我们说『意识』的时候，我们在说些什么?
来源：知乎专栏『视觉智能和一点点意识』已获授权转载
太长；不想读
我唠叨的文字不见得能抓住你宝贵的时间，所以我就体贴地送上这份小菜单，让客官您快眼瞧瞧，有兴趣就请您坐下来品尝，没兴趣您也可以带点谈资回家——我们称之为take home message
研究意识的一个很大的障碍在于每个人都觉得自己很懂意识，又不懂意识。所以在思考和讨论的时候，总是会出现指代的概念混淆错乱的情况。
人们虽然对于自己的意识很有把握，但是了解和测量别人的意识却是一件极其困难的事情。我们这里讨论了几个测量意识的方法。
当我在讨论意识的时候，我大多数是在说”视觉觉知(Visual Awareness)“，而且会重在讨论主观的视觉体验上。很显然，这只是意识的一小部分。
有的哲学家认为意识不过是一种幻觉，只是一系列神经活动的副产品；另外的哲学家认为意识是一种独立存在的认知功能或者认知建构，或者不管怎么说”有一种独立的东西叫做意识，而它绝不是什么副产品“。孰是孰非，请君自己定夺。
这个系列不会是一系列的关于意识的哲学讨论，其实是一些以视觉研究为主的实验现象和实验数据的讨论。本来，我的出发点是心智的无意识计算过程。
那么，我们开始吧
Dan Dennett在中提到了他作为一个研究意识的哲学家在各种场合怎么不受待见：他在鸡尾酒会说自己是个哲学家，人们直接无视他；他在哲学家会议上说自己研究意识，人们对他嗤之以鼻。所以我从来不说我研究”意识“，我最多会说我研究“视觉觉知”。
http://open.163.com/movie/2007/4/7/8/M7RL1T1VJ_M7SRENN78.html
意识的研究最难的地方之一在于人们都感觉自己懂『什么叫做意识』，或者觉得自己了解『自己的意识』，或者至少，他们觉得当他们在谈论『意识』的时候，他们很有自信知道自己在说什么。这一点，Dan Dennett在2003年的演讲中说的切中要点。
研究这种『大家都觉得自己懂，但是其实根本不懂，然而又坚信自己真的很懂』的主题，在生活和研究上都是很艰辛的。比如，我说我研究对冲基金、量子物理、或者微观经济学，听众会老老实实地承认自己并不知道我在研究什么，还可能会睁大眼睛好奇的问：『好像很高级的样子，那是什么呢？你能不能具体解释一下。』但是我说我是研究心理学。听众就会或者故作受惊地说：『啊，那我要小心，不要跟你乱说话了。』 或者略带鄙夷地说：『哦，心理学啊，不是伪科学么，不就是常识么。』 或者拍拍我的肩膀说：『小伙子，好专业，朝阳产业啊。现在对心理医生的需求可大了……』 所有人在听我说我学心理学的时候，都觉得自己知道什么是心理学，都感觉自己懂心理学，所以在谈论心理学的时候，总是跟着自己的主观臆断继续话题。因此，我后来见人都说：『我是研究人类认知的』或者『我是研究认知科学的』，这个时候，听众就会谦虚地承认自己听不懂我在讲什么，然后乖乖地听我讲解我的研究内容。
在研究领域我们也有受到类似的困扰，一个典型的例子就是关于“注意”的研究。
人人都知道注意是什么; Everyone knows what attention is
-- William James (1890/1950)
William James抛出这句经典的话之后，一百年来人们都在对注意进行着各种各样的研究，搞出了各种各样的注意理论和分类，搞得好像大家都在研究同样一个心理建构(Psychological Construct)一样，各种吵架。直到终于有研究者肯承认：
没人知道注意是什么; No one knows what attention is
-- Harold Pashler (1999)
关于意识，也是一样。在这里，我并不准备，也没有能力给出意识的定义。我在这里要指出的是存在于我们日常谈话与思考中的一种『关于我了解什么是意识』的虚幻的自信，从而请大家留个心眼，在我们谈论意识的时候，我们到底在谈论什么东西。我们完全可能在谈论截然不同的内容，却误以为对方跟我们对于意识的理解是一样的，然后发现交谈过程如同鸡同鸭讲，很不愉快。
为了继续我们的讨论， 我需要解释一下在我谈论意识的时候，我在说什么。当然，在文章的最后，我也附上了几个我了解的几个比较正式的，关于意识的定义，供感兴趣的读者参考。他们可能仍然不是定义，而只是一种描述。
首先，怎么测量意识？
人们虽然对于自己的意识很有把握，但是说到测量别人的意识，立马就傻了。比如，我怎么能确认：我眼前眼前的黑不是黑，你说的白是什么白？甚至，我们其实并不知道为什么自己能确认交流的对方有没有意识。你怎么知道跟你谈话的不是一个机器人？这就可能要扯到和人工智能了。我们不离题太远，让我重复一下刚才的问题：虽然你很明确地知道你正在交谈的某个人是有意识的，但是你到底是怎么就确认TA有意识的？你又是怎么确认（或者否认）跟你交流的电脑、宠物是没有意识的？
老实说，我并不知道我的判断规则是什么——我只有直觉，直觉就是当我看到对方的时候，答案就已经在那儿了。
对于一个要研究意识，或者视觉觉知，或者无意识加工的研究者来说，最大的问题就是怎么测量参加实验的被试(Subject/Participant)在实验过程中到底是否意识到了实验刺激的存在。比如，我如果要说人类大脑在无意识情况下加工了视觉信息，我首先必须说服所有读者——在这个实验中被试的确没有意识到视觉刺激的存在。
测量意识——主观报告、可报告性(Reportability)
由于意识的最大特点是『主观体验』，在我们测量意识的时候，我们只能依赖于被试的主观报告。具体说来，就是我直接问被试：『刚才有个视觉刺激，你看到了吗？』 如果被试说看到了，我就认为TA意识到了（或者觉察到了）哪个刺激；否则，我就认为TA没有意识到刺激。
这种测量意识的方式，很有可能测量的是一种体验的可报告性，而不是意识本身。因为，有一种可能是，你虽然意识到了，但是你没法报告出来。比如，有时候，你隐约觉得你看到了点什么东西，但是你并不确定你是真的看到了，还是感觉恍惚了一下。如果你是一个很谨慎的人，你可能就说：『我没看到。』如果你没那么计较，而相信自己有明察秋毫的能力，你可能就会说：『我看到了。』
正是因为主观报告的主观性太强，在同样的情况下，不同的人可能给出截然不同的答案，所以主观报告的方法一直备受诟病。然而，在测量『意识』这样的主观体验的时候，主观报告又可能是最靠近真实测量的。于是研究者就开发了几种变种。
A、感觉觉知量表(Perceptual Awareness Scale)：这种量表实际上是让你评分，把『是/否』这个判断变成了一个打分问题。比如一个5点评分：
1: 肯定完全没意识到有什么东西
2: 似乎有东西一闪而过，但是好像又没有，
3: 大概看到了个东西，虽然无法确认是什么，
4: 比较清楚的看到了是什么
5: 非常清楚的看到了，刺激是______
B、自信度评分(Confidence Rating)：也是一个评分，在你主观报告之后，给自己的报告结果时的自信打分。比如：1是纯猜的；7是非常自信。
C、决策后下注(Post-Decision Wagering)：就是在你主观报告之后，问你愿意下注多少钱来赌你做对了这个任务。
以上是三种具有代表性的主观报告的方法，Sandbarg, Timmermans, Overgaard, Cleeremans (2010) 对比了这三种方法，并且认为第一种其实是最好的测量意识和觉知的方法。在实际的实验中，我们一般会使用很多方法来询问被试，从多种角度来确认他们确实对于试验呈现的视觉刺激没有察觉。
测量意识——客观行为手段
主观报告似乎太主观了，既然要『科学地』研究意识，怎么能用这么主观的衡量标准呢？你可能会因此就质疑意识研究的科学性。但是别着急，如果你想开发一种客观的衡量意识的手段，另外一拨人也会跳出来反驳你：『意识这么主观的东西，怎么可能用客观的手段衡量呢？意识是不可能被研究的，因为你不可能用客观的工具来研究主观的体验。』关于这一点，请大家去看下面提到的John Searle等人的TED演讲吧，我继续说说客观测量意识的方法。
有一种常用的客观测量『被试是否意识到了刺激』的方法——在实验之后，给被试两个不同的刺激，一个是曾经出现过的，一个是曾经没有出现过的。然后让被试二选一。如果一个被试完全没有意识到某个实验刺激出现过，这个任务会非常困难——因为对TA来说，两个都没有出现过。这个时候，你可以测量TA是不是只有50%的概率选择在实验中出现过，但是被试并没有觉察到的刺激。如果是的，那么你可以说被试确实之前没觉察到东西，这里只是猜的。
但是如果不是……你可能就有困难了。如果你发现被试明显大于50%的概率正确地选择了那个之前出现过，但是被试号称没察觉到的刺激，你可能会急着说——被试实际上意识到了这个刺激，只是没法报告出来。这个时候，你可能就想说，主观报告的方法很有问题，因为存在被试无法报告，但是实际有意识到刺激存在的情况。
不过，上一段的逻辑在于——如果没有意识到某个刺激，那么我们的大脑就不会加工处理这个刺激，这个刺激也不会影响我们的行为。然而，这个逻辑本身是存在问题的。因为现在我们已经发现：大脑可以进行无意识加工。即使我们没有意识到环境中的某些信息，这些信息仍然会影响、改变我们的行为。（这也是接下来几篇的主题）
这一下，客观测量手段就出现了问题。什么问题呢？问题就是，我们用所谓客观测量手段发现的人类行为的改变，到底是因为被试意识到了刺激的存在，还是因为被试进行了无意识信息加工？
这便又回到了客观工具似乎无法衡量主观体验的问题。在现在的实验中，我们一般是会结合以上两种手段的。
测量意识——神经手段
神经科学火热的当下，我们当然不会满足于行为测试。更重要的问题是，对于某些无法报告自己体验的人，比如植物人，脑中风病人等，我们如何测量他们的意识？
如果你认为意识的物理基础是大脑活动，那么一个很自然的想法是找到大脑活动和意识之间的关系，通过测量大脑活动来测量意识。Seth, Izhikevich, Reeke, Edelman (2006) 讨论了当下几个神经活动指标，但是最终的结论是必须综合所有这些指标才能得到一个比较好，但是仍然非常不完整的测量意识的方法。
A. 神经复杂性(Neural Complexity)： 对于n个元素（神经元）的神经系统，计算给定大小的所有子集(size = 1 - n/2)之间的互信息(Mutual Information)。
B. 信息整合指数(Information integration)： 计算给定系统能够整合的信息的总量大小。
C. 因果密度(Causal Density)：通过注入Granger因果关系的计算，测量系统中所有结点之间存在显著因果关系的比例。
是不是觉得上面三个概念很高深，没怎么听懂？哈哈哈哈，其实我也不懂。有兴趣的朋友请自行去上述paper读细节吧，我觉得物理、数学和硬派神经科学背景的朋友可能可以看懂一点。
其他的读者，我在这里主要想说的是，目前存在一票人正在研究大脑的神经活动，一方面企图通过神经活动测量人们到底有没有意识，另一方面企图发现所谓『意识的神经基础(Neural Correlates of Consciousness)』这两个目标本质上是一个任务的两面，以及，这两个目标难度都一样巨大。
而且，对于所有类似的神经科学的研究来说，最终检验的标准还是要回归行为和主观报告。如果你死命地研究，几十年的研究认为发现了一连串的神经活动，如果存在人就有意识，如果不存在，人就没有意识。结果，你测量一个人的大脑，你发现他没有这一连串神经活动，但是他告诉你：『我看到了啊，那不就是你的脸么。』这一句话就可以毁掉你所有之前的论证——因为缺少了所谓的神经活动，人们仍然主观报告有意识啊。
当我要讨论意识，我在说什么？
说完了这三种测量意识的手段，我们应该了解为什么测量意识是一件很困难的事情。而这个困难，又使得关于意识的其他所有研究变得困难起来。粗暴一点地说，所有关于意识的研究，某人都可以质疑：『你怎么确定测量的是意识？如果你测量的都不是意识，那你凭什么说你做的是关于意识的研究？你可能研究的是可报告性，注意，快速知觉，但你绝不是在研究意识。』
这当然是一个困境。 但是幸运的是，现在有一些实验现象非常强，以至于你只要真的让人体验一下，他们很容易确认他们的确是没有意识到实验刺激的存在——正如文章 58 26878 58 15792 0 0 4853 0 0:00:05 0:00:03 0:00:02 4853最开头所说，人们对于自己的意识体验总是非常自信。另外，有一些病人，比如视皮层损伤的病人，经过反复的验证之后，我们基本上可以接受『TA确实无法意识到视觉刺激』这样一个事实。
这正好就是我将在之后的文章中讨论的重点。当我在讨论意识的时候，我其实是在讨论人们对于视觉刺激的觉知或者主观体验——也就是说，你看没看到我所呈现给你的视觉刺激。我所着迷的，是什么条件下我们从没有主观体验到产生了主观体验，以及在我们没有觉知到视觉刺激时，这些刺激如何影响我们的行为——在无意识情况下，我们到底有多强的计算处理能力。
在此之前，我们用几位哲学家对于意识的见解来结束这篇文章吧。
哲学家认为意识是什么？
我没有办法告诉意识是什么，这也不会是我这个系列的重点。但是我想总会有人想知道或者想思考意识是什么。我读的东西也不多，这里可以就列举几个我听说到的，如果感兴趣的话，可以看相应的TED演讲的链接。
意识只是一种幻觉 Consciousness is an illusion
-- Dan Dennett
对于这句话的正确诠释可能需要更仔细的思考。一种比较强的解释是：意识只是一系列计算过程的副产品或者结果——比如大脑神经元处理信息，结果顺便产生了“意识”这样一种现象。比如“彩虹是拱形的”只是一系列物理作用的结果，彩虹本身并不是拱形的。天看起来是圆的，地看起来是方的，但是这只是幻觉，因为天本身并不是圆的，地球本身也不是方的。（这一段的举例还是请直接去吧）
http://open.163.com/movie/2014/3/U/9/M9KC3VSTL_M9KERPHU9.html
另外一种比较弱一点的解释是：你所认为的充满了细节，所体验到的“意识”，是一种幻觉。因为，本质上来说，你的意识只反映了你所真正所处的环境中的很小一部分。换句话说，你的意识内容是有限的、稀疏的(Sparse)，并不是真实世界的完全映射。这一点，我们会在之后的文章中继续讨论。
意识是一个心智的主观体验，包括我们所有感觉、情感、觉知的状态。从早上我们从沉睡中苏醒过来开始，到晚上我们进入没有梦境的深度睡眠中为止，或者到我们死亡为止。
Consciousness consists of all those states of feelings, or sentience, or awareness. It begins in the morning when you wake up from a dreamless sleep, and ends at night when you fall in a dreamless sleep, or when you die.
-- John Searle
这算是一个对于意识的比较像“定义”的定义，你可以在和的TED演讲中听到他们对于意识的定义。
https://www.ted.com/talks/antonio_damasio_the_quest_to_understand_consciousness#t-200024
上面提到的三个人的TED演讲都很有意思，我需要抱歉的是我没有时间去为各位寻找中文版，这里给出的是官方链接，感兴趣的同学可以去围观一下。另外，的关于Access Consciousness和Phenomenal Consciousness的思考和分类也非常有趣，大家可以去他的主页搜刮一些资料。
在这里，我们已经看到了关于研究意识的分歧：
一方面，如果我相信意识只是幻觉，如Dan Dennett所说，我就只会去关心大脑或者心智的计算过程，而不是特别关心有什么特别的机制产生了意识，或者思考意识本身的功能是什么。另一方面，如果我相信意识是一种独特的认知功能，或者是一种独特的建构，那么我就需要去研究到底这种认知功能有什么作用，为什么存在，以及是什么样的大脑机制导致我们产生了意识，甚至——是不是存在某一个特定脑区是负责意识的（虽然这一点基本上已经被否定了）。到底意识是什么，我在这里也不过抛砖引玉，给大家一点谈资。
这以后，我就要继续讲我想讲的干货了。再次提醒各位：我也会尽我的可能防止自己写的东西往哲学思考方面偏。我们之后会讨论的，更多的是一些有趣的实验现象和实验结果，而且主要以视觉研究为主。
那么，各位，下次见吧。
Reference
Sandberg, K., Timmermans, B., Overgaard, M., & Cleeremans, A. (2010). Measuring consciousness: is one measure better than the other?.Consciousness and cognition, 19(4), 1069-1078.
Seth, A. K., Izhikevich, E., Reeke, G. N., & Edelman, G. M. (2006). Theories and measures of consciousness: an extended framework. Proceedings of the National Academy of Sciences, 103(28), 10799-10804.
视觉，不仅仅是在意识中如实地呈现外在的世界，而更是一个主动加工、猜测、和建构的过程。我们所看到的一切，既是真实，又是虚幻，而我唯一确定的是，视觉——存在自己的智能。
所以，专栏的头像，你是看到了一只兔子，还是一只鸭子呢？
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