我们的意识，究竟有多神秘？

利维坦按：当我们看到一张集体合影的时候，我们的大脑究竟在进行怎样的活动？如果照片在你面前一闪而过，为何你确信自己似乎看到了一群人，但却描述不出其中任何一个形象（要点知觉）；如果照片摆在你面前，为何你又会将目光瞬间注意到这群人里的某一个身上，而忽略了其他人（有偏竞争）？

再比如，正常人能够感知到自我的存在：这是我的左手，我的右腿被蚊子叮了一个包，我从梦中醒来了……但正如文中提及的“橡胶手错觉”实验所要表明的，我们为何对不属于我们身体的事物有了知觉感受？换句话说，大脑是如何决定哪些部分是我们的身体而哪些不是的呢？

和究竟“如何定义意识”、“意识是否存在”这些问题相比，本文作者针对上述凡此种种的问题显然有更新鲜的观点要阐明，只不过，让他更着迷的核心问题是：如何通过生物机制，解释意识的各种性质？如果说我们所看到的，其实是大脑对存在之物的“最佳猜测”，这无疑对我们理解心身问题具有着重要的价值。

文/Anil K Seth

译/语虚

校对/兔子的凌波微步

原文/aeon.co/essays/the-hard-problem-of-consciousness-is-a-distraction-from-the-real-one

似乎科学家和哲学家们将意识看得太过神秘了，它可能没那么莫测。

怎样才能最好的理解意识呢？关于宇宙是否可分的问题，哲学家们已经争论了太久，辩论之火绵延了数个世纪，笛卡尔认为：世界能够分为精神和物质两部分。近现代崛起的神经科学为探讨这一问题提供了更坚实的基础，神经科学的研究途径由心理学所引导，但并非依靠心理学上的研究得出结论。关键在于能够承认，相比弄清楚意识的物质基础，其存在的原因就显得不算太重要了——我们的主要任务是，从主观臆断和那些需要依赖感官作用并不普适的现象中跳脱出来，转向可测量的客观研究，并建立起坚实的知识框架。

我在布莱顿的苏塞克斯大学工作，供职于塞克勒意识科学研究中心，与研究意识的科学家、神经系统学家、精神科医生、脑成像专家、精通虚拟现实的天才和数学家——还有哲学家一道工作，我们想要一起弄清意识。通过与其他实验室合作，我们正在逐步探索出一个了解意识的新视角，这令人兴奋。在我自己的研究当中，一幅新的图景正在成形——为了保持活力，大脑和身体自有维持生理完整性的工作方式，而意识的经验被看做深深扎根于其中。在这种叙事中，我们是有意识的“野兽-机器”（beast-machines）。接下来我希望能够将原因解释清楚。

让我们从大卫·钱伯斯（David Chalmers）提出的有“影响的区别”（influential distinction）入手，他继承了笛卡尔，想要在“容易的问题”和“难题”间寻找答案。“容易的问题”是去弄清楚大脑（和身体）是怎样产生感知、认识、学习和行为的，而“难题”是去弄明白上述一切为何与意识发生联系，而意识在其中又是如何作用的：为什么我们不是机器人或植物人？为什么我们有精神和情感？不过也许解决“容易的问题”对我们解决“难题”可能没有进一步的帮助，而这会使得以意识为基础的大脑充满难解的迷雾。

不过，还存在一个选择，我将其称为真正的核心问题：即如何通过生物机制，解释意识的各种性质？我们不去假装意识不存在（容易的问题），也不去过多考虑如何解释意识的诞生（难题）。（熟悉“神经现象学”的人可能会在这种研究方法中找到相似之处——当然很快也能看到其间的不少区别。）

真正的核心问题：即如何通过生物机制，解释意识的各种性质？

这种研究方法存在很多历史的平行线，对生命的研究也是如此。曾经生物化学家们也怀疑生物机制是否能够解释活着这件事情本身的性质，而今，尽管我们的认知不够完备，最初的神秘感还是被大大消解了。而生物学家们也仅在解释生命系统的潜在机制上，比如代谢、体内平衡和再生繁殖方面取得了进展。此处要阐明的是，生命并非“单一事物”，其中潜藏着很多可分离的部分。

同样的，要解决意识真正的核心问题，需要了解意识的各个方面，并且抓住隐藏在生物机制（客观的第三人称叙事）下的现象学（描述意识经验的主观第一人称叙事）性质脉络。一个很好的着眼点在于区分意识的水平、内容及有意识的自我。意识的水平完全决定其存在本身——沉浸在无梦的深度睡眠或是全身麻醉中的人与能够清醒思考的人是不同的。意识的内容指的是当你在运用意识之时，你所思考的对象——那些构成你精神世界的景象、声音、气味、情绪、想法和信念。这些意识的内容正是只属于你的意识经验。这就是有意识的自我，也是我们紧抓不放的意识的各个侧面。

醒着的植物人是不存在意识活动的，即使他们仍然遵循睡眠周期入睡或苏醒

作为意识能力基础的基本大脑机制是什么呢？重要的是，意识的水平与是否入眠没有绝对的联系，做梦之时，尽管你已入眠，但仍然有意识的经验。而在一些病理学案例中，醒着的植物人（也可称为“wakeful unawareness”）是不存在意识活动的，即使他们仍然遵循睡眠周期入睡或苏醒。

那潜藏于意识能力之下的到底是什么呢？既然并非只是醒着的话？我们知道这不仅仅涉及参与作用的神经元数量，小脑（处于大脑皮层背面）的神经元数量是大脑的四倍有余，但是这些神经元几乎不参与意识活动。甚至也不是神经元活动的整体水平所决定的——你的大脑无论是在深度睡眠中还是思考中都一样活跃。正相反，意识似乎取决于大脑各部分沟通的特定方式。

在用磁铁扰乱大脑的同时，科学家还能借此分析大脑的电反应来量化知觉的概念。

米兰大学的神经科学家马塞洛·马西米尼（Marcello Massimini）所做的一系列研究为这种观点提供了强有力的证据。在这些研究当中，大脑受到外界的短暂能量脉冲，使用的技术称为经颅磁刺激（TMS），其脑电波反馈由脑电图描记器（EEG）记录，在深度睡眠和全身麻醉中，记录下的脑电波很简单，就像将石子扔进池塘所惊起的水波。但是在意识开始作用的状态下，典型的脑电波反馈已经超越了皮质层表面，以一种复杂的模式消失又重现。令人兴奋的是，通过探索其可压缩程度我们现在可以量化这些反馈的复杂度了，这与将照片压缩成数字化的JPEG文件类似。这种量化的能力代表著我们向“意识测量仪”迈出的第一步，此构想同时具备理论和付诸实际的可能性。

复杂的意识测量已经被用于在睡眠和麻醉中追踪意识水平的变化了，它也能够被用于检测脑损伤之后的意识留存检测，这有时只靠医生的诊断容易被误导。在塞克勒中心，我们通过计算“大脑复杂度”提高这些测量方法的实用性，在自发的神经活动的基础上，即使没有外界刺激，大脑也会持续反馈。这让我们看到了意识可测量的希望，通过量化其来源和作用对象，就像对热能的物理理解（平均分子动能）一样，我们也可以以相同的方式在持续进展中改变我们科学的看法。在18世纪，第一只可靠的温度计被发明，开尔文勋爵这么说：“在物理学中，不论学习任何一个分支学科，我们都要找到数值计算的原理，以及与它相关的实用测量方法，这是核心第一步。”简而言之，“衡量即认知。”

不过，大脑复杂度测量所测量的本质是什么呢？这就是意识领域出现的新理论所要探讨的了。这一切始于90年代晚期，我以前的导师杰拉尔德·埃德尔曼（Gerald Edelman ，就职于圣地亚哥神经科学研究所）和朱里奥·托罗尼（ Giulio Tononi ，现在威斯康星大学麦迪逊分校）认为，意识经验是独特的，同时具有高度信息化和整合化的特点。

在兴起的大脑复杂度测量研究上，正是数学抓住了信息和思维导图的共性。

在独特的经验层面上，不论是曾经经历过的还是曾经可能经历的，意识都具有信息化的特点。透过窗口过望我面前的书桌，咖啡杯的位置、电脑和云都从未如此引起过我的注意，我努力想记住它们各自的位置和形态。 当我将它们与许多其他的感觉——同时生发的情绪和思想联系起来时，这份经验对我来说就更加独特了。每一个有用的经验所蕴含的不确定性都会很低。我们对此有着明确的认知。而所谓“有用的经验”，换而言之，称其为“信息”。

在独特的经验层面上，不论是曾经经历过的还是曾经可能经历的，意识都具有信息化的特点

意识的整合即意味着每个意识的经验都是一个统一的场景，我们不可能将颜色从形态中分离出来单独体验，也无法将客体从背景中抽离。我意识经验中的各种元素——电脑、咖啡杯、温柔的巴赫以及对接下来写什么的担忧，以一种深刻的方式紧紧相连，作为单一意识形态的各个方面。

结果还是回到我之前描述过的数学（能同时抓住信息和思维导图的共性），这并非偶然，它是“实际问题”战略的实际运用，我们已经描述了意识的主观经验层面，也客观描述了它的大脑映射机制。

一些研究者在此基础上更近了一步，想要弄清楚“难题”本身。这项研究的首倡者托罗尼认为，意识只是集成信息。这是个迷人又有力的观点。但是其代价在于我们要承认任何空间的任何事物都存在意识，此观点在哲学上被称为泛灵论。一点点的信息对我们而言都是有意义的——它们正在改变你的意识，对于真正的复杂系统，集成信息是不可能被测量的。对于解决难题而言，这是个很有启发性的例子，但是相比解决实际问题而言，这可能会减缓或者终止实验研究的进程。

双眼竞争：通过给每只眼睛提供不同的图像，意识就在两眼间跳跃（即使其中感觉的输入量不变）。

当我们运用意识的时候，必然存在思考的对象。大脑中什么决定意识的内容？这个问题可以通过所谓的“意识相关神经区”（NCCs）得到完整的解答。在上世纪90年代，弗朗西斯·克里克（Francis Crick）和克里斯托弗·科赫（Christof Koch）将NCC定义为“足以产生出有意识知觉的最小单位神经元事件和作用机制”。这个定义在过去的四分之一个世纪中一直很好的发挥着作用，它直接引领实验。我们可以比较有意识的知觉和无意识的知觉以及寻找大脑活动的差异，可以通过使用脑电图（EEG）和功能磁共振成像（fMRI），以及很多其他的途径。最受欢迎的一项是双眼竞争（binocular rivalry），通过给每只眼睛提供不同的图像，意识就在两眼间跳跃（即使其中感觉的输入量不变）。另一项是掩蔽，在闪过一个简短的图像后紧跟一个毫无意义的掩模。在此，第一个图像是否被有意识地感知取决于图像和掩模之间的延迟。

像这样的实验就确定了与意识知觉一致的大脑区域，能够感觉（视觉或其他感官感觉）是否独立，进一步的其他实验试图将报告意识知觉的大脑区域（比如：一个人说：我看到了脸！）从那些参与意识本身的大脑区域中分离出来。但是尽管这些实验已经很有力，它们仍然没有解决“实际的”意识问题。

（例如）我们提到，后皮质层的“热点”在意识期间一定会被激活，但是这并不能解释那个区域的活动与意识有关联的原因。为此，我们需要一个通用的理论去解释大脑在做什么，而不仅仅是大脑活动的区域。

赫尔曼·冯·亥姆霍兹（1821－1894）

19世纪的德国学者赫尔曼·冯·亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz）认为大脑就是一台猜测机，我们看到、听到和感受到的无非是大脑对感觉输入原因的最佳猜测。而大脑被锁定在头骨内，它所接收到的都是模糊嘈杂的感觉信号，这与物自体只可能有间接联系。因此，感知只可能是一种推理，是在不确定的感觉信号与之前存在的那种对世界信息的期望或“信念”中产生的关联，这就形成了大脑对这些感觉信号原因的最佳假设：咖啡杯、电脑和云。我们所看到的，其实是大脑对存在之物的“最佳猜测”。

要找到预测感知的例子并非难事，实验室或日常生活中都有不少案例。漫步在一个大雾弥漫的清晨，如果我们希望在公交车站等车的是一个朋友，就会先假设等车的人是她，直到走近才发现那是一个陌生人。只要我们想听，我们也能在一片喧嚣中听清楚我们想听的话（即使背景音乐是“通往天国的阶梯”，你也能听到撒旦的诗歌）。即使是非常基本的感知要素，在我们的视觉系统中，也由无意识的信念进行编码。我们的大脑已经进化到能够假设（相信）光由上而下传播，这也影响了我们在阴影中感知形状的方式。

人们有意识地去看他想要的，而非反其道行之。

古典的知觉观认为，大脑处理感觉信息的方式是“自下而上”或者“由外向内”的，感觉信号通过受体（比如视网膜）进入，然后进入更深的大脑，每个阶段都受到越来越复杂和抽象的处理。在这种观点中，感知的这种“重量上升”由这些自下而上的联系完成。

亥姆霍兹的观点扭转了这个模式，他认为外部世界进入大脑的信号只传达了预测误差——大脑期望的和它所实际接受到的信息之间的误差。感官的内容由感官的预测决定（由上而下的反方向），从大脑深处传递到表层感觉。感知包括预测误差的最小化，这可以通过大脑感知系统中不同层次的处理，也通过大脑预测的不断更新。在这种观点之下，这通常被称为“预测编码”或者“预测处理”，感知只是被控制的幻觉，大脑将预测的触手伸遍了世界和身体，总而言之，没有脱离意识的感知。“一种与现实相吻合的幻想”，正如心理学家克里斯·弗里斯（Chris Frith）在其2007年的论文《思想的构成》（Making Up the Mind）所说的那样。

亥姆霍兹的观点认为，感知只是被控制的幻觉，大脑将预测的触手伸遍了世界和身体

通过这种理论的武装，我们再次回到意识。现在我们不再想知道哪个大脑区域与意识（无意识的反面）相关，我们要问的是：预测知觉在哪方面是与意识一致的？大量的实验表明，意识更多地依赖于感官的预测，即使有预测误差。在2001年，哈佛医学院的阿尔瓦罗·帕斯科-里昂（Alvaro Pascual-Leone）与文森特·沃尔什（Vincent Walsh）要求人们报告他们感受到的漂流的云移动的方向（所谓的“随机点动态运动图”），他们用TMS（经颅磁刺激）准确打断视觉皮层内由上而下的信号，他们发现这会消除意识对此信号的感知，尽管自下而上的信号是完整的。

最近在我的实验室中，我们一直在探测意识预测机制的的更多细节。在几个实验中，我们使用了之前提到的“双眼竞争”方法的改良版，结果发现，人们会有意识地去看他们预测或者说期望的那边，而忽视他们未寄予期望的另一边。我们也发现，通过所谓的阿尔法节律（alpha rhythm），大脑会将其感官预测施加到它喜欢的优选点（或阶段）上。这是一个在大脑视觉区域尤为显著的脑电信号，其振动频率约为10赫兹。这很激动人心，因为这让我们得以一窥大脑实际实现感官预测的途径，也让我们发现了众所周知的大脑活动现象内的新领域（阿尔法节律，至今仍令人难以捉摸）。

预测处理也能帮我们理解视觉经验的一些情况，比如精神错乱或是嗑药后所经历的幻觉

预测处理也能帮我们理解视觉经验的一些情况，比如精神错乱或是嗑药后所经历的幻觉。基本思路认为幻觉的发生原因是大脑对视觉信号的关注度下降，所以感知被大脑的提前预期完全把控住。存在很多不同的幻觉经验——从简单线条、纹理、图案的几何幻觉到人事物都鲜明的叙事幻觉，都可被解释为大脑极度渴望实现其在皮质层不同层次的各种预测。本研究有着重要的临床意义，因为它能够探清精神疾病症状的潜在机制。同样的，这对弄清楚抗生素而不是止痛药能防止感染的原因也很有帮助。

在我们内在精神世界里许多独特的经验中，有一个很特别，那就是自我的存在。认为自我理所当然存在——这样的经验十分诱人，因为这似乎总是存在，我们常能在主观生活中感觉到一种连续性（当然，全身麻醉除外）。但是正如意识不是单一的一样，我们也应该将“自我”理解为一种由大脑产生的复杂结构。

自我拥有身体，这身体是特殊的，经验也是。自我有几个层次和侧面，谈及有观念的自我，即从第一人称出发看世界的经验。再到有意图的自我，其中包含的就是自我意图和代理人的经验，被（意图）催促着做这做那，并成为发生的事情的起因。在更高层次上，我们需要考察叙事自我和社会自我。叙事性自我指“我”参与的事件，在时间内累积的连续经验使我成为独特的人，从丰富的自传式回忆中建构自我。社会性自我指的是由独特社会环境塑造出的、以及通过感知他人在我身上折射出的思想从而构成的独特社会体验。

日常生活中，时刻区分出自我的各个维度是件难事，我们在世上生活，容易认为自己是统一的整体，我们的身体本身与过去的记忆、意图和代理行为的体验也在无缝对接着。不过在此语境下，反思不是什么好方法，许多实验和神经心理学案例研究告诉了我们一个不同的故事——大脑会不断积极地生成和协调自我经验的方方面面。

我们的对存在和身体的体验，是一种极为独特的“幻觉控制”。

“橡胶手错觉”实验：大脑是如何决定哪些部分是身体而其他不是的呢？

让我们以身体的自我感觉为例，在著名的“橡胶手错觉”实验中（这是上世纪90年代，美国科学家设计的一个实验。在这个实验中，人们把手藏在桌子底下，面前则放着一只橡胶做的假手，实验人员同时以同样的方式击打真手和假手，这会让人觉得那只假手就是自己的），我会要求你将注意力放在面前的假手上，而你的真手不在你的视觉范围内。如果同时对真手和假手施以刺激，用软毛笔抚弄真手，用他物击打假手，如此你会产生一种不可思议的感觉——认为假手才是你身体的一部分。这揭示了我们对“拥有”身体的经验中令人惊讶的灵活性，也让我们疑惑：大脑是如何决定哪些部分是身体而其他不是的呢？

你还可以通过以下视频了解一下“橡胶手错觉”实验：

（建议wifi环境下浏览）

要回答这个问题，我们需要找到其他感知形式之下潜在的统一机制。大脑根据其之前的信念或期望，以及可用的感官数据做出“最好的猜测”。在此情况下，有用的感官数据包括特定的身体信号、以及类似视觉和触觉的必备感官信号。这些身体的感觉包括本体感觉，它标志着身体在空间中的形态以及内部感受、其中包括一系列身体内部传达的信息，如血压、胃张力、心跳等。体现个性的经验取决于通过内在感受、整体感受以及五官，预测与身体相关的感觉信号的原因。我们的对存在和身体的体验，是一种极为独特的“幻觉控制”。

我们实验室进行的研究支持这个观点，在一个实验中（www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23993906），我们使用了所谓的增强现实（AR）开发了一种新版的橡胶手错觉，旨在探讨在体内信号对身体拥有感的影响。参与者通过头戴式显示器观察四周，并集中关注一只出现在他们面前虚拟现实版的手。这只虚拟的手被编程为可与心跳同步轻闪红光。我们预测，当虚拟的手与参与者的心跳同步脉冲时，他会体会一种更深刻的自我认同，而我们确实证实了这一猜想。其他实验室也发现，类似的原则适用于有意识的自我的其他方面。例如，当传入大脑的感觉数据与预测的结果相匹配时，我们就经历了一件事情，而在精神病的状况下——对事情的体验崩坏了，这可以在预测过程的异常中找到结果。

这些发现都带领我们回溯至笛卡尔，不是“我思故我在”，而是“我预测故我在”。你（或我）有关存在的经验，无非是大脑对关于自我感觉信号之原因的最佳猜测。

这是最后的转折点，预测模型不仅善于解决感官信号的原因，它们也允许大脑通过改变感官数据控制或调节这些因素，以期符合现有的预测（这有时被称为“积极推理”）。当这种机制作用于自我，尤其是其深层次的侧面时，有效的控制可以说比准确的感知更为重要。只要我们的心跳，血压和其他生理量保持在正常运转行的范围内，它对于我们所缺乏的详细知觉表征就不是太重要了。这可能与“作为一个身体”的独特经验有关，相比经历身外之物或者只将身体作为对象。

这让我们最后一次回到笛卡尔，他将精神与身体分离，并且认为非人类的动物只是没有精神的“野兽-机器”。在他看来，生理调节的基本过程与头脑或意识几乎无关。我开始思考这种观点的对立面。在我看来，每个人对自己都会有一些基础性但明确的认知，而这些认知其实是依靠于我们那套由血肉组成的生物认知机制而形成的，可惜却极度混乱。我们一直在使用身上那股受控的预测感知能力。我们是有意识的自我，因为我们同样是“野兽-机器”——关注自己存续的，自我维持的驱壳。

最后，结合大脑的“最佳猜测”，来看一下下面这张动图：

这是心理学家理查德·格雷戈里（Richard Gregory）的一个面具实验。他用一个镂空的卓别林面具向我们解释：人对面部的认知往往会向我们所期望的的进行靠拢。先觉经验告诉我们鼻子是人类面部最突出的地方，所以潜意识里会将这个镂空的面具看成一个正常的面部。

即便是在朝同一个方向旋转，但因为面具的背面凹凸有致，我们的大脑会倾向于预测出一张正常的面孔

（顺便一提，格雷戈里在研究中表现出的兴趣非常多样化——从测量中老年人的神经噪声到扫描微小海生甲壳动物的眼睛。自1960年代开始，他的研究主要集中在感知信息的理解上，致力于解释人们的感知臆测性——即人们所见或所信的不完整或者是不清晰的证据上。

这一研究恰恰是源自于格雷戈里的偶像、本文中提及的德国物理学家兼生理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹提出的无意识推理思想，即感知不单纯是光模式进入眼睛的自下而上分析，更是基于我们对世界的隐性认识、经验和期望的自上而下的过程——当大脑根据这一思想产生的错觉是支持这种观点的主要证据。）

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