直到今天，人类仍然无法完全理解意识是什么。在过去，意识曾是哲学家的研究领域，而且其中有一些哲学家还认为意识在本质上是不可知的。但是神经科学家却不惧艰险，正拿着科学的工具大踏步地向意识领域进发。
到现在，学者已经提出了很多种意识的理论。下面我们来介绍一些最具竞争优势的意识理论。
“我思故我在”
意识并不好定义，但是来自17世纪的法国哲学家笛卡尔提出了一种意识的概念，极具影响力。其内容最主要的就是“我思故我在”，这个想法是说人仅仅是思考就可以证明自己的存在。从这里可总结出，意识被认为是一种清醒的状态，能感受到你周围正在发生的事情，并感觉到自身的存在。
笛卡尔还认为，人的意识是独立于人的肉体的，这种说法被称为是身心二元论。而且他还认为意识与肉体的相互作用是在大脑的松果体里发生的。当然，现在的科学家认为笛卡尔后面的说法是错误的，但是还是有些人认为，意识是独立于物质世界的。
虽然哲学家所采用的研究方法可能很有用，但是他们得出的意识理论往往不具有可测性，也就是说，你没法证实或证伪他们的说法。有个神经学家就说过，你唯一从哲学家们获得的知识是，“我是有意识的”。
神经元难以解释意识
过去几十年里，神经科学家已经开始以证据为基础来理解意识，希望能通过一系列的证据去找到意识理论。现在许多研究人员发现了特定神经元或特定的神经活动，与意识的体验有关。
最近，研究人员发现了大脑的一个区域，可以看成是大脑的意识开关。这个区域称为屏状核，电刺激这个区域时，人就会立刻变成了无意识。其实在此之前，英国生物学家弗朗西斯·克里——DNA双螺旋结构的发现人之一——和他的同事早就推测出这个区域可能整合了大脑所有不同区域的信息，就像交响乐团中的指挥一样。
但是寻找与意识相关的神经元和神经连接形式，不足以解释意识本身。例如神经的连接不能解释小脑不产生任何意识，相反大脑皮层(大脑的最外层)却会产生意识。要知道，小脑的神经元数量是远远多于大脑皮层的。
另外，这些研究也不能解释下面的情况是否有意识存在，比如脑损伤的病人，其他的动物，甚至电脑。所以说，只通过分析神经元和神经连接，还是难以揭示意识的真实面目。我们还是需要一种完整的理论来解释这种现象究竟是什么，以及是什么样的实体来产生的。到目前为止，只有两种理论在神经科学学术圈里受到重视。
整合的信息
过去尝试了解大脑如何产生主观意识的，例如看到绿色或者听到海浪声时的意识，科学家通常是把大脑所有的活动细节内容都搞清楚，就像想把大脑放到榨汁机里挤出意识来，但是科学家都没成功地找到意识的真实面目。
相比之下，美国威斯康辛大学的精神学教授朱利奥•托诺尼提出了整合信息理论是直接从意识为入手点，并反过来去尝试找到哪些物理过程可以产生意识的。
这个理论主要观点是，意识是各种信息整合的体验，而且这种体验是不可约化的。这就意味着当你睁开眼睛时，你不可能只看到万物是黑白的，或者只看到你视野左边的景象。相反，你的大脑把从感官系统和认知过程中获得的信息，无缝地编织在一起，形成一个复杂的网络。
整合信息理论提供了一个数值φ来衡量不可约化性。如果φ是零的话，那么系统就可简化为每个部分的总和。但是，如果φ是个很大的数的话，这就意味着系统不只是每个部分的总和。这也意味着意识，可能不同程度地出现在人类和其他动物的神经系统中。所以说，整合信息理论有点泛心论的味道。泛心论是一个哲学学说，指的是万物皆有思想。
整合信息理论的一个有趣的推论是，任何计算机都不可能模拟出人类的思维。
“全局工作空间”
另一个被看好的理论是美国加州拉霍亚的神经科学研究所的伯纳德·巴尔斯提出的“全局工作空间”理论。这个想法是基于人工智能的一个很老的概念，称为黑板，是一个各种计算机程序都可快速访问的存储设备。
任何东西，从某一个人脸的模样，到童年的回忆，都可以加载到大脑的黑板上，然后它可以再把信息传送到大脑的其他需要数据的地方。根据巴尔斯的理论，大脑从这个存储设备广播信息的行为就可以产生意识。
全局工作空间理论和整合信息理论并不是两个相互排斥的理论。前面的理论可以解释一个实体是否有意识出现，而后者的理论可以具体地解释意识是如何工作的。所以说，这两个理论可以都是正确的。
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