意识是你所经历的一切。它是萦绕在你脑海的旋律，巧克力慕斯的甜蜜，牙痛的悸动，对孩子的强烈爱，以及最终所有感觉都会结束的苦涩知识。
这些经验的起源和性质，有时被称为资格，从古代的最早日子一直到现在都是一个谜。许多现代精神分析哲学家，最突出的或许是塔夫斯大学的丹尼尔•丹尼特，发现意识的存在是对他们认为应该是一个没有意义的物质宇宙和空虚的一种无法忍受的侮辱，以至于他们宣称这是一种幻觉。也就是说，他们要么否认资格的存在，要么认为科学永远无法对其进行有意义的研究。
如果这一论断是正确的，这篇文章将非常短。我需要解释的是为什么你，我和大多数其他人都相信我们有感情。然而，如果我有一个牙脓肿，一个复杂的论点来说服我，我的痛苦是妄想，丝毫不会减轻它的折磨。由于我对这种绝望的身心问题的解决办法没有什么同情，我将继续前进。
大多数学者接受意识是一个既定的事实，并试图理解它与科学所描述的客观世界的关系。25多年前，弗朗西斯•克里克(Francis Crick)和我决定把关于意识的哲学讨论放在一边(至少从亚里士多德(Aristotle)时代起，学者们就开始对意识进行哲学讨论)，转而寻找它的物理足迹。大脑中一个高度兴奋的物质是什么引起了意识?一旦我们理解了这一点，我们希望更接近于解决更根本的问题。
我们特别寻求意识的神经元关联(NCC)，它被定义为共同足以满足任何特定意识体验的最小神经元机制。例如，你的大脑中必须发生什么才能体验牙痛?某些神经细胞必须以某种神奇的频率振动吗?某些特殊的“意识神经元”必须被激活吗?这些细胞位于大脑的哪个区域?
意识的神经元相关
在定义NCC时，限定符“minimum”非常重要。毕竟，大脑作为一个整体可以被认为是一个NCC:它日复一日地产生经验。但是意识的位置可以被进一步圈起来。以脊髓为例，它是一根一英尺半长的柔性神经组织管，位于脊椎骨内，有大约10亿个神经细胞。如果脊髓被颈部的创伤完全切断，受害者的腿、胳膊和躯干就会瘫痪，无法控制肠道和膀胱，也没有身体上的感觉。然而，这些四肢瘫痪的人仍然在经历着各种各样的生活——他们的视觉、听觉、嗅觉、情感和记忆都和那次彻底改变了他们生活的事件之前一样多。
或者想想小脑，大脑背后的“小脑”。它是进化过程中最古老的大脑回路之一，涉及运动控制、姿势和步态，以及复杂运动序列的流体执行。弹钢琴、打字、冰上舞蹈或攀岩——所有这些活动都涉及小脑。它拥有大脑中最活跃的神经元——浦肯野细胞(Purkinje cells)。浦肯野细胞拥有像海扇珊瑚一样扩散的卷须，并孕育着复杂的电动力学。到目前为止，它还拥有最多的神经元，约690亿(其中大部分是星形小脑颗粒细胞)，是大脑其余部分神经元总和的四倍。
如果小脑的一部分因中风或外科医生的刀而丧失，意识会发生什么变化?很少的!小脑病人抱怨有几种缺陷，例如钢琴演奏或键盘打字的流畅性丧失，但从未失去意识的任何方面。他们听、看、感觉良好，保持自我意识，回忆过去的事情，并继续把自己投射到未来。即使出生时没有小脑，也不会明显地影响个体的意识体验。
所有巨大的小脑器官都与主观经验无关。为什么?重要的提示可以在它的电路中找到，它是非常均匀和平行的(就像电池可以平行连接一样)。小脑几乎完全是一个前馈回路:一组神经元为下一组神经元提供能量，下一组神经元又反过来影响第三组神经元。(考虑到有意识知觉需要时间来发展，大多数理论学者推断，它必须涉及大脑海绵状回路中的反馈回路。)此外，小脑在功能上被划分为数百个或更多独立的计算模块。每一个都是平行运作的，有不同的、不重叠的输入和输出，控制着不同运动或认知系统的运动。它们几乎没有相互作用——这是意识不可或缺的另一个特征。
来自脊髓和小脑的一个重要教训是，意识的精灵并不仅仅出现在任何神经组织兴奋的时候。更多的是需要的。这个额外的因素在组成著名的大脑皮层(大脑的外表面)的灰质中被发现。它是一张由错综复杂的相互连接的神经组织构成的薄片，大小和宽度都相当于一个14英寸的披萨。其中两张被高度折叠的床单，连同它们数以百万计的白色金属丝一起塞进了头骨。所有现有的证据表明，新皮层组织在产生感觉。
我们可以进一步缩小意识的范围。举个例子，在实验中，不同的刺激物被呈现在左眼和右眼。假设唐纳德•特朗普(Donald Trump)的一张照片只有你的左眼看得见，希拉里•克林顿(Hillary Clinton)的一张照片只有你的右眼看得见。我们可以想象，你会看到特朗普和克林顿的一些奇怪的叠加。在现实生活中，你会看到特朗普几秒钟，然后他会消失，克林顿会出现，然后她会离开，特朗普会再次出现。这两幅图像将在一场永无休止的舞蹈中交替出现，因为神经科学家们将其称为双目竞争。因为你的大脑得到了一个模糊的输入，它无法决定:是特朗普，还是克林顿?
与此同时，如果你躺在一台记录大脑活动的磁性扫描仪里，实验者会发现一组广泛的皮层区域(统称为后热点区)是活跃的。这些是位于大脑皮层后部的顶叶、枕骨和颞叶区域(见下图)，它们在追踪我们所看到的事物方面发挥着最重要的作用。奇怪的是，接收并传递来自眼睛的信息流的初级视觉皮层并没有发出被试所看到的信号。类似的劳动层次结构似乎也适用于声音和触觉:初级听觉和初级躯体感觉皮层并不直接影响听觉或躯体感觉体验的内容。相反，是下一个阶段的处理过程——进入后热区——引发了有意识的知觉，包括特朗普或克林顿的形象。
更有启发性的是两个临床来源的因果证据:电刺激皮层组织和研究患者失去特定区域后的损伤或疾病。例如，在切除脑瘤或病人癫痫发作的部位之前，神经外科医生通过电极直接刺激附近皮层组织，绘制出其功能图。刺激后热区可以触发多种不同的感觉和感觉。这些可能是闪光、几何形状、面部扭曲、听觉或视觉幻觉、熟悉或不真实的感觉、移动特定肢体的冲动，等等。刺激大脑皮层前部是另一回事:总的来说，它不会引发直接的体验。
