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意识是物体共振的结果吗?

认真做科普的 脑友记BrainUp 2022-04-26

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@2021 脑友记 BrainUp


@Nikolay Ivanov

为什么我们会有不同的意识?为什么我们每个人会将宇宙一分为二后,将其分成自己的主体和无限多的客体?我们每个人是如何以自己为中心,接收关于世界其他地方的信息的?为什么我们会有意识,而另一些生物没有?细菌、蚊虫、老鼠会有意识吗?


自古以来,我们对身体和心灵方面都有着大大小小的问题,这个问题的本质其实是:意识和物质之间有什么关系?几千年来,它一直没有得到一个令人满意的结论。


在过去的20年里,身体和心灵问题经历了一次巨大的改变。现在,它通常被称为意识的「难题」,哲学家大卫·查尔莫斯(David J. Chalmers)在一篇经典论文中创造了这个术语,并在他1996年的书《有意识的心灵:一种基础理论研究》中进一步探讨了这个问题。


@David J. Chalmers

查尔莫斯认为,身心问题是个「硬骨头」,与之相比,神经科学的问题就相对“简单”一些。查尔莫斯的观点是,与解释意识与物质关系的身心问题的困难程度相比,神经科学相对容易一些。

在过去的十年里,加州大学圣巴巴拉分校心理学教授乔纳森·斯库勒(Jonathan Schooler)和塔姆·昆都(Tam Hunt)发展了「意识共振理论」(resonance theory of consciousness)。他们认为,共振不仅是人类意识的核心,也是动物意识和物理现实的核心。


@Suzanne Tucker,闪烁的萤火虫是如何同步发光的?

关于振动的一切

宇宙中的所有事物都在不断地运动、振动。事实上,看似静止的物体也在以各种频率振动、振荡、共振。共振是一种运动,表现为两种状态之间的振荡。最终,所有的物质都只是各种潜在场的振动。因此,在每一个尺度上,大自然都在振动。


@Windell Oskay


当不同的振动物质聚集在一起时,会发生许多有趣的事情:它们通常会在一段时间后,以相同的频率一起振动。这是一种自发性地组织。


@Steven H. Strogatz


数学家斯蒂芬·斯托加茨(Steven Strogatz)在他于2003年出版的《同步:秩序如何从宇宙、自然和日常生活中出现》一书中,提供了来自物理学、生物学、化学和神经科学的各种例子来说明「同步」这一过程,其中包括:


  1. 当某些种类的萤火虫聚集在一起时,它们开始一起闪烁,这种方式似乎有些奇妙;

  2. 激光是在相同功率和频率的光子同步中产生的;

  3. 月球自转与其公转的轨道完全同步,所以我们总是看到相同的一面。


对共振的观察,可能会对意识的本质,以及宇宙产生更加深刻的见解。


@vasara,记录大脑活动的电极。


▎脑内同步

神经科学家也在研究中也发现了同步。在人类大脑中,大规模的神经元放电以可检测到频率,哺乳动物的意识也被认为通常与各种神经元同步有关。


例如,德国神经生理学家帕斯卡尔·弗里斯(Pascal Fries)探索了大脑中各种电模式同步产生不同类型人类意识的方式。


弗里斯专注于γ波、β波和θ波。这些标签是指大脑中电振荡的速度,由放置在头骨外侧的电极测量。神经元群利用电化学脉冲相互交流时产生这些振荡。再把这些信号的速度和电压进行平均后,脑电波便可以以每秒为周期进行测量


@artellia,每种类型的同步活动都与大脑功能有关。


γ波与大规模的协调活动有关,如感知、冥想或专注的意识;大脑活动会唤醒β波;放松或白日梦状态与θ波相关。弗里斯表示,这三种波型共同产生,或者至少促进了各种类型的人类意识。但是脑电波和意识之间的确切关系仍存在很大争议。


弗里斯称他的概念为「通过一致性进行交流」(communication through coherence)。对他来说,这一切与神经元同步相关。就电振荡率而言,同步使得神经元和神经元组之间可以顺畅通信。如果缺乏这种一致性,意识便会到达神经元兴奋性周期的随机阶段,产生无效交流。


意识共振论

共振理论建立在乔纳森·斯库勒和塔姆·昆都的研究上,它以一种更广泛的方法来分析人类和哺乳动物的意识。


据观察,从电子、原子到分子,从细菌、老鼠、到蝙蝠等等,研究人员认为所有的东西都至少有一点意识。乍一看,这听起来很奇怪,但泛心理论(Panpsychism)——所有物质都有意识或者有类似意识的物质表示这在意识的本质上是一个越来越被接受的立场。

泛心理学家认为,意识不是在进化过程中的某个时候出现的。相反,它总是与物质联系在一起。但与我们宇宙中各种类型的物质相关联的大部分意识都是简单意识。例如,一个电子或原子只有极少量的意识。但是,根据这种思维方式,随着物质的联系越来越紧密,意识也会愈发丰富


@Febber

生物有机体可以通过各种生物物理途径快速交换信息,包括电与电化学。非生物结构只能通过热力途径在内部交换信息——相比之下,速度会慢得多,信息也少得多。生物利用它们更快的信息流会进入更大规模的意识,而不是发生在类似大小的东西中,比如巨石或沙堆。


与巨石或沙堆相比,生物结构中有更大的内在联系,也有更多的「正在进行」。与生物生命形式中发生的情况形成鲜明对比的是,在生物生命形式中,这些微观意识实体的组合,共同创造了一个更高水平的宏观意识实体。这种结合过程是生物生命的标志。


研究方法的中心论点是:允许大规模意识的特殊联系,就像人类和其他哺乳动物那样,有来自许多较小成分之间的共振。存在的共振波速度是在每一时刻决定每个意识实体大小的限制因素


当一个特定的共享共振扩展到越来越多的成分时,从这个共振和结合中产生的新意识实体变得更大更复杂。因此,人类大脑中实现伽马同步的共享共振,比单独使用β或θ波需要多得多的神经元和神经元连接。


更大的生物间共振,比如萤火虫,它们发出的点点荧光同步闪烁。研究人员认为,它们的生物发光共振,是由于内部生物振荡器自动导致每只萤火虫与其同伴同步而产生。


这群萤火虫是否享有更高层次的群体意识?也许没有,因为我们可以不借助任何意识来解释这个现象。但是在具有正确的信息途径和处理能力的生物结构中,这些自组织的倾向可以而且经常产生更大规模的意识实体。


意识共振理论试图提供一个包括神经科学、神经生物学和生物物理学等问题统一的框架当涉及到意识和物理系统的进化时,它触及了差异的核心。


这一切都与振动有关。




参考资料:

1.https://doi.org/10.1137/0150098

2.https://www.scientificamerican.com/article/zen-gamma/;

3.https://www.scientificamerican.com/article/is-consciousness-universal/;

4.https://doi.org/10.1016/j.neuron.2015.09.034;

5.http://www.esi-frankfurt.de/research/fries-lab/;

6.https://www.hachettebookgroup.com/titles/steven-h-strogatz/sync/9781401304461/;

7.https://theconversation.com/learning-experience-lets-take-consciousness-in-from-the-cold-6739;

8..https://theconversation.com/could-consciousness-all-come-down-to-the-way-things-vibrate-103070;

9.https://blogs.scientificamerican.com/observations/the-hippies-were-right-its-all-about-vibrations-man/




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