科学探讨意识之源

经验为何总充斥着大脑？人类无法确知主观经验是否来自大脑，意识的存在显得不可思议，利用自然科学探索意识的源头似乎在浪费时间与金钱，并终将归于失败。但一些研究反驳了这种悲观情绪。

编者按：

最难的科学问题，不一定在外界，而在人类本身，其中最神秘的是大脑。

意识（consciousness），如果不是人类面对的最困难的科学问题，也是已知科学问题中最困难的之一。也许人脑不可能完全理解自身，只能无限逼近。

我们知道人死后、昏迷时、麻醉期间、睡觉时，可能都没有意识。但意识是什么，很难定义。能定义就是有所了解，不能定义是因为了解很不够。科学界对意识的定义，目前就有争议。

刚上线的2014年8月号的《认知科学趋势》，发表了美国西北大学心理系和神经科学计划的两位学者的综述文章，题为“意识之源”。《赛先生》在此介绍他们的观点。

当然，不仅现在一篇文章不能完全回答意识的奥秘，就是几十年、上百年后，对意识的认识可能还很有限。在将来很长时间--也许伴随着人类的大部分历史--都会有人对意识感兴趣。简介这篇文章的简介，虽不可能使大家理解意识的本质，但稍微可以知晓目前科学家研究和理解意识的程度。

逢原／编译

美国西北大学心理系和神经科学计划的Ken Paller和铃木悟（Satoru Suzuki）在2014年8月号的《认知科学趋势》，发表题为“意识之源”的综述文章。

见诸报头的观点认为，意识经验处于科学领域之外。如果意识的源头超乎自然、超乎人类的理解，人们便没有理由去科学地解决意识问题。我们也缺乏客观衡量意识活动的标准。

如今，科学家们正在力图鉴别不同的方法，以测定大脑的信息交换。这些方法的有效性仍待验证，但它们代表了新的途径，尝试证实或证伪关于意识的各种假设，让它不再那么充满疑团。

一种假设认为，人的意识行为建立在内省或自我反观之上，属于极其私人化的思维活动，因而显得不可言喻。如这一假设错误，我们便有理由更加客观地看待意识，将其纳入科学研究的范畴。

意识作为心灵的根本维度，不会处在人类的理解之外。

察觉某物

你或许认为专注地检视某物，便一定对它有所察觉。运动诱导视盲则说明，即使盯着亮点，它也会消失在全神贯注之下。

你或许认为感知、分析、决策等行为是意识的必要组成部分。实则却不尽如此。你会对一闪而过的数字毫无察觉，但仍能准确评估它的数值，进行运算，并得到恰当结果。

强烈的感觉刺激，集中的注意力，深入的分析行为都无法保证意识的察觉能力，究竟是什么组成了人的意识？大脑皮层多重区域的信息互换提供了一种答案。

初级视觉皮层受损往往阻隔视觉感知，造成失明。患者有时却不需有意识地观看，也能正确地辨别移动物体。这就是盲视现象。无意识的视觉辨别力反应了受限的、没有信息交换的大脑皮层活动。

利用动态磁场，人工激活大脑皮质运动区域V5，我们便能实现健康个体对运动的感知——除非V5与初级视觉皮层的信息交流受阻。所以，就运动知觉或其它意识经验而言，特定皮质区域之间的信息交换显得十分必要｡否则，即使大脑对某物有所察觉，作出相应反馈，我们的头脑也难以形成有效的意识活动｡

按照意识的信息整合理论，信息交换本身的某些因素构成了意识。意识经验只在复杂的信息交换之中产生。粗略地讲，此处的复杂度源自遍及整体与局部的信息网络交换，与交错杂乱、层层关联的思维水准相关。当大脑只维持小数量的思维模式，或大部分的思维联系被阻断，人仅拥有很少的意识。丰富的意识活动需要小、中、大面积的神经元连接进行有效整合，以支持数量巨大的、相互关联的思维水准。这一整合塑造了大脑皮层的解剖结构。

察觉自我

察觉自己的身体、察觉自己在世界中的位置显得自然而然、十分基本。不过，针对身体的意识经验在顶骨受损的病人那里会产生怪诞的分裂。患者有时拒绝承认拥有自己的整条手臂。橡胶手幻觉则是另一个例子。观看他人摩擦假手的同时，自己的手接受同样的触觉刺激，你会暂时认为那只假手是你的。

这些不同寻常的知觉经验，和在身体之中感知“自我”相比，同样真实。人类思考自我的方式建立在不同形态的感知基础上，源自于感官的构成。对处于三尺之躯内的“自我”有所意识，并不具备表面上的必须性。许多生物无法认识自我，缺乏思考自我的能力，更无法形成“自我”的概念｡这一能力或许只属进化过程中的行为学优势。

大脑为何在身体里构建对“自我”的感知？一种解答求诸于社会环境。当你关注己之所需，预见即将发生之事，预估他人的行为，你在社会中会过得更好。特定的大脑机制通过进化，建立了关注的模式、对他人的意向、以及如何将他者定位在自己的头脑之中。关于意识的社会神经学于是假设，脑中相同的机制经过适应，构造了个体针对自身的关注与意向性模型，被感知为“意识”，最终捕捉到了“自我”｡如假设正确，意识的基本功能便是让我们形成关于自身的模型，以预见自己的行为。

意识表层

每个人都能有意识地回想迄今为止关于自己生活的记忆。不过，除了有意识地回忆重要事件，我们也能建立无意识记忆。它们影响着人的情绪、思想和行为。我们却不需对此伴随性记忆有所察觉。当老者想起过往沧桑，潸然泪下｡或许正是伴随性记忆让他百感交集，为之流泪，但他对此并无意识｡

意识经验正是无伴随性意识的神经运作过程。

我们自信已十分了解决策背后的逻辑链条。复杂决策的确仰仗了脑中具有意识特征的信息交换。意识整合了跨皮层神经网络的运作，系统地影响着决策时如何有效地衡量各种关键要素。相对的，无意识运作则促成了大脑皮质不同网络中并行信息的增长，极有可能构成了敏锐的直觉判定，或一闪而过的洞悉，影响着人类有意识的决策能力。

我们或许相信已充分掌控了自身的行为。而对这种观感的支持，或者对“自由意志”的肯定，正在接受质疑。大脑可以在人们自认做出决定前的几秒，就对需使用左手或右手行为进行预判。这说明瞬间判断实际源自大脑的延时运作。测定人类有意识的经验或行为时，如何将基础神经进程，与先发或后续的相关运作分开，是长久以来的一个挑战。有意识的行为，或概言之，意识经验，可能源自大脑的无意识活动，甚至是无意识运作的 “副产品”｡

理解意识

科学让意识更加易于理解，并纠正着对意识的惯常假定，以求在更好的层面上探索意识的起源、进化、发展与主观性。我们正在发掘不同途径，整合功能的、生物的、社会的、计算的视角，以避免利用单一的范式考察人类的意识。

意识经验虽是私人的，但理性的科学视角不会忽视这样的事实：人类拥有主观经验，科学也依赖着有意识的知觉与推理。我们相信，对人类意识的研究属于科学范畴，即使哲学或宗教的论述对此并不苟同。我们有充足理由享有乐观情绪，保持科学对意识活动的探索，同时相信其对社会有所裨益。

参考文献：

Paller KA， Suzuki S（2014）The source of consciousness. Trends in Cognitive Sciences 18:387-389 .

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饶毅、鲁白、谢宇分别以自然科学和社会科学主编的《赛先生》，与科学同行，关注科学与文化。关注请加微信号：iscientists 或扫描下方二维码。