惠子曰：“子非鱼，安知鱼之乐？”庄子曰：“子非我，安知我不知鱼之乐？”这段对话其实并不算诡辩，而是中国古人对大脑功能的初步认知，也就是确认人和动物的情绪和认知是如何产生和表现的，人依靠什么来识别他人和物体，以及判断动物和他人是愉快、痛苦还是恐惧。

识别这些，是大脑的功能。2013年欧盟和美国，以及中国2021启动被认为是与人类基因组计划同等重要的脑计划后，将逐步解开大脑功能的奥秘。

要解开大脑奥秘，就要比较人与动物的认知。“认识你自己”，这是古希腊德尔斐神庙墙上镌刻的箴言。现在研究人员发现，鱼也能认识自我，知道“我是谁”和“他鱼”。

大脑认知和心理学上有一个著名的镜子测试，可以确定动物是否与人一样拥有自我识别能力。能够通过镜子测试的动物具有一定的自我意识，能够区分自我和他人。迄今，通过镜子测试的动物包括黑猩猩、虎鲸、海豚等。

日本大阪城市大学一个研究团队通过试验发现，当某些鱼从照片中看到自己时，它们会认为“这是我”。而且，鱼认识自我的决定因素不是看到自己的身体，而是看到自己的脸。这有点像人识别自我与他人时靠人脸识别来区分，也与人工智能的人脸识别相似。这也表明，在漫长的演化历程中，人与鱼有某些共同的大脑组织和神经结构，因为人是从几亿年前的鱼类演变而来的。

研究人员利用裂唇鱼（Labroides dimidiatus）进行试验，这种鱼又被称为清洁鱼或医生鱼，会帮助其他大型鱼类清理体表寄生虫。它们有领地意识，能够从镜子中认出自己和“他鱼”，并据此攻击侵入其领地的“他鱼”。

研究人员向每条裂唇鱼展示四张照片：一张自己的照片；一张陌生裂唇鱼的照片；一张自己的脸+别人的身体；还有一张是别人的脸+自己的身体。通过这四张照片来观察裂唇鱼会攻击哪个。结果很有趣，裂唇鱼会攻击那张别人的脸+自己的身体的鱼的照片，而不会攻击那张自己的脸+别人的身体的照片。

这个结果表明，裂唇鱼会根据照片中的脸而不是身体来确定自我和“他鱼”，就像人一样。进一步，研究人员观察裂唇鱼是否会将自己的照片视为亲密的小伙伴。为此，研究人员进行了照片标记测试。他们给裂唇鱼展示了一张照片，上面的鱼在喉咙处有一个类似于寄生虫的标记。

研究人员发现，在看到自己的带有寄生虫标记的照片时，8条裂唇鱼中的6条擦了擦喉咙，试图将寄生虫标记擦掉。相反，在看到自己不带寄生虫标记的照片或熟悉的裂唇鱼带有寄生虫标记时，它们不会擦拭喉咙。

这说明，鱼也有自我意识，而且几乎所有的社会性脊椎动物都有这种较高的自我意识。这个研究也印证了此前的一些研究，认为鱼有更高级的意识、认知能力以及情绪。原因在于，大脑的杏仁体和海马体决定着哺乳动物的情绪和学习能力，鱼类的大脑结构不同于哺乳动物，但其中的一些结构仍然与哺乳动物的这两个大脑部位有着相同的演化起源。如果这些部位受到破坏，鱼类和哺乳动物的行为会受到相似的影响，表明它们有着相似的作用。

从记忆能力来看，一些鱼类可以通过记忆心理地图的方式完成复杂的导航任务。一些鱼类可以通过观察和记忆潜在竞争对手之前的打斗行为，计算出自己与之打斗的胜率，从而决定是否与对手争斗。有些鱼类甚至能够制造和使用工具，如借助铁砧打开双壳贝来获取食物。

同时，检测动物是否像人类一样具有意识和情绪，可以观察其是否有应激性体温升高，也称情绪性发烧。这种物理反应与感染引起的发烧类似，但触发因素是紧张的环境，因为紧张会导致体温升高。

研究人员将斑马鱼限制在鱼缸中心的一个小网里，以此营造紧张环境。鱼类是冷血动物，因此需要转移到环境温度与其内部生理环境匹配的地方。在经历了紧张的环境后，如果它们的体温升高，就应该会转移到温度更高的水域。

在网中停留了15分钟后，这些被困的斑马鱼获得了自由，可以在鱼缸的不同格子间自由游动，而每个格子都被加热到不同的温度。紧张的斑马鱼在温度较高的水域停留的时间明显超过其他没有暴露在紧张环境中的斑马鱼，这表明它们的体温升高了2-4摄氏度，而这正是由情绪性发烧引起的。

回到庄子知道鱼之乐上来，他的根据是，“鲦鱼出游从容，是鱼之乐也。”这是从动作行为来判断鱼的快乐，说明人认知自我和他人，以及产生意识和感知情绪不只是靠面部表情，还可以通过观察行为来得知。

而大脑计划和进展再一次揭示，人的认知和情绪感知，有时是潜意识的，但是也通过杏仁核通路。过去对啮齿类动物的研究发现，动物感知危险并产生恐惧可以由大脑皮层下通路实现，皮层下通路将威胁性情绪信息直接传达至杏仁核进行加工。这一通路绕过了皮层视觉通路，可以实现情绪信息的快速传递，甚至以无意识（下意识）的方式快速探测和识别威胁，从而躲避危险。这也说明动物的意识可以不经由视觉通道产生。

不过，这一认知机制在人类大脑中一直缺乏直接证据。现在，北京大学IDG/麦戈文脑科学研究所的研究人员采用颅内立体脑电图（sEEG）的方法，直接记录癫痫患者杏仁核及皮层通路多个脑区对情绪面孔的神经反应，发现人类杏仁核仍然对意识下（不可见条件下）恐惧面孔有选择性加工，但是，杏仁核的选择性反应发生在90毫秒以内，早于皮层视觉通路对杏仁核的信息传递。因此，人对危险的察觉可以通过大脑皮层下通路实现，而不经由皮层视觉通路，这也是潜意识或直觉的来源。而且，这种潜意识的产生主要源自脑电波的伽玛（Gamma）频段。

通过这些比较研究，或可进一步揭开人脑认知、意识和情绪之谜。