神经科学重新定义：意志•自我•意识

神经科学中的一个新兴范式是，认知任务不是由单个独立工作的大脑区域执行的，而是由显示功能连通性的多个大脑区域的集合——大规模脑网络（Large-scale brain network）[1][2]执行。

在2011年，斯坦福大学教授维诺德·梅农（Vinod Menon ）提出一个功能统一的三重网络模型（Triple-network model）[3]，为研究精神病理学以及我们的精神世界提供一个新角度。

三重网络模型[4]

三重网络模型由三个大规模脑网络构成，包括中央执行网络（CEN）、默认模式网络（DMN）以及突显网络（SN）。从自我意识的过程分析，三个神经网络的功能与意志、自我和意识对应。

意志•自我•意识

意志（Will或Volition）是个体决定并致力于特定行动过程的认知过程。大多数现代的意志概念都将其视为一种有意识的行动控制过程，并使这个过程变得自动化

自我，通常指自我（Self）作为自身反思意识对象的主体；这里指自我概念（Self-concept）或自我认知（Self-knowledge ）是关于自己的信念的集合。

意识，即自我意识（Self-awareness）或自我觉知，是有意识地了解和理解自己的性格、感受、动机和欲望的过程。

三重网络模型功能——意志·自我·意识

中央执行网络（CEN）:与意志行为相关，也称专注模式。活跃时，通常同时关注内在与外在。负责防止在从事某项工作时被打扰， 限制进入意识的事物， 这样就可以专注于正在做的事情。

默认模式网络（DMN）:与自我的各方面相关，也称神游模式。活跃时，通常只关注内在。设想、 规划人生， 设想自己处于某种环境（尤其是社会环境）， 唤起同情，回忆之前的人生，白日梦或走神等都与这个神经网络有关。

突显网络（SN）：与自我意识或自我觉知相关。中央执行网络（CEN）与默认模式网络（DMN）负相关：一旦一种模式被激活， 那么另一种将休眠；而突显网络（SN）促进两者的转换。

*中央执行网络（CEN）、默认模式网络(DMN)、突显网络(SN)，加上注意力过滤器四大部分共同构成大脑注意力系统。注意力过滤器主要在后台工作， 独立于我们的意识之外。

一、意志——中央执行网络[5]

Central Executive Network

意志（Will或Volition）是个体决定并致力于特定行动过程的认知过程。大多数现代的意志概念都将其视为一种有意识的行动控制过程，并使这个过程变得自动化（例如，参见 Heckhausen 和 Kuhl；Gollwitzer；Boekaerts 和 Corno）[6]。

在这个意义上，活跃的中央执行网络(CEN)是意志过程的标志，或者说意志是中央执行网络(CEN)的功能。

数学天才的神经网络[7]

2020年，研究人员在所有同步态中提取了8个原型功能连接状态，分别对应于默认模式网络、中央执行网络、背外侧注意网络、带状盖网络、左/右腹外侧额顶网络、腹侧视觉网络和右侧额颞网络。

研究人员发现，与一般数学能力对照组被试相比，数学超常青少年在推理任务时间进程中中央执行网络（涉及维护注意、工作记忆信息检索、正确决策等）与右侧额颞网络（响应于想象、推理、创造性思维等）具有更高的发生频次和持续时长。进一步研究发现，数学超常大脑还具有从其它六个网络模式转换到中央执行网络和右侧额颞网络状态更高的概率。

可以推测，拥有高意志水平的天才，其大脑模式主要特征是，更高的中央执行网络（CEN）发生频次和持续时长，以及更高的DMN至CEN的转换概率。

意志是自由自在的，人实现了他的意志，也等于实现了他自己，而这种自我实现对个人来说是一种最大的满足。
——埃里希·弗洛姆

二、自我——默认模式网络[8]

Default Mode Network

自我，指自我概念（Self-concept）或自我认知（Self-knowledge ）是关于自己的信念的集合。[9]

默认模式网络的活动与对内部的觉知相关联， 并且潜在地与自我的各个方面相关， 这个网络由沿着脑中线的脑区构成， 也就是额叶和顶叶的内侧部分， 靠近将脑分为两个半区的裂缝。[10]它可能是自我的神经学基础。[11]

孤独者的神经网络[12]

2020年研究发现，大脑的孤独感与默认模式网络（DMN）密切相关。 研究人员发现，孤独者的默认模式网络（DMN）联结得更为紧密，DMN区域的灰质容积更大。穹窿（fornix）是把信号从海马输送到DMN区域的神经纤维束，而在孤独者的大脑中，这条纤维束的结构得到更好的保护。

具体来说，越孤独的人，大脑默认模式网络（DMN）越容易被激活，越容易对过去的事情进行思考和回顾。

爱不是情感(Emotion)而是意志行为(an act of will)。——埃里希·弗洛姆

三、意识——突显网络[13]

Salience Network

意识，即自我意识(Self-awareness)或自我觉知，是有意识地了解和理解自己的性格、感受、动机和欲望的过程。[14]

意识大门的门控

2021年研究证实，突显网络（SN）的关键节点——前脑岛在感觉信息和意识通达之间起门控作用。[15]

具体来说，同样的感觉信息，它是否能最终进入意识，很大程度上取决于前脑岛是否“帮助”这个感觉信息通过“关口”。通关之后，感觉信息将被给予额外的注意和认知资源，最终实现全脑信息共享和意识通达。

感觉信息也称显著刺激(salient stimuli)。

好事坏事的取舍

突显网络(SN)调集相关的功能网络，参与检测和过滤显著刺激(salient stimuli)。[16]

而显著刺激也可称动机突显(Motivational salience)，是一种认知过程和注意力形式，它激励或推动个人的行为朝向或远离特定对象、感知事件或结果。[17]

动机突显由两个组成过程组成：激励突显和厌恶突显。这些过程由它们对与特定刺激相关的个人行为的吸引力或厌恶性影响来定义，与多巴胺、谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)的传递有关。

(1)激励突显(Incentive salience)

激励突显是引起接近行为的动机突显的激励形式，并且与操作性强化、理想结果和愉快的刺激相关联。[18] [19]

(2)厌恶突显(Aversive salience)

厌恶突显是引起回避行为的动机突显的厌恶形式，并且与操作性惩罚，不希望的结果，以及不愉快的刺激相关联。[20]

突显网络(SN)检测和过滤显著刺激过程，也是决定意识是否开启的过程。

综述所述，意识开启的具体过程：前脑岛“帮助”一个好事或坏事（激励突显或厌恶突显）通关，将额外的注意和认知资源给予这件好事或坏事，最终实现全脑信息共享和意识通达。

这就是突显网络(SN)启动自我意识，从而切换到中央执行网络(CEN)的过程。

突显网络(SN)“帮助”好事或坏事（激励突显或厌恶突显）的通关越多，即意识通达率越高，中央执行网络(CEN)越活跃。

四、自由意志[21]

自由意志是个体在不同可能的行动方案之间不受阻碍地进行选择的能力[22]。

潜在的问题是我们是否可以控制自己的行为，如果可以，控制方式是什么，控制到什么程度。这些问题早于早期的希腊斯多葛学派（例如Chrysippus），一些现代哲学家对这些世纪以来缺乏进步感到遗憾。[23]

关于自由意志的问题，从三重网络模型的功能和关系可以得出：意志与大规模脑网络——中央执行网络（CEN）的功能重合。自由意志指高水平意志，这对应于中央执行网络（CEN）的高发生频次和持续时长，以及高转换概率。

自由意志特点	发生频次	持续时间
中央执行网络(CEN)	高	长
默认模式网络(DMN)	低	短

自由意志的实现取决于两个网络的转换器——突显网络(SN)的功效。

自由意志特点	突显网络(SN)功效
自我觉知： 想法、情绪/感受、行为冲动和躯体感觉	觉知程度深
感觉信息	意识通达率高

CEN与DMN之间就像跷跷板，SN的脑岛(注意力转换器)一一就像是一个成年人用手将其中一个系统向下摁，另一个系统就会向上翘。

突显网络（SN）的功效因人而异，有时像一个抹了油的开关，有时又像一个生锈的旧门。但如果我们太频繁地转换就会感觉疲惫、头晕，就像跷跷板速度太快时的感觉一样。[24]

每天从睡眠中清醒过来，默认模式网络(DMN)会自动激活，进行专注于任务时，中央执行网络（CEN）激活；在完成任务后的几分之一秒内DMN又重新被激活，也即是我们永远不会太过度激活中央执行网络(CEN)。DMN与CEN共同维持人体的动态平衡。

总言之，提高自我意识是通往自由意志的唯一途径。

三重网络详细介绍1.中央执行网络（CEN）

中央执行网络(Central Executive Network)

额顶网络（FPN），通常也被称为中央执行网络（CEN），或者更具体地，外侧额顶网络（L-FPN），是一种大规模脑网络，主要由围绕顶内沟的背外侧前额叶皮层和后顶叶皮层组成。它涉及持续注意力、复杂问题解决和工作记忆。

解剖： FPN主要由额侧和背外侧前额叶皮层（尤其是额中回）和顶下前小叶组成。其他区域包括中扣带回和潜在的楔前叶背侧、后下颞叶、背内侧丘脑和尾状核的头部。

功能： FPN 参与执行功能和以目标为导向、认知要求高的任务，同时关注内在与外在。这对于基于规则的问题解决、积极维护和操纵工作记忆中的信息以及在目标导向行为的背景下做出决策至关重要。基于当前的认知需求，FPN 灵活划分为两个子系统，连接到其他网络：用于内省过程的默认模式网络和用于感知注意的背侧注意网络。

临床意义： 从自闭症、精神分裂症和抑郁症到额颞叶痴呆和阿尔茨海默病，几乎所有精神和神经疾病中都发现了 FPN 节点的破坏。

2.默认模式网络（DMN）

默认模式网络（Default Mode Network）

默认模式网络（DMN），也称为默认网络、默认状态网络，或解剖学上的内侧额顶网络（M-FPN），是一个主要由内侧前额叶皮层、后扣带皮层/楔前叶和角回组成的大规模脑网络。

当一个人不专注于外部世界并且大脑处于清醒休息状态时，例如在做白日梦和走神时，它最活跃。它也可以在与外部任务绩效相关的详细思考期间处于活动状态。 DMN 活跃的其他时间包括当个人考虑他人、考虑自己、回忆过去和计划未来时。

临床意义： 默认模式网络被认为与阿尔茨海默病、自闭症、精神分裂症、重度抑郁症(MDD)、慢性疼痛、创伤后应激障碍(PTSD) 等疾病相关。特别是，据报道，DMN 在不同的心理健康状况下显示出重叠但又不同的神经活动模式，例如直接比较注意力缺陷多动障碍(ADHD) 和自闭症时。

默认模式网络（DMN）——解剖

功能中枢：关于自我的信息。 ●后扣带皮层(PCC) 和楔前叶：将自下而上（不受控制）的注意力与来自记忆和感知的信息相结合。PCC 的腹侧（下部）部分在涉及 DMN 的所有任务中激活，包括与自我相关的任务、与他人相关的任务、回忆过去、思考未来以及处理概念和空间导航的任务。PCC 的背侧（上）部分涉及非自愿意识和唤醒。楔前叶参与视觉、感觉运动和注意信息。●内侧前额叶皮层(mPFC)：关于自我处理的决定，例如个人信息、自传体记忆、未来的目标和事件，以及关于个人非常亲密的人（例如家人）的决策。腹侧（下部）部分涉及积极的情绪信息和内部重视的奖励。●角回：连接感知、注意力、空间认知和行动，并帮助回忆部分情景记忆

背内侧子系统：考虑他人。 功能中枢：PCC、mPFC和角回●背内侧前额叶皮层(dmPFC)：参与社会导向思维，例如确定或推断他人行为的目的●颞顶交界处(TPJ)：反映对他人的信念，也称为心智理论●外侧颞叶皮层：社会语义和概念知识的检索●前颞极：抽象的概念信息，特别是社会性的

内侧时间子系统：自传记忆和未来模拟。 功能中枢：PCC、mPFC和角回●海马（HF+）：形成新的记忆以及回忆过去和想象未来 ●海马旁回 (PHC)：空间和场景识别和模拟●压后皮层(RSC)：空间导航●后下顶叶(pIPL)：听觉、视觉和体感信息和注意力的结合

默认模式网络（DMN）——功能

默认模式网络被认为涉及几个不同的功能： 它可能是自我的神经学基础：●自传信息：关于自己的事件和事实的收集记忆●自我参考：指的是对自己的特征和描述●自我情绪：反映自己的情绪状态

考虑他人： ●心智理论：思考他人的想法以及他们可能知道或不知道的事情●他人的情绪：了解他人的情绪并同情他们的感受●道德推理：确定行为的公正和不公正结果●社会评价：对社会概念的好坏态度判断●社会类别：反映一个群体的重要社会特征和地位●社会孤立：感觉缺乏社交互动。

缅怀过去，思索未来： ●回忆过去：回忆过去发生的事情●想象未来：设想未来可能发生的事件●情景记忆：与特定事件及时相关的详细记忆●故事理解：理解和记住叙述

默认模式网络在被动休息和走神期间是活跃的，这通常涉及考虑他人、考虑自己、回忆过去和设想未来，而不是正在执行的任务。然而，最近的工作挑战了默认模式网络和走神之间的特定映射，因为该系统对于在工作记忆编码期间维护任务信息的详细表示很重要。皮层电图研究（包括将电极放置在受试者大脑皮层的表面）表明，默认模式网络在参与者完成任务后的几分之一秒内被激活。此外，在需要注意力的任务中，在记忆编码时充分停用默认模式网络已被证明可以更成功地进行长期记忆巩固。

研究表明，当人们看电影、听故事、或阅读故事时，他们的 DMN 彼此高度相关。如果故事被打乱或使用人们不理解的语言，则 DMN 不相关，这表明网络高度参与了对该故事的理解和随后的记忆形成。如果将同一个故事以不同的语言呈现给不同的人，则 DMN 甚至显示出相关性，进一步表明 DMN 真正涉及故事的理解方面，而不是听觉或语言方面。默认模式网络在一些外部目标导向任务（例如视觉注意或认知工作记忆任务）期间停用。然而，对于内部目标导向的任务，例如社会工作记忆或自传体任务，DMN 会被任务积极激活，并与其他网络（例如参与执行功能的网络）相关联。在需要高阶概念表征的认知要求高的任务期间，DMN 的区域也会被激活。当行为反应稳定时，DMN 显示出更高的激活，并且这种激活与自我报告的走神无关。

3.突显网络（SN）

突显网络（Salience Network）

突显网络（SN），解剖学也称为中扣带-脑岛网络（M-CIN），是一种大规模脑网络，它主要由前脑岛（AI）和背侧前扣带皮层（DACC ）组成。它参与检测和过滤显著刺激，以及调集相关的功能网络。SN 与其相互连接的大脑网络一起，通过整合感觉、情感和认知信息，为各种复杂的功能做出贡献，包括交流、社会行为和自我意识。

解剖： 突显网络主要锚定在 AI 和 dACC。AI 中的节点对应于任务阳性网络相关神经影像学研究的元分析中区分的背前部。AI 和 dACC 通过沿着钩状束的白质束相连。该网络的其他区域可能包括下顶叶皮层、右侧颞顶叶交界处和外侧前额叶皮层。皮层下节点尚未在结构上与 AI 和 dACC 相关联，但是基于种子和静息状态的研究都观察到了皮层节点的内在连通性，皮层下节点由豆状核下延伸的杏仁核、壳核、腹侧纹状体 、背内侧丘脑、下丘脑和黑质/腹侧被盖区组成。 突显网络还以不同的细胞成分为特征，包括 AI/dACC 中的 von Economo 神经元。 皮层-纹状体-丘脑环路有助于突显网络。

临床意义： 已经在各种精神疾病中观察到突显网络功能障碍，包括焦虑症、创伤后应激障碍、精神分裂症、额颞叶痴呆和阿尔茨海默病。 已经观察到突显网络的 AI 节点在焦虑症中过度活跃，这被认为反映了对导致令人担忧的想法和焦虑行为的厌恶身体状态的预测。 在精神分裂症中，结构和功能异常都被观察到，被认为反映了过度显著性归因于内部产生的刺激。 在自闭症患者中，社交刺激（如面部、眼睛和凝视）的相对显著性可能会减弱，从而导致社交技能不佳。

思考过程记录，非结论，请慎读。
最近更新时间：2022年3月30日

参考

• ^日常交流中，我们不必为如何定义一个概念而担忧。比如说，很多词是生活中经常使用的，并且很容易理解。但是人们在交流过程中并不知道这些词的确切涵义，也就是说，人们频繁地交流，但却并不完全明白他们正在讨论着什么!这听起来似乎很荒谬，但是为了证明我们的观点，请阅读下面的内容。 如果你问人们，智力主要是通过遗传获得的还是通过后天学习获得的，你可能会饶有兴趣地和那些与你持有相反观点的人辩论。讨论智力的起源之后，再问问他们"智力"是什么意思。你可能会发现，即使刚讨论完智力的起源，多数人还是很难定义这个概念。然而人们通常愿意争论有关智力的重要观点，甚至明确地支持某一个论点，但是却不能说出究竟什么是"智力"。当一个人提出一个定义时，他可能与另外一个人给出的定义不完全一样。也就是说， "智力"对于一个人意味着一件事，而对于另外一个人意味着另外一件事。为了回答智力主要是遗传获得的还是后天习得的问题，我们必须有一个准确的且所有参与辩论的人都能接受的定义。 ——《心理学研究方法》【美】约翰·肖内西 等
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