大家好，这里是最佳拍档，我是大飞。先请你想象一张图：一个白色的花瓶，或者说两张相对着的黑色侧脸。这就是经典的鲁宾花瓶（Rubin's vase）视错觉。盯着它看，你看到的画面会一会儿是花瓶，一会儿是人脸，来回切换。关键在于图像本身从头到尾没有变过，变的是你的感知。那么问题就来了：大脑究竟是在哪里、又是如何替我们完成这种选择的呢？

究竟哪一部分神经活动对应着我们真正“意识到”的东西呢？这个问题在神经科学里有个专门的名字，叫意识的神经相关物。上世纪90年代，DNA双螺旋结构的发现者之一、诺贝尔奖得主弗朗西斯·克里克（Francis Crick）晚年转向意识研究，推动整个领域去寻找与意识体验直接对应的神经活动。

此后三十多年，研究者最常用的一个工具叫双眼竞争（binocular rivalry）。给你的左眼和右眼分别看两幅不同的图，比如一边是一张脸，另一边是一个物体。你不会看到两幅图叠在一起，而是交替地看到其中一幅。物理输入是恒定的，意识感知却在变，这样就能把“意识的信号”从纯粹处理输入的信号里分离出来。

围绕这个信号到底藏在大脑哪个位置，学界分成了两大阵营。一方叫全局神经工作空间理论（global neuronal workspace theory），认为意识依赖以前额叶为核心的广播网络。感觉信息只有被“点燃”并广播到全脑，供各个系统调用，才算进入意识；而没被广播的信息就会永远停留在无意识的后台。

另一方是整合信息论（integrated information theory），认为大脑后部的感觉皮层本身就足够了。意识就是后部皮层内部高度整合的连接结构本身，跟前额叶的广播没什么关系。这两派各有各的证据，争了很多年谁也说服不了谁。这里还有个学术界心照不宣的问题：一个理论能不能找到支持证据，往往高度取决于你用什么样的实验方法。

大家都倾向于设计对自己理论有利的实验，确认偏误在所难免。后来两派做了一件在科学界挺罕见的事：他们坐下来共同设计了一项大规模对抗性实验。由一个中立的联盟牵头，理论阵营的人和实验团队一起，事先把各自理论的预测、分歧点在哪里、出现什么样的结果算自己失败，全都公开写明、提前注册好。这样谁也没法事后找补了。

2025年，这场对决的结论发表在《自然》杂志上。256名受试者参与实验，同时动用了功能磁共振、脑磁图和颅内脑电三种记录手段。让他们观看不同呈现时长的视觉刺激，结果呢，有点尴尬：后部皮层并没有出现整合信息论预期的持续同步活动。这直接动摇了“网络连接结构决定意识”的主张。

而前额叶这边，刺激消失时也没有出现理论预期的“点火”信号，对某些意识维度的表征也很有限，只能解码部分意识内容。结果就是两边各自的核心预测都缺乏充分的支持。意识研究就这样卡在了“位置”这个问题上，而就在2026年10月16日，加州大学伯克利分校（UC Berkeley）的神经科学家曹颖（Doris Tsao）团队在bioRxiv上发布了一篇论文。

他们换了一个维度来回答这个问题：不是空间，而是时间。他们在猕猴实验中发现，即便画面不变、猴子的主观感知也不变，大脑中同一群神经元也会以每秒约15次的速度在“有意识”和“无意识”这两种表征之间来回切换。换句话说，研究者苦寻多年的那个纯粹的意识信号并不藏在某个脑区里，而是藏在时间轴上，藏在一半的时间片段里。

曹颖本人随后在社交平台X上连发了十几条帖子介绍这项工作，开篇第一句就说：这是一个完全出乎意料的发现。它颠覆了数十年来我们对意识生物学基础的认识，并且让我们离“产生意识体验的配方”更近了一大步。论文的第一作者亚尼斯·黑塞（Janis Hesse）也发帖说，这是他职业生涯迄今最重要的发现。

你的大脑每秒大约15次在意识模式和无意识模式之间切换，意识可能并不取决于神经活动发生在大脑的何处，而取决于何时。说到曹颖，关注脑科学的观众应该不陌生：她本科在加州理工学院读生物与数学，2002年拿到哈佛大学的神经科学博士学位。她最著名的工作是发现了猕猴大脑中的面孔斑块系统。

在猕猴的下颞叶皮层里，存在多个专门加工面孔的小区域，彼此连接、层层分工。早期的斑块看面孔还分视角，越往后走，表征就越不挑角度。更厉害的是，她和合作者破解了面孔的神经编码：面孔在神经元眼里是几十维特征空间里的一个点。有的细胞专门管两眼间距，有的专门管有没有头发。

2017年，她的团队只分析了大约200个神经元的放电就能把猴子正在看的那张脸相当准确地重建出来。2024年，她和麻省理工学院的南希·坎维舍（Nancy Kanwisher）、洛克菲勒大学的温里希·弗莱瓦尔德（Winrich Freiwald）一起获得了卡弗里神经科学奖（Kavli Prize in Neuroscience）。

获奖理由正是：“在人类与非人灵长类新皮层中，发现了高度定位化、专门化的面孔表征系统。”坎维舍是1997年用脑成像定位人类梭状回面孔区（fusiform face area）的那位先驱；弗莱瓦尔德和曹颖则受她启发，在猕猴脑中找到了对应的斑块系统。可以说，正是这套看得懂神经元在说什么的本事为今天这项意识研究铺平了道路。

近几年，曹颖逐渐把重心转向意识问题，目前她在非营利研究机构阿斯特拉研究所（Astera Institute）担任神经科学项目的首席科学家，目标就是搞清楚大脑产生意识体验、认知和智能行为的具体机制。这项新发现的伏笔其实早在2020年就埋下了，当时曹颖和还在加州理工学院读博士的黑塞合作在eLife上发表了一项研究。

过去的双眼竞争实验都要训练猴子按杠杆来报告“你现在看到了哪幅图”，但是这就带来一个干扰：你测到的神经活动到底是反映的是“看见”本身，还是反映的是“报告”这个动作？要知道，报告牵涉到内省、决策、运动计划一大堆过程。有研究者用脑成像对比过，发现一旦不要求受试者主动报告，很多高级脑区里跟着感知切换的活动就消失了。

这就让人怀疑过去测到的所谓意识信号有多少其实只是报告信号。之前也有人尝试过不靠报告的测法，比如利用瞳孔大小会跟着主导图像的亮度变化，或者利用眼球会反射性地追随主导光栅的运动方向。但是瞳孔会同时被觉醒、惊讶、注意力这些因素干扰，而那种眼动反射连被麻醉的猴子身上都还在，很难说它跟意识还有多大关系。

曹颖和黑塞想了个更干净的办法叫无报告范式：他们在两幅图各自的那只眼睛里都放了一个会跳位置的注视点，猴子只要跟着自己看到的那只眼睛里的注视点走就行了。猴子觉得哪幅图显眼，眼睛自然就去追哪个点。这样一来，不用教它任何报告动作，光看眼动就能推断它此刻意识到的是哪幅图。

这个办法先在人类受试者身上验证过，推断准确率平均能到93%。两只实验猴子从来没有被训练过报告感知，只花了一两天就学会了这个盯点任务。结果他们发现下颞叶面孔斑块的细胞确实会跟着意识感知变化：在ML斑块有57%的细胞、在AM斑块有73%的细胞编码了意识感知，根本不需要报告。

这说明下颞叶皮层里确实存在真正的意识神经相关物，但是在同一次试验里他们既能解码出猴子意识到的那幅图也能解码出被抑制的那幅图，那个纯粹的、只属于意识的信号还是没找到。这就留下了一个困扰了两人将近十年的悖论：教科书里的经典叙事是大脑前部存在一块区域里面有纯粹的意识表征，可他们实际记录到的信号跟意识的关联在每个脑区都显得很弱。

打从上世纪90年代起，凡是记录双眼竞争中神经元的实验都会反复碰到同一个现象。1997年那项经典研究说，90%的下颞叶细胞会被意识感知调制。但是很少有人注意到一个细节：这些细胞在竞争条件下的反应调制明显比两幅图单独的物理呈现和来回切换时要小。这个“变小”到底是猴子报告错了，还是单细胞在单次试验里同时掺和了两种表征呢？

靠多次试验取平均的老办法根本分不清这两种可能。曹颖后来在帖子里感叹，他们被自己的预期困住了。那这个新研究是怎么破局的呢？方法上用了一个经典范式叫双眼闪光抑制（binocular flash suppression）：先只给一只眼睛看一幅图，看一会儿之后突然往另一只眼睛里呈现第二幅图。

新出现的这幅图几乎总会立刻“抢占”意识，原来那幅图虽然还好好地显示在屏幕上却从你的感知里“消失”了。这个范式的好处是研究者能完全控制哪幅图被意识到、哪幅图被压制。团队让两只恒河猴观看成千上万对这样的刺激，同时把神经像素探针（Neuropixels）插进它们的两个下颞叶面孔斑块和两个前额叶皮层区域。

前额叶负责决策和计划这类高级认知功能，正是“前额叶阵营”认定的意识大本营。这种探针一次能同时捕捉数百个神经元的放电，整项研究累计记录了数千个神经元。这样研究者就能在单次试验内部以毫秒级精度追踪整个神经元群体，这一刻到底在表征什么。

接下来是这项研究最核心的发现：我稍微讲细一点。按照传统分析方法，把一段时间内的神经活动平均起来看下颞叶神经元对意识感知的区分强度依然只有图像单独物理呈现时的大约四分之一，还是那个熟悉的弱信号。但是这次团队换了个切法：把每次试验切成10毫秒一小段，逐段判断此刻的群体活动模式更接近“看到面孔A”还是“看到面孔B”的模板。

结果出乎所有人预料：在画面稳定、感知也稳定的那段时间里，神经元群体并不是一直表征着你看到的那张脸。而是每隔约60毫秒就在“表征看见的脸”和“表征没看见的脸”之间来回切换一次。研究团队把这两类时间片段分别命名为“意识微时段”和“抑制微时段”，然后按状态拆开重新计算。

在意识微时段里，神经元对感知的区分强度几乎恢复到了图像单独呈现时的水平；而抑制微时段则正好反过来，群体活动清晰地表征着那幅没被看见的脸。也就是说过去三十多年大家测到的那个“弱信号”，根本不是因为信号本身弱，而是两段方向相反的强信号在时间平均里互相抵消了。

更关键的还在后面：研究团队并没有找到两群分工明确的细胞，一群专管意识、一群专管无意识。同一个面孔细胞会每隔60毫秒左右协同地切换自己的调谐偏好，也就是说这一刻按第一张脸的特征放电，下一刻又按第二张脸的特征放电。同一群神经元在不同时刻分别代表着你意识到的东西和你没意识到的东西。

曹颖在帖子里描述她看到结果那一刻的反应：当黑塞把按状态重建出来的图像拿给她看时，用意识微时段的神经活动重建出的正是猴子看见的那张脸；而用抑制微时段的活动重建出的正是它没看见的那张脸。两张都相当准确，她说自己高兴得跳了起来，困扰近十年的谜题终于有了答案。

他们终于在双眼竞争这种任务里找到了与意识感知一样清晰的、纯粹的意识信号。为了排除这是某种统计伪影，团队还做了对照检验消除伪影后结论依然成立。而且不只是下颞叶前额叶皮层里记录到的结果定性上是一样的。为什么说这个发现很重要呢？因为它直接动摇了前面说的那场两派之争的共同前提。

不管是前额叶阵营还是后部皮层阵营，双方都默认意识信号会稳定地待在某个脑区里争的只是“哪个区”。可曹颖团队在前额叶和下颞叶同时做了记录，发现哪一处都没有稳定存在的意识信号。神经元始终在两张脸之间轮流切换，也就是说意识感知并不居住在大脑的某个特定位置而是居住在一个特定的时间相位里。

过去实验大多把长时间的活动做平均，人脑成像的时间精度又比较粗根本测不出每60毫秒一次的快速切换。信号自然就显得又弱又散，空间地图上找不到的东西原来写在时间轴上。当然新答案也带来了新的问题：既然同一群神经元轮流表征两张脸，大脑凭什么决定我们该感知到哪一张呢？

按常理推测被感知到的那张脸应该会让神经元放电更猛吧。数据偏偏显示不是：在没有感知的那一半时间里整体放电反而还略强一点。两种状态真正的区别在于神经元对面孔特征变化的敏感度：意识微时段里神经元的调谐反应更敏锐、更放大；进入抑制微时段同一批神经元的反应就平缓一些。

至于到底是谁在掌控这种每60毫秒一次的切换目前还不清楚，作者推测可能来自视觉皮层内部神经元之间的相互作用也可能来自顶叶、丘脑等其他脑区的调控。研究里还有一组数据特别能体现意识机制的复杂性：团队同时记录了两个下颞叶面孔斑块，发现它们的切换节奏像是各自在打各自的拍子。

两个斑块之间的关联很微弱，可我们任何时刻明明只会看到一幅图。如果各个脑区各切各的这种统一的感知又是怎么拼出来的呢？这目前依旧是个谜。对曹颖本人来说整项工作里最让她兴奋的不是意识的那一半而是无意识的那一半。被抑制的时间里大脑仍然保存着完整、清晰的面孔信息，丰富到可以直接把那张脸重建出来。

这跟心理学里的一些经典发现刚好呼应上了：一张恐惧的面孔在屏幕上一闪而过，受试者毫无察觉可大脑里处理情绪的杏仁核已经有了反应。人没有意识到自己看过的东西但是依然会影响判断、注意和情绪。如果大脑始终保存着这些“未见之物”的完整内容，它们能悄悄左右行为也就不奇怪了。

那大脑为什么要花力气保留一个你并没有真正“看见”的画面呢？作者给出的推测是：在没看见的那段时间里大脑可能是在后台默默检验对眼前世界的其他解读，同时不干扰你当下的行为。在看见的那段时间里承载的是大脑当前采纳的解读交给负责言语、反思和行动的脑区去使用。

让同一群神经元分时段处理不同信息，这种“时间复用”的机制在大脑里其实并不少见。曹颖实验室2024年发表在《自然》上的另一项研究就发现：下颞叶的同一群神经元会在不同时刻分别处理你眼前看到的面孔和你对熟悉面孔的记忆。看到陌生面孔时按一套编码轴放电，过了较长的潜伏期之后编码轴会旋转一个角度切换到代表“熟悉”的那套编码上。

感知和记忆也是靠时间错开共存的，因此意识与无意识的轮替很可能只是大脑这套通用策略的又一种用法。最后该泼的冷水还是要泼：这项工作目前还处在预印本阶段，没有经过同行评议。数据来自两只猕猴结论能不能推广到人、推广到更广泛的刺激和场景还需要更多的实验检验。

团队已经表示论文正式发表时会公开原始数据和分析代码供其他实验室复核。曹颖自己也专门发了一条澄清帖提醒大家不要过度解读，比如他们并没有证明“意识只有一个帧率”，这个流传很广的说法是对结果的误读。更要紧的是目前的结果展示的是相关性：意识状态和这种快速切换相伴出现，但要证明两者之间存在因果必须做主动干预。

比如人为打乱这种切换看感知会不会跟着变，曹颖在阿斯特拉研究所的研究计划里就包括对神经回路开展大规模操控这正是冲着因果问题去的。回头看这三十多年，意识研究一直试图在大脑的地图上寻找答案：前额叶还是后部皮层两派争得难解难分。一场精心设计的对抗性实验下来谁也没能完全证明自己，而这项工作提示我们也许问题本身就问错了方向。

答案不一定写在哪块脑区上，也可能写在时间轴上。曹颖说找到一个丰富表征着“你没有意识到的东西”的信号，让“神经活动究竟如何进入意识”这个老大难问题第一次有了可以着手的地方。接下来的问题是：同一群神经元每60毫秒就在两张脸之间来回切换一次，那到底是什么在决定我们此刻究竟感知到哪一张呢？

欢迎大家在评论区发表自己的想法。感谢收看，我们下期再见。