意识是真实存在的吗，抑或只是幻觉？它以何种方式起源自何处？我们又为什么需要拥有意识？世界各地的科学家们都在对大脑进行研究，试图解开关于意识的诸多谜题。
最近一项刊载于《科学进展》（Science Advances）上的研究表明，对意识至关重要的两个大脑网络间存在明确关联。
在该研究中，来自密歇根大学的团队发现：默认模式网络（DMN）和背侧注意网络（DAT）是反相关的——当一个活跃时，另一个的活动就受抑制。对于无意识状态的人来说，这两个脑网络没有一个是活跃的。
大脑网络之间的切换会不断发生，就算同时使用多个脑网络的时候，情况也如此。例如，我们会同时使用额顶网络（用于较高级别的信息处理）和视觉网络（用于观察）来分析和响应所看到的图像或正在阅读的单词。
而此项新发现的关键意义就在于通过实证确认了DMN和DAT这对无法同时活跃的合作伙伴——当然，神经科学家早就开始怀疑此二者无法同时运转了，不过一直没找到实证。
内外切换
设想一下：
你在一个阳光明媚的下午惬意散步，脑中思索着不久前参加的聚会，聚会上的你跟朋友有一段关于荣格人格理论的深入探讨。这时，轰隆声传来，汽车鸣笛——一个骑着自行车下班的老大爷撞上了汽车，距离你不到十步。看起来没有人受伤，不过你还是急忙冲到他身边询问情况。
从回忆人格理论到关心出事大爷，顷刻之间，你所使用的大脑网络就从DMN切换到了DAT。
当我们专注于自己的内部世界，思考、内省，调用记忆，发挥想象力之时，DMN，也就是默认模式网络，会处于活跃状态；而当我们关注周围环境时，DMN便安静了，背侧注意网络DAT则被激活。
DMN和DAT的相互作用通过允许我们与周围环境进行交互，然后迅速地将这些交互内化——将经历转化为思想和记忆——进而支撑意识的存在。
不过由于二者的反相关，交互与内化又是动态交替无法并立的，所以可以这么说：
人类无法同时做到沉浸于内部世界，又积极与外部联系；但这二者通过DMN和DAT开闭分明的切换来交替实现，帮助我们实现自我与环境的互动，便有了意识。
其实细琢磨一下，这相当符合生活经验。我们确实很难在与街坊邻居谈笑风生的同时，兼顾对自我内心幽微处的探寻。
另外，像赛洛西宾（psilocybin）或D-麦角酸二乙胺（LSD）这样的致幻剂能够抑制DMN而激活DAT，这样往往可以帮助服用者建立与物质世界、其他人或周围环境强烈的联系感。
由于DMN是我们的自我流动和消极思想循环的地方，因此有越来越多的研究选择使用致幻剂来治疗抑郁症、创伤后应激障碍、成瘾和其他神经系统疾病，起效方式就是抑制DMN。
该研究的主要作者黄子瑞说道：“这一发现为理解意识的神经元机制提供了新的科学视角。它或许可以制定脑疾病患者的意识状态指标。”
逐秒拍摄的动态分析
黄等人使用功能性核磁共振成像（fMRI）技术研究了98名参与者的大脑。
fMRI通过检测血流变化来测量大脑活动。在这个过程中，部分参与者清醒，其他一些则轻度镇静或全身麻醉，另外还有一部分存在意识障碍。
研究团队建立了一个机器学习模型，以分析参与者大脑的不同部分会在何时同时被使用。以往研究者在进行分析时都会使用fMRI数据在几分钟内的平均值，但黄等人对大脑活动进行了逐秒拍摄。
麻醉学教授、密歇根大学意识科学研究中心主任安东尼·休德兹（Anthony Hudetz）说道：“大脑每秒都在变化，如果只是计算平均值，我们可能会错过它的实际动态变化，无法看到从思维到想象的全部大脑功能的基础。”
除了DAT和DMN，黄等人还观察了8个主要的大脑网络——从更高级别的大脑信息处理到视觉处理和整个大脑的活动。
他们基于前98名参与者的数据，创建了这些大脑网络活动模式的模型，其中包括哪些网络被同时激活，激活多长时间以及随后又激活了哪些网络。
有了可靠的模型后，黄等人便在另外248名参与者中进一步评估了他们的结果。这些参与者都是有意识的，但其中一些人患有会改变其大脑网络功能的精神疾病。
无意识者的转换频率很低
研究人员发现，大脑会以有规律的模式迅速转换活跃脑网络；这种意识的转换会以结构化的模式随着时间循环进行，其中就包括DMN与DAT之间的频繁转换。
不过对于失去意识的患者（无论是服用了镇静剂还是患有脑部疾病），此类转换的频率要低得多。
这很关键：尽管失去意识患者的大脑网络将因其失去意识方式的不同而以不同方式重组，但他们DMN和DAT的各自孤立状态是差不多的。
关闭有意识者的DMN部分（致幻剂就会带来这种情况）会导致这个人无法进行深度的自我反思；关闭DAT则可能使他无法感知并响应周围环境。正是有这两个网络间的切换，我们才能够有意识地与他人互动。
黄希望接下来可以确定大脑调节这些活跃脑区转换的动态过程：“这些大脑变化的结构化模式对于意识很重要。”
科学家们对大脑的学习、探测、成像和分析已有数十年积累。基于此，我们或许能在几十年后破解意识的密码。但毕竟大脑作为意识的基础，作为人类所有思想、记忆、情感和感觉的基础，内部原理应该会极其复杂。
资料来源：
Scientists Just Proved These Two Brain Networks Are Key to Consciousness
