隨著科技進步，人類既可以到浩瀚的太空旅行，又可以在基本粒子的尺度下理解微觀世界，甚至可以根除多種致命的疾病，但是，經過幾個世紀的努力，卻一直都無法深入理解意識與腦神經網絡的關係，這是現代神經科學中最重要的未解問題之一。

腦神經網絡藝術想象圖

研究意識的困難之處在於，有一些意識不僅很難被檢測出來，就連本人都難以感知。此外，不同的人對同一件事物的體驗未必相似，在向研究人員描述體驗的過程中，又會產生一些信息的損失，導致研究人員無法判斷不同的人對同一事物的體驗是否相似。

更極端也是更緊迫的一類研究對象，是受到腦損傷的患者，他們當中的一部分是真的失去意識，而另一部分還有感知能力，只是無法對外界刺激做出行為反應。如果能通過大腦成像技術，瞭解患者屬於哪種情況，將十分有利於醫生決策治療方案。

近日，學術期刊《科學進展》（Science Advances）上發表了一篇研究論文，從大腦的神經網絡層面揭示了人類意識的奧秘。

研究人員採用功能性磁共振成像技術（functional magnetic resonance imaging，fMRI），測量大腦各區域的活動，以及各區域與其他區域之間“溝通”的方式。它的原理是，當大腦某一部分區域活躍的時候，會消耗更多的氧氣，因而需要更高的供血量。通過精確檢測大腦各個區域供血量的變化，可以推測掌管意識的區域，如大腦中前額葉皮質（prefrontal cortex）或前葉（precuneus）等，是否對外界刺激有反應。

功能性磁共振成像設備

研究人員研究了112名不同程度腦損傷的患者和47名健康志願者，發現兩種主要的跨區域交流模式，一種模式簡單地反映了大腦部分區域的物理連接，主要出現在無意識的患者身上，另一種則反映了非常複雜的全腦動態交互作用，涉及了42個大腦區域，這些區域又分屬於6個對認知有重要作用的腦神經網絡，這種模式主要出現在有清醒意識的健康志願者身上。