一个上世纪80年代致幻的视觉效果是如何帮助解释意识的？
作者 | Robert Pepperell
翻译 | 林宇豪
审校 | 酷炫脑
编辑 | Mandy
'Video Feedback' by Japhy Riddle
如何解释意识是科学和哲学中最困难的问题之一。最近的神经科学发现表明，解决这一问题也许只需要我们反思一下现有的经典理论。我在一篇新论文中指出，意识可能是由大脑产生的能量反馈回路引起的，这就类似于把摄像机对着视频输出时产生的图案反馈。
致幻视频 | 'Video Feedback' by Japhy Riddle
我在 20 世纪 80 年代末第一次看到上面这个视频反馈时一下就被迷住了。有人把摄像机连接到电视上，然后把镜头对准电视屏幕。屏幕上一下形成了一个颗粒状的螺旋隧道。随着摄像机镜头移动，隧道也像一个跳动的万花筒一样不停变换。
视频反馈是复杂动态行为的一个经典例子。它产生于系统中循环的能量与硬件的电子元件混乱的相互作用。
在 20 世纪 90 年代时，我是一位艺术家兼影像骑师（VJ），那时我经常在画廊和俱乐部里看到这种有催眠效果的视觉特效。但直到有了那一次令人难忘又有些不安的 LSD 经历，我才开始思考起这种视觉效果和意识之间的关系。LSD 带给了我几乎和这种视频反馈效果一样，只不过是色彩饱和度更高的幻觉。那时我突然想到，这些反复出现的图形效果和大脑的运作之间可能有某种联系。
致幻影像 | tenor
大脑、信息和能量
二十五年后的现在，我已经成为了一名研究脑科学的大学教授。自上世纪 90 年代以来，科学家们对心灵和大脑之间关系的认识有了许多新的进展，一股新的意识科学研究浪潮从那时候开始兴起。
两个这一领域最著名的理论，斯坦尼斯拉斯·德海恩（Stanislas Dehaene）的全局神经工作空间模型（Global Neuronal Workspace Model）和朱利奥·托诺尼（Giulio Tononi）的综合信息论（Integrated InformationTheory）都认为，意识来自于大脑中的信息处理，也就是对 1 和 0 的神经计算。
进行认知任务中的全局工作空间的神经元模型 | PNAS
我之所以不认同这种观点有几个原因。首先，科学家们对什么是信息几乎没有共识。其次，当科学家提到信息时，他们实际上是在谈论物理系统中的能量活动。第三，脑成像技术，如 fMRI, PET 和 EEG 检测到的并不是大脑中的信息，而是大脑中的能量分布和消耗的变化。
我认为，大脑不是软绵绵的数字计算机——神经元中没有信息。大脑是一种精密的有机仪器，它能借助来自外界和身体的能量有效的工作，让我们得以生存。换句话说，大脑处理的是能量，而不是信息。
认识到大脑根本上是一个能量处理器是理解它如何支持意识的第一步。而下一步是重新思考能量到底是什么。
能量是什么?
我们都熟悉能量这个词，但很少有人仔细思考能量是什么。这个问题甚至连物理学家也不愿意太多考虑，他们只是把能量看作描述物理过程的方程中的抽象值。但是当亚里斯多德创造“能量”这个词时，他试图把握的是现实世界中的现象：为什么自然界的事物能以它们各自的方式工作？（“能量”这个词来源于希腊语中的“工作”）。亚里士多德的能量概念虽然与当代物理学中使用的抽象概念有关，但并不完全相同。
亚里士多德 | 图源网络
当我们仔细思考能量到底是什么时，答案其实非常简单：能量就是一种差异。动能是由于改变或运动造成的差异，势能是由于位置或张力造成的差异。自然界中的许多活动和变化都是由于这些能量上的差异以及力和功的相关作用而产生的。我们称这些差异为“现实差异”，因为它们在现实世界中起着实际的作用，并产生真实的影响。“现实差异”与数学和信息论中的“抽象差异”（比如 1 和 0 之间的差异）完全不同。我认为，这一现实差异的概念可能是解释意识的关键。
人脑只占人体质量的 2%，却消耗了人体总能量的 20% 。大脑的运行需要昂贵的成本。在百转千回的神经回路中，大部分的能量都消耗在了神经元基于能量差异的放电上，这些神经元有着难以想象的复杂同步性和差异性模式。
我认为，大脑的特别之处就在于一些通路和能量流是向自身循环的，就像摄像机在视频反馈时的信号一样。这一点令大脑产生了类似于视频反馈的图案，而这就是我们称为“意识”的体验。视频反馈可能就是我们理解大脑如何处理意识能用的最接近的比喻了。
研究人员最近发现了一种能够精确测量一个人的意识量的方法。他们分别向健康的、被麻醉的，和大脑严重受伤的被试大脑发射磁脉冲，然后再测量被试们 EEG 脑电信号的复杂性。EEG 信号的复杂性和人的意识水平相关，EEG 信号越复杂，人的意识就越强。
研究人员将意识水平的高低归因于大脑中的信息处理量。但是在这项研究中，真正被测量的其实是是神经的能量流（EEG测量的是电能的差异）。因此，决定一个人意识水平的其实是大脑的能量流。
关于麻醉剂的研究证据也与此相关。我们并不确切地知道麻醉剂是如何停止意识的，但最近的理论表明，麻醉剂中包括异丙酚在内的一些化合物能够干扰大脑某些区域维持复杂反馈循环的能力。没有这些反馈回路，不同大脑区域之间的功能整合就会崩溃，意识也就消失了。
这些研究和我在论文中引用到的其他神经科学证据都表明，意识依赖于大脑中复杂的能量流动组织。这一组织尤其重要的一个部分是生物学家杰拉尔德·埃德尔曼（Gerald Edelman）提出的“可重入”信号。这些信号是神经活动的递归反馈回路，它们可以将不同的大脑区域连接成一个连贯的功能整体。
如何用科学术语或任何术语解释意识是一个著名的难题。有人甚至认为这太过困难，所以不值得研究。但我认为，但如果我们能开始认识到大脑的实际功能，这一难题就会变得更容易解决一些。
大脑的主要功能是管理我们赖以生存的复杂能量流。为了解释我们的主观意识，我们可能需要重新审视我们早就熟悉的一些想法，而不是在大脑内部试图寻找我们目前还不知道的东西。
原文链接：
http://theconversation.com/how-a-trippy-1980s-video-effect-might-help-to-explain-consciousness-105256
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