意識是如何運作的？這兩大理論難分伯仲

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早上好，我是腦叔，一個愛聊腦的家伙。

“理論就像牙刷，”人們常說，“每個人都有自己的牙刷，誰也不想用別人的。”

這雖然是個玩笑，但當談到意識的研究——即我們?nèi)绾螌θ魏问挛锂a(chǎn)生主觀體驗——時，這句話卻并非全然無稽之談。

2022年，莫納什大學哲學教授Tim Bayne和英國神經(jīng)科學家阿尼爾·塞思（Anil Seth）發(fā)表了一篇綜述，列舉了22種基于大腦生物學的理論。2024年，美國公共知識分子羅伯特·庫恩（Robert Kuhn）在更寬泛的范圍內(nèi)，統(tǒng)計出了超過200種理論。

正是在這樣的背景下，《自然》雜志剛剛發(fā)表了“認知聯(lián)盟”（Cogitate Consortium）一項“對抗性合作”的研究成果，該聯(lián)盟專注于兩種重要的理論：全局神經(jīng)元工作空間理論和整合信息理論。

兩大理論正面交鋒

由于各種理論層出不窮，且意識本身又難以捉摸，檢驗這些理論絕非易事。事實上，不同理論的支持者之間的辯論一直十分激烈，有時甚至充滿敵意。

2023 年，在 Cogitate 正式公布其研究結(jié)果之后，許多專家簽署了一封公開信，認為整合信息理論不僅是錯誤的，甚至根本不符合科學標準。

盡管如此，全局神經(jīng)元工作空間理論和整合信息理論仍然是當前關(guān)于意識的討論中占據(jù)主導(dǎo)地位的“四大”理論之二。（其他兩個理論分別是高階表征理論和局部重入——或循環(huán)——理論。）

這些理論難以概括，但它們都將意識與大腦不同區(qū)域的神經(jīng)元活動聯(lián)系起來。

支持這兩種理論的學者，以及一些持不同觀點的理論家，根據(jù)這兩種理論對與意識相關(guān)的腦活動類型做出了預(yù)測。

后部皮層由頂葉、顳葉和枕葉組成。前額葉皮層是額葉的前部。Refluo/Shutterstock

預(yù)測與結(jié)果

該小組一致認為，整合信息理論預(yù)測意識感知應(yīng)與大腦后部皮層區(qū)域的持續(xù)信號同步和活動相關(guān)。

另一方面，他們指出，全局神經(jīng)元工作空間理論預(yù)測，刺激的開始和結(jié)束都應(yīng)伴隨一個“神經(jīng)激活”過程。此外，應(yīng)該能夠從前額葉皮層的活動中解碼出一個人的意識內(nèi)容。

這些假設(shè)（以及其他假設(shè)）由來自世界各地的“理論中立”團隊進行了測試。

結(jié)果并不明確。一些結(jié)果與其中一種理論的預(yù)測相符，但其他結(jié)果則提出了挑戰(zhàn)。

例如，該團隊未能發(fā)現(xiàn)整合信息理論所預(yù)測的后部皮層中持續(xù)的同步現(xiàn)象。同時，全局神經(jīng)元工作空間理論也面臨挑戰(zhàn)，因為并非所有意識內(nèi)容都能從前額葉皮層解碼，而且在刺激首次呈現(xiàn)時也未能發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元激活。

科學的勝利

盡管這項研究并未證明任何一種理論的正確性，但它對科學而言卻是一次決定性的勝利。它代表著意識研究領(lǐng)域在理論檢驗方法上的顯著進步。

研究人員傾向于尋找支持自身理論的證據(jù)并不罕見。但意識科學中這一問題的嚴重性直到2022年才顯現(xiàn)出來，當時參與Cogitate聯(lián)盟的多位研究人員發(fā)表了一篇重要論文。該論文表明，僅憑研究設(shè)計就能預(yù)測某項研究支持哪種意識理論。

絕大多數(shù)“檢驗”意識理論的嘗試都是由這些理論的支持者進行的。因此，許多研究都側(cè)重于證實現(xiàn)有理論（而非發(fā)現(xiàn)缺陷或證偽理論）。

不改變既有觀念

這項合作的首要成果是讓相互競爭的理論家們就兩種理論的可檢驗預(yù)測達成一致。這尤其具有挑戰(zhàn)性，因為全局工作空間理論和整合信息理論都以非常抽象的術(shù)語構(gòu)建。

另一項成果是在不同的實驗室開展相同的實驗——考慮到這些實驗室并不認同相關(guān)理論，這尤其困難。

在項目初期，團隊向以色列裔美國心理學家丹尼爾·卡尼曼尋求建議，他是對抗性合作研究理念的提出者。

卡尼曼表示，即使研究結(jié)果明顯傾向于某種理論，也不要指望它能改變?nèi)魏稳说南敕āＫ赋觯茖W家們對自己的理論充滿執(zhí)念，即使面對反證，他們也會堅持己見。

非理性之用

這種非理性的固執(zhí)看似是個問題，但并非必然如此。只要有合適的體系，它甚至可以推動科學進步。

鑒于我們尚不清楚哪種意識理論方法最有可能正確，科學界應(yīng)該從多種視角來研究意識。

研究界需要自我修正的方法。然而，對于個別科學家而言，堅持自己的理論立場，即使面對有爭議的發(fā)現(xiàn)，也應(yīng)繼續(xù)在特定理論框架內(nèi)開展研究，這同樣是有益的。

難以攻克的難題

意識是一個難以攻克的難題。我們尚不清楚它是否能被現(xiàn)有的意識科學方法所解釋，或者是否需要我們徹底革新概念或方法（或許兩者兼而有之）。

然而，顯而易見的是，如果我們想要解開主觀體驗之謎，科學界就必須接受這種合作研究模式。

about the author:

Tim Bayne. Professor of Philosophy, Monash University

https://www.nature.com/articles/s41583-022-00587-4

https://theconversation.com/how-does-consciousness-work-duelling-scientists-tested-two-big-theories-but-found-no-winner-255610

腦叔創(chuàng)建了一個名為“丘腦大叔·大腦管家”的知識星球，我把它定位為一本不斷更新的大腦進化訓練指南，旨在分享大腦認知行為和健康知識、陪伴并幫助腦友們解答大腦認知、情緒健康問題，提升大腦認知，幫助大腦進化，尋找幸福的人生！

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