利維坦按：我們的大腦有著不可思議的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，它擁有860億個(gè)神經(jīng)元，從漫長(zhǎng)而黑暗的130億年的宇宙演化中聚集起來(lái)：形成了那個(gè)被我們稱之為“自我”的東西,，而這個(gè)“自我”散布在由胼胝體連接的兩個(gè)腦半球中,。當(dāng)然，有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,，所謂的“自我”并不存在,，那只是一種幻覺(jué)；另外也有人認(rèn)定,，傳統(tǒng)的二元論（心靈/肉體）是站不住腳的,，因?yàn)槲覀兊囊庾R(shí)和感受僅僅就是人腦中的物理過(guò)程而已。

在紅綠色盲的眼中,，就算我們知道光子進(jìn)入視網(wǎng)膜的物理過(guò)程,，我們還是明白其表述“我看到了紅色”是可疑的；更何況,，“看到紅色”是一回事兒,，“看到紅色感到了什么情緒”是另外一回事兒。這就好比甲說(shuō)“我牙疼”,，可能是獨(dú)一無(wú)二的本體性的疼痛——這和乙說(shuō)牙疼并非一種疼痛,。所以，談?wù)撊撕推湫袨樽詈眠€是要把他們內(nèi)心的精神狀態(tài)作為重要參考。

文/Todd E. Feinberg,、Jon Mallat

譯/夏夜夜夜

校對(duì)/一粒宸

原文/blogs.scientificamerican.com/observations/unlocking-the-mystery-of-consciousness/

本文基于創(chuàng)作共同協(xié)議（BY-NC），由夏夜夜夜在利維坦發(fā)布

“意識(shí)”似乎充滿了神秘色彩,。物理,、化學(xué)和生物可以解開(kāi)大部分關(guān)于生命的謎題，但卻無(wú)法闡明大腦和“感覺(jué)”這種主觀感受之間的關(guān)系,，哲學(xué)家通常將后者稱為感受質(zhì)（qualia）,。

大腦和主觀感受之間的界限十分清晰——哲學(xué)家約瑟芬·萊文（Joseph Levine）給它起了個(gè)廣為人知的名字：解釋鴻溝（explanatory gap），同為哲學(xué)家的大衛(wèi)·查默斯（David Chalmers）將如何跨越這道鴻溝稱為意識(shí)難題（hard problem of consciousness）,。

圖源：Peter Sj?stedt-H

原始意識(shí)是最基本的感官體驗(yàn)。在1974年發(fā)表的著名論文《當(dāng)一只蝙蝠是怎樣的體驗(yàn)》（What is it like to be a bat?）中,，哲學(xué)家托馬斯·內(nèi)格爾（Thomas Nagel）稱,，擁有原始意識(shí)說(shuō)明主體能進(jìn)行體驗(yàn)或感受，即意識(shí)到“作為某種生物是什么感覺(jué)”（something it is like to be）,。

過(guò)去幾年里,，我們想結(jié)合神經(jīng)科學(xué)和哲學(xué)知識(shí)，從自然生物學(xué)的角度統(tǒng)一解讀感受產(chǎn)生的過(guò)程,，進(jìn)而揭開(kāi)原始意識(shí)的神秘面紗,。分析表明，我們可以從本體論和認(rèn)識(shí)論這兩個(gè)緊密相連的角度來(lái)理解意識(shí)之謎和解釋鴻溝,，而且在科學(xué)上都說(shuō)得通,。

從本體論角度跨越解釋鴻溝

我們先從本體論的角度入手分析。這就不得不提到意識(shí)的本體主體性（ontological subjectivity）,，該特征由哲學(xué)家約翰·塞爾（John Searle）提出,，他認(rèn)為究其根本，意識(shí)擁有第一人稱本體論地位,，其存在形式獨(dú)一無(wú)二——只有主體察覺(jué)到自己的感受,，意識(shí)才能存在。因此,，無(wú)論科學(xué)解釋是多么嚴(yán)謹(jǐn)客觀,，都無(wú)法將主觀感受這一獨(dú)特的神經(jīng)生物學(xué)產(chǎn)物與特定的腦功能狀態(tài)聯(lián)系起來(lái)。難點(diǎn)在于,，如何用完全科學(xué)的世界觀來(lái)解釋感受的獨(dú)特之處,，而不引入任何全新或超自然的“基本定理”。

從本體論的角度入手,，有兩個(gè)要素能幫我們跨越解釋鴻溝,。第一，從生命和感受的基本共性中不難看出，究其根本,，基本的生命功能是意識(shí)和感受產(chǎn)生的基礎(chǔ),。就比如，生命和感受都以復(fù)雜而有序的化學(xué)生理反應(yīng)為依托,，且二者都無(wú)法脫離軀體獨(dú)立存在,。生物要想生存，就必須有一具界限明確的身體,，將其與外部世界隔絕開(kāi)來(lái),。同理，如果沒(méi)有第一人稱視角為基礎(chǔ),，意識(shí)也就無(wú)從誕生【參見(jiàn)埃文·湯普森（Evan Thompson）著作《生命中的心智》（Mind in Life）】,。

圖源： Reprinted with permission from ?Mount Sinai Health System

除了基本的生命功能,，意識(shí)感受還離不開(kāi)軀體——眾多細(xì)胞,、一個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)和一個(gè)最基本的核心大腦。盡管這些條件尚不足以讓意識(shí)誕生,。

想要利用本體論跨越解釋鴻溝,，第二個(gè)要點(diǎn)在于，意識(shí)的誕生不光需要維持生命的基本功能,，還需要復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng),，尤其是大腦提供獨(dú)特的神經(jīng)生物學(xué)特質(zhì)。它們共同創(chuàng)造了意識(shí),。這里的神經(jīng)生物學(xué)特質(zhì)包括多種感官（視覺(jué),、良好的聽(tīng)覺(jué)和敏銳的嗅覺(jué)）和很多全新的神經(jīng)處理子系統(tǒng)。來(lái)自不同感官的信息進(jìn)一步匯合,，顱頂?shù)男畔⑻幚韺哟胃S富,，腦層次之間的溝通更加頻繁，記憶也越來(lái)越豐富,。這些神經(jīng)活動(dòng)孕育了意識(shí),，正如隨著化學(xué)成分與細(xì)胞組分發(fā)生反應(yīng)，復(fù)雜的身體機(jī)能也隨之誕生,。

圖源：The Costa Rican Times

但怎樣才能確定這些特征就是意識(shí)的體現(xiàn)呢？首先,，我們假設(shè),，動(dòng)物只要能利用復(fù)雜的感官建立自身與世界之間的映射，就能創(chuàng)造出精神意象,。這里的映射一般指同構(gòu)映射,，包括軀體的體表映射,、視覺(jué)系統(tǒng)的視網(wǎng)膜映射、聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的頻率映射（見(jiàn)下圖）,。杰拉德·埃爾德曼（Gerald Edelman）和安東尼奧·達(dá)馬西奧（Antonio Damasio）等眾多研究者都認(rèn)為,，由此產(chǎn)生的感受就是感官意識(shí)的標(biāo)志。第二,，我們假設(shè)能根據(jù)獎(jiǎng)懲從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí),，完成復(fù)雜操作性條件反射的動(dòng)物，都能產(chǎn)生積極和消極兩類感覺(jué),，或者說(shuō)情感。

圖為基于映像的意識(shí)感受,，它源于感官世界在大腦中的映射體現(xiàn)。圖中央為人腦和脊髓,。大腦皮層負(fù)責(zé)處理來(lái)自多種感官的映射信號(hào)：視覺(jué)對(duì)視野的映射——視網(wǎng)膜映射,、來(lái)自觸覺(jué)，遍布全身的體感映射,、來(lái)自嗅覺(jué)的氣味映射,、聽(tīng)覺(jué)以聲調(diào)為依據(jù)形成的頻率映射。圖右描繪了各種感官信號(hào)經(jīng)過(guò)一系列神經(jīng)細(xì)胞,，最終到達(dá)大腦皮層的過(guò)程,。不管經(jīng)由哪條通路，信號(hào)全程都要經(jīng)過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)映射才能到達(dá)終點(diǎn),。某些動(dòng)物雖然沒(méi)有大腦皮層,，但也能用其他的高級(jí)腦中樞生成類似的映射?！具x自麻省理工大學(xué)出版社《解密意識(shí)》（Consciousness Demystified）,，2018】。

圖源：Reprinted with permission from ?Mount Sinai Health System

通過(guò)分析,，我們發(fā)現(xiàn),，同時(shí)滿足這兩個(gè)條件的只有脊椎動(dòng)物（包括魚(yú)類），昆蟲(chóng),、螃蟹等節(jié)肢動(dòng)物和章魚(yú),、烏賊等頭足類動(dòng)物。進(jìn)一步觀察表明,，這些動(dòng)物均有上述所有特征,。

重點(diǎn)在于，在自然界中,，這些特征均為意識(shí)清醒的大腦所獨(dú)有,。這樣一來(lái),，大腦獨(dú)特的神經(jīng)生物學(xué)構(gòu)造能孕育出感受這種自然界中的罕有之物也就不足為奇了。

從本體論的角度跨越解釋鴻溝的關(guān)鍵在于,，感受以為主體的生理反應(yīng)為基礎(chǔ),，因此具有獨(dú)一無(wú)二的私密性，再加上特殊的神經(jīng)生理學(xué)特質(zhì),。二者共同構(gòu)成了意識(shí)感受的獨(dú)特之處,。注意，本體論解釋既不涉及超自然元素,，也沒(méi)有提出任何全新的“基本屬性”和物理學(xué)原理,。

進(jìn)化與意識(shí)的誕生

為了解釋原始意識(shí)的本體主觀性，我們?cè)谧匀唤缰袑ふ掖鸢?，發(fā)現(xiàn)始于生命,，終于意識(shí)的演化序列中并無(wú)斷層。仔細(xì)檢查化石記錄后,，我們發(fā)現(xiàn),，從無(wú)眼無(wú)腦的蟲(chóng)子，到最早出現(xiàn)在古海中的節(jié)肢動(dòng)物和脊椎動(dòng)物魚(yú)類,，意識(shí)和大腦的進(jìn)化可以追溯到約5億2000萬(wàn)到5億4000萬(wàn)年前,。當(dāng)時(shí)正值寒武紀(jì)生命大爆發(fā)，動(dòng)物之間的捕食行為促使生物快速進(jìn)化（見(jiàn)下圖）,。

圖中的幾個(gè)階段展現(xiàn)了意識(shí)流暢的進(jìn)化過(guò)程。最中間分別是以海膽,、柱頭蟲(chóng)和文昌魚(yú)（類魚(yú)無(wú)脊椎動(dòng)物）為原型還原的遠(yuǎn)古生物,，三者均有原始神經(jīng)系統(tǒng)。右一和右二分別為鯊魚(yú)和無(wú)翅昆蟲(chóng)蠹魚(yú)【選自麻省理工大學(xué)出版社《解密意識(shí)》（Consciousness Demystified）,，2018】,。

圖源：Reprinted with permission from ?Mount Sinai Health System

雖然意識(shí)經(jīng)歷了順暢無(wú)阻的自然演化，但我們發(fā)現(xiàn)感受及其神經(jīng)基礎(chǔ)極為多樣,，且分布廣泛,。比如，在哺乳動(dòng)物的大腦中,，大腦皮層就與皮質(zhì)下區(qū)域有很大不同,，前者負(fù)責(zé)感知各類圖像，后者控制多種感情和情緒,。進(jìn)化生物學(xué)家理查德·諾斯卡特（Richard Northcutt）的研究成果明確表明,，除了人類，脊椎動(dòng)物,、節(jié)肢動(dòng)物和頭足類動(dòng)物身上也有這種多樣性,，這些生物的大腦都經(jīng)歷了獨(dú)立的進(jìn)化過(guò)程,，和意識(shí)相關(guān)的腦區(qū)均分布在腦內(nèi)相應(yīng)位置。因此,，意識(shí)感受可能源于截然不同的腦內(nèi)神經(jīng)機(jī)制,。對(duì)我們的解釋來(lái)說(shuō)，最重要的是,，意識(shí)感受的神經(jīng)生物學(xué)多樣性不僅存在于物種內(nèi),，還遍布物種間。這說(shuō)明感受產(chǎn)生的途徑多種多樣,，背后的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制也不能一概而論,。

通過(guò)認(rèn)識(shí)論解讀解釋鴻溝

解釋鴻溝還有另外一面，它源于我們已經(jīng)討論過(guò)的感受本體主觀性,。這道認(rèn)識(shí)鴻溝的一邊是第一人稱的主觀感受,，另一邊是第三人稱視角對(duì)腦部活動(dòng)的客觀解讀。聽(tīng)起來(lái)是不是有點(diǎn)耳熟,？但這和本體論問(wèn)題并不是一回事。我們認(rèn)為,，認(rèn)識(shí)鴻溝的第二方面根植于主體不可還原性和客體不可還原性（見(jiàn)下圖）,。

從認(rèn)識(shí)論的角度來(lái)看,，解釋鴻溝源于主客體的不可還原性,，即缺乏相關(guān)知識(shí)。圖源：Reprinted with permission from ?Mount Sinai Health System

主體不可還原性指的是,，意識(shí)感受一旦產(chǎn)生,，創(chuàng)造這些感受的神經(jīng)過(guò)程就已經(jīng)結(jié)束，研究也就無(wú)從下手,。換句話說(shuō),，我們無(wú)法直接研究神經(jīng)元，只能通過(guò)其產(chǎn)物,，即感受,，來(lái)進(jìn)行研究。最先指出這一難題的是心理學(xué)家兼哲學(xué)家高登·哥倫布斯（Gordon Globus）,，他將其視為“世界之結(jié)”（world knot）的一部分,。該術(shù)語(yǔ)為叔本華首創(chuàng)，意為解密大腦與意識(shí)之間的關(guān)系時(shí)遇到的重重障礙,。

話雖如此,，其實(shí)主體不可還原性無(wú)甚神秘。哥倫布斯指出,，解釋鴻溝之所以存在,，是因?yàn)闆](méi)有感覺(jué)器官和神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)直接相連,。因此主體不可還原性也就得到了明確的科學(xué)解釋：想要真正認(rèn)識(shí)神經(jīng)連結(jié)困難重重。但和本體論鴻溝不同,，認(rèn)識(shí)論鴻溝是由知識(shí)匱乏造成的：我們對(duì)制造感受的神經(jīng)元知之甚少,。

客體不可還原性指?jìng)€(gè)體間的雙向認(rèn)識(shí)隔閡，即我們站在第三人稱的客觀角度時(shí),，就無(wú)法直接體會(huì)他人的意識(shí)感受,，因?yàn)橐庾R(shí)感受屬于個(gè)體的主觀體驗(yàn)。這樣一來(lái),，觀察大腦的第一人稱和第三人稱視角之間又形成了一道認(rèn)識(shí)鴻溝,，但這道鴻溝依然可以通過(guò)科學(xué)解釋——畢竟相互獨(dú)立的大腦之間沒(méi)有任何物理連結(jié)。

圖源：Izhar Cohen

揭開(kāi)主體性的神秘面紗

可以斷定,，意識(shí)的“神秘之處”、“解釋鴻溝”和“難題”都有相應(yīng)的科學(xué)解釋,。本文理論立足于這樣一個(gè)命題：意識(shí)和主觀感受雖然都有神經(jīng)生物學(xué)特殊性和本體主觀性,，但依然可以用科學(xué)來(lái)解釋。此外,，關(guān)于大腦的第一人稱知識(shí)和第三人稱知識(shí)之間也形成了一道鴻溝,，它雖然難以逾越，但在科學(xué)上卻說(shuō)得通,。同時(shí),，該理論并未借助任何物理或非物理的未知力量，就闡明了主觀感受在自然界中的獨(dú)特地位,。

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活動(dòng)時(shí)間

2018年11月1日-2018年11月14日