汤普森（S.P.Thompson, 1910，图a）、C.E.马格努森（C.E.Magnusson, 1911）和H.C.史蒂文斯（H.C.Stevens, 1911）发明。早期的经颅磁刺激技术如图b所示，现在该技术的使用变得越来越简单，并且价格也越来越便宜（图c）。短暂的磁场会在皮质内部产生一股电流，这可能会干扰正在进行的知觉体验，甚至引起错觉，比如看见一道闪光。这些实验证明脑活动和意识体验之间存在因果关系。
图4-8 经颅磁刺激技术激活大脑
为了得到更好的空间精确性，另外一种方法是用植入脑内的电极刺激神经元。这个办法当然只对癫痫、帕金森病或运动功能障碍患者等经常需要植入头皮内电极的人可用。经过患者同意，与外部刺激同步的小电流会被接通到导线中。甚至可以在手术的过程中进行电极放电。由于脑没有痛觉感受器，这种电刺激完全无害，并且对于在外科手术中避开语言区等重要的脑区而言十分关键。世界上的许多医院在外科手术中都会进行这种看似神秘的实验。患者头颅半开却完全清醒地躺在手术台上，当电极向脑中的精确位置注射一小股电流时，患者开始仔细描述自己的体验。
这些研究的结果非常有价值。许多刺激实验，不论是人类实验还是动物实验，都证明了神经活动和意识知觉之间的直接因果关系。在没有任何客观事件的情况下，仅仅对神经回路加以刺激，就足以引发有意识的主观感受，其内容随着刺激电流的不同而变化。例如，对视觉皮质进行经颅磁刺激，在黑暗中的被试会产生光幻视，在施加电流刺激后，被试的视野中会产生一个微弱的光点，其位置因刺激的皮质位置不同而变化。将刺激线圈移至脑侧被称为MT或V5的运动相关区域时，知觉对象会立刻发生改变，脑的主人会报告产生了身体在快速运动的感觉。在不同的位点，还可以激活颜色感觉。
神经记录研究早已确定了视觉场景地图的每个参数，并将其和视觉皮质位置一一对应。在视觉皮质的不同区域，每一束神经元都各自对形状、运动或颜色做出反应。电刺激实验现已表明，这些神经元的激活和相应的知觉之间存在因果关系。在这些区域施加的点状电刺激，甚至不需要客观图片的存在，就可以引起相应的亮度或颜色的视觉意识。
被试被插入头皮内电极后，刺激的效果会变得更加具体 73 。在视觉皮质的腹侧人脸区域放置电极加以刺激，会立刻产生人脸的主观知觉。而将刺激移至前颞叶，则会唤起患者过去复杂的体验记忆。一名患者闻到了烧焦的吐司的味道，另一名患者看到并听到了包含所有乐器的管弦乐队的演奏，其他患者甚至经历了更加复杂和生动的梦境般的意识状态：看到自己分娩，看了一场恐怖电影，或进入对童年逝去的场景的回忆。加拿大神经学家怀尔德·潘菲尔德（Wilder Penfield）是这些实验的先驱，他总结道，我们脑内的微神经回路保存了生活中详尽的大大小小的事件，随时可以被脑电刺激唤醒。
一个系统的研究表明，每个皮质位点都对应着专门的信息。例如脑岛，那是一个藏在额叶和颞叶间的皮质鞘，刺激它会引起一系列不愉快的感觉，包括疼痛、烧灼感、钉刺感、酥麻、灼热、恶心或坠落感 74 。将电极移至皮质深处的一个区域——底丘脑核，同样的电脉冲刺激可能会立即引起抑郁，包括哭泣、啜泣、单调的语音、压抑的身体姿势和阴郁的想法。刺激顶叶部分可以引起眩晕，甚至带来灵魂出窍的体验 75 。
如果你仍然怀疑自己的精神体验是否完全来自脑的活动，这些例子应该可以打消你的疑虑。脑电刺激似乎可以引发任何主观体验，从性高潮到似曾相识感。但这些事实本身并不能直接说明意识产生机制中的因果关系。在受到刺激的位点产生的神经活动，会立刻传导到其他神经通路中，使因果关系变得模糊。事实上，最近的研究表明，神经活动最先引发的内容是无意识的，只有当活动延展至远处的顶叶和前额叶时，意识体验才会产生。
以最近法国神经学家米歇尔·德斯默格（Michel Desmurget）报告的惊人研究为例 76 。当他在手术中以相对较低阈值的电流刺激患者的前运动皮质时，患者的手臂移动了，然而她本人却否认自己移动了手臂，当时她看不到自己的四肢。相反地，当德斯默格刺激其顶叶皮质时，患者报告有一个急切地迫使自己移动的意识，并且当电流提高，她发誓说她已经移动了自己的手，而事实上她的身体并没有移动。
这些结果说明了一个事实：并不是所有脑神经通路对于意识体验都同等重要。外周感觉和运动通路可以在意识体验未生成的情况下被激活。另一方面，顶叶、颞叶和前额叶的更高级区域与可报告的意识体验更加相关，因为刺激它们可以引起纯粹的主观体验幻觉，而这并不需要建立在客观的事实基础上。
下一步的逻辑推导是找到差异最小的有知觉和无知觉的脑刺激，以之检验结果有何不同。和之前的许多科学家一样，伦敦的神经科学家保罗·泰勒（Paul Taylor）、文森特·沃尔什（Vincent Walsh）和马丁·艾默（Martin Eimer）对初级视觉皮质进行经颅磁刺激以诱导光幻视——由视觉皮质活动引起的光幻觉 77 。他们非常机智地调节了刺激电流的强度，直到被试在一半的时间内报告看到了光斑。他们以毫秒为单位，设法通过记录被试的脑电信号，来追踪整个大脑在刺激出现后的不同时间由阈值刺激产生的活动。
实验结果很有启发性。最初部分的电脉冲刺激与意识体验毫无关系。在160毫秒内，脑活动在显性和隐性试次中的表现是一样的。只有在这个长时段后，我们的老朋友P3波才在大脑表面产生，并且在显性试次中的强度高于隐形试次。然而它发生的时间早于通常情况，在大约200毫秒时出现，也就是说磁脉冲与外部光刺激不同，它跳过了视觉最初的加工过程，因此，将意识产生过程中所需的时间减少了0.1秒。
脑电刺激证明了皮质活动和意识体验间的因果关系。即使完全处于黑暗中，对视觉皮质释放的电刺激也可以产生视觉体验。然而，这种联系是间接的，局部脑活动不足以产生意识知觉，在它产生意识前，必须先到达距离较远的大脑位点。当激活传播到高级皮质中枢，并产生分布式的脑网络时，激活序列的后部似乎可以产生意识知觉。在形成脑意识网络的时候，神经活动在脑皮质广泛地循环，并总会回到感觉区域，之后神经片段试着组成一幅图片。只有在这时，我们才会体验到视觉的作用。
