16世纪末，科学的理念开始传播，渐渐冲破了宗教的迷雾。
伽利略提出一种机械论学说，认为自然法则，也就是掌管整个物理世界的法则，是遵循数学原理的。
集数学家、神学家、音乐理论家和修道士于一身的马林·梅森非常赞同伽利略的观点，他经常在他的兰尼修斯修道院的小房间里招待来自欧洲各地的知名学者和科学家。
在梅森讨论会上有一位叫皮埃尔·伽桑狄的法国科学家，他认为存在两种灵魂：一种灵魂由原子组成，产生自神经系统和大脑，能够感知外界、感受快乐和痛苦并进行决策；另一种是非物质的理性灵魂，这种灵魂能够进行自我反思，或者产生身体感觉以上的高级感知。
在梅森讨论会上还有一位更加著名的哲学家、数学家勒内·笛卡尔，前文提到，是他第一个提出了现代意义的意识概念。
当时，巴黎的法国皇家公园里有一个由水力驱动的自动机，能够活动、发出声音，甚至弹奏乐器。这极大地吸引了笛卡尔的兴趣，他觉得这些仿佛具有理性，能够进行自主运动的机器和我们的身体何其相似。
他认为，这就好像反射运动，受环境刺激诱发预先设定好的运动，而并不需要灵魂的指引。他甚至将这种反射行为扩展到情绪、认知乃至记忆的反应。
但是，将这种机械性应用到人类身上时，这太令人难以接受了。难道说自由意志不存在？我们无法对自己的行为负责？道德和罪恶是否还成立？我们其实是一台机器？
为了打破这种尴尬，笛卡尔最终得出了一个结论，他认为身体遵循物理法则，但人类的行为由另外一种自主的物质——非物质的理性灵魂所引发，这种灵魂拥有意识和自由意志，能够进行抽象的思考，会提出质疑，并且具备道德观念。
这就是著名的“身心二元论”，即身体由物理结构组成，而心智由非物理（非物质）的认知结构组成。他甚至自以为找到了心智和大脑互动的节点：松果体。
他在《沉思录》中提到了“意识”一词，并用它来指代我们对自身想法的认识。这一观点在过去350年间牢牢束缚住了哲学家们的思想。
此后50多年，很多优秀的学者加入到对意识的研究中来。
梅森沙龙上的另一位学者托马斯·霍布斯反对笛卡尔对灵魂的描述，他认为理性并非产生自某种神秘的非物质，它无非是身体用以维持大脑秩序的一种能力。
一开始，霍布斯提出了一个理论，认为感觉能够产生压力，从而引起心脏的跳动。他找到了一名助手——年轻聪明的英国医学生威廉·配第，在这名助手的帮助下，他做了大量的实验，最终却没有证明这个理论的正确性，于是他放弃了这个理论。
这位年轻的助手配第深受他这种求实的科学精神的影响，在离开霍布斯后成为了著名的解剖学家，并且他帮助了另一名年轻医生托马斯·威利斯同样成为了著名的解剖学家。
配第后来转行成为了著名的经济学家，但威利斯却继续在大脑的研究中取得了成就。他与克里斯托弗·雷恩合作向狗的颈动脉注射墨水和番红花染料，从而勾勒出整个脑部的血管系统。
威利斯首次确定了脑底血管结构的功能，因此，这一结构被命名为“威利斯环”。威利斯和雷恩一起绘制了迄今为止最精确的人类大脑图谱，发表在著作《大脑解剖》中。
通过大量的科学实验，威利斯最终同意人类的生命活动中并没有所谓灵魂的参与。他发现血液从空气中提取某种物质并将其传输给肌肉，从而成为躯体的驱动力。
但是，他无法在身体中找到理性思维的生理归属，所以他只能采纳了伽桑狄的观点，认为理性思维是非物质的，同时他也同意笛卡尔的看法，相信思维位于大脑。
他认为神经负责从外界获取感觉，动物的灵魂随后将感觉运往大脑。来自各处的灵魂跟随神经通路来到大脑深处，最后汇聚在一个中央地带，即连通左右半球的巨大神经束：胼胝体。
在人类理解意识的征途中，威利斯是一个重要人物。他是首批将特定大脑损伤与特定行为障碍联系起来的学者，同时他还认识到大脑不同区域负责不同的任务。
他认为脑能够在不同区域而非单一脑区自动完成多个任务；他还描述了大脑的信息交流通道，只不过他尚未认识到通道中传输的只是电信号，而不是他所认为的灵魂。因为，在他那个时代，人类还没有发现电。
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