文 / 格奧爾格．諾赫夫 (Georg Northoff)
什麼是心靈特質 (mental feature)？諸如意識、自我、自由意志與對他者的感知等心靈特質，界定了我們跟世界的關係，因而也界定了我們在這個世界裡的特有存在 (existence) 與實在 (reality)。舉例來說，若我們如同睡眠中或處於植物人狀態般失去意識，我們就會中斷與世界的關係。由於心靈特質是我們在世界中存在之關鍵，我們迫切地需要去理解其源頭與機制。因此之故，要闡明心靈特質的存在與實在，我們就必須理解這兩者跟世界的關係。
本書的核心論證在於：神經科學與哲學在探究諸如意識等心靈特質時，兩者都必須將「世界」納入考量。明確來說，我論證：我們在神經科學和哲學上探究心靈特質時將世界納入考量的這個需要，將改變並轉移我們的焦點：從把大腦與心靈當作心靈特質（尤其是對於意識而言）的一個必要條件，轉變成以世界-腦關係 (world-brain relation) 作為心靈特質的必要條件。從此之後，我們在探尋心靈特質的存在與實在時，就不會再遇到心-身問題，而是可能需要將焦點轉移到我所謂的世界-腦問題 (world-brain problem) 上——而要完成這樣重大的轉移，就有必要在神經科學界和哲學界中掀起一場「哥白尼式革命」(Copernican revolution)。以上就是本書的核心論題和論證，本書的書名和副標題也是由此而來。
心-身問題是我們這個時代裡面最基本且最迫切需要解決的問題之一。然而，到目前為止，不論是在神經科學界或哲學界，仍然沒有找到一個明確的答案。笛卡兒 (René Descartes, 1596-1650) 的著名說法是：心靈和身體分別關乎不同的實體 (substance)，也就是心靈實體 (mental substance)和物理實體 (physical substance)——由此建立了心身二元論 (mind-body dualism)。在笛卡兒之後出現了各式各樣的答案，從互動二元論 (interactive dualism) 到唯物論 (materialism)， 從物理論 (physicalism) 到泛靈論 (panpsychism)，都有人提出來處理心靈和身體之間的關係狀態 (relationship) 之形上學問題 (Searle, 2004)。不過，雖有各式各樣的不同見解，卻未有公認的明確答案。
另外有些人甚至質疑心-身問題根本就不是一個形上學問題，並分別從認識論 (Stoljar, 2006)、概念 (Bennett & Hacker, 2003)或實證(P. S. Churchland, 2002; Dennett, 1981; Snowdon, 2015) 等脈絡來解決心-身問題。甚至有人認為心-身問題是神祕，因而完全無解 (McGinn, 1991; Nagel, 2000, 2012)。綜合上述，我們面臨到一個僵局。目前所有關於心-身問題的答案，無一能稱作定論。然而，在此同時，對於嘗試轉移、取消或聲稱心物問題為不可知，亦無任何說服力可言。因而，心-身問題至今仍舊是我們在理解自己與世界時，一個難以解開之「結」。
我在此的目標，並非提供另外一個解決心-身問題的答案，而是直接質疑此問題的本身。我論證：「心靈如何跟身體和腦有關」此問題本身，不論是在實證之基礎（第一篇和第二篇）、存有論之基礎（第三篇）或認識-方法論之基礎（第四篇）上皆不可行。所以，在回答「心靈特質的存在與實在」的疑問時，我們必須放棄以心-身問題為「正」途的想法。
可以替代心-身問題的選項是什麼？我論證，該選項就在我所提出的「世界-腦問題」之中。世界-腦問題是個存有論問題 (ontological problem)，而心-身問題是屬於形上學（而非存有論）問題（詳見第 9 章和 14 章中我對存有論與形上學之區分）。據此，世界-腦問題重點放在世界和大腦之間的存有論關係上，包括跟心靈特質的相關性：世界如何跟大腦有關？其關係如何解釋心靈特質的存在與實在，特別是意識之存在與實在？
世界-腦問題需要從存有論的脈絡，而非純粹從實證脈絡來思考「腦」。為了發展出一個合理的「大腦存有論模型」，我們可能要考量一些實證特質。其中之一就是大腦自發活動 (spontaneous activity)。大腦所展現的，除特定任務或刺激相關的神經活動，也就是刺激誘發 (stimulus-induced) 或任務相關 (task-related) 活動，還有一種內在活動，也就是自發活動（詳見下節討論）。
我論證，自發活動是制定大腦存有論（ontology of brain，包含大腦跟世界的關係，即世界-腦關係）與界定心靈特質之關鍵。因此，我認為我們之所以能夠把焦點從心-身問題轉移到世界-腦問題，其關鍵在於大腦自發活動——本書書名和副標正是由此而來。然而，唯有當我們把目前的前哥白尼式觀測點 (pre-Copernican vantage point)，轉換成一個真正的後哥白尼式觀測點 (post-Copernican vantage point) 後，才有可能從心-身問題轉移到世界-腦問題——如此的轉移無異會在神經科學界和哲學界掀起一場哥白尼式革命（詳見第 12 至 14 章）。
我們如何在排除心靈特質的情況下，純就大腦本身來描述大腦特徵？在實證上，我們可以用神經活動 (neural activity) 來呈現描述大腦特徵。神經活動包括自發或靜息狀態的活動，以及任務引發 (task-evoked) 或刺激誘發活動 (Northoff, 2014a; Raichle, 2015a,b)。雖然神經科學與哲學已持續關注，大腦刺激誘發或任務引發活動，及其相關的感覺和認知功能，但卻直到最近才開始考量大腦自發活動或靜息狀態活動 (resting-state activity) 的關鍵角色。
縱觀歷史，引進腦波圖 (electroencephalography, EEG) 的柏格 (Hans Berger, 1929) 曾在腦內觀察到一直未受任何外部任務或刺激影響的自發活動。畢舍普 (Bishop, 1933) 和賴緒利 (Lashley, 1951)之後進一步發展了此理論。最近，則是因為在不同腦區觀察到的自發振盪 (spontaneous oscillation)(Buzsáki, 2006; Llinás, 1988; Yuste et al., 2005)、 自 發 連 貫 (spontaneous coherence) 或連結性 (connectivity)(Biswal et al., 1995; Greicius et al., 2003) 及預設模式網路 (default-mode network, DMN)(Grecius et al., 2003; Raichle, 2015a,b; Raichle et al., 2001)，而使此理論在神經科學界得到更多關注。上述這些及其他觀察都指出：大腦自發活動在其神經活動（包括靜息狀態及任務引發或刺激誘發活動）中扮演關鍵的角色（進一步討論詳見 Northoff, 2014a,b; Northoff et al., 2010; Huang et al., 2015）。
大腦自發活動觀察已大幅轉變了大腦模型。根據已觀察到的自發活動，大腦不再被視為是一個純外力驅動裝置，而是芮克力 (Raichle) 所稱的「腦內在模型」(intrinsic model of brain；Raichle, 2009, 2010)。這讓人聯想到一種類康德式心靈模型 (Kantian-like model of mind)。將此模型應用在腦上，這表示大腦自發活動，會建構與組織其任務引發或刺激誘發活動，以及相關感覺與認知功能（Fazelpour & Thompson, 2015; Northoff, 2012a. b; 2014a,b）。
這個類康德式大腦觀點， 對於我們的大腦模型有重要意涵。傳統大腦模型大部分是神經感覺式 (neurosensory) 和／或神經認知式 (neurocognitive)，因為兩者重點都放在大腦感覺和／或認知功能，而這些功能絕大部分藉由大腦刺激誘發或任務引發活動來調節 (P. M. Churchland, 2012; Northoff, 2016a; Thagard, 2012a,b)。透過自發活動的觀察，或許可以將大腦神經感覺與認知功能放入更大的實證脈絡中－－只是，目前仍然無法明確知道在該脈絡下需要哪種模型（Klein, 2014; Northoff, 2012a,b）。因此，本書第一篇將探索不同的大腦模型，並呈現這些模型會如何與大腦自發活動整合及其跟刺激誘發活動之間的關係。
大腦自發活動為何與如何緊密相關？有幾個研究顯示：自發活動跟意識和自我等心靈特質緊密相關（Huang, Dai, et al., 2014; Huang, Zhang, Wu, et al. 2015, 2016; Northoff, 2014b: Qin & Northoff, 2011; Qin et al., 2015；詳見第 4至 8 章關於此主題及其應用的深入探討）。重要的是，心靈特質似乎以一個尚未明朗的方式，特別跟大腦自發活動之時空向度結構 (spatiotemporal structure) 有關。我們接著就來簡述一下這個時空向度結構。
大腦自發活動在空間向度上，可藉由各種神經網路 (neural network) 來呈現其特徵。這些神經網路是由不同腦區間彼此密切的功能性連結 (functional connectivity) 所構成。比方說，主要涵蓋皮質中線結構 (cortical midline structure) 的 DMN (Andrews-Hanna et al., 2016; Northoff et al., 2006)，即呈現出強勁的低頻波動 (Northoff, 2014a; Raichle, 2009; Raichle et al., 2001)。
其他神經網路則包括感覺動作網路 (sensorimotor network, SMN)、突顯網路 (salience network)、腹側注意力網路 (ventral attention network)、背側注意力網路 (dorsal attention network)、扣帶島蓋網路 (cingulum- operculum network) 與中央執行網路 (central executive network)（文獻回顧參見 Menon, 2011）。這些神經網路在一連串不斷動態改變中彼此相關 (de Pasquale et al., 2010, 2012)，形成所謂的「空間向度結構」(spatial structure)，並透過其功能性質而取代 了「解剖性結構 」（anatomical structure）。
除了在功能層級上的這種空間向度結構之外，自發活動也可以用縝密「時間向度結構」(temporal structure) 來加以呈現。時間向度結構包含超慢頻波 (infraslow，0.0001-0.1 Hz) 到 δ 波 (delta，1-4 Hz)、θ 波 (theta，5-8 Hz)、α 波(alpha，8-12 Hz)、β 波(beta，12-30 Hz) 與 γ 波(gamma，30- 180 Hz) 等不同波段間的神經活動之波動。最重要的是，這些不同波段都彼此互相耦合（coupling），例如較低頻相位（phase）跟較高頻相位或功率耦合 (Buzsáki, 2006; Buzsáki, Logothetis, & Singer, 2013; Northoff, 2014a)。不同頻率之間的耦合，也就是跨頻率耦合（cross-frequency coupling, CFC）在大腦內部活動裡產生了一個複雜的時間向度結構。根據近來研究發現，時間向度結構以某種仍然未知方式，跟空間向度結構和大腦各種神經網路有關（如 Ganzetti & Mantini, 2013; Northoff, 2014a）。
自發活動的時空向度結構為何與如何跟意識和一般的心靈特質緊密相關？自發活動的時空向度結構並受限於大腦，反而藉由延伸超越身體和世界，而超越了大腦和頭顱的界線。舉例來說，最近的研究顯示，在心臟 (Babo-Rebelo, Richter, et al., 2016, Babo-Rebelo, Wolpert, et al., 2016) 和胃 (Richter et al., 2017) 中身體的時間向度結構，跟大腦自發活動之時間向度結構相互耦合並相連 (Park & Tallon-Baudry, 2014)。大腦自發活動及其時間向度結構似乎會自己與身體的時間向度結構調校——我們可稱此為大腦對身體的時空向度調校 (spatiotemporal alignment)（詳見本冊第 8 章與 Northoff & Huang，付印中）。
同理適用於世界——大腦自發活動及其時空向度結構也自行與世界調校。最明顯的例子，就是當我們聽到音樂並隨旋律起舞——我們把大腦神經活動的時間向度結構（即其頻率和同步化）跟音樂與世界的時間向度結構調校（詳見第 8 章關於時空調校的討論；Schroeder & Lakatos, 2008; Schroeder et al., 2008）。因此，我們能將此稱為「大腦對世界的時空向度調校」（見第 8 章；Northoff & Huang, 2017）。
最重要的是，實證數據指出：這種「時空向度調校」是意識的關鍵核心（見第 8 章關於時空向度調校章節；Lakatos et al., 2013; Park et al., 2014）。大腦跟身體和世界調校得愈好，我們就愈有可能察覺到身體和世界中的各別內容（見第 7 章與第 8 章）。所以，大腦對身體和世界的時空向度調校，是諸如意識等心靈特質的關鍵。因此，我要論證的是一個意識（與一般心靈特質）的「時空向度模型」（sptiotemporal model，第 7 與 8 章；亦見 Northoff, 2014b, 2017a,b; Huang & Northoff，付印中）。
此一意識時空向度模型，將大腦跟世界的關係（且以身體作為世界一部分）（見第 8 章關於「時空向度調校」章節），亦即世界-腦關係，設想為心靈特質的核心關鍵。大腦及其時空向度特質必定跟世界的時空向度特質有關，才得以有可能出現意識。對照之下，無論何種理由，若大腦及其自發活動一直無法跟世界構成這樣的時空向度關係，意識（與一般心靈特質）就會喪失。舉例來說，在諸如「無反應清醒」（unresponsive wakefulness，即「植物人狀態」）、睡眠和麻醉等意識狀態改變就是如此（見貫穿第 4 至 5 章的討論）。
總而言之，實證數據指出：大腦自發活動顯現出一個「延伸至大腦本身之外的身體和世界」如此縝密複雜的時空向度結構。我也因而要論證：我所謂的世界-腦關係是諸如意識等心靈特質的關鍵核心。
※ 本文為國立臺灣大學出版中心提供之文摘，摘自 (2022). 自發的腦. pp.1-7。
