大脑的终极秘密——从狮子也有意识谈起
2018-02-20 14:32:18   来源:37度医学网   作者:  评论:0 点击:

作者:中国科学院大学教授 谢平

理性思维是意识的高级成分,但它并非人类的专利。在自然界的生存斗争中,人类不仅仅需要通过感觉器官去获取外部世界的印象,还需要对外部世界的事物进行归类、判断与推理,决定自己对刺激的行为响应。像概念、判断和推理这样的高级心理活动是人类特有的呢,还是广泛存在于自然界中的很多动物类群?下面分析一下非洲大草原的狮群在捕猎斑马时是如何进行理性思维的吧。

1)狮子肯定认得谁是猎物(斑马),谁是朋友(同伴),以及周围的树木和灌草(图1),它们在脑子中能区别不同的事物,我们称之为概念,虽然有些关系不甚密切的事物狮子在瞬间可能不必区分得那么清楚,如差别细微的二种灌草(其实,没有受过训练的人也很难区分开来)。斑马、树木、灌草等就是狮子脑中的I级记忆模块;

图1 狮子在琢磨如何成功地围猎斑马

2)狮子通过长期对斑马的行为观察,能区分不同状态的斑马——掉队的、年幼的或受伤的以及它们的奔跑速度,这也是狮子保存的关于斑马的更复杂一点的记忆模块(II级形态或行为模块),狮子通过对这些经验模块的时空分析,推断出这些猎物对象容易得手(我们称之为判断)。狮子也知道追赶到后,应该攻击哪个部位(如颈部,图2),这也是观察同伴或自身经历所形成的II级记忆模块。

图2狮子咬住斑马脖子

3)狮子会根据狮群所处的位置、地形地貌、斑马的可能逃跑路线及逃跑速度、以及自身的奔跑速度(这些都是经验模块以及它们组合成的情景),狮子之间通过某种信息指令进行分工合作,各自埋伏在不同的位置,在合适的时机发起攻击,有的狮子进行追赶,有的埋伏在恰当的位置,有的撕咬……狮子的群体攻击行为在情景的变化过程中不断地得到动态调整……这里面应该蕴藏了复杂的推理。当然,狮子的捕猎行为也不可能每次都能成功,有时斑马能成功逃脱,有时反而攻击狮子甚至能将狮子置于死地(图3),但也不可能都是失败。无论成功还是失败,经历者(狮子和斑马)都可能形成新的经验模块,或丰富或修正原有的记忆模块。对狮群来说,反复的群体捕猎行为,会不断丰富它们的战略战术,形成更有效的协同捕食模式(III级记忆模块)。当然,针对不同的猎物,会形成相应的记忆模块,建立不同的捕猎模式。

图3用后腿猛踢狮子的斑马(来源:百度百科)

古希腊的名医西波克拉底(Hippocrates)认为,大脑既充当了意识的翻译来指挥肢体的行动,又是身体到意识的信使。法国哲学家笛卡尔曾有一句名言:“我思故我在”,即我无法否认自己的存在,因为当我否认、怀疑时,我就已经存在!法国医师兼哲学家拉∙梅特里(La Mettrie)认为,“大脑像肝脏分泌胆汁那样分泌思想”。

我们每个人都在真切地体验周围的客观世界,产生感觉、图像、欲望、梦境、思想、精神、信念……这就是意识。我们可以通过内省来确认这种过程的真实存在,但因为我们的体验形成的是我们各自(意识主体)的内在感受,而我们无法准确知晓他人的感受如何,也难以猜测此刻别人正在想什么,因此每个人的意识具有一定的主观性、私密性、封闭性和不可预测性。

意识的一个神秘特性就是所谓主观体验(qualia)问题,我们每个人都知道自己对各种颜色的感觉、对冷暖的感觉、对疼痛的感觉以及我们的心情——喜怒哀愁等。人类应该具有相似的主观体验,但我们也许永远无法知晓蝙蝠的主观体验,因为我们与蝙蝠的身体结构相差太大。

但意识又不仅仅是主观的,因为它有客观的存在基础——大脑中的神经活动,因此,可以说意识是客观事物在大脑中的主观映射,即意识既是主观的,也是客观的。意识亦是创造性思维的载体。

Dennett(1969)指出,“心灵的核心特征就是意识,这是一种看上去比任何其它的东西更为‘精神性’和非物质性的‘现象’”。Armstrong(1981)认为,“没有内省意识,我们就不可能察觉到我们自身的存在,我们的自我也就不会对他自己成其为自我,我们因而可以理解为什么内省意识会成为任何精神存在的一个条件,或甚至于任何存在的条件”。

但是,切莫认为只有意识才是我们生存的基石,因为事实上我们的很多大脑功能都是在无意识的状态下进行的,譬如我们体内的很多生理功能——呼吸、消化乃至睡梦——都是在我们无意识的情况下自动进行的。Crick(1994)指出,“并非脑的全部操纵都是有意识的。许多心理学家相信,存在某些下意识或潜意识的过程”。

一、何谓意识?

对我们来说,意识神秘,但不陌生,因为我们经常提起它,并在不同的意义上使用它(图4)。英文的Conscious一词的使用可追溯至16世纪,但它起源于拉丁词语“conscius”——“con-”表示在一起,“scio”表示知道。

1. 意识的定义

早在17世纪,英国哲学家洛克就将意识定义为“一个人对进入自己心灵的东西的知觉”(the perception of what passes in a man's own mind)(Locke 1689)。

意识(consciousness)一直是一个模糊而有争议的概念(Farthing 1992)。百度百科是这样定义的:心理学意义上的意识指赋予现实的心理现象的总体,是个人直接经验的主观现象,表现为知、情、意三者的统一;而生物学意义上的意识指人的大脑、小脑、丘脑、下丘脑、基底核等,将视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等各种感觉信息,经脑神经元逐级传递分析为样本,由丘脑合成为丘觉,并发放至大脑联络区,令大脑产生觉知,即意识。

维基百科这样定义:意识是一种察觉的状态或质量,或者是对外部目标或自身内部过程的察觉,它也被定义为直觉、察觉、主观性、或经历、感觉与觉醒的能力,并具有自我感和大脑控制系统(Consciousness is the state or quality of awareness, or, of being aware of an external object or something within oneself. It has been defined as: sentience, awareness, subjectivity, the ability to experience or to feel, wakefulness, having a sense of selfhood, and the executive control system of the mind)。

图4 十七世纪对意识的描述(来源:Wikipedia)

《哲学百科全书》(Routledge Encyclopedia of Philosophy)这样定义道:“哲学家在四种意义上使用意识一词——一般知识、意向性、反思(以及它专门产生的知识)和现象经验……在一个人头脑中的‘内省意识’正是人反思(或准备这样做)的事情。自我反省常常被认为是为了传递一个人的精神生活的主要知识。而经验或其它心理只是好像一个人像是拥有它时的某个事情的‘现象意识’。最清楚的例子如:像味觉和视觉这样的感性经验,像痛、痒这样的体觉经验,像一个人自己行为或感知的想象经验,像思考‘文字’或‘图像’经验的思想流。虽然存在争议,内省和现象似乎是相互独立的,或可分离的”(Craig 1998)。

《第三版韦氏大词典》(Webster's Third New International Dictionary)对意识这样定义道:“1)a. 对内在心理或精神事实的察觉或知觉:在一个人的内在自我中的事物的直观感知的知识,b. 一个外部对象、状态或事实的内在意识,c. 相关的察觉:兴趣、关注——经常作为一个定语名词来用。2):以感觉、情绪、意愿或思想为特征的状态或行为,在最宽泛意义上的精神,自然界中与物理的东西明显区分开来的事物。3):一个人或一群人在某个或某段时间中的感觉、感知、观念、态度和情绪等心理过程的总合”。

James(1904)说,“意识是以认识为功能的过程”。Griffin(1976)给出了这样的定义:“每个普通人都能在脑海里想象在时空上都很遥远的物体和事件,有关的感觉会立即涌上心头,这就是我所指的内心体验。……动物脑中出现的内心图像(mental images),并被用来调控其行为,事实上给出了意识的实用运作定义”。Quine(1987)说,“我们知道意识是怎么回事,但不知道如何科学地描述它。能够肯定的是,意识是身体的一种状态,是神经的一种状态”。Edelman(2006)指出,“意识通常漂浮在我们对自然的实在论描述之上。它们是‘习得之性’”。Searle(2006)通俗地将意识解释为“从无梦的睡眠醒来之后,除非再次入睡或进入无意识状态,否则在白天持续进行的,知觉、感觉或觉察的状态”。

意识也被区分为取用(access)意识和现象(phenomenal)意识两类,前者泛指与记忆或信息处理有关的意识,而后者则指与现象经验有关的意识(Block 2008)。

有人将认识分为感性、知性和理性三类,但也有人只分为感性和知性(或理性)两类。我倾向于将意识定义为感觉和知觉等各种心理过程的总和,而知觉是客观事物直接作用于感官而在头脑中产生的对事物的整体认识,是个体将来自感觉器官的信息通过组织与解释转化为有意义对象的心理过程,知觉包含记忆、分析、综合、推理等理性思维过程。简单地说,意识=感觉+知觉,或意识=感性认识+理性认识。

也有心理学家这样来描述意识的:“我们人类意识到并可以告诉他人的事实——关于我们的思想、知觉、记忆和感受”(Carlson 2007)。Schneider and Velmans(2008)认为,“我们在任一时刻察觉的事情构成了我们意识的一部分,同时这样的意识经验也转变成我们生活中最熟悉和最神秘的特性”。

关于意识,Edelman(2006)这样说,“当你进入无梦的深度睡眠,或深度麻醉和昏迷时,你就会失去它。当你从这些状态中恢复过来时又会重新得到它。在清醒意识状态下,你体验到一个整体的场景,包含各种感官反应——视觉、听觉、味觉,等等——以及想象、记忆、语调、情感、意愿、自主感、方位感,等等。处于意识状态是一种整体体验,你在任何时候都不会只意识到一件事情而完全排除其他事物。但是你能将注意力稍微集中到仍然为整体的场景的不同方面。在很短的时间里,场景就会在某方面产生变化,虽然仍然是完整的,却变得不同了,产生出一个新的场景。不同的场景体验的数量显然是无穷无尽的。转换似乎是连续的,而且它们的具体细节是独有的,是第一人称的主观体验”。

但是,意识的物质性是毋庸置疑的,因为我们的意识会因大脑的结构或化学变化(如脑损伤、药物)而改变,因此,意识必定是在一个像脑这样的物理结构中的生物化学过程,或者说,意识是以大脑皮层树突网络为物理基础的神经冲动过程。

而意识又不是完全的客观性,它具有不容忽视的主观性,但它不至主观到一个独立的存在,即它决不可能逃离客观实在而运行。其一,它依赖于经验及留存的相关记忆,其二,它需要对客观世界的感知能力,其三,它需要相应的生理与行为机制,譬如本能与习性。意识是一种由诸多正负反馈组成的反应体系,既包含对刺激的简单反射,也包含系列的因果关系与复杂的逻辑推理,它是一种存在于脑中的层次化的结构模式,并具有以自我生存为目的的适应性功能。意识在低级的物质层次上可能就是一堆原子的组合模式,但在高级层次上则映射了大脑及其神经系统对外部或内部信息的一种整体性响应策略。

意识具有时间组织结构(Ingvar 1985):我们生活在一个由过去—现在—将来组成的时间范式里。当人们有意识地察觉到现在这个时刻的时候,这种经验不仅包含了对过去事件的记忆,也包含着对未来事件的期待,这种期待是一个包含了先前对未来期待的记忆的众多精神过程的复合体;我们在脑海里不断地复习预演各种规划好的行为,在想象中审查这些行为可能导致的种种后果。临床证据显示,双侧前额叶皮层的损伤会导致“失去未来”综合症,表现为漠不关心、缺乏志向和失去先见之明。

与达尔文共同发现自然选择理论的华莱士认为,人拥有精神属性,包括善和恶,这些精神属性不是进化的结果,而是有其超自然的根源,即人类的精神只能以宇宙上苍的直接介入来解释。宗教信仰者则秉持另外的意识观,如一些人认为“道”是一种意识,“神”是一种意识,等等。

2. 意识的特许存取

一种传统的流行观点认为我们每个人都拥有对自我思想的特许存取(Privileged access),笛卡尔是倡导这种观点的典范(以“我思故我在”的名言为代表),虽然Privileged access是其理论的一个落伍的标签。关于我们自己内心状态的特许存取有四个特点:①不可错性(infallibility),②全知性(omniscience),③不可怀疑性(indubitability),和④不可修改性(incorrigibility),前两个特点针对自己,后两个针对他人。

但行为主义者,如英国哲学家赖尔(Gilbert Ryle, 1900-1976),就坚决反对这种观点,认为不存在所谓的特许存取,我们每个人思想的方式都是一样的,只有通过语言和肢体行为我们才可以知道他人的思想,而对我们自己的思想亦是如此。

3. 意识的其它用法

意识有很多使用方式。当睡眠时,你就处于无意识的状态,你想象出的情景便称之为梦,当你醒来时,你的意识就重新恢复了。因此,每天人的生活都要经历有意识和无意识的自然切换。当一个人要动手术时,会被麻醉而在一段时间(如几个小时)失去所有意识。当一个人由于脑损伤变成植物人时,就会长时间甚至永远失去了意识。

当然,失去意识并不表明动物感觉功能的完全丧失,譬如,Hubel和Wiesel曾在20世纪50年代后期发现,麻醉后的猫大脑视皮层上的神经细胞,对入射到眼内的光照模式呈现一系列有趣的反应特性,尽管脑电波显示,此时猫处于睡眠而非清醒状态(Crick 1994)。

意识也有更宏观的用法。譬如,意识形态(Ideology)就是指人类群体的思想行为,是一种社会观念的集合,包括政治、法律、道德、艺术、宗教、哲学等思想形式。

二、关于意识的争论与迷茫

意识是神经科学、心理学与哲学的共同领域(其实三者已经是交叉的——Neuropsychology、Neurophilosophy、Psychophilosophy),因为它是一种神经反应,一种心理活动,又是物质世界中独一无二的精神现象,因此,从各种不同的侧面被解读着,但却难以达成共识。由于早期的心理学属于哲学的一个分支,因此,意识也是早期哲学家讨论的话题。随着心理学从哲学独立开来,意识也成为心理学关注的问题。20世纪中叶之后,意识问题也成为神经科学的重要研究对象。

1. 神经科学的无助

我们的意识就是通过大脑中数百亿的神经细胞相互作用的结果,理论上来说,我们可以从神经科学来解析意识,主要是大脑如何感觉、记忆和思考,这需要我们去探索大脑的结构和运行方式,需要解析信息是如何在神经细胞中传递与整合的,亦需要解释为什么像脑这样的物理与生理结构会产生意识。但事实上,迄今为止人们对大脑如何进行感觉加工都知之甚少,而对在此基础上复杂得多的理性思维(高级意识)就更不用说了。

神经科学家认为应该存在一个能够产生某种特定意识知觉的最小脑区或神经元集合,即所谓的意识相关神经区(neural correlates of consciousness, NCC)(图5)。

图5意识相关神经区(neural correlates of consciousness, NCC)是神经事件的最小单元(引自Koch 2004)

2. 哲学家的迷茫

美国哲学家John Rogers Searle说,“我有意识,是由于我觉得我是有意识的。我们可以发现有关我们自己的和我们行为的各种各样的令人惊奇的事情;但我们却无法发现我们不具有心灵,无法发觉心灵不具备有意识的、主观的、意向性的精神状态;我们也无法发觉我们没有试图采取自愿的、自由的、有意图的行动”(Searle 1984)。

哲学对意识的解释亦存在巨大的争议,可归结为三种代表性的观点——唯心主义(idealism)、二元论(dualism)和唯物主义(materialism)。唯心主义认为世界由意识组成,物质只是意识的一种表征;二元论认为物质和意识独立存在;而唯物主义认为,世界由物质组成,而意识是物理实体——大脑活动的产物,可还原为物理现象。唯心主义的观点认为,意识是物质的唯一内在性质,物质因意识才成为独立的实在,而物质的一些基本属性(如质量、电荷等)被视为只是一种外在的关系型性质(Eddington 1928)。同一论(identity theory)是一种代表性的唯物主义观点,认为意识和大脑活动是同一事物,即意识就是大脑的活动,有人认为,某一类型的意识对应于某一种类型的大脑活动,称之为类型同一论(type identity theory),而另一些人认为,同一类型的意识可能对应于多种类型的大脑活动,但具体的某种意识与某种大脑活动是一一对应的,称之为个例同一论(token identity theory)。

二元论又区分为实体二元论(substance dualism)和属性二元论(property dualism)。实体二元论认为,世界的本源是意识和物质两个实体,它们相互独立,但实体二元论无法解释物质与心灵是如何能够互相影响的。属性二元论认为,世界只由一种实体——物质所组成,但物质同时拥有两种不同的属性——物理属性(如质量)和精神属性(如感觉疼痛)。类似地,属性二元论亦无法解释物理属性和非物理属性是如何互相影响的。

笛卡尔主义者(Cartesian)的二元论主张存在思维性的(thinking)实体和具有扩延性的(extended)实体,莱布尼兹将世界区分成现实的和可能的,康德认为我们所能认识的只是现象,即经验或可经验的事物,而物自体或本体是不可知的。

按二元论的观点,意识是非物理性实体,就不是以物理世界为研究对象的现代自然科学的研究范畴,因此,不可能被科学所解释。我的问题是,如果意识不能被科学所解释,那由依赖主观意识的大脑所创造出来的科学又如何能够是真实的呢?

Ryle(1949)认为,关于意识的传统观点是基于笛卡尔的二元论,而二元论并不能合理区分精神和物质,或精神与世界。他认为,我们说的不是精神、肉体和世界,而是说的个体或个人对世界的作用,因此,通过说“意识”,我们最终将误导自己去认为有某种像意识一样的东西,它游离于行为的和语言的理解之外。

Sutherland(1989)认为,“意识就是拥有感知、思想和情感,即察觉。这个词是难以定义的,除非用无法把握其真正意思的含糊之词。很多人掉进了将意识等同于自我意识的陷阱,即意识只需要察觉外部世界。意识是一个迷人但难以捉摸的现象:弄清楚它是什么、它在做什么或它为何进化而来是不可能的。迄今关于它的描述是没有什么值得一读的”。

副现象论(Epiphenomenalism)者认为,意识是物理现象伴生之物,但对物理世界不产生任何影响,即意识对人这个机器的运作不产生任何影响,纯粹只是一种多余的副产品。

还有一种极端的看法就是怀疑甚至否定意识存在的真实性,认为意识不过是一种错觉(Dretske 2003)。取消主义(eliminativism)者认为,信念、欲望的存在只是因为人们需要用它们来解释人的行为,但这种解释体系必然会被证明是错的,因为不可能找到相干的神经基础,所以意识这个概念可以被取消(Lycan and Pappas 1972)。

3. 物理学家的狂想——量子意识

英国数学物理学家彭罗斯(Roger Penrose)在他1989年出版的《皇帝的新脑》一书中提出,已知的物理学定律不足以解释意识现象,未来正确的量子引力新物理学应当在经典与量子力学之间架起一座桥,大脑可能利用了量子测量时波函数塌缩的特性,而目前单纯由算法驱动的电脑不足以实现强人工智能。

2013年12月1日,化学家朱清时院士在上海恒南书院进行的题为“量子意识——现代科学与佛学的汇合处”中指出,“意识在不测量的时候是空空灵灵的、清清楚楚的、没有产生任何妄想杂念、是对境无心的,看花不是花。但是一旦你产生念头了,对它进行测量了,于是花就固定为一种形态而跳出来了,你就认出它是花了。这就是人的意识。这就是意识和量子力学测量的类似之处”,因此他认为,“意识是量子物理现象”。

2016年1月17日,结构生物学家施一公院士在“未来论坛”年会上发表的题为《生命科学认知的极限》的演讲中指出,我们有三个层面的物质:“不管你怎么做研究,都无法解释人的意识,这超越了我们能说出和能感知的层面。我认为要解释意识,一定得超出前两个层次(指宏观层面和微观层面),到量子力学层面去考察。我自己认为是这样的”。

我不懂量子,因此,不敢妄议物理学家或结构生物学家对意识的高见,但我认为,意识绝不会微观到这个物质层面,即意识绝不可能主要是一种量子行为,虽然量子可能会影响到一些分子层面的特性。不过我倒部分同意有物理学背景的英国生物学家、1962年的诺贝尔生理学或医学奖得主克里克(Francis Crick)的说法:“‘你’,你的喜悦、悲伤、记忆和抱负,你的本体感觉和自由意志,实际上都只不过是一大群神经细胞及其相关分子的集体行为”(Crick 1994)。

4. 心理学派之间的争论

① 结构主义

19世纪末,以德国心理学家冯特(Wilhelm Wundt, 1832—1920)及其学生铁钦纳(Edward Bradford Titchener, 1867—1927)为代表的构造主义(structuralism)心理学派认为,意识经验是各种简单元素的群集,即意识的内容可被分解为基本要素,如同一切物质可分解成各种元素一样(譬如,H2O可以分解成H和O),心理学也可以运用实验方法分解出基本心理元素,再探寻它们之间的关系和规律,就可以达到了解心理实质的目的(Schacter et al. 2009)。

Wilhelm Wundt (1832—1920)

美国心理学家William James(1842—1910)指出,还原论者会认为,“如果我们完全知道莎士比亚的神经系统,以及他周围的所有环境条件,我们就应该能够知道为什么在他生命的某个时候,他的手在一些纸上勾勒出那些蟹状的小的黑色痕迹,我们为简略起见称之为哈姆雷特手稿。我们应该理解每一次涂改和更正的理由,我们应该理解所有这一切,而一点也不承认莎士比亚头脑中思想的存在。这些字和句子只是被看作是纯粹的简单的外部事实,而不是它们本身之外的任何事物的迹象”,然而,这是关于莎士比亚艺术创作的所有事实吗?不是!William James认为,“所有这些都不能阻止我们对莎士比亚的精神历史给出一个同样完备的说明,在这个说明中,每一线思想和情感都应该有它们的位置。精神的历史将伴随着肉体的历史”(高山2010)。

William James (1842—1910)

② 行为主义

行为主义(behaviorism)起源于19世纪末,为了克服精神分析学和其它传统心理学难以进行实验研究的缺点。美国心理学家桑代克(Edward Thorndike)提出了效果律(law of effect),认为行为倾向随奖励而增加,随惩罚而减少(Gray 2007)。俄国心理学家巴甫洛夫(Ivan Pavlov, 1849—1936)提出了经典条件反射(classical conditioning)理论,美国心理学家斯金纳(Burrhus Frederic Skinner, 1904—1990)提出了操作性条件反射(operant conditioning)理论:在斯金纳箱内装一个操纵杆,一个食物盘,将操纵杆与提供食丸的装置相连,饥饿的白鼠在箱内活动中偶尔踏上操作杆,就有一粒食丸掉落在食物盘内,白鼠便吃到了食丸,白鼠经过几次尝试,就学会了按压杠杆以填饱肚子(图6),于是斯金纳认为,有机体的反应与随后出现的刺激条件之间的关系对行为起着控制作用,影响之后反应发生的概率。因此,行为主义认为,心理学不应该研究意识,只应该研究行为,主张心理学研究应采用客观的实验方法,而不是内省法。

图6斯金纳与他的实验箱(修改自“Silly rabbit”/Wikimedia Commons)

问题是行为是意识或心理活动的结果,但它并不能完全反应一个人内部的感觉、表象和情感,亦无法完全刻画一个人的意识体验或情绪内省,通过行为观察并不能解决所有心理问题。

③ 机能主义

19世纪末,詹姆士提出了机能主义(functionalism)心理学,认为心理学应该研究意识的功能和目的,而不是它的结构(James 1890)。他认为,应该从进化的视角考察我们的思想和感觉,思考是脑的功能,嗅觉是鼻子的功能,这些技能之所以会发展起来是因为其本身的适应性——它们对祖先的生存做出了重大贡献。意识服务于一种目的,即使人们能够回顾过去,调整当前环境并计划未来。

机能主义认为,精神状态(信仰、欲望、疼痛等)只取决于它们的机能,即这些精神状态与其它精神状态、感觉输入和行为输出之间存在因果关系。机能主义是介于物理实现(physical implementation)与行为输出之间的一个理论(Marr 1982)。

机能主义学派批评构造心理学只是静态地研究意识的结构,而忽略了意识是一种川流不息的状态。他们反对把意识分解为基本元素的做法,强调心理现象对客观环境的适应性,将心理视为一种生物适应的工具,主张心理活动是一个连续的整体。

机能主义可进一步区分为机器机能主义(machine functionalism)、结构机能主义(structural functionalism)、精神机能主义(Psycho functionalism)、分析机能主义(Analytic functionalism)和机械机能主义(Mechanistic functionalism)等不同类型。

④ 格式塔心理学

20世纪初,在德国兴起了格式塔心理学(Gestalt psychology),其代表人物有Kurt Koffka(1886 –1941)、Max Wertheimer(1880 –1943)和Wolfgang Köhler(1887–1967)。他们的主要观点是:在心理现象上整体不等于部分之和,整体的性质不存在于它的部分之中,而存在于整体之中;心理学的任务是研究行为与心理物理场的因果关系,这个心理物理场含有自我和环境的两极性,它们都有自己的结构(Bruce et al. 2003)。格式塔心理学强调经验和行为的整体性,反对构造主义元素学说和行为主义“刺激-反应”公式。

Kurt Koffka (1886-1941)

Crick(1994)对格式塔这样解读:“你的大脑必须根据你以往的经验和你的基因中所体现的远古祖先的经验,通过发现各个部分的最优组合,主动地构造这些‘整体’”。

⑤ 现代心理学

Crick(1994)指出,关于意识,“大多数现代心理学家都回避提及这一问题,尽管他们的许多研究都涉及意识。而多数现代神经科学家则完全忽视这一问题”。在行为主义盛行的20世纪70年代,意识研究甚至被认为是科学上的禁忌。Horgan(1996)甚至悲观地预言,人类永远不可能完全了解意识与心灵。

5. 物质与意识之间的鸿沟

其实,我们难以回答这样的问题,譬如,有意识和没有意识到底区别何在?什么使一些存在物(如人的大脑)有意识而另一些则没有?

Nagel(1986)感叹道,我竟然是世界的一部份,这是令人难以理解的事实。没有中心(没有心灵)的宇宙,在其浩瀚的时空之中,不可思议地产生了人,也产生了我,借着产生Nagel这个人而产生了我。亘古以来,并没有一个东西是我,但在某一个特定的时间与地点,某一个物理组织形成了,突然地我就存在了,而且存在直到这个物理组织死亡为止。在宇宙的客观流动里,这个存在物,对我而言是主观的事件,似乎未曾产生一丝涟漪。作为一个种属(人类)的一个个体,如何可能产生这样令人惊异的后果呢?

John Tyndall曾说,“从脑的物理到相应的意识事实的过渡是不可想象的。承认一个确定的思想与一个确定的分子作用在大脑中同时发生,我们却不具有这样一种智力器官,也明显不具有这种器官的任何初级形式,它可以使我们通过理性过程从一个过渡到另一个”(高山2010)。

美国量子物理学家马基瑙(Henry Margenau, 1901-1997)认为心脑交互作用与量子力学的概率场类似,没有质量,也没有能量,但却能在微位(microsite)上有效地发挥作用。他说,“像大脑、神经元和感觉器官这样非常复杂的物质系统,其组成成分小到足以受到量子概率定律的支配,即这些物质器官具有多种可能的变化状态,而每种状态则以一定的概率出现;如果某种变化发生时需要能量,或需要比其他变化或多或少的能量,错综复杂的生物体会自动地提供。但不会要求心智来提供这种能量……可以认为心智是一种场,是物理意义上可以接受的场。但其作为一种非物质的场,可能和概率场类似”(Margenau 1984)。

由大量原子组成的人脑为什么会具有意识,具有快乐和悲伤呢?无论如何,现代科学对一堆原子行为的预测中绝没有快乐,它甚至根本不知道快乐是什么。然而,我的快乐是如此的真实,在某种意义上,它比现代科学所研究的客观世界更加真实。这便是最难的科学谜题——意识问题。人们可以进一步追问,如果单个原子没有快乐,一堆原子又如何能有快乐呢?如果单个原子也有快乐,为什么人们从未发现呢(高山2010)?依笔者之见,在自然界中物质从低层次走向高层次的过程中涌现出新的特质不足为奇,这种疑问既滑稽又可笑。此外,对意识的探寻不可能一步直达原子,但如果对从生命的起源到复杂动物的诞生之演化历程进行追踪与还原,还是有可能接近意识起源之谜底的。

Chalmers(1996)提出了一种离奇的设想。他说,对意识的解释依然是一个艰难的问题,如果我们不假设意识是物质世界的一个基本属性,就无法解释脑是如何产生了意识功能的。他主张,世界的根本存在不是心也不是物,而是信息,而信息具有两种性质——物质和意识。笔者认为,这是一种变了形的二元论,只是将信息与物质世界等同起来。其实,离开了生命,信息将不复存在(谢平2016)。

三、自我、本我和超我

人们试图对人的个性(人格)进行区分,因此而提出了各种各样的假说,其中最著名的是弗洛伊德提出的人格结构理论,即人格由本我(Id)、自我(Ego)和超我(Superego)三个部分所构成(Freud 1933)。在心理学家看来,意识与人格之间存在内在的关联。

弗洛伊德的精神分析学说认为,人的意识宛如一座冰山,露出水面的一小部分是意识,隐藏在水面之下的冰山主体则是无意识,称之为“冰山理论”。他提出三个层次:意识、前意识(“冰山理论”中的水面)和无意识(图7)。

本我是从德国哲学家尼采借来的术语,意指无意识的本能、冲动与欲望,它脱离逻辑与现实的约束,是与生俱来的生物学本性。本我遵循所谓的“快乐原则”,即追求快乐而逃离痛苦。

自我指处于社会生活的现实要求之中的人之理性部分,它遵循所谓“现实原则”,即为了适应现实的生存环境,个体对本我加以约束和压抑。

超我是“道德化的自我”,是良心与理想的化身,它指导自我、限制本我,遵循所谓“理想原则”。

也可以这样来解读,即本我是一种野性的驱动力,自我是一种现实化的控制力,而超我是一种理想化的指引力。

虽然这个人格构成图表只是一种抽象的精神分析,是一种主观的猜测,但它却启发了后来的研究者去寻找大脑中主管人格的三个心理结构之具体区域,即去构建一个心理的神经解剖图谱(坎德尔2007)。

Popper(1977)认为,自我并不是一个“纯粹抽象的本我”,后者只不过是指一个主体……自我在任何时刻包含着愿望、规划、期盼、行动决定以及对自己作为做出各种行为的自我(行动的中心)的栩栩如生的意识……所有这些又都和该自我所在的脑里正在发生的无数“活动”在密切互动。

图7 Freud的冰山理论及人格结构理论示意图(来源:Wikipedia)

Searle(1984)说,“如果我们想要获得彻底的自由,看来我们就必定要假设,我们每个人的头脑里存在一个自我,这个自我能干涉大自然的因果关系”。

Eccles(1989)指出,“每一个人性之人都能认识到他自己的唯一性……对这个不解之谜的一个看似有理的常见答案是,断言其中的决定性因素是该自我贯穿一生所积累起来的经验的唯一性。我们的行为和记忆,事实上我们内在的、有意识的生命的全部内容都依赖于我们积累起来的生活经验……我们既不会消除一个自我,也不会创造一个新的自我”。

四、波普尔的三个世界

奥地利籍英国科学哲学家波普尔(Karl Popper)在《客观知识》一书中提出了三个世界的设想(Popper 1972):世界I是物理对象(包括人脑)和自然状态的总体;世界II包括所有的主观知识和意识状态,世界III是客观意义上的知识总体,是包括语言在内的整个人造的文化世界(图8)。

Karl Popper (1902-1994)

这里,物质世界与意识(或心灵)世界是相互独立的实体,这与笛卡尔的二元论相一致,但承认心灵与物质的互动,并交换信息。当然,三个世界的设想更像是一种信仰而非实证。

简单地说,世界I是物理世界,世界II是精神世界,世界III为精神活动的产物。世界II创造了世界III,而世界III又通过某种反馈过程部分地创造了世界II。尽管世界III是编码记录在诸如纸墨等物质基础上,但其本身是非物质性的,本质上是艺术家、思想家、说书人以及随后的哲学家和科学家的创造性思维的总合。世界III决定了现代人和所有其它动物(包括类人猿在内,尽管它们和人类有遗传相似之处)有质的不同,世界III已经改造和转变了人类的进化发展(Eccles 1989)。

图8 包括所有存在和所有经验的三个世界示意图(仿Popper and Eccles 1977)

五、自我意识

自我意识(self-awareness)是指对自己的认识,对自己身心活动的察觉,或自己行为的反思。根据维基百科的定义,自我意识是一种自我反省(introspection)的能力,是将自身作为一个个体从环境和其它个体区别开来的能力。简单地说,自我意识由自我认识、自我体验和自我控制三种心理成分所构成。人们的一个愿望可能是想藉此将人与野蛮的动物界分离出来。

如何确定某种动物是否和人一样也具有自我意识呢?美国心理学家Gordon G. Gallup于1970年设计了一种镜子测试(mirror Test)方法。现已知道,成年的黑猩猩、海豚等可以认出镜中的自己(图9),据此判断它们可能具有自我意识。其实,自我认识、自我体验和自我控制都是抽象的说法,很难界定。我认为,无论什么种类动物的个体都应该能意识到自身的存在(可能意识的方式有所不同,否者它们为何要去进行生存斗争呢?),它们都在体验,也都能进行自我控制(虽然机制或程度可能不尽相同)。试问,我们怎么能知道猴子就不知道自己的存在呢?难道猴子就不知道饥饿、疼痛的是自己?

图9捷克Dvur Kralove动物园的黑猩猩对着镜子照自己(来源:sipaphoto.com)

进化生物学家多布赞斯基对自我意识(他称之为自知)这样描述道:“自知是人类的根本特征之一,可能是最根本的特征。这一特征是进化上的新生事物;人类的祖先——人科动物——只有非常初级的自知,或许根本就没有这种能力。然而,自知也带来了一系列的阴暗面:害怕、焦虑和对死亡的自知……人被他对死亡的自知所困扰。一个自知自己终将死去的物种是由对此无知的祖先进化而来的”(Dobzhansky 1967)。

Armstrong(1981)指出,“内向感知过去一直被称为内省(introspection)或内省觉知(introspective awareness)。因此我们不妨把这第三种意识称为内省意识(introspective consciousness)。这是一种对我们自己心灵正在进行的活动和所处状态的像感知那样的觉知……由于内省本身也是一种精神活动,内省自身也可成为内省性觉知的对象”。内省意识就是我们所谓的自我意识。

脑的什么部位决定我们具有自我意识的呢?我们在生物学上是如何被组织成具有自我意识的呢?Oberman and Ramachandran(2009)推测,镜像神经元(mirror neurons)可能提供了人类自我意识的神经基础,这种细胞是20世纪90年在灵长类动物中发现的(Rizzolatti et al. 1999),它们位于运动系统,能够在执行一个动作或观察别人做同一个动作的时候被激活。在人类,有镜像神经元参与的脑活动发现于运动前皮层、辅助运动区、初级躯体感觉皮层以及顶叶下回等脑区(Molenberghs et al. 2009)。

Popper and Eccles(1977)认为,有自我意识的心智并不只是被动地参与对神经事件的读出作业,而是像探照灯那样主动地对神经事件做搜索作业。所有复杂神经活动过程可能时时刻刻地呈现在心智的面前,按心智的注意、选择、兴趣或动机,心智可从联络脑区的极大量运作组合里做选择,搜索这个那个、这里那里,把从联络脑区许多不同区域读出的结果融合在一起。有自我意识的心智以这样的方式统一了经验。

六、是否存在动物意识?

Bekoff(2007)问道,“猫在舒舒服服打呼噜的时候,它的所想所感是什么?正在奔跑玩耍的狗的脑海里掠过的又是什么?当一只大象用鼻子触碰一个死去的同伴时,它的心理有何感想?驴子在静静地吃草,享受周围景物时感受如何”?

其实,我们对动物界中的意识界定问题还未达成共识,因为我们对如何定义意识一直存在争议。难道猴子、老虎、狗等没有意识吗?还有青蛙、蝴蝶、变形虫又怎么说呢?意识是否是动物界的普遍特性呢?或者只应该将意识限于人类?这些都难以作答。

达尔文在《人和动物的情感流露》一书中曾记述道,“我曾养过一只大狗,就像其他狗一样,它非常喜欢出去溜达。它高兴的时候,会在我前面慢慢地小跑,高抬着头,稍微竖起耳朵,尾巴翘着,但并不僵硬”,但当达尔文改变了路线,而狗不知道自己还会不会继续散步的时候,“立刻家里所有的人都能发现它的沮丧……它的头低垂着,整个身体矮了下去,一动不动,耳朵和尾巴唰的一下全耷拉了下去,但是尾巴还是轻轻地摇摆着……它的表现就是可怜而无助的沮丧”(Darwin 1872)。达尔文认为,即使是不会说话的动物也能思考,不同物种之间的区别是程度上的而不是本质上的,即动物之间智力上的区别是一个连续的统一体。

一些心理学家和行为学家认为存在动物意识,并列举了一系列行为,作为一些动物对它们不能直接感知的事物抱有信念的证据(Griffin 2001)。Bekoff(2007)认为,动物有感觉或者会思考的一个证据就是它们行为的灵活性,譬如,猴子们认为它们不能通过某次实验,它们会拒绝加入,又如,老鼠们在穿过迷宫后常常会花点时间思考,在脑海中将自己经过的路线回顾一遍,以调整自己的行为,即动物们需要选择性地面对特定的刺激、有意识地在多种行为选择时,很多都能做出正确的反应——它们观察自己的环境,并且在各种各样的情况下做出合适、有目的且灵活的决定。动物们所展现出的这种行为模式的灵活性证实了它们的意识性和情感性,而不仅仅是根据遗传直觉。

Feigl(1967)指出,“每个有意识的人类个体‘生活经历’的直接状态,以及我们确信某些高等动物也具有的这种状态,是和这些生物体的神经运作(中枢神经系统,可能尤其是大脑皮层运作)的某些方面(大概是结构组成方面)相等同的。……这种状态在神经生理学上是指高度分布式的复杂神经元发放模式”。

Edelman(2006)指出,“虽然我们无法体验其他物种的意识,但我们推测像狗这类动物也具有意识。这种推测是基于它们的行为以及它们的脑与我们的相似程度。但我们一般不认为它们具有对意识的意识……狗和一些哺乳动物,如果有意识的话,是原始意识,这是在一瞬间的整体场景体验,我称之为记忆当下……虽然它们对当前的事件有意识,只具有原始意识的动物并不能意识到自己处于意识状态,对过去、未来或有称谓的自我也没有概念”。这类观念需要体验更高级意识的能力,而这依赖于语意或符号能力。黑猩猩似乎具有初步的这种能力”。

Eccles (1989)认为,其它哺乳动物与人一样也具有内心体验,这种属于世界II的活动能对属于世界I的大脑皮层事件有效地发挥作用。其它哺乳动物拥有一个对应于它们意识的世界II,并与人类的世界II共享同样的外在感觉和内在感觉的一般属性,只是不具备像心理、自我、灵魂或意愿等人类独有的中心范畴(图10)。

图 10 人和其它哺乳动物的心脑交互作用,上半部包括各种外在感觉和内在感觉属性在内的世界II,而下半部是大脑皮层(世界I)的一部分——以垂直虚线标出联络脑区模块,双向箭头表示跨越边界的交互作用(仿Eccles 1989)

但是,关于动物界是否存在意识所面临的最大困难是,人类以外的其它动物缺乏表达人类语言的能力,因此无法告诉我们它们的经历与感受。很多人凭借一种强烈的直觉认为,像猫和狗这样的动物是有意识的,而像昆虫这样的动物就没有,但这常常是基于人们与宠物的关系以及他们观察过的其它动物的一种直观判断(Allen and Zalta 2011)。一般来说,将主观经验作为意识本质的哲学家们相信,与之相关联的动物意识的存在与性质是绝不可能被我们人类准确知晓的,因为,无论我们对一个动物的脑和行为有多么地了解,但我们绝不可能将自己真正放入动物的大脑中去像它们一样地去体验世界(Nagal 1986)。

Eccles(1989)批评道,“进化论者对动物进化中精神作用(mentality)的出现给他们唯物主义理论带来的巨大不解之谜置若罔闻,这一点非常令人不安。比如,迈尔(Mayr 1973)的经典著作《动物物种和进化》(Animal Species and Evolution)、莫诺(Monod,1971)的《偶然性与必然性》(Chance and Necessity),或者是威尔逊(Wilson,1975)的《社会生物学:新的综合》(Sociology:The New Synthesis)都只字不提精神作用的进化……但是,至少对高等动物而言,我们现在必须承认‘动物意识’(animal awareness)的存在性,这对进化论学者来说是一个挑战。科学发展到今天,光是回避这个问题已经无法搪塞过去了”。

2012年,来自神经科学不同领域的杰出科学家齐聚英国剑桥大学举行了Francis Crick的纪念会,发布了《关于意识的剑桥宣言》(The Cambridge Declaration on Consciousness),其中关于动物意识的问题这样论述道:“行为、神经生理和神经解剖方面的证据显示,鸟类存在明显的意识平行演化例子。接近人类意识水平的证据在非洲灰鹦鹉观察到。哺乳动物和鸟类的情感网络和认知微电路远比以前想象的更为同源。此外,一些鸟类种类展示出与哺乳动物相似的神经睡眠模式,包括REM睡眠,以及像在斑马雀中发现的神经生理模式,以前认为需要哺乳动物的大脑皮层。特别是喜鹊在镜像自我认知研究中表现出了与人类、巨猿、鲸和大象的惊人的相似性……趋于一致的证据表明,非人动物具有支撑意识状态的神经解剖学、神经化学和神经生理学基础,并具有呈现意向性行为的能力。因此,有充分的证据表明,在产生意识的神经基础方面,人类并非独一无二”。

七、意识在哪里?

Eccles (1989)指出,“脑,而且只有脑,是我们个性的物质基础。我们将脑视为有意识个性的载体的时候,也要认识到脑的很大一部分对此并不起关键作用”。关于意识位于脑的什么地方的判断,主要依赖于对不同部位脑损伤的临床医学研究。

1. 笛卡尔的松果体

笛卡尔认为人类的心灵和其纯粹的物质居所——脑之间存在一种联系,心灵控制身体的运动,而身体通过其感官提供环境中所发生的信息给心灵。他推测这种相互作用是在位于脑上方(埋在大脑半球下面)的一个小器官——松果体(pineal gland)中发生的。没过多久,生物学家就证实笛卡尔的松果体观点是错误的(Carlson 2007)。现已知道,松果体负责调节睡眠时神经递质的释放:天黑时,它能刺激引起褪黑激素的释放,从而引发人的睡眠(Sprenger 1999)。

2. 爬行动物脑——小脑和脑干

人和动物的小脑受损可导致运动控制失衡,可以活动,但失去了精确性,导致不稳定、不协调等(Ghez and Fahn 1985),虽然功能成像研究显示小脑活动与语言、注意和心理意象亦有关联,但一般认为,小脑对于意识几乎没有贡献,因为切除小脑虽然使人的运动能力严重受损,但并不影响人格。

通过颅神经,主要支撑面部和颈部的运动和感觉,在12对颅神经中,有10对来自脑干。脑干在一些基础生理功能(如心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等)的维持或调节中也扮演了重要角色。譬如,在脑干内部、两耳之间,有一个手指状的神经网络结构,叫做网状结构,从脊髓向上扩展到丘脑。Moruzzi and Magoun(1949)发现,用电刺激酣睡中的猫可以立刻使它觉醒并处于警戒状态,如果从脑的较高部位切断网状结构,而不损伤附近的感觉通路,猫会陷入永久昏迷状态,由此说明,网状结构与唤醒有关。

3. 古哺乳动物脑

屏状核

虽然人们对屏状核的实际功能知之甚少,但有证据显示,它对大脑两个半球之间的信息交流(特别是对控制注意的大脑皮层区之间)具有重要作用(Smith and Alloway 2010)。有一名女患者,以一定频率刺激其大脑屏状核时,她就进入睡眠状态,但撤去刺激后,则恢复意识,并且不记得刚才发生的事情,因此,屏状核可能是大脑意识中的重要部位,负责整合意识,进而产生了情感和思想等(Koubeissi et al. 2014),屏状核在维持意识中可能具有重要作用,如同意识的开关似的(Thomson 2014)。

丘脑

丘脑具有将感觉和运动信号向大脑皮层中继的功能,也能调节意识、睡眠和警戒等(Sherman 2006)。脑血管中风可能会导致丘脑综合征。致死性家族失眠症是一种遗传性朊病毒病,患者的丘脑发生病变,导致患者慢慢失去睡觉的能力,渐渐发展到完全性失眠状态,最终必然导致死亡。

丘脑是感觉传导的重要中继站点,因为除了嗅觉,各种感觉的传导通路均在丘脑内更换神经元,而后投射到大脑皮层的几乎所有方向(图11)。丘脑常被分成24个区域,每个区域与新皮层的一些特定子区域相连,并接受那里传来的信息。丘脑的一些特殊区域(统称为层内核)主要投射到纹状体,并且更广泛地投射到新皮层。丘脑跨在皮层的重要入口,但不是在主要出口上(Crick 1994)。从神经系统的联接来看,丘脑似乎是脑的中枢。

图11 丘脑与大脑皮层的连接(引自Crick 1994)

Edelman(2006)认为,丘脑是对意识极为重要的微小结构。意识来自皮质区域和丘脑间的折返活动以及皮质与自身和皮质下结构的交互,随着丘脑皮质系统进化得越来越大,特定丘脑核的数量随之增多,大脑皮质也不断增大,使得原始意识出现。这一系列进化事件可能始自爬行动物向鸟类进化并在大约2.5亿年前分化出哺乳动物的时候。

海马

现在知道,海马与短时记忆与情绪控制密切相关,特别是海马在将短时记忆向长时记忆的信息整固中可能具有重要功能。有个名叫Henry Molaison的患者,为了缓解其癫痫发作,医生用手术的方法切除了其海马,结果却意外地出现了顺行遗忘和部分逆行性遗忘症状。该病人手术后,不能形成新的情景记忆,也不能回忆起任何手术前刚发生的事情,但他保持了很多年前甚至在孩童期间发生的事情的记忆(Scoville and Milner 1957,Squire 2009)。

4. 新皮质

额叶在自主运动中起着关键作用,还包括在从目前的行动预见将来后果的能力、好坏行为的选择、不可接受社会反应的覆盖和抑制、事情或事件之间相似性或差异的辨识。额叶损伤可导致这些功能的破坏,使患者的个性发生重大转变——虽然能感觉到情绪,但并不反应在脸上或声音上,如感觉到幸福但不会笑,声音毫无感情,像个僵尸(Stuss et al. 1992, Rowe et al. 2001)。

顶叶整合各种形式的感觉信息,包括空间感觉和导航等,通过皮肤的主要感觉(接触、温度和疼痛感受)输入通过丘脑中转到顶叶,顶叶的若干区域在语言过程中的作用也十分重要(Schacter et al. 2009)。

双侧性顶-枕病变导致出现巴林特氏综合征(Balint's syndrome),视觉注意混乱、不能同时看二个或以上的物体、不能移动眼球观察感兴趣的物体等,患者失去空间感,无法顺畅地感知与体验外部世界。

Churchland(2013)认为,脑干、丘脑和大脑皮层是人类意识的支撑性结构。但我要问,如果我们对如何定义意识都不能达成统一,又如何去寻找在哪里产生了意识呢?

八、意识是如何运行的?

1. 整合信息理论

美国精神病学家和神经科学家托诺尼(Giulio Tononi)提出了所谓整合信息理论(Integrated Information Theory, IIT),主要依据是:1)每一个被观察到的意识状态都包含几乎无穷的信息,譬如,人脑能将视觉画面中表征事物/物体的特性(明暗、颜色、线条、图型、场景等)组合起来,并在数学上投射到一个特定的意识空间中的某个区域,2)来自意识状态的所有信息自然地整合进了我们的心智活动,因此,要让人脑分开感知并且了解事物是不可能的。

Tononi(2015)认为,意识是复杂系统的固有性质,并定义了一个物理量Phi(ɸ )来度量系统的复杂程度,以判断一个系统拥有多少意识,藉此解释了为何小脑没有意识(因其缺少反馈连接)以及为何睡眠时没有意识(因此时神经元之间的联系减弱了)。

2. HOR理论

高阶表达(higher order representation, HOR)假说认为,意识是由关于一阶精神状态(first-order mental states)的知觉、思想或信念所组成的,特别是,现象意识(phenomenal consciousness)是知觉或准知觉内容(如视觉)的高阶表达(Rosenthal and Weisberg 2008, Carruthers 2011)。或者说,关于意识的知识是关于意识的意识。用神经科学的语言来说,这就是在位于最初的感觉区域的一阶信息与位于前额叶和顶叶皮层的高阶表达之间的差异(Lau and Rosenthal 2011)。高阶表达理论也称之为内感官理论(inner-sense theory)。

HOR进一步分裂成两个学派,一派称之为HOP(higher order perception),认为对这种高阶表达是一种知觉,另一派称之为HOT(higher order thought),认为对这种高阶表达是一种思想。HOT再分为现实性HOP(Actualist higher-order thought)和意向性HOT(Dispositionalist higher-order thought),前者指只有一种精神状态成为HOT的对象时才能称之为意识,而后者认为一阶精神状态并不需要实际被思考,它只需要具有被潜在思考的可能性即可。

3. 自我表达论

现象认识论(phenomenal epistemology)认为,意识状态的现象特征是自我表达的(self-representation),如疼痛自己可以表达自己,即疼痛感,而疼痛感是人的一个疼痛状态的决定性内容,是完全主观且第一人称的。依笔者之见,这完全就是一种语意重复。

类似地,自我表达的高阶理论(self-representational higher-order theories)认为,高阶状态对一阶状态来说是组成性的或内在的,因为,1)两者是同一的,只是在担当两个不同的角色,2)两者是部分只是部分和整体的关系,它们的复合体就变成了所谓的意识(Carruthers 2011)。

4. 自我交互论

埃德尔曼认为,意识经验有两大特性——整体性和分化性。由于第一种特性,当我们看一幅交变图时,虽然可有两种不同的解释,但是我们在某一瞬间,只能感受其中之一。由于第二种特性,我们能在极短时间体验到任何一个复杂的场景。因此,对意识的解释只能用分布式的神经过程来解释,而不能用神经元的局部性质来解释,他主张意识源自有关脑区(如后丘脑与前丘脑)之间大量的双向神经连接上所发生的信号活动(顾凡及2012)。埃德尔曼提出了所谓的“动态核心”假设,将具有明显边界的神经元群聚类成为“动态核心”,这种功能性分布式聚类通过丘脑皮层中的复馈相互作用在极短的时间实现高度的整体性。

Edelman(2006)说,“意识过程包含大量各种感质:由分布广泛而且非常活跃的丘脑皮质核的活动产生辨识。在这样的活动中,大脑主要同自己交互。我必须强调关键的是核中不同系统的交互。我们必须小心不要把意识赋予特定的区域”。其实,这与“意识就是大脑神经系统的活动”大致同义,并无更多新意。

九、意识的终极解释

Nagel(1986)认为,我们永远不可能知道一只蝙蝠的感觉像什么,即使我们知道了蝙蝠的脑神经结构及其作用,甚至可以用电脑来模拟蝙蝠的声纳视界,但我们永远无法拥有用声纳看世界的经验。这不仅仅发生在不同的物种之间,即使同为人类,你也无法知道别人的感觉经验像什么。他认为,感觉经验的内容要透过亲身经历才能获得,而用客观的科学方法是无法接近带有主观性的经验内容的。他主张,意识应被视为实在界的一个不可化约的面向,它与实在界的另一不可化约的面向——物理面向有必然的联结,然而对主观的和物理的两个面向之间的必然联结的了解是无法由物理科学来完成的。

Nagel的观点难以苟同。我认为,同一个物种的不同个体之间的感觉模式必定是基本相似的,这是遗传的秉性,虽然存在偶然的变异性。不同物种之间的感觉模式可能既有相似性,亦有一定的差异性。猴子受伤的疼痛感与我们人类应该是相似的,这是因为我们在进化上的血缘联系,我们传承了类似的生理响应模式。我们遗传下来的生理框架保证了我们对特定经验所呈现的十分一致的主观感觉,我们的先天确保了后天的一致性。其它的物种亦会如此。

为何我们对外部刺激的感觉反应能形成如愉悦、疼痛、惊恐等不同的意识呢?笔者认为,这些感觉是在演化的历程中信息加工的产物,是不同的生理响应模式或不同的信息提示。愉悦是一种行为的奖赏,而痛苦则警示行为的回避。这些信息提示对种族而言的进化意义是毫无疑问的,但对个体来说,执行这些信息提示未必都是无偿的,譬如,过度愉悦也会有损健康,疼痛与惊恐也要能量支出,等等。我的看法是,不同的感觉就是不同的神经反应模式,只不过大自然让它们与我们不同的身心状态相对应,使我们拥有了不同的感觉意识——如色泽感、立体感、疼痛感、愉悦感、酸甜苦辣感、香味感、臭味感、口渴感……等等。

很多动物都能在残酷的生存斗争中,不断扩充各种有利于生存的记忆模块,并灵活地运用概念、判断和推理的所谓理性思维活动(它们藉此区分不同类型的食物,区分敌我,根据各种经验,掌握速度,逃避敌害,等等),只不过我们人类用词汇进行了描绘,而在大自然,则匿藏在动物(如狮子)们的内心中罢了。这就是原始的动物意识,古猿或能人的意识与此并无二样,不可能是什么深不可测的高贵之物。

本文根据《探索大脑的终极秘密——学习、记忆、梦和意识》(谢平著,2018,科学出版社)的“第十章 终极秘密——意识”改编而成

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