婴儿有意识吗

我们来思考一下童年的意识起点。婴儿有意识吗？新生儿、早产儿有意识吗？孕育在子宫里的胎儿呢？可以肯定的是，大脑需要发育到一定程度才能产生意识，但是究竟要发育到什么程度呢？

几十年来，这个问题一直饱受争议，引来了“人类生命是神圣的”这一观点的拥护者与理性主义者之间的激烈争执。偏激的言论比比皆是。例如，科罗拉多大学哲学系教授迈克尔·托雷（Michael Tooley）曾明确地写道：“新生儿既不是人类也不是准人类，毁灭他们从根本上来说并没有错。” ¹ 根据托雷的说法，在婴儿三个月大以前，杀死婴儿的行为应该在道德上被认可，因为新生儿“和刚出生的小猫一样，没有自我延续的概念”，所以新生儿没有“生存权” ² 。普林斯顿大学的生物伦理学教授彼得·辛格（Peter Singer）接受了这一“残酷”的观点，认为“只有在能意识到自己长期存在时，生命才在道德层面上有了真正的意义”，他写道：

事实上，人类是智人物种并不是不能杀人的理由；而是因为人类拥有许多特质，如理性、自主性和自我意识，这才使人类和其他生物产生了区别。然而婴儿缺乏这些特质。因此，不能把杀婴儿与杀正常人或杀其他有自我意识的物种相提并论 ³ 。

从很多角度来看，这些言论都是荒谬可笑的。它们与道德直觉是冲突的，从诺贝尔奖得主到残障儿童，所有人都有平等的权利去拥有美好的人生。这些言论也和我们对意识的直觉感受相冲突——证明这点，只需问任何一个与新生儿有过眼神或者口头交流的母亲。

最令人震惊的是，托雷和辛格的这些断言是毫无证据的。他们怎么知道婴儿没有体验呢？他们的观点是建立在坚实的科学基础上的吗？并没有，这些观点纯粹是先验的、脱离实验的，事实上也通常被证明是错的。比如，辛格写道：“在很多方面，昏迷患者和植物人与无法自理的婴儿没有什么大的差异。他们都没有自我意识、理性和自主能力……他们的生命是没有内在价值的，人生就像走到了尽头。”在第6章，我们发现这种观点是完全错误的：神经成像显示，植物人中有一小部分成人是有残余意识的。他们这种自以为是的观点是可怕的，因为它否定了生命和意识存在的复杂性。脑值得拥有一个更好的哲学解释。

对于上述问题，我提出了另一种简单的方法：我们必须学会做正确的实验。尽管婴儿的脑仍是一片广袤的意识荒野，但是行为、解剖学和脑成像可以提供有关意识状态的海量信息。一旦意识标志在成人中得到验证，就可以用来研究不同年龄阶段的婴儿。

诚然，这个做法是不完美的，因为它建立在一个类比的基础之上。在儿童发展的某一时刻，我们希望找到客观的判定意识的标准，就像我们所熟知的表明成人主观体验的信号。如果我们找到这些标准，就可以推断出儿童在某个年龄段出现的对外部世界的主观看法。当然，现实可能更加复杂，意识的标志可能随着年龄的增长发生改变。并且，我们不可能总是得到确定无疑的答案。不同的判定标准可能会相互冲突，在成人期作为整合系统的工作空间，在幼儿时期可能还只是按照各自速度发展的分散碎片。实验法是独特的，它能使这个辩论具有客观性。任何科学知识都比先验哲学和宗教领袖的宣言好。

那么，婴儿拥有意识的工作空间吗？该怎么用脑解剖学的知识来解释呢？在过去的一个世纪里，婴儿的那种充满了缺乏髓磷脂保护的细小神经元的未成熟大脑皮质，使许多儿科医生认为，当婴儿刚出生时，脑并不能有效地工作。同时他们还认为，只有少数视觉、听觉和运动皮质足够成熟，可以为婴儿提供原始的感觉和反射功能。威廉·詹姆斯认为，感觉输入的融合产生了“一片混沌，令人困惑”。人们普遍认为，婴儿前额叶皮质中的高级推理中枢一直处于休眠状态，直到出生一年后才会开启。事实上，这种假想的额叶切除术解释了为什么婴儿无法完成关于运动计划和执行控制的行为测试，如皮亚杰著名的A非B测试 ⁴ 。很明显，对于大多数儿科医生来说，新生儿感受不到疼痛。那为什么还要对他们进行麻醉呢？因为医生并不考虑婴儿是否有意识，他们只是按照惯例对其进行麻醉注射和外科手术。

然而，最近的行为测试和脑成像技术的进步反驳了上述消极的观点。事实上，把未成熟和功能障碍这两个概念混淆是极大的错误。从婴儿在子宫内的第6个月起，大脑皮质就开始形成并产生折叠。在新生儿的脑中，距离较远的皮质区域由长距离纤维紧密连接 ⁵ 。虽然这些纤维没有髓鞘，但这些连接也在进行信息加工，只是比成人慢得多。也就是说，从婴儿一出生时开始，自组织状态的神经元自发活动就已经发展为神经功能网络了 ⁶ 。

下面我们考虑言语加工的方面。语言对婴儿有非常强的吸引力。他们可能在子宫里就开始学习，因为新生儿已经能够区分母语和外语 ⁷ 。语言习得过程很快，所以从达尔文到诺姆·乔姆斯基（Noam Chomsky）、史蒂芬·平克（Steven Pinker） ⁽⁷⁾ 等一系列著名科学家都设想人脑有一种特殊的器官：“语言习得装置”。这种器官专门用于语言学习，并且是人脑所独有的。我和我的妻子吉莱纳·迪昂－兰贝茨（Ghislaine Dehaene-Lambertz）一起运用神经成像技术观察婴儿在听到母语时的大脑情况 ⁸ 。我们把婴儿固定在舒服的垫子上，用大耳机包住他们的耳朵，以免受到机器巨大噪声的影响。当两个月大的婴儿安静地聆听专门针对婴儿的语句时，我们每三秒记录一次他们的脑活动。

让我们惊讶的是，激活十分明显，并且不仅限于初级听觉区域，而是整个皮质网络都被激活了（见图7-1）。激活区域很好地形成了经典语言区的轮廓，并且和成人脑中的位置是一样的。语言输入被传递到了左半球的颞叶和额叶语言区，而同等复杂的刺激，如莫扎特的音乐，却被传递到右半球的其他脑区 ⁹ ，甚至连左下前额叶皮质的布洛卡区也已经被启动。该区域成熟较早，两个月大的婴儿脑中该区域就能被启动。后来，我们发现布洛卡区是婴儿前额叶皮质中成熟最早并且连接最好的区域 ¹⁰ 。

婴儿清醒时前额叶皮质已经被激活。当两个月大的婴儿听到母语时，我们用功能性磁共振成像对其大脑进行扫描。母语激活了一个广泛的语言网络，包括被称为布洛卡区的左侧额下回区。将同样一段话倒过来播放，即破坏句子中大部分的语言提示，导致激活大大减弱。实验还显示，清醒婴儿的右侧前额叶皮质也会被激活。该活动与意识有关，因为它在婴儿睡着后就消失了。

图7-1　婴儿的脑内网络

我们运用功能性磁共振成像来测量脑激活的速度，证实了婴儿的语言网络能正常运作，只不过比成年人慢很多，尤其在前额叶皮质 ¹¹ 。速度慢会阻碍意识的产生吗？婴儿是不是用一种“僵尸模式”（zombie mode）加工语言，就像昏迷中的大脑对新异声音的反应？在语言加工过程中，一个专注的两个月大婴儿被激活的皮质网络已经和成年人一样。然而不幸的是，这种激活并不是决定性的，因为这个皮质网络的大部分区域——虽然可能不是布洛卡区，可以在无意识中被激活，比如在被麻醉的时候 ¹² 。然而关键在于，我们的实验也证明婴儿拥有基本的言语工作记忆。当我们以14秒一次的间隔重复给婴儿播放同一句话时，两个月大的婴儿表现出可以记住这句话的迹象 ¹³ ：布洛卡区的第二次激活比第一次强很多。在两个月大的时候，他们的脑已经拥有意识标志，那就是可以将信息在工作记忆中保留几秒钟的能力。

同样重要的是，当婴儿清醒和睡着的时候，他们对语言的反应是不同的。他们的听觉皮质区域总是处于激活状态，但只有当婴儿清醒时，激活才会涌入背外侧前额叶皮质；当婴儿处于睡眠状态时，我们在这个区域看到了激活的平滑曲线（见图7-1）。前额叶皮质是成人工作空间的关键节点，它似乎也在清醒婴儿的意识加工中起到了重要作用。

证明几个月大的婴儿拥有意识的更严谨的方法是使用我在第6章提到的局部－整体测验，这种测试能探测植物人的残存意识。在这个简单的测试中，患者反复听到一系列类似于“哔，哔，哔，哔，啵”的声音，与此同时我们用脑电图来记录他们的脑电波。在这个序列中，偶尔会出现一组不常见的声音，这个声音不符合之前的规律——第5个声音变为“哔”。如果这个新的声音会激起全脑的P3波，使激活涌入前额叶皮质和相关工作区，那么患者就很有可能是有意识的。

这个测试不受教育和语言限制，也不需要指导语，因此可以对婴儿或者几乎任何动物进行。任何婴儿都可以听见这个声音序列，如果他的脑足够聪明，就可以发现其中的规律。事件相关电位能够记录刚出生几个月的婴儿的情况。然而唯一的问题是，测试重复过多会使婴儿感到不耐烦。为了探究婴儿的意识标志，我的妻子吉莱纳，作为神经儿科医生和婴儿认知方面的专家，对局部－整体测验做了一些调整。她把这个测验变成了多媒体展示，让婴儿观看在多媒体上呈现的有吸引力的不同人脸，并听他们说出元音序列“aa aa aa ee”，通过不断变换的面孔和会动的嘴巴来吸引婴儿。当成功吸引他们的注意力后，我们很欣慰地看到，两个月大的婴儿的脑对新鲜事物产生了全脑意识反应，即意识标志 ¹⁴ 。

大多数家长在得知他们两个月大的宝宝已经在意识测试中获得很高分数时，并没有感到很惊讶，然而，我们的测试还表明，婴儿和成人的意识存在差异，婴儿脑反应的延迟要远远大于成人，每个加工步骤所用的时间似乎不成比例地增加了。婴儿的脑需要1/3秒的时间才能发现元音的变化，并产生不一致的无意识反应。他们的前额叶皮质需要整整1秒的时间来对新异刺激做出反应，这比成年人多花了3～4倍的时间。因此，在出生的第一周，婴儿的脑已经形成了可以运作的工作空间，但速度非常慢。

我的同事西德·库韦德尔（Sid Kouider）将这一实验运用到了视觉研究中，并对其进行了拓展。他专注于研究面孔加工，这是一个新生儿出生时就拥有的能力 ¹⁵ 。婴儿喜欢人的面孔，从他们出生起，人的面孔就吸引着他们。库韦德尔利用这种自然现象来探究婴儿是否对视觉掩蔽敏感，是否会表现出与成人一样的意识通达阈值。他调整了原来用于成人的掩蔽范式，使之可以适用于5个月大的婴儿 ¹⁶ ：在闪过一张有吸引力的人脸后，紧接着呈现一张丑陋的图片作为掩蔽刺激。这个实验要回答的问题是：婴儿是否能看见那张脸？他们对此有意识吗？

我曾在第1章中提到，在掩蔽过程中，成人被试会报告没有看见任何东西，除非目标图片的呈现时间超过0.05秒。尽管婴儿不会说话，不能告诉我们他们看见了什么，但是他们的眼睛和那些患有闭锁综合征的患者的眼睛一样，都述说着自己的内心世界。库韦德尔发现，当脸闪过的时间小于阈值时，婴儿不会盯着它看，这表明他们没有看见图片。一旦人脸出现的时间超过了阈值，他们就会将注意转向这些图片。与成年人一样，他们受到了掩蔽刺激的影响，只有当目标图片超过知觉阈限时才能看见。关键是，婴儿的目标图片呈现时间的阈值，超过成人2～3倍。5个月大的婴儿只有在图片呈现时间超过100毫秒时，才能知觉到，与之相比，成人的这个阈值只需要40～50毫秒。非常有趣的是，婴儿在10～12个月大的时候，阈值时间就下降到成人的水平了，与此同时，需要前额叶皮质参与的行为也出现了 ¹⁷ 。

在证实婴儿存在意识通达的阈值后，我和西德·库韦德尔，吉莱纳·迪昂－兰贝茨记录了婴儿对一闪而过的人脸的反应。我们发现婴儿存在与成人完全相同的皮质加工阶段：先是一个阈下的线性加工阶段，紧接着是一个突然的非线性启动阶段（见图7-2）。在第一阶段，无论图像在阈值之上还是之下，大脑后部的活动都随着人脸的持续呈现而稳定增强，婴儿的脑对于一闪而过的人脸积累了线索。在第二个阶段，只有在阈值以上的面孔才能在前额叶皮质触发一个缓慢的负波。从功能和拓扑图来看，这个延迟的激活与成年人的P3波有很多相似之处。显而易见，如果有足够的感官输入，婴儿的脑也可以将这些刺激传播到前额叶皮质，尽管速度会很慢。因为上述两个阶段的结构层次与有意识的成人完全一样，只不过成人能够报告他们所看见的刺激。所以我们可以假设，婴儿已经拥有了意识视觉，只是他们还无法大声报告出来。

婴儿与成年人一样表现出了意识知觉的标志，但是相比之下，婴儿加工信息的速度非常缓慢。在这个实验中，研究员给12～15个月大的婴儿看一些一闪而过的非常吸引人的面孔，并采用掩蔽刺激使这些图片有的看得见，有的看不见。婴儿的脑加工表现出两个阶段：一开始是感觉信息的线性积累阶段，然后是非线性启动阶段。延迟启动或许反映了意识知觉的存在，因为它仅在面孔出现后的100毫秒左右发生，这恰好是婴儿定向关注所需要的时间。值得一提的是，婴儿的意识启动在面孔呈现1秒钟之后出现，所用时间是成人的三倍。

图7-2　婴儿看到图片后的皮质加工过程

事实上，在各种实验中，让婴儿将注意转向一个新刺激时都出现了一个非常缓慢的前额叶负波，不论这个新刺激是听觉呈现还是视觉呈现 ¹⁸ 。其他研究人员已经注意到这个前额叶负波与成年人的P3波的相似性 ¹⁹ 。无论刺激来自哪一个感觉通道，只要有意识通达，就会产生P3波。例如，当婴儿关注异常声音时，前额叶负波就会产生 ²⁰ ，但是只在婴儿清醒时才会出现 ²¹ 。一个接一个的实验表明，这个缓慢的前额叶反应是意识加工的标志之一。

我们现在可以得出可靠结论：和成年人一样，婴儿也存在意识通达，只是这个过程极为缓慢，大概是成人的1/4。为什么如此迟缓？要知道婴儿的脑是不成熟的。构成成人脑工作空间的主要长距纤维在出生时就已经形成 ²² ，但是它们还不是绝缘的。在轴突周围的脂肪膜——髓鞘，从童年一直到青春期都在不断地成熟。它们的主要作用是形成电绝缘，以提高神经元放电并传播到远距离脑区的速度和保真度。婴儿的脑网络已经连接好了，但还没有绝缘，因此信息的整合以一个很缓慢的速度进行着。婴儿的这种迟缓过程也许和从昏迷中苏醒的患者类似。他们都能产生适应性反应，但是在做出微笑、皱眉，或者结结巴巴发出音节等动作前需要花费1～2秒。我们可以认为，这样的脑是迷糊的、磨蹭的，但肯定是有意识的。

因为我们最年幼的被试只有两个月大，所以我们仍然不知道意识究竟是在哪一个确切的时间点出现的。新生儿一出生就有意识吗？还是在他们出生几个星期之后皮质组织才开始发挥作用？我会在所有证据都集齐之前保留我的意见，但如果发现意识在出生时就已经存在，我也不会惊讶。长距离组织连接在新生儿的脑中纵横交错，我们不能低估这些纤维的加工能力。因为在出生后几个小时，婴儿就已经能够表现出复杂的行为了。例如，他们可以通过大致的数量区分不同组别的物体 ²³ 。

瑞典的儿科医生雨果·拉格克兰斯（Hugo Lagercrantz）和法国神经生物学家让－皮埃尔·尚热提出了一个非常有趣的设想：出生是第一次拥有意 识的时刻 ²⁴ 。他们认为胎儿在子宫里基本处于昏睡状态，安静地沐浴在含有“胎盘提供的神经类固醇孕（甾）烷醇酮和诱导睡眠的前列腺素D2”等药物的液体中。婴儿出生时，体内含有大量的应激激素以及刺激性神经递质，如儿茶酚胺，在刚出生的几个小时内，新生儿通常会睁大眼睛，清醒而充满活力。那么，他是不是正在经历第一次意识体验？如果这些药理学的推论是成立的，那么分娩就是一件比我们过去所认为的更有意义的事情：它是意识脑真正诞生的时刻。