当我们考虑一个长期困扰我的谜团时,第二类研究的重要性就变得明显了:考虑到网状结构是一个从脊髓顶部到丘脑水平、横跨整个脑干的长而垂直的组织结构,为什么只有对从脑桥上部以上的特定部分的损伤才会导致意识丧失,而对其余部分的损伤根本不会改变意识?这个发现已经得到了充分的证实,不需要再重复实验,但它静静地躺在文献中,没有多少评论,也没有多少解释。为什么确实只有一部分的网状结构与意识的创造或暂停有关,为什么在一个接一个的病例中,受损区域总是相同的?把这个谜题投射到网状结构的实验研究中后又产生了一个问题:为什么上行网状激活系统与网状结构的那一部分紧密地联系在一起?让我试着勾勒出一个答案。
网状结构中,损伤后意识改变的部分与损伤后意识不改变的部分之间有着相当清楚的分界线。当你想象沿一个垂直于脑干长轴方向的平面切开脑干时,你就能清楚地看到这条分界线。这个水平切面的位置大约是在三叉神经,即第五颅神经刚好进入脑干的地方。普拉姆和波斯纳在他们关于昏迷的书中表示:“对大脑皮质兴奋至关重要的结构的尾部区域,可能并不比三叉神经入口更低多少。”(见图8-3。)
这个分界平面指出了许多有趣的解剖学事实。首先,在这个平面上方有许多核团参与高阶内稳态的控制,包括情绪的控制。对于中脑导水管周围灰质核和臂旁核来说就是这样。例如臂旁核位于分界平面上方,从脑桥中部开始,接收来自整个躯体而非来自内环境和内脏的信号。脑桥嘴侧网状核接收来自大脑皮质的重要投射,并将它们分布到这一区域;该网状核也位于分界平面的正上方。19同样,传递去甲肾上腺素和多巴胺的单胺核和乙酰胆碱核也是这样。它们恰好起于这分界平面上,并沿着这一区域上延。血清素核也位于这一区域的上方。尽管血清素核与其他三种递质的神经核不同,血清素也位于较低的水平;然而,这些较低的神经核的投射更多地针对脊髓而不是端脑。
现在,让我们考虑一下为什么这个问题和与三叉神经的连接可能是相关的。
三叉神经纤维携带来自头部结构(头皮和面部的皮肤和肌肉、口鼻内部结构)的感觉信号。简言之,它是来自内环境、内脏和头部肌肉骨骼方面的信号的代理。
总之,三叉神经自下而上地向脑提供了关于有机体状态,即内环境、内脏和头部肌肉骨骼器官状态的最后一批信息。
在脑干的下部,以及每一段脊髓中,我们可以发现其他神经进入这些区域的入口点。这些神经传递着来自四肢、胸部、腹部等头部外所有身体部位的信号。显然,将全身信号传递到脑的结构,包括从脊髓下部到脑桥的许多入口点,而只有在所有入口点都完好无损的情况下,这些信号才能全部到达脑。
解剖上的线索涉及以下事实:只有在头部信号通过三叉神经进入脑干后,才能完全地传递当前机体状态的全部身体信号。位于较高水平的第四颅神经和第三颅神经,对整体的身体表征没有贡献。它们将运动和自主神经的指令从脑干传出,而不是传入。第二颅神经和第一颅神经分别与视觉和嗅觉相连。它们不在脑干水平进入中枢神经系统,也不传输内部身体状态的信号。
一旦来自三叉神经的信号可以被位于入口点上方和下方的一些神经核(三叉神经核沿着脑干垂直排列,在入口点上方和下方都存在)获得,脑就不但拥有了表示身体状态并使用神经通路的所有信号,甚至拥有了表示身体状态并使用化学通路的一些信号(它们通过后脑区传输)。就目前的身体状态而言,脑所缺失的只是下丘脑和穹窿下器接收到的化学信号。有趣的是,大约在这个水平上,脑也拥有听觉、前庭和味觉信息,而在分界平面以上的区域,视觉信号通常是可用的,因为视觉信号虽然传入顶盖,但信号随后的投射分布在网状核中。
这表明,迄今为止发现的脑结构和意识状态之间的最强大关联之一,与使身体信号进入中枢神经系统的结构设计密切相关。在分界平面的上方,一旦来自身体的所有神经信号和一些化学信号进入中枢神经系统,许多与调节内稳态有关的脑干神经核就可以对当前的身体状态有一个“全面”的认识,这对调节过程至关重要。三叉神经进入脑干的入口只是一个线索,一个指向某个区域开端的指针。在这个区域之上,进化已经确定了生命调节装置的位置,而这些装置的正常运作依赖于来自整个有机体的数据。
我猜测,经典网状核也位于三叉神经指向的这个平面之上,与调节生命的神经核的距离较近,因为网状核受生命调节情况的驱动。
当损伤发生在三叉神经指向的这个平面附近或以上部位时,原始自我的基础被破坏,而且在二级映射中对原始自我变化的叙述也被破坏。失去了原始自我的基础,有机体就不能再表征知晓的关键基础,即当前的内部状态,以及随后当有机体被一个客体(实际的或回忆的)所吸引时所经历的变化。在这种情况下,不管经典网状核有没有伴随损伤,意识的整个机制都会崩溃。当然了,如果经典网状核确实是由原始自我结构驱动的,那么这种损害就会更加严重。