当涉及到人类大脑时，即使是最简单的行为也可能违反直觉且出乎意料地复杂。例如，试着伸展你的手臂。肢体中的神经会将信号发送回大脑，但你伸展手臂的主观体验并非源于这些信号。你觉得是你主动让手臂运动的感觉，以及你意识到自己确实移动了手臂，这都是大脑后部一个称为顶叶后皮层的区域的结果。在你移动一根肌肉纤维之前，这个区域就已经产生了运动意图，并预测了运动的感受。Michel Desmurget 和一支法国神经科学家团队通过用电极刺激七名接受局部麻醉脑部手术的患者的大脑，得出了这个结论。当 Desmurget 刺激顶叶皮层时，患者会产生强烈的移动手臂、手、脚或嘴唇的欲望，尽管他们实际上并没有移动。更强的电流会产生更强的幻觉，让患者相信他们真的移动了，尽管他们肌肉中的电活动记录显示并非如此。但当 Desmurget 刺激另一个区域——前运动皮层时，他发现了相反的效果。患者在不知情的情况下移动了他们的手、手臂或嘴巴。其中一人弯曲了他的左手腕、手指和肘部，并旋转了他的前臂，但他对此完全不知情。当他的外科医生问他是否有任何感觉时，他说没有。更高的电流会引起更强的运动，但患者仍然对此浑然不知，他们的四肢和嘴唇正在活动。这些对比鲜明的反应告诉我们两件重要的事情。首先，它们表明我们的自由意志感（至少部分）源于顶叶皮层。正是这些神经元的活动创造了我们自主发起行动的感觉。其次，它们表明运动的感觉在很大程度上并不取决于实际的运动——它取决于在行动本身开始很久之前，在顶叶皮层中进行的计算。
Desmurget 研究中的七名患者是脑癌患者，正在接受肿瘤切除手术。他们都同意在手术过程中对他们的大脑进行刺激，这通常是在手术前进行的，以检查一切是否正常，并尽量减少术后出现严重并发症的风险。通过这种方式用电极刺激大脑，可以解决在实验室环境中研究“自由意志”概念的一个主要问题。它允许 Desmurget 等科学家精确控制他们的实验，输入精确的刺激并观察结果。唯一的替代方法是给志愿者提供任务大纲，让他们选择做什么动作、何时做，或者是否要做。另一位神经科学家 Patrick Haggard 将这些实验描述为“不满意，甚至自相矛盾”，相当于指示人们“现在就拥有自由意志！”电极有助于绕过这个问题，这也不是科学家第一次用它们来研究运动的主观方面。1991年，Itzhak Fried
会产生强烈的运动冲动。但与 Desmurget 患者所体验到的欲望不同，这些冲动感觉强烈且不可抗拒，似乎超出了患者自身的意愿。通过对 SMA 施加足够的电流，Fried 可以触发实际的运动。另一方面，Desmurget 只能通过聚焦顶叶皮层来产生运动的幻觉。他的患者对他们体验的描述清楚地表明，他们感觉到的是一种内在的运动意图，而不是被外部力量强迫。在研究人员没有任何提示的情况下，他们都用“意志”、“欲望”或“想要”等词语来描述他们的感受。其中一名患者说，在低强度电流冲击后，“我感到想舔我的嘴唇”。随着刺激的增加，他说，“我动了嘴。我说话了。我说了什么？”这些结果与先前的研究结果非常吻合。对猴子的研究表明，顶叶后皮层包含一种“意图地图”，其中不同区域专门用于规划不同组别的运动——看、抓握、伸手等等。而在人类中，顶叶皮层受损的人
无法意识到他们移动的意图。他们可以知道自己何时开始移动，但不知道何时真正决定这样做。对于 Haggard 来说，SMA 和顶叶皮层是同一枚硬币的两个面。我们所有的自主行为，从踢球到开门，最终都会经过初级运动皮层，这是将电信号转化为肌肉行为的最终准备区域。该区域接收来自另外两个区域的输入——前运动皮层，它控制对外界事物做出反应的运动；以及 SMA，它参与我们自主发起的动作。SMA 准备我们执行动作的指令。但它也与顶叶皮层进行通信，顶叶皮层预测执行这些动作的感受，并创造了我们对自己动作的所有权感。像笛卡尔这样的二元论哲学家认为，心智和意识存在于物质世界之外，通过与大脑的物质相结合来产生我们的行为。这个想法已经司空见惯，但像这项研究这样的神经科学研究对此提出了挑战，这些研究表明，有意识的运动意图源于神经元中的电活动，这些神经元是极其真实的有形物体。
参考文献：Desmurget, M., Reilly, K., Richard, N., Szathmari, A., Mottolese, C., & Sirigu, A. (2009). Movement Intention After Parietal Cortex Stimulation in Humans Science, 324 (5928), 811-813 DOI: 10.1126/science.1169896
Haggard, P. (2009). The Sources of Human Volition Science, 324 (5928), 731-733 DOI: 10.1126/science.1173827
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