科學界終於正式宣稱動物也有意識

JOJO 的奇妙冒險中，西撒．安德里歐．齊貝林臨死前的「最後波紋」代表著生者最後的思念與力量，是讓 JOJO 粉痛哭流涕的名場景。最後的波紋看似只是作者荒木飛呂彦大師的創作，沒想到神經科學家記錄了瀕死的人類大腦的活動，發現死亡的當下出現有節律的高頻波紋。這些波形和做夢、記憶回憶以及冥想期間發生的腦電圖相似，也彷彿說明最後的波紋是真的存在！

此外，據說人在彌留時能瞬間看到過往的種種回憶，就像人生跑馬燈般快速回顧一生。這些在生死間徘迴所產生的不可思議現象一直是科學家們感興趣的議題。究竟心臟停止後的瀕死狀態（near-death experience (NDE)）和大腦活動與意識狀態的關係是什麼？大腦在瀕死狀態時發生了什麼？這是否又能解釋人生跑馬燈的現象呢？

神秘的瀕死經驗

根據瀕死經驗科學研究的奠基者，且有瀕死經驗科學研究之父之稱的布魯斯．葛瑞森醫師（Bruce Greyson），瀕死經驗是一個深刻的主觀心理經驗，通常發生在接近死亡的人身上，處於嚴重的身體，或情緒危險的情況下。這種體驗超越個人自我的感覺，是一種神聖或更高原則的結合。包括脫離身體、漂浮的感覺、完全的寧靜、安全、溫暖、絕對溶解的體驗和光的存在。又甚至可能經歷包括痛苦、空虛、毀滅和巨大空虛的感覺^[1-3]。

即時記錄瀕死的人類大腦活動

過去認為心臟停止後大腦是低活動的狀態，直到約 15 年前左右（西元 2009 年），才記錄到死亡前電流激增（end-of-life electrical surges (ELES)）的現象。 但這些紀錄僅來自回溯瀕死期間的測量值，並不是即時記錄臨終患者腦電圖^[4]。

大約 10 年前，密西根大學研究員吉莫波吉金（Jimo Borjigin）和其團隊進行老鼠實驗，發現在心臟停止後的前 30 秒，gamma 振盪與 alpha 和 theta 之間的相位耦合在大腦皮質與心臟，以及大腦前端和後端的連接性有增加的現象。這些神經振盪原本都只存在於清醒的生物上，但在瀕死狀態下，這些高頻神經生理活動卻超過了清醒狀態下的水平^[5]。 這也說明了在動物在臨死前可能經歷了特殊的體驗。

第一次在人類大腦進行從瀕死到死亡過渡階段的連續腦電圖記錄，則在去年 2 月發表在「老化神經科學前沿」（ Frontiers in Aging Neuroscience）。愛沙尼亞塔爾圖大學的勞爾維森特（Raul Vicente）博士及其同事使用連續腦電圖檢測一名 87 歲的患者癲癇並同時進行治療。雖然很遺憾，最後患者心臟病發作並去世了，但他們測量了死亡前後 900 秒的大腦活動，並調查心臟停止跳動前後 30 秒內發生的情況。結果發現，就在心臟停止的前後，出現了 gamma 振盪、theta 震盪、alpha 震盪以及 beta 神經震盪的變化。這結果就和之前的老鼠實驗相當類似^[6]。

瀕死之際大腦活動激增能否解釋人生跑馬燈？

雖然以上的研究說明，人在死亡前大腦會產生類似清醒狀態時才有的腦波反應，但這些證據並不足以證明人生跑馬燈的存在。為了證實這個現象的可能性，之前提到進行老鼠實驗的吉莫波吉金（Jimo Borjigin）在人類使用相同的計算工具來分析腦電圖信號，並關注腦電圖功率的時間動態、低頻和高頻振盪之間的局部和遠程相位-振幅耦合，以及所有頻段的功能性和定向大腦皮質連接。簡單來說，就是想要知道瀕死時人類大腦和意識以及認知功能相關的腦區是否產生變化。

他們對四位已陷入昏迷的病人進行紀錄，在死亡前，兩名在前額和中央皮質區出現廣泛的 beta 和 gamma 波增加。這兩名病人隨後出現了顳葉中反復出現的大型 beta 和 gamma 波活動，並涉及到體感皮質（somatosensory cortex, SSC）。高頻 gamma 波的振幅與慢速 beta 波的相位之間的關聯是發生在背外側前額皮質（dorsolateral prefrontal cortex）和體感皮質之間。更值得注意的是，gamma 波激增的位置是在和意識緊密相關，由顳葉－頂葉－枕葉皮層組成的後皮質熱區（posterior cortical hot zone）^[7]。

受限於道德倫理以及醫學技術，科學家們無法直接驗證瀕死大腦產生的腦波狀態是否就是產生瀕死經驗。但至少能確定的是，哺乳動物的大腦可以在瀕死時產生與增強的意識處理相關的神經關聯。

結論

《論語‧先進篇》子曰：「未知生，焉知死？」雖然孔子曾說，活人的事情道理都還不明白，又怎能清楚死亡是怎麼一回事呢？但探討人在生死間徘徊的現象不僅僅是一個科學問題，更代表著意識研究、臨床應用和倫理議題的突破。

透過更精細且長時間的腦電波紀錄追蹤，有許多證據觀察到在人們跨越生死那一瞬間，大腦會試圖做最後的掙扎。人生在世短短數十載，轉眼間便煙消雲散，瀕死的大腦在跨越生與死那鴻溝之前的體驗也是人生謝幕前的最後一次演出。

參考資料

1. Greyson, B. (2000). Near-death experiences. In E. Cardeña, S. J. Lynn, & S. Krippner (Eds.), Varieties of anomalous experience: Examining the scientific evidence (pp. 315–352). American Psychological Association.
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Bruce_Greyson
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Near-death_experience
4. Chawla, L. S., Akst, S., Junker, C., Jacobs, B., and Seneff, M. G. (2009). Surges of electroencephalogram activity at the time of death: a case series. J. Palliat. Med. 12, 1095–1100. doi: 10.1089/jpm.2009.0159
5. Borjigin, J., Lee, U. C., Liu, T., Pal, D., Huff, S., Klarr, D., et al. (2013). Surge of neurophysiological coherence and connectivity in the dying brain. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110, 14432–14437. doi: 10.1073/pnas.1308285110
6. Vicente R, Rizzuto M, Sarica C, Yamamoto K, Sadr M, Khajuria T, Fatehi M, Moien-Afshari F, Haw CS, Llinas RR, Lozano AM, Neimat JS and Zemmar A (2022) Enhanced Interplay of Neuronal Coherence and Coupling in the Dying Human Brain. Front. Aging Neurosci. 14:813531. doi: 10.3389/fnagi.2022.813531
7. Xu G, Mihaylova T, Li D, Tian F, Farrehi PM, Parent JM, Mashour GA, Wang MM, Borjigin J. Surge of neurophysiological coupling and connectivity of gamma oscillations in the dying human brain. Proc Natl Acad Sci U S A. 2023 May 9;120(19):e2216268120. doi: 10.1073/pnas.2216268120.

本文轉載自中央研究院「研之有物」，為「中研院廣告」

• 採訪撰文／歐宇甜
• 責任編輯／簡克志
• 美術設計／蔡宛潔

認識神經科學家程淮榮

中央研究院「研之有物」專訪院內分子生物研究所所長程淮榮特聘研究員，他認為從事基礎研究，興趣相當重要，他對神經科學的熱愛程度是每天 24 小時！最初他是熱愛解剖學的醫科生，赴哈佛深造期間，他投入了神經拓撲學領域，探索神經元如何連到正確的對應位置。回臺灣中研院之後，繼續研究與大腦記憶相關的「海馬體」。程淮榮團隊近年發現，老鼠年長之後，雖有新生的神經元，但必須排除其他舊軸突方能形成新突觸，原本存在的記憶會被清除與消失。未來，程淮榮將繼續解開成體新生神經元與海馬體的謎團！

「研之有物」先前已經報導過程淮榮長期研究的軸突導向（Axon guidance）議題，詳細讀者可以參考這篇〈當神經元遇見真愛！突觸形成的奇妙旅程〉，本文要更進一步談談關於程淮榮個人經歷，以及他最近的研究主題。

（編按：以下以問答形式呈現專訪內容，內文皆為受訪者的第一人稱視角）

一開始先請老師談談您的求學歷程吧～

我在雲林縣虎尾鎮出生，高中前往臺北念師大附中的科學實驗班，後來考上臺灣大學醫學系，至今仍然深深覺得一個二十出頭的小伙子能學習有關人類身體的龐大知識，真是一件相當神奇的事。那時我很喜歡大體解剖的課，大三有一天在臺北忠孝東路等公車，摸著手腕上剛剛學到的九條肌腱， 默念著他們如何拉著手上不同的手指頭， 抬頭看到到站公車車門轉動，突然意識到：「唉呀，這跟手掌的肌腱在牽引肌肉活動好像喔，我們的身體不就像是機械裝置嗎？這個領悟對我的影響很大。」

學習醫學讓我有機會徹底了解自己身體的各種生理構造和功能，以及疾病的成因，收穫很大。身邊的朋友或親戚有什麼疾病往往都會來問我。其實，我和中研院之間的緣分在升大五時就結下了，那時我跟同學一起去找錢煦院士，進入生醫所籌備處當暑期實習生，發現做實驗很有趣。大七開始實習後，原本我的目標是去當外科醫生。當外科醫生需要一點天份、手也要巧，我自認手蠻巧，應該很適合。

既然您很喜歡醫學，也想當外科醫生，為何之後會改變志向呢？

當外科醫師其實蠻有成就感，只要刀開一開，可能不久之後，病患就可以活蹦亂跳。我曾去過顯微骨科醫師的實驗室學習顯微手術實驗，所謂骨科的顯微手術可能就是將腳趾頭接到意外斷掉的手指上，所以我覺得很有趣、很想去學。當時老師還囑咐我，做顯微手術之前不能喝咖啡或茶，我不信邪，想說自己的手很穩，不會有問題吧。沒想到在接兔子耳朵的血管時，在顯微鏡下看到兩隻手都一直不停抖動，從此乖乖遵命。

當外科醫生只需要知道怎麼做手術就好，不過，我很希望知道更多，尤其想了解各種疾病的致病機轉， 心想也許人生還能做一點其他的事，於是決定出國去看看。我很感謝父母都支持我自由的發展，沒有勉強我要留下來開業賺錢。

出國深造期間，您在哈佛大學時曾獲得分子生物學大獎，是什麼研究呢？

哈哈，當初申請哈佛大學時，其實我的讀書計畫是想要以學習發育生物學來發展癌症治療的方法，但後來得獎的題目是神經拓撲學（Neuronal topographic mapping），探討神經元如何依照相對位置連接成一個系統。

這門學問歷史非常悠久， 最早是由 17 世紀初的哲學家和科學家笛卡兒（René Descartes）所提出。近代比較相關的一個例子， 是在 20 世紀初，有位神經外科醫生叫做懷爾德·潘菲爾德（Wilder Penfield），經過對於病人的仔細研究，他發現身體的感覺系統和運動系統可以在腦部的對應區域畫出來。而且神經越密集、越敏感的部位如手和嘴唇，在腦部占的區域越大。此外，身體各部位的神經連到腦部相對關係必須維持一樣，一點對一點，也就是所謂的拓撲圖（Topographic map），這樣我們才能正確感知外界訊息並且做出正確的運動反應。

但是，神經連結不是一次到位，一個神經元要經過多次轉接到另一個神經元，最後才連到腦部正確位置。例如外界訊息進入眼睛，透過視神經連到腦部，眼睛接收到右邊視野的訊號必須達到大腦左邊的視覺區。 因此了解這些神經元在發育過程中如何連結，如何維持彼此的相對位置，就是神經拓撲學所要研究的範圍。了解神經元連結的過程很重要，例如：眼科醫師能運用視覺和腦部視覺區的拓撲圖，測試病人兩眼的視野是否正常，判斷可能是哪段神經出問題。

如何證明這些神經元在形成拓撲圖的過程當中可以自己找到正確的連結呢？有位美國科學家羅傑・斯佩里（Roger W. Sperry）曾經做了一個非常有名的實驗，他將青蛙眼球取出、切斷視神經，再將眼球在眼眶中旋轉 180 度後放回去。不久後青蛙眼球會再生新的視神經連到腦部，但是由於眼球內的視神經元旋轉了 180 度，但是大腦內的神經元並沒有跟著旋轉，所以這一隻青蛙從此看到的世界是上下左右顛倒：昆蟲在右上方，牠卻朝左下方伸出舌頭！

的確很神奇！神經元數量這麼多，居然都能連到正確位置。

沒錯，所以很多科學家都想知道，神經系統的拓撲圖是怎麼正確連接的？假設我們請 100 個人排隊，每個人都有意識，聽到指令會依序排好。但神經元沒有意識，如果要靠不同基因下指令連接，人體基因才幾萬個，沒辦法負荷。因此，科學家推測神經元的拓撲圖連結是靠少數分子在不同的神經元上形成不同的濃度來調控， 也就是所謂的分子梯度（Molecular gradient），這樣只需少數幾個基因即可。

例如，從眼睛到腦部有成千上萬個神經元需要連接，如果有一種分子在每個生長錐上的濃度不同，從 1、2、3 到 100，與之對應的樹突上的分子濃度也是 1 到 100，假設連接指令是將雙方濃度加起來等於 101，就可以讓生長錐的 100 接到樹突的 1，接下來 99 接到 2，98 接到 3……以此類推，就能讓神經元按正確的對應位置連接。我在哈佛時就是找出這個關鍵分子而獲得北美 Pharmacia 生物技術與科學獎（Pharmacia Biotech & Science Prize for Young Scientists in Molecular Biology）。

您離開哈佛後，接下來仍持續投入神經科學研究嗎？

是的。我先是到美國加州大學舊金山分校和史丹佛大學做博士後研究，接著到美國加州大學戴維斯分校待很長一段時間，做過許多神經科學相關的研究，像神經軸突連結如何形成（Axon guidance）、神經系統的剪枝（Pruning）等。上課時為了讓學生對神經科學產生興趣，常絞盡腦汁思考如何用比喻或故事說明。

近年回到臺灣後，接任中研院分生所的所長，雖然常要處理繁瑣的行政事務，但對我來說，這是不一樣的人生挑戰，也覺得很幸運。因為中研院分子生物研究所是全臺灣最好的，可以跟一群優秀的科學家一同研究討論，是非常難得的經驗！我也重新建立起自己的實驗室，延續在加州大學戴維斯分校進行的海馬體研究。

什麼是海馬體（Hippocampus）呢？它的功能是什麼？

我來介紹一下。神經科學史上曾有一個著名病人叫做亨利・莫雷森（Henry Molaison，生前為了保護隱私稱為 H.M.）。由於他年輕時會發作嚴重的癲癇，醫師認為可能是海馬體異常放電而引起，因此將他兩側的海馬體都切除，結果發現他的記憶從此受到影響。他記得小時候住在舊金山的街道名稱，卻不記得昨天發生的事，此時科學家才知道原來海馬體對學習與記憶有重要影響，負責將短期記憶轉譯為長期記憶。

神經系統最重要的功能之一就是記憶，神經連結需要持續存在到生物體死亡，我們才會記得過去發生的事情並避免再次犯錯。如果所有的神經細胞不斷更新，神經連結也消失，那麼記憶會完全消失，我們就無法回憶過去的經驗。

不過，現在研究已發現，成年老鼠的海馬體有個區域稱為齒狀回（Dentate gyrus），仍然會長出新的神經元，這現象稱為成體神經新生（Adult neurogenesis）。至於人類海馬體是否也具有神經元不斷新生的能力，目前科學家的觀點尚未達成一致，仍需進一步研究。

您是研究海馬體的哪個方面呢？

我很好奇的是，實驗鼠的海馬體除了新生神經元區域之外，其他部位的神經元都是存在很久的神經網路，運作也正常。這些新生神經元是如何整合進入一個成熟的神經網路，且不會影響到原有運作呢？這就好比一群孩子要進入大人的群體與他們牽手，最後融入他們的社會。

我們發現到一些有趣機制：如果是 3 個月大的老鼠（相當於人類 20 歲左右），這時原本神經元長出樹突棘的能力高，新生神經元可以直接與之形成突觸；或是趕走其他佔位置的舊軸突，以形成新突觸。但如果是 18 個月大的老鼠（相當於人類 70 歲左右），長出樹突棘的能力下降，新生神經元就只能踢開其他軸突，才能形成新突觸。

這代表，年紀大時，新生神經元唯有踢走其他軸突才能形成新突觸，原本存在的記憶會被清除與消失。年紀小時，新生神經元即使不用踢走其他軸突，仍有機會形成新突觸，記憶力比較強。

此外，我們團隊觀察到，年輕老鼠的新生神經元到完全整合進入成熟的神經網路需要 8 週時間。不過，如果齒狀回一直持續新生神經元，海馬體是否會隨年紀而變越來越大？或者有些神經元會凋亡？這是我接下來很想要破解的謎團。

神經科學研究時通常都用老鼠做實驗嗎？

為了解釋特定生命現象或機制，由科學家廣泛採用且研究詳盡的生物，稱為模式動物。我過去曾經使用過的模式動物有線蟲、雞胚、老鼠和雪貂等。線蟲的神經數量少，每根神經、每個軸突都能看得很清楚。雪貂的體型較大，常用來作視覺和電生理研究。雞胚可以透過控制環境溫度，讓胚胎生長或停滯。老鼠的基因則跟人比較相近，但養起來很花時間。

各種模式動物有不同特性，適合不同的研究目的，目前我有許多研究都用老鼠來做。雖然了解人類神經系統是最重要的事，但科學家很難直接用人類做實驗，因此這些模式動物對人類的貢獻非常大，相當重要。

我認為，基礎科學研究是一種等待意外發現的過程，這點跟應用科學研究不大一樣。我常鼓勵學生做實驗不要怕重複，要持續不斷去做。我以前喜歡做解剖，相同實驗會一直重複做，因為不斷重複去做才可能有意外發現。

例如某次實驗原本以為結果會跟之前一模一樣，卻突然發現有某處不一樣！我喜歡稱之為 Eureka Moment（恍然大悟的時刻），據說是阿基米德在浴缸洗澡時領悟分辨王冠真偽方法而大喊「Eureka！」。另一個相關名詞是 Serendipity，是指「意外發現」，代表沒辦法計畫的偶發事件，我也很喜歡。

基礎研究最棒的獎勵大概就是這意外發現的時刻，雖然我不過碰上兩、三次大的意外發現而已，但每次碰到就覺得無比開心！只是這感覺有時很難說明，要自己親身體驗才知道。

另外，我認為興趣很重要，並不是每個人都適合做基礎研究、當科學家。人人都是獨立個體，腦袋都不一樣，尤其這世界變化得很快、很難預測未來，因此，最重要的是去發掘自己的能力，找出擅長做的事。那什麼才是喜歡做的事呢？就是幾乎 24 小時都會想到它，甚至連睡覺都夢到，不會說下班五點後就不想它。如果人生可以一直做自己喜歡的事，那就是最幸運的事了！

延伸閱讀

• 程淮榮個人頁面
• 歐宇甜（2023）。〈當神經元遇見真愛！突觸形成的奇妙旅程〉，《研之有物》。
• 中研講堂離島首場 400 位金門師生 一窺量子與神經科學的奧秘 | 中研院訊 (sinica.edu.tw)
• Murray, K. D., Liu, X.-B., King, A. N., Luu, J. D., & Cheng, H.-J. (2020). Age-related changes in synaptic plasticity associated with mossy fiber terminal integration during adult neurogenesis. Eneuro, 7(3).

有一天，莊周夢見自己變成蝴蝶，能翩翩飛舞感受非常的真實，甚至都忘了自己其實是莊周。但夢醒後才發現原來自己還是莊周，不是蝴蝶。由於夢境太過真實，他一時間相當迷惘，搞不清楚自己到底是做夢變成莊周的蝴蝶，還是夢見變成蝴蝶的莊周。

莊周和蝴蝶、現實與虛假，一定是有區別的，但卻在夢境以及現實間混而為一，這也是萬物的交融以及轉化。莊子在《齊物論》透過故事的形式，想要告訴我們萬物皆可同化，達至齊一的境界，人生變幻無常。

既然如此，那所謂的真實和虛幻又有什麼不同呢？這篇文章我會從哲學、心理學、以及神經科學的層面來討論。

主觀感受是大腦對真實世界產生的模擬實境

從生物學來看，我們的感覺以及感知是透過大腦的神經活動對應外界環境所產生表徵^[1][2]。因此，美國哲學家、數學家與電腦科學家希拉里．普特南（Hilary Whitehall Putnam）就在《理性、真理和歷史》（Reason, Truth, and History）書中提出一個思想實驗，稱作缸中之腦（Brain in a vat），又或是桶中之腦（brain in a jar）。

假設我們存在一種技術，能將大腦從人體取出，放置在充滿培養液的桶子內維持其生理活性，並能透過超級電腦將真實大腦接收的電訊號完全複製並連結到缸中之腦。超級電腦會提供一個模擬的真實環境（譬如走路），讓缸中之腦能以為自己還控制著身體的主人並在真實的世界活著（圖一）^[3]。

此思想實驗常常用來作為哲學懷疑論（philosophical skepticism）和唯我論（Solipsism， 一種認為只有自我是唯一真實存在的哲學理論）的論證（argument）。因為從大腦的角度，不論我們是在真實世界走路，抑或是在缸中接收走路的電訊號，我們都認為自己正在走路，大腦無法知道自己是顱中之腦還是缸中之腦，也因此我們無法得知何謂真實與虛假。

有趣的是，透過現今的神經科學技術，科學家們也能在小鼠腦中的海馬迴（hippocampus）上，透過刺激記憶痕跡（memory engram）來製造真實世界並未學習過的虛假記憶^[4]。

身體的「歸屬感」是一種大腦產生的假象

上述的思想實驗又或是動物實驗都存在一個很大的盲點，那就是並沒有真正的人（又或是各位讀者）能證明自己主觀的感受是被大腦牽著鼻子走。思想實驗是存在於假想的情境，科學上並未提供驗證。即便動物實驗測量了的動物行為表現，我們仍舊無法得知動物真正的主觀感受和行為是否一致。

我們常認為自己感受的一切理所當然存在，就如同我們能感受自己的四肢的存在，並隨意的指揮身體的移動，從沒思考過其存在的真實性。

1998 年，美國賓州的心理學家馬修．伯敏尼（Matthew Botvinick） 和強納森・考亨（Jonathan Cohen）就在《Nature》期刊發表了一個簡短的通訊，透過了一個經典的橡膠手錯覺（rubber hand illusion）實驗^[5]，讓我們知道原來我們身體的感知，其實也是大腦塑造的一種假象。

此研究獲得極大迴響，也影響後續許多哲學理論、心理學、神經科學、以及醫學工程的發展，至今（1998-2022）甚至引用次數已將近五千次。

橡膠手錯覺實驗的操作非常容易，只需要準備一隻假手，一塊不透明的隔板，以及兩支毛筆刷。接著，將假手放在面前的桌子，並透過隔板將自己的手藏在隔板旁不讓自己看到，然後讓另一位夥伴用毛筆刷同時你的真手以及假手，過程中我們必須一直盯著假手。

過了一陣子後，實驗者會開始有假手才是自己真的手的錯覺，甚至當對方用鎚子敲打假手時，我們會有疼痛感。也有研究指出透過橡膠手錯覺，能用來調控痛覺達到止痛效果^[6]。

橡膠手錯覺的進一步應用甚至能讓實驗者產生自己有三隻手的錯覺^[7]，此現象稱作畢博布羅克斯錯覺（The Beeblebrox illusion），命名概念取自銀河漫遊指南一位擁有三隻手的角色柴法德．畢博布羅克斯（Zaphod Beeblebrox）^[8]。

橡膠手錯覺所帶來的身體轉移錯覺現象（body transfer illusion）說明了我們感受到的肉身其實只是大腦產生的一種假象，我們甚至能將自己的身體一部分移轉到虛擬的影像^[9]上，讓自己出現類似靈魂出竅、遊離出身體的現象^[10]，又或是和別人身體交換的感覺^[11]。這個現象也說明了在適當的實驗操作下，我們想要體驗莊周夢蝶是極有可能辦到的。

大腦內的幽靈——幻覺

為了驗證人們所謂的真實，必須要能針對相同事物與環境進行描述，且大多數的人能給出相似的答案。同時能用超過一種感官驗證該事物的存在。

舉例來說，要確認我面前的是一顆真正的蘋果，除了我眼睛看到外，我甚至能聞到其香味，又或是拿起來吃下肚，而且不只是我，路上隨便的一個人也能和我一樣對該蘋果進行類似的描述。但若是我說眼前的是一顆真的蘋果，但卻發現伸手拿也拿不到，且周圍朋友也說根本沒看到任何蘋果，這就代表著很有可能我出現幻覺（hallucination）。

這邊的幻覺指的是擁有非外界刺激產生的感知，包含聽到、看到、又或是感受到實際並不存在的東西。產生幻覺的人雖然自認該感覺是真實的，但從旁人來看，我們能清楚知道那是虛假不存在的，也因此研究幻覺的大腦神經機制將有助於幫助我們了解那種說不出的「真實感」，到底是如何在大腦被建構出來。

在南北戰爭結束後，美國醫師塞拉斯．威爾．米切爾（Silas Weir Mitchell）在 1866 年的七月《亞特蘭大月刊》（Atlantic Monthly）刊登了一篇喬治‧迪德羅（George Dedlow）北軍中尉被截肢切掉雙腳卻感受到其仍存在的故事^[12]，並開始用感覺幽靈（sensory ghosts）以及幻影（phantoms）來定義之。

在今日我們稱此幻覺為「幻肢」，是人類失去身體部位後所產生的一種幻覺，會使人感覺失去的部份依舊附著在軀幹上，並與身體一起移動。統計上發現超過八成的截肢患者都會出現幻肢的現象。幻肢產生的神經機制目前還尚未完全清楚，但普遍認為是和截肢後大腦皮質的重組（cortical reorganization）有關^[13]。

幻覺的出現也與精神疾病、神經退化性疾病或是物質濫用有關。

思覺失調症（schizophrenia）的病人有大約八成曾經出現過幻覺，尤其是幻聽^[14]。巴金森氏症（Parkinson’s disease）的病人大約七成五左右也會出現幻覺，尤其是幻視^[15]。

迷幻劑（hallucinogens）、K 他命（ketamine）、致譫妄藥（deliriants），具有阻斷大腦神經傳導物質乙醯膽鹼（acetylcholine, ACh)）的物質的抗膽鹼劑（anticholinergic agents）^[16]，甚至過量攝取咖啡因（caffeine）^[17]的報導與幻覺出現有關。

由於幻覺的成因種類太過複雜，目前在神經科學上還不清楚其詳細的機制。目前認為是和失常的訊息整合，以及接收周邊感覺刺激訊息的初級感覺區域有關，其中出現幻覺的巴金森氏症病人就與感覺整合區、視丘（thalamus）在結構上的變化以及多巴胺濃度失調有關^[15]。一般幻聽和幻視症狀的人在初級聽覺以及視覺皮質上則出現自主的反應^[18]。

總結

從莊周自身的角度來說，不論是蝴蝶又或是莊周，他的主觀感受的真實感是真正存在於他的大腦。大腦塑造的真實感，從定義上來看就是一種神經表徵，這和物理真實世界引發的神經反應，又或是人工刺激大腦後產生的虛擬實境世界並無差異。

透過幻覺的研究，科學家們發現和感覺區域的異常以及神經傳導物質的失調有關。真實與虛幻或許不只是一個哲學問題，也是一個科學問題。

參考文獻

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