最新研究：人的意識是由大腦神經元的電磁場所產生的

什麼是意識？意識是人對環境及自我的認知能力以及認知的清晰程度，意識是您體驗的一切，意識包含了存在併成為人類的一切，每個人都可以證明它的存在，但卻很難科學描述或量化它，這一直是科學的重大奧秘之一。

發表在著名的《意識神經科學》雜誌上的一篇最新研究成果論文，題為：“大腦電磁場中的整合資訊：意識的電磁資訊場理論”，該研究發現指出，人類意識是由大腦的稱為電磁資訊場（cemi）的“能量場”產生的，該能量場來自於人的大腦器官神經元的電訊號。

在介紹這篇論文的研究成果之前，我們先簡單介紹一下該研究論文作者：約翰喬·麥克法登（Johnjoe McFadden），著名的英國薩里大學分子生物學教授，以腦疾病的診斷、量子生物學、系統生物學的研究而聞名於世，發表了100多篇論文，著有十幾本書，包括廣為流行的《邊緣生命：量子生物學的來臨》、《量子進化》、《人性：事實與虛構》等著作。

《量子進化》一書探討了量子力學在生命、進化和意識中的作用，該書被評價為提供了超越新達爾文主義框架的另一種進化機制。《人性：事實與虛構》一書探討科學和文學對人性的見解。和著名量子理論物理學家、吉姆·哈利利（Jim Al-Khalili）合著的《邊緣生命：量子生物學的來臨》一書探討了量子生物學，尤其是在光合作用、酶催化、禽類導航、嗅覺、突變和神經生物學，該書的中文譯本書名為：《解開生命之謎：運用量子生物學，揭開生命起源與真相的前衛科學》。

麥克法登在研究論文中指出，神經元的電磁訊號是意識的關鍵，眾所周知，這些訊號會在器官周圍產生電場，這就是創造我們的思想和“自由意志”的能力的基本原因，大腦神經元產生的電磁場是人類所具有的這種獨特的特徵。

他說，幾千年來，哲學家、神學家、神秘主義者、和普通百姓，都一直在思考大腦如何意識到的並設法認知這一謎團。“我相信這個謎團現在已經解決，意識是神經插入大腦自生電磁場以驅動我們所謂的“自由意志”和我們的自願行動的經驗。”

大腦的大部分功能仍然是個謎，但是科學家們確實知道，資訊透過微小的電訊號透過稱為神經元的特殊細胞傳遞，結果，大腦產生了一個小的電磁場，這也是公認的事實。

他在文章中解釋說，這樣的電磁場是由構成一個人的資訊所創造的，是每個思想、運動和過程的副產品。因此，他認為，這是構成意識、驅動自由意志和所有自願行為的核心。

該研究論文是如何具體地論證與描述的呢？下面我們作個簡要的介紹。意識的一個關鍵方面是，它表示繫結或整合的資訊，這促使人們越來越堅信：意識的物理基礎必須能夠在大腦中編碼整合的資訊。

研究指出，所謂“整合資訊”的幾乎所有示例，包括神經元資訊處理和常規計算，都只是在時間上整合，即輸出與多個輸入相關聯：資訊整合是在時間而非空間上實現的。因此只有能量場才能在太空中整合資訊。

如圖所示（a）說明“與”門邏輯閘的單個位輸出如何將在其兩個輸入中編碼的兩位資訊進行累積，以輸出代表門輸入的累積的單個位。實際上，在時間t2處輸出位的狀態取決於時間t1處的兩個輸入位的意義上，累積是因果關係的。（b）說明動態電磁場資訊如何整合資訊並充當邏輯閘。所示的“與”門有兩個輸入和一個輸出，在時間t1處每個都編碼為零或1。輸入是充當電磁場發射器的偶極子，它們在兩種狀態（激發（對應於輸入= 1的振盪）或非激發（不振盪，輸入= 0的狀態）之間振盪。然後，輸出是執行“與”規則以輸出訊號的電磁場接收器。

如圖所示（a）由神經纖維束連線的大腦兩個半球的示意圖（雙頭箭頭）。每個半球都有自己的神經元/突觸連線，用直線表示，而空心圓箭頭表示遞迴的神經元通路，其同步觸發網路產生有意識的電磁場擾動，由彎曲箭頭表示。透過集合相鄰的神經元進行振盪，同步激發神經元網路的波（從而產生有意識的思想）可以在大腦中傳播很長一段距離，例如，從右半球，透過胼胝體（Corpus callosum）到左側的語音中心半球。這使得起源於右半球的意識思想可以透過語音與外界進行交流。相反，電磁場擾動是高度區域性的，因此除非透過形成遞迴網路的同步神經元的中繼加以加強，否則電磁場擾動無法長距離傳輸。（b）切斷胼胝體會阻止意識思想從右半球向左半球傳播，因為它們不再能夠透過神經元振盪的迴圈網路神經介質傳播。

如圖所示波粒綜合資訊。粒子（黑圈）的波行為被限制在它們的德布羅意波長內，對應於大質量粒子（如質子、原子和分子，底行），較小質量粒子（如電子，中排）和無質量粒子（例如光子，上排）。灰色陰影表示疊加的粒子資訊的區域，在該區域中資訊被認為是物理整合的。

論文描述了有意識的電磁資訊（cemi）場論，該理論提出了意識在物理上是整合的，並且在因果上是活躍的，是在大腦的全域性電磁場中編碼的資訊，證明意識是在大腦的電磁領域內在空間而不是時間中實現演算法，描述了電磁資訊場論如何解釋大多數觀察到的意識特徵，並描述了最近對該理論的實驗性支援。

論文還描述了該理論的一些未經檢驗的預測，討論了其對人工意識設計的影響。電磁資訊場論提出了一種科學的二元論，它起源於物質與能量之間的差異，而不是物質與精神之間的差異。

參考：Johnjoe McFadden。 Integrating information in the brain’s EM field： the cemi field theory of consciousness， Neuroscience of Consciousness。 https：//doi。org/10。1093/nc/niaa016