清醒：運動的準備狀態

意識清醒狀態和網狀活化系統的伽瑪波振盪

大腦為了身體的運動將各種感覺訊息提供給內在狀態的意識，意識又將這些訊息整合（binding）在一起，創造出所謂單一環境的影像。換句話說，意識是大腦將各種感覺訊息進行時空映射，再賦予一致性和統一性的存在。而在前文中，我們也已經了解到這種整合就是意識的核心功能。意識不僅整合有關外在環境的訊息，也整合各種身體動作的感覺訊息和與肌肉相關的運動訊息，以便做出基於意圖的動作。57

里納斯尤其關注丘腦皮質系統（thalamocortical system）的40赫茲頻率振盪。意識的這種整合功能主要是透過以丘腦皮質為中心的40赫茲伽瑪波（γ波）來完成。人類的意識是以中樞神經系統的特定振盪為基礎，當從腦幹經由邊緣系統延伸到大腦皮質的網狀活化系統（Reticular activating system，RAS）以伽瑪波振盪時，我們的意識就會開始運作。網狀活化系統是連接後腦、中腦、前腦的神經網路，在維持大腦清醒狀態方面扮演非常重要的角色。

根據里納斯的說法，哺乳動物中樞神經系統的部分神經細胞具有自動進行有節奏的電子振盪特性。神經細胞會透過突觸連結網路來製造振盪網路，在這個振盪網路中，神經細胞也充當起搏器（pacemaker），製造特定節奏的振盪，並對特定振盪做出反應。這種振盪和共鳴與各種功能連結在一起，不僅會決定某些特定狀態（睡眠、清醒或對特定事物集中注意力），也負責調節運動，同時也與強化常用神經網路的神經可塑性有關。特別是在丘腦和大腦皮質間的迴路中發生的振盪紊亂，被認為可能與精神疾病有關。從這個觀點來看，大腦的功能與其說取決於哪些區域的活化或哪些部位的連結方式，不如說更取決於這些部位之間以哪種頻率相互振盪。即使大腦被活化的部位相同，大腦也會按照這些部位振盪頻率的變化而發揮不同的功能。

人腦不僅會對外在刺激做出被動反應，還具有透過各種方法主動反應的能力，能夠創造出對外在環境進行主觀解釋的內在思路，而這種能力源於中樞神經系統可以自發性製造特定頻率的振盪。意識的形成不是為了要對外界提供的感覺訊息作出反應，而是一個由內在模型創建的自我完備系統。

傳統對意識的觀點，是將意識的本質當成處理來自外界各種感覺訊息的被動裝置。里納斯嚴厲批評這種傳統觀點，他主張意識從根本上來說是一個「閉環」（closed-loop），它可以在沒有外在刺激的情況下於內部建立各式各樣的功能，甚至具有進行時空映射的能力。而大腦，按照弗里斯頓的說法，是主動推理的器官；按照玻姆的說法，則是形成生成秩序的器官。

從馬可夫覆蓋模型的角度來看，意識清醒是指我們的大腦正在積極將內在模型投射到外在世界的意思，此時以丘腦為中心的網狀活化系統正以40赫茲的頻率振盪。即使在睡覺時，人類的大腦也能以40赫茲的頻率振盪，這就是做夢的狀態。根據里納斯的說法，無論是清醒狀態或做夢狀態，都同樣是「意識清醒狀態」。因此，從大腦運作方式的角度來看，夢境和現實是相同的狀態。而從意識的角度來看，人類一直在對所經歷的環境進行推理，因此不僅在清醒時，就算在做夢時也會有實際身歷其境的感受。

即使在夢中，自我意識的運作和主動推理的過程還是會如同清醒時一樣進行。唯一的差別就是，做夢時來自身體的各種感覺訊息會被隔絕，也就無法正常修正預測誤差。在沒有進入深眠的狀態下，周圍的聲音或部分身體的感覺會上傳到意識去，而這時，雖然意識也在進行積極的主動推理，但由於預測誤差無法正常修正，所以只能任由意識隨心所欲詮釋，譬如把裹著腿的棉被解釋成怪物扯著自己的腿，或者把路過的汽車聲響解釋為怪物的嚎叫等等。做夢時和清醒時的意識狀態本質上是相同的，這也表示我們的生活本身就像一場夢，腦科學就是這麼告訴我們的。或者說，究竟是莊周夢蝶，還是蝶夢莊周，誰也不知道。

我們的大腦會經歷三種狀態，即神志清明的清醒（wakefulness）狀態、深層的睡眠狀態（顯示δ波等慢腦波的深眠）和做夢狀態（快速動眼期）。這三種狀態是由網狀活化系統決定的。大多數麻醉劑會抑制網狀活化系統，使受試者很快陷入昏睡狀態。由腦幹等大腦底部，經由丘腦往大腦皮質方向延伸的上行網狀活化系統，透過活化整個大腦皮質，讓受試者從睡夢中醒來。此時，主要運作的神經迴路是對腎上腺素或多巴胺做出反應的神經網路，而網狀活化系統則顯示出40赫茲左右的伽瑪波振盪。

已經有很多關於上行網狀活化系統透過伽瑪波振盪的「同步化」（synchronization）造成意識清醒的討論，但實際對大腦直接施加40赫茲電刺激讓受試者從麻醉狀態中醒來的第一次實驗結果，正好在我寫這本書的這一部分時出來了。利用電極以40赫茲頻率刺激被麻醉獼猴的中央外側丘腦（central lateral thalamus）部位時，獼猴立即恢復意識醒過來。中央外側（CL）丘腦就像一種類似通道的地方，負責接收網狀活化系統從腦幹上傳的訊息後，再傳遞到大腦皮質，而人類的丘腦也發揮著類似的功能。當實驗人員刺激麻醉狀態中的獼猴中央外側丘腦，製造類似網狀活化系統被活化的狀態時，令人驚訝的是，獼猴馬上就恢復意識醒了過來。但是當刺激停止時，獼猴又隨即失去意識。這個實驗結果明確顯示出，丘腦中伽瑪波振盪的同步化在維持意識清醒狀態上發揮著關鍵性的作用。

丘腦位於大腦中央最裡面，來自視覺、聽覺及身體的各種感覺訊息在這裡匯集，然後才傳遞到大腦皮質。意識主要是大腦皮質的作用，因此我們意識認知到的大部分感覺訊息都是透過丘腦傳遞。例如，當我們看到某個物體時，視網膜的視覺細胞辨識到的視覺訊息會先傳遞給枕葉的視覺皮層，經過處理後再通過丘腦傳遞到意識，這時我們才看得到這個物體。透過這些不同層級，視覺訊息經由大腦內在模型的主動推理過程，最終傳遞至意識。總而言之，丘腦可視為中繼站，負責將嗅覺以外的幾乎所有感覺訊息送往意識。

另外，PTSD或焦慮症患者會出現網狀活化系統過度活躍的傾向，當他們突然受到驚嚇或過度緊張的清醒狀態造成持續性刺激時，就會發生這種情況。正常運作的網狀活化系統也具有快速對重複刺激產生「習慣化」的功能，當侵入性噪音或強烈氣味長期持續的情況下，網狀活化系統會迅速使大腦習慣於透過降低意識對噪音或氣味的反應來適應這種情況。然而，PTSD或焦慮症的患者大腦中，這種習慣化功能顯著降低，以至於大腦會一直保持過度清醒狀態，造成睡眠狀態的調節功能受損，導致深層睡眠（慢腦波睡眠）減少，還會增加快速動眼睡眠狀態，使病患飽受噩夢和失眠之苦。

大多數的精神疾病都伴隨著睡眠障礙，這也與網狀活化系統的功能有密切的關係。而包含內感受訓練要素的內在溝通冥想，對於網狀活化系統的正常運作有很大幫助。保持舒適而規律的睡眠，是心理肌力強大和身體健康的明確指標。只要睡得好，就能保持頭腦清楚。

伽瑪波振盪對大腦健康的影響

為了證實伽瑪波振盪對改善大腦健康和功能有決定性的幫助，麻省理工學院蔡立慧教授的團隊進行了一連串研究。蔡教授團隊透過光遺傳學（optogenetics）實驗，用光直接刺激基因轉殖鼠的海馬體神經細胞，引起了40赫茲的振盪。而結果顯示，已知與阿茲海默症有密切關係的β澱粉樣蛋白（amyloid-β）顯著減少。這項結果強烈暗示，如果神經細胞保持40赫茲的振盪，將可以預防阿茲海默症（已知阿茲海默症患者大腦中β澱粉樣蛋白的濃度很高，但β澱粉樣蛋白是造成阿茲海默症的原因，還是結果，目前尚不明確。以上僅提供參考）。不僅如此，在比較以40赫茲振盪刺激約一小時的情況和未進行刺激的情況時發現，形成小膠質細胞（microglia）的基因表現顯著提升。58總而言之，大腦變得更加健康。

蔡教授的研究團隊不僅進行了直接用光刺激大腦中的神經細胞，促使細胞活化的光遺傳學實驗，還進一步進行了一項用40赫茲頻率的閃爍光刺激眼睛的非侵入性實驗。結果發現，老鼠的視覺皮質中出現了40赫茲的振盪。在光線照射一小時之後，再過一小時測量視覺皮質中的β澱粉樣蛋白濃度時，發現其濃度下降了高達57.97%。而當照射20赫茲、80赫茲或隨機閃爍的光線時，就不會出現這種效果。

同時，蔡教授團隊也進行了一項實驗，透過聲音刺激在小鼠聽覺皮質和海馬體中引發40赫茲的伽瑪波振盪。一週期間持續接受聲音刺激的小鼠，在空間和認知記憶能力上有了提升，而且β澱粉樣蛋白的濃度下降，近來被視為失智症指標的磷酸化tau蛋白濃度也下降。

不止如此，這個了不起的研究團隊又進行了另一項實驗。同時施加聲音和光的刺激，使聽覺皮層和視覺皮層同時產生40赫茲的振盪。如前所述，大腦的重要功能之一是整合包括視覺和聽覺在內的各種感覺訊息，以形成對環境的一個綜合影像（image）。這種整合（binding）功能是意識作用的核心，主要由前額葉皮質負責。

研究證實，透過光刺激引起視覺皮層的伽瑪波振盪可以改善視覺皮層狀態，透過聲音刺激引起聽覺皮層的伽瑪波振盪可以改善聽覺皮層狀態。那麼，同時施加光和聲音刺激會發生什麼變化呢？令人驚訝的是，就連整合各種刺激的前額葉皮質的核心區域——mPFC也出現了伽瑪波振盪，結果就是使mPFC區域的膠質細胞組織更加活躍，β澱粉樣蛋白濃度降低。這個結果顯示，透過同時刺激視覺和聽覺來引起伽瑪波振盪，不僅可以降低大腦中β澱粉樣蛋白濃度，還可以全面強化以mPFC為中心的前額葉皮質功能。

除了蔡教授的研究團隊之外，全世界還有許多學者都在關注伽瑪波振盪對治療阿茲海默症的影響。另外，在一項大規模研究中，利用大螢幕向高齡受試者放映可以誘導「伽瑪腦波」的影像，結果發現患有阿茲海默症症狀或認知障礙的老年人，其伽瑪腦波明顯低於健康組。這項結果證實，一旦大腦功能惡化，即使施加光刺激也難以誘發伽瑪腦波。這個結果也顯示了透過伽瑪波的誘發程度來診斷阿茲海默症的可能性。

眾所周知，當我們想理解或將注意力集中在某個物體或某種情況時，我們的大腦中就會出現伽瑪波振盪擴散開來的同步現象。透過網狀活化系統，特定的神經細胞會同時受到抑制或活化，這與注意力、工作記憶（working memory）的發揮等各種認知功能也有密切關係。另外，當認知能力下降、患有精神疾病或想打瞌睡時，伽瑪波振盪的同步性就會降低。那麼，我們要怎麼做才能意識清楚地保持清醒，才能在大腦深處引發伽瑪波同步呢？

我們不可能像在小鼠身上進行的實驗一樣，在活人身上直接施加40赫茲的電刺激或光刺激，也不敢想像在一個好端端的人頭上鑽一個洞，把光纖插進他的大腦深處去。

對神經細胞受體進行基因改造，以及直接施加光刺激的光遺傳學實驗，只能在小鼠或猴子等動物身上進行。幸好即使不用這種直接的方法，我們還有另一種方法可以加強人類大腦中伽瑪波振盪和同步化，那就是冥想。

安托萬．盧茨（Antoine Lutz）和他的同事發現，長期修行冥想的人能夠自行在大腦中引發伽瑪波振盪，並且進一步產生向大腦其他部位擴散的同步化現象。在一項針對有15~40年修行經驗，冥想時間達10,000~50,000小時的藏傳佛教修行者的研究中發現，他們大腦中的額葉和顳葉的伽瑪波振盪更加強烈，而且相較於普通人，這種傾向在DMN（預設模式網路）中更為明顯。這也暗示，神經可塑性改變了大腦的基本運作方式，可說是用另一種方式證實了冥想訓練的確與認知能力的提升有著密切的關係。冥想能帶來清楚的意識這件事，並不只是一個隱喻表達或心境的問題，而是明確的神經科學事實。冥想不僅可以提高大腦的認知能力，還有助於改善大腦的整體健康。

大腦之所以透過網狀活化系統的伽瑪波同步化來製造意識的清醒狀態，可以說就是為了運動做好準備。當我們活動身體時，網狀活化系統會積極運作，這是清醒狀態。當一個人能夠執行有意圖的運動時，就是處於「意識清明的清醒狀態」。因此，睡前如果過度運動的話，就有可能干擾深眠，這是因為身體雖然很累，但大腦卻還處於清醒狀態之故。如果藉由馬可夫覆蓋模型來說的話，內在狀態可以生成運動的意圖，感覺狀態可以處理運動的環境訊息，再透過作為運動結果傳遞到內在狀態的反饋訊息，就可以修正預測誤差，這種狀態就是清醒狀態。大腦做好準備隨時可以運動的狀態，就是清醒狀態。我們接下來要探討的本體感覺訓練，可以說是兼具了上述運動元素和冥想元素的「動態冥想」。