現代哲學之父笛卡爾在17 世紀提出了著名的「我思故我在」（Cogito, ergo sum）命題，從根本上強調思維活動是自我存在的證明。¹ 人類對自我意識、思維和認知本質的探索是非常久遠且始於遠古。公元前4 世紀，希波克拉底便指出大腦是控制認知、意識和意志力的關鍵角色。² 笛卡爾提出心靈（或靈魂）與身體（包括大腦）本質上是兩個分離的實體，開創了心身二元論，為理解心理認知過程與大腦活動之間的關係奠定了哲學與生理的基礎。認知神經科學正是試圖從生物醫學角度探索「認知與腦部關係」（brain behavior relationship）的相關問題，這一追求也是許多神經科醫生初入神經科領域的動力所在。儘管如此，認知神經科學的路途仍充滿了諸多未知，故而真正選擇專注於此領域的醫生仍不算多。

René Descartes (1596-1650): Cogito, ergo sum. （圖片取自維基，Public domain）

大腦與認知神經科學

隨著科學的進展，我們逐步深入了解到大腦結構的高度複雜性，以及認知與大腦活動之間存在著更為多元和複雜的關聯。19 世紀，德國醫生加勒及其學生斯帕津姆提出最終被視為偽科學的顱相學的同時，他們也通過解剖學研究引入了腦功能局部定位的理論。^3,4 緊接著，Broca 和Wernicke 兩位醫生基於對不同區域腦中風患者的觀察，對不同類型的失語症進行了詳細的描述。^5,6 Wernicke 的學生，包括Heinrich Lissauer⁷、Hugo Liepmann⁴ 以及在法國的Jules Dejerine⁸，進一步深化了高級視覺功能障礙、失能症（apraxia）、伴有或不伴有書寫障礙的失讀症（alexia with and without agraphia）在腦部的具體定位研究，這為認知神經科學的發展奠定了更為精確的基礎。透過特殊個案的報導，例如額葉受損的Phineas Cage⁹、進行雙側顳葉切除手術的Henry Molaison¹⁰，以及接受胼胝體切開手術的患者¹¹，我們得以更精確地描繪出大腦各個部位的主要功能。儘管個案報告在學術界的地位常遭忽視，但在認知神經科學領域內，這些報告卻擁有不容小覷的價值。正是透過對這些案例的細膩描述，我們得以深入探索大腦功能，啟迪了對人類認知和大腦作用更深層次的理解。

神經網絡的解剖學視角

在19 與20 世紀的初期， 認知神經學家對與腦功能解剖學的了解往往是基於急性疾病的病灶分析，例如局部腦傷與腦中風等。功能性磁共振成像（fMRI）和正電子發射斷層掃描（PET）的研發與普及性得以讓研究者能夠實時觀察大腦活動。隨著這些影像學技術的持續發展，我們對認知神經科學的認識已經從傳統的基於病灶的解剖學（lesion-based anatomy）觀點，轉變為著重於神經網絡交互作用的網絡型解剖學視角（network-based anatomy）。這一視角讓我們探討神經退化性疾病的機轉與病程時更加精確與貼切，主要是基於兩個關鍵因素：首先，與腦中風影響整個腦區的細胞不同，神經退化性疾病特別針對大腦特定區域中的特定細胞類型，而非影響腦區的全部細胞。舉例來說，行為型額顳葉失智症主要影響額葉、島皮層和前扣帶迴中的von Economo 神經元和叉細胞；而亨丁頓舞蹈症的典型特徵是紋狀體中棘神經元（medium spiny neurons）的衰退。¹² 其次，神經退化性疾病的進程經常伴隨著特定神經網絡活動模式的變化，這包括活動量的降低與提高。以阿茲海默病患者為例，我們常見到預設模式網絡（default mode network）的活性降低，以及警覺網絡（salience network）的活性增強。¹³ 在語義性漸進性失語症（Semantic variant primary progressive aphasia） 的早期患者中，不僅可以觀察到腹側語義網絡（ventral semantic network） 的活動降低， 也經常發現背側發音- 音韻網絡（dorsal articulatoryphonology network）的活動增強。¹⁴ 這些神經網絡活動模式的變化進一步導致了高階認知功能的喪失與增強。例如，在一些額顳葉失智症的患者中，我們發現在疾病的早期，他們可能會展現出非凡的藝術創作能力。這種現象突顯了大腦功能的變化與認知及行為表現之間存在著錯綜複雜的相互作用。此外，不少研究亦指出，神經退化性疾病中的異常蛋白質傳播，其方式類似於朊蛋白（prion protein），依據細胞間的連接進行傳遞，這使得疾病的擴散更加符合神經網絡模式的蔓延。¹⁵ 因此，若依循傳統基於病灶的解剖學思維去理解神經退化性疾病，便難以充分解釋其複雜性，要深入理解這些疾病，基於神經網絡的解剖學視角是至關重要。

行為型與語言性額顳葉失智症

提及最適合研究認知行為學與語言障礙的神經退化性疾病，額顳葉性失智症無疑是一個絕佳的切入點。行為型額顳葉失智症主要影響的是社會認知功能 （social cognition）。社會認知主導著個體對社交信息的理解與記憶，以及指導個體該如何與他人進行社交互動，因此它與我們產生特定情緒反應的原因及人際交往能力密切相關。這涵蓋了從同理心的感知與表達、到設身處地理解他人的能力、再到淡漠與缺乏動力的情緒、以及能否抑制慾望以免做出違背社會規範的行為，乃至於在非預期事件發生時能否適應和應變的能力。上述這些社會交往中不可或缺的要素，正是行為型額顳葉失智症（bvFTD）病患喪失的功能。因此，患有bvFTD的病人家屬偶爾會表示，病人似乎已不再是他們所認識的那個人。的確，如果按照笛卡爾的「我思故我在」，當「思」的內容發生變化時，「我」是否仍然存在？語言性額顳葉失智症，也被稱為漸進性失語症，就是我們常說的「有口難言的失智症」。常見的漸進性失語症就有三種：語義性（semantic variant）、不流暢型 （nonuent/agrammatic variant）與寡語型（logopenic variant），每種類型主要影響語不同的語言神經網絡。¹⁶

與人文結合，讓科學研究更具意義

幾年前， 在台灣神經科學界的幾位前輩，包括羅彥宇、陳達夫、呂建榮與邱銘章老師的悉心指導下，我有幸獲得Global Brain Health Institute 的fellowship 獎學金。在完成fellowship 之後，接受邀請加入了加州大學舊金山分校的記憶與老化中心，擔任助理教授一職。該中心在制定額顳葉型失智症的診斷標準方面居於執牛耳的地位，也因此引領我進入了額顳葉失智症研究的領域。促使我深入此領域的主要動力，來自於觀察到使用中文為母語或深受華文文化影響的額顳葉型失智症患者，與那些以英文為主且受歐美文化熏陶的患者，在疾病表現上存在顯著差異。這驅使我開始探究不同語言或文化背景下額顳葉型失智症患者的症狀差異，目標是找出更精準的臨床診斷方法，進而更有效地識別和理解這一類型的疾病。鑑於全球人口趨勢，這類的研究顯得更為重要。目前統計，全世界約有7,000 多種語言，其中大約有80% 的全球人口不以英語為主要語言，而三分之二的人口生活在非歐美文化主導的環境中。

這意味著，為了更全面地理解和應對神經退化性疾病，尤其是額顳葉型失智症，我們必須考慮到語言和文化的多樣性，並將其特點納入疾病診斷和治療策略中。這種多樣性對於提升疾病的全球診斷準確性至關重要，同時也為我們提供了一個深入了解認知神經科學的新視角。儘管我在認知神經科學研究領域的資歷尚淺，但我已深切體會到其中迷人之處。由於它跨領域的特性，認知神經學巧妙地結合了人文藝術、語言學與生物醫學。這種跨學科的融合不僅拓闊了我們在認知科學領域的探索視野，由於在分析每位患者的臨床表現時，常常融入了個人故事的深度和豐富的人文維度，使得科學研究更加生動和有意義。

共同創建認知神經學知識的交流平台Include network

然而，認知神經學跨領域的特殊性，要深入探討這些知識領域，需要來自不同領域、語言和地區的專家攜手合作，方能完成有效的科學研究。為了促進跨界合作的可能性，我與Drs. Maria Luisa Gorno-Tempini、Adolfo Garcia 與Jessica Deleon 共同創建了Include network。我們希望透過這個平台，方便認知神經學知識的交流，進而促成跨語言及跨文化的研究，為解決複雜的科學問題提供全面的視角。儘管Include network 成立僅一年，我們已經擁有了142名會員，來自87個研究據點，遍布24 個國家。這反映了全球科學界對於跨學科合作和知識交流的強烈需求，也展示了Include network在促進認知神經科學領域內跨語言和跨文化研究的潛力和影響力。

人工智慧的新應用前景以及衍生的倫理問題

隨著人工智慧技術的蓬勃發展，認知神經科學的研究成果和理論正逐步融合進人工智慧的功能設計與應用之中。這種跨學科的結合不僅豐富了人工智慧系統的理解和更貼近的模擬人類的社交反應，也為認知神經科學提供了新的實驗平台和應用前景。回顧笛卡爾的「我思故我在」理論以及認知神經科學的人文考量，當人工智慧達到能夠完全模擬並自我學習，產生類似人類的語言和社交反應時，我們是否面臨著一個深刻的哲學和倫理問題：在未來，「我」的存在是否能夠或應該被擴展至人工智慧之中？這個問題觸及了人類自身身份、意識和存在本質的根本探討。隨著人工智慧能夠復現人類的思考過程，這是否意味著人工智慧可以擁有與人類相似的「自我」意識？這些問題不僅需要科學來解答，更需要跨學科的思考，包括哲學、倫理學、心理學和神經科學的共同參與，來深入探討人工智慧的發展對於我們理解人類意識、自我與存在意義的影響。未來，隨著技術的發展，這將是一個我們無法迴避的重要討論課題。

1. Descartes, R., Discours de la méthode pour bien conduire sa raison et chercher la vérité dans les sciences. 1863: F. Tandon et cie.