"宇宙就像一部展現在我們眼前的偉大的著作。哲學就記載在這上面。但是如果我們不首先學習並掌握書寫它們所用的語言和符號，我們就無法理解它們。"
——伽利略
現在讓我們總瞰一下到目前為止我們所涉及到的領域。本書的主題是"驚人的假說"——即我們每個人的行為都不過是一個擁有大量相互作用的神經元群體活動的體現。克里斯托弗·科赫（Christof Koch）和我認為探索意識問題的最佳途徑是研究視覺覺知，這包括研究人類及其近親，然而，人們觀看事物並不是一件直截了當的事情，它是一個建設性的、複雜的處理過程。心理學研究表明，它具有高度的並行性，又按照一定的順序加工，而"注意"機制則處於這些並行處理的頂端。心理學家們提出過若干種理論試圖來解釋視覺過程的一般規律，但沒有一種更多地涉及腦中神經元的行為。
腦本身是由神經元及大量支持細胞構成的。從分子角度考慮每個神經元都是一個複雜的對象，常具有無規則的、異乎尋常的形狀。神經元是電子信號裝置。它們對輸入的電學和化學信號快速地作出反應，並將它們的高速電化學脈衝沿軸突發送出去，其傳送距離通常比細胞體直徑還要大許多倍。腦中的這些神經元數目巨大，它們有許多不同的類型。這些神經元彼此具有複雜的連接。
與大多數現代計算機不同，腦不是一種通用機。在完全發育好以後，腦的每一部分完成某些不同的專門任務。而另一方面，在幾乎所有的反應中，都有許多部分相互作用。這種一般性觀念得到了人腦研究的支持，這些研究包括對腦損傷者的研究以及使用現代掃描方法從頭顱外進行的對人腦的研究。
視覺系統的不同的皮層區的數目比人們所預料的要多得多。它們按一種近似等級的方式連接而成。在較低級的皮層區，神經元到眼睛的連接最短，它們主要對視野中一小塊區域中的相對簡單的特徵敏感，儘管如此，這些神經無也受該區域所處的視覺環境影響。而較高級皮層區的神經元則對複雜得多的視覺目標（如臉或手）有反應，對該物體在視野中的位置並不敏感。（目前看來）似乎並不存在單獨的皮層區域與視覺覺知全部內容相對應。
為了理解腦如何工作，我們必須發展出描述神經元集團間如何相互作用的理論模型。目前這些模型對神經元進行了過分的簡化。儘管現代計算機比其上一代在運算速度上快得多，也只能對數目很少的一群這類簡化神經元及其相互作用進行模擬。儘管如此，雖然這些不同類型的簡化模型仍顯原始：卻經常表現出一些令人吃驚的行為。這些行為與腦的某些行為有相似之處。它們為我們研究腦所可能採取的工作方式提供了新的途徑。
以上是背景知識。在此基礎上，我們著手解決視覺覺知問題，即：如何從神經元活動的角度來解釋我們所看見的事物。換句話說，視覺覺知的"神經關聯"是什麼？這些"覺知神經元"究竟位於何處呢？它們是集中在一小塊地方還是分散在整個腦中？它們的行為是否有什麼特別之處？
作為開始，讓我們首先回顧一下第二章曾概述的各種觀點。視覺覺知究竟包括哪種心理學處理過程呢？如果我們能夠找出這些不同的處理過程在腦中的確切位置，那或許會對定位我們所尋找的覺知神經元有所幫助。
菲力普·約翰遜-萊爾德認為，腦和現代計算機一樣，具有一個操作系統。該操作系統的行為與意識相對應。他在著作《心理模型》（Mental Medels）一書中，從更加廣闊的背景下提出了這一思想。他認為，有意識和無意識過程的區別在於後者是腦中高度的並行處理的結果。正如我已在視覺系統中所描述的那樣，這種並行處理就是大量的神經元能夠同時工作，而不是序列式地一個接一個地處理信息。這才能使有機體有可能進化成具有特殊的、運轉快速的感覺、認知及運動系統。而更為序列式的操作系統對所有這些活動進行全局控制，這樣才能夠快速、靈活地作出決定。粗略地打個比方，這就好像一個管弦樂隊的指揮（相當於操作系統）控制著樂隊所有成員同時演奏一樣。
約翰遜-萊爾德假定，雖然這個操作系統可以監視它所控制的神經系統的輸出，它能利用的只是它們傳遞給它的結果，而不是它們工作的細節。我們通過內省只能感覺到我們腦中所發生的情形的很少的一部分。我們無法介人能產生信息並傳給腦的操作系統的許多運作中。因為他將操作系統視為主要是序列式的，所以他認為，"在內省時，我們傾向於迫使本來是並行的概念進入序列式的狹窄束縛中。"這是使用內省法會出現錯誤的原因。
約翰遜-萊爾德的觀點表達得很清楚，又很有說服力。但是，如果我們希望從神經的角度理解腦，還必須要識別該操作系統的位置和本質。它不一定與現代計算機的許多特性相一致。腦的操作系統可能並不是清晰地定位於某一特殊位置上。從兩種意義上說，它更像是分散式的：它可能涉及腦中相互作用的若干分離的部分，而其中某一部分的活動信息又會分散到許多神經元。約翰遜-萊爾德對腦的操作系統的描述使人多少想起丘腦，但是丘腦的神經元太少了，以致於無法表達視覺覺知的全部內容（雖然這是可以驗證的）。似乎更有可能的是，在丘腦的影響下新皮層的部分神經元（而不是全部神經元）可以表達視覺覺知。
我們尋找的覺知的神經關聯會處於腦功能等級的哪個階段呢？約翰遜-萊爾德認為，操作系統處在處理等級的最高層次，而雷·傑肯道夫認為覺知與中間層次有更多聯繫。究竟哪種觀點更合理呢？
傑肯道夫關於視覺覺知的觀點①是基於戴維·馬爾（Davidmarr)的2.5維圖而不是三維模型的思想的（大致說是第六章所描述的以觀察者為中心的可見表面的表象）。這是由於人們直接感受到的只是視野中物體呈現的那一側；物體後面存在看不見的部分則僅僅是推測。另一方面，他相信對視覺輸入的理解（即我們感覺到的是什麼）是由三維模型和"概念結構"（ceptua1structure，是思維的另一種堂皇的說法）決定的。以上就是他的意識的中間層次理論。
下面的例子會有助於理解這個理論。如果你看見一個背對著你的人，你只能看見他的後腦勺，而看不見他的臉。然而，你的腦會推斷出他有一張臉。我們會這樣進行推理，因為如果他轉過身來，表明他的頭的正面並沒有臉，你會感到十分驚訝的。以觀察者為中心的表象是與你所看見的他的頭的後部相對應的。這是你所真實感覺到的。你的腦所做出的關於其正面的推斷是從某種三維模型表象得到的。傑肯道夫認為你並不直接察覺這個三維模型（就此而言，同樣你也沒有直接察覺你自己的思想）。正如一句古詩所說：未聞吾所言，安知吾所思？
由於初讀傑肯道夫的著作①時不容易理解他的語言，我把他的理論的倒數第二種說法放在腳註中。②如果我對他的理論的理解是正確的話，他的觀點應用於視覺即是"形態上的差異"（包括一個視覺目標的位置、形狀、顏色、運動等）是與一種短時記憶有關（或由它引起／支持／投射）的表象，這種表象是一種"勝者為王"機制（一種選擇機制）的結果，而注意機制的作用則使它更加豐富。
傑肯道夫的觀點的價值在於，它提醒我們不要假設腦的最高層次必定是視覺覺知中涉及的唯一層次。我們面前的場景在腦中的栩栩如生的表象可能涉及了許多中間層次，其他層次可能不夠生動，或者如他所推測，我們可能根本不能察覺它們（的活動）。
這並不意味著信息僅僅是從表面表象流向三維表象；幾乎可以肯定雙向流動是存在的。在上面的例子中，當你想像一張臉孔的正面時，你所感覺到的正是由無法感知的三維模型產生的可感知的表面表象。隨著這一主題的發展，兩種表象之間的區別或許還需進一步明確，但它對我們試圖解釋的問題給出了一種最初的、粗略的看法。
目前尚不清楚這些層次在皮層中的準確位置。就視覺而言，它們更可能對應於腦的中部（如下顳葉及某些頂區），而不是腦的額區，但是傑肯道夫所指的究竟是視覺等級系統（見圖52）中哪個部分，這仍有待於探索（第十六章將就此作更詳細的討論）。
在看了一些心理學家對這個問題的觀點之後，我們現在再從那些了解神經元、它們的連接以及發放方式的神經科學家的角度來看這個難題。與意識有關（或無關）的神經元的行為的一般特徵是什麼？換句話說，意識的"神經關聯"是什麼？從某種意義上說，神經元的活動對意識是必不可少的，這看起來是合理的。意識可能與皮層中某些神經元的一種特殊類型的活動有關。毫無疑問它會具有不同的形式，這取決於皮層的哪些部分參與活動。科赫和我假設其中僅有一種（或少數幾種）基本機制。我們認為，在任意時刻意識將會與瞬間的神經元集合的特定活動類型相對應。這些神經元正是具有相當潛