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簡析當(dāng)前認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)關(guān)于意識的研究狀況

 cenprounhuang 2019-01-16

摘要:“科學(xué)地研究意識”成為當(dāng)前意識研究中的一個重要口號,。特別是隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展,,人們對意識的研究似乎也越來越深入。塞爾把針對意識的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究區(qū)分成如下兩條進(jìn)路:建構(gòu)塊進(jìn)路和統(tǒng)一場進(jìn)路,。這一區(qū)分目前得到學(xué)界的普遍認(rèn)可,。本文打算分別考察這兩條進(jìn)路的研究狀況,比較各自的研究優(yōu)勢與不足,,具體展示其在探索意識的神經(jīng)相關(guān)方面所起的積極作用,,并結(jié)合心靈哲學(xué)的相關(guān)思考,簡要論證意識經(jīng)驗在當(dāng)前認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究框架下仍然得不到合理說明,。

 

    隨著神經(jīng)科學(xué),、信息科學(xué)和分子生物技術(shù)的發(fā)展,人們對腦的認(rèn)識也越來越深入,。具言之,,今天的神經(jīng)科學(xué)家基本上已經(jīng)搞清楚了腦的基本生理結(jié)構(gòu)以及神經(jīng)元間信號傳遞的生化機(jī)制;隨著無損傷腦成像技術(shù)的發(fā)展,,現(xiàn)在人們已經(jīng)可以對正在思考著的腦進(jìn)行同步觀察,;關(guān)于離子通道的分子生物學(xué)研究大大推進(jìn)了我們對腦內(nèi)神經(jīng)元之間信息傳遞機(jī)制的認(rèn)識;特定神經(jīng)回路的信號傳遞和處理過程如今甚至可經(jīng)由計算機(jī)模擬加以檢驗和再現(xiàn),。因此,,許多科學(xué)家便嘗試借助這些先進(jìn)的研究手段來進(jìn)一步精確化傳統(tǒng)認(rèn)知心理學(xué)的研究課題。比如:長期記憶,、短期記憶和工作記憶各自的神經(jīng)機(jī)制,,內(nèi)隱學(xué)習(xí)與外顯學(xué)習(xí)在神經(jīng)系統(tǒng)層面的區(qū)別等等,。實際上,,上述先進(jìn)的研究手段已經(jīng)滲入到當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)的每一個領(lǐng)域,而且確實取得了眾多令人滿意的效果,。正是在這樣的背景下,,一門新興的學(xué)科——認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)應(yīng)運而生了,。

    Searle把目前針對意識的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究區(qū)分成如下兩條進(jìn)路:建構(gòu)塊進(jìn)路(building-block approach)和統(tǒng)一場進(jìn)路(unified field approach)(參見Searle, 2000, 2004)。這一區(qū)分目前得到學(xué)界的普遍認(rèn)可,。本文打算分別考察這兩條進(jìn)路的研究狀況,,比較各自的研究優(yōu)勢與不足,具體展示其在探索意識的神經(jīng)相關(guān)方面所起的積極作用,,并結(jié)合心靈哲學(xué)的相關(guān)思考,,簡要論證意識經(jīng)驗在目前認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)框架下仍然得不到合理說明。

 

1,、建構(gòu)塊進(jìn)路

    這是目前從事意識研究的大多數(shù)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家采取的一條進(jìn)路,。從研究方法上講,建構(gòu)塊論是一種傳統(tǒng)的還原論研究方案,,也是經(jīng)驗科學(xué)研究中普遍采用的一種研究手法,。它試圖通過分別研究各種有意識活動(比如:視覺意識活動,聽覺意識活動),,來定位各種意識經(jīng)驗產(chǎn)生時所對應(yīng)的神經(jīng)活動區(qū)域,,即尋找特定意識的神經(jīng)相關(guān)(the neural correlates of consciousness, ncc)。逐漸地搞清楚每一種不同的意識活動在大腦里的對應(yīng)神經(jīng)區(qū)域,,再整合所有的研究結(jié)果,,嘗試拼湊出一幅關(guān)于意識的整體圖畫,即最終找到意識的神經(jīng)相關(guān)(the Neural Correlates of Consciousness, NCC),,即所有意識經(jīng)驗發(fā)生時都不可或缺的神經(jīng)相關(guān),。建構(gòu)塊進(jìn)路的研究方案大致可用如下公式來表示:ncc1∧ncc2∧ncc3∧…∧ncck→ NCC

目前建構(gòu)塊進(jìn)路主要有三個研究分支:盲視(blindsight)、雙目競爭(binocular rivalry)與完形轉(zhuǎn)換(gestalt switching),,以及視知覺神經(jīng)相關(guān)(the neural correlates of vision),。下面簡要介紹三個研究分支的情況:(1)盲視。這是一些非常奇特的視覺系統(tǒng)受損病例,。這些患者往往大腦皮層的視覺V1區(qū)受損或出現(xiàn)功能性障礙而其余部分完好,。一般認(rèn)為,VI區(qū)是視覺信號傳遞到大腦皮層的最初區(qū)域,,因此如果V1區(qū)受損,,那么這些丟失的信號必然會在患者形成的視覺意識中反映出來,即導(dǎo)致患者出現(xiàn)特定的視閾盲區(qū),。然而實驗研究結(jié)果卻令人吃驚:受試(盲視患者)竟然能幾乎正確地報道其視閾盲區(qū)內(nèi)的特定事件(例如:物體的輪廓,、顏色、運動情況等等),??墒侨绻儐柺茉囀欠窨吹綄嶒炍铮宦苫卮饹]有看到,,再詢問如何得知盲區(qū)內(nèi)實驗物的情況,,一律回答是猜測的,。多次的實驗研究顯示“猜中”的準(zhǔn)確率竟然非常之高,以至于完全可以排除純粹依賴猜測的可能性(參見Weiskrantz, 1986),。顯然,,患者不可能看到物體,但卻能了解到該物體的變化,,對于這種奇怪的現(xiàn)象,,就用一個矛盾的詞來表示:“盲視”。特定的實驗研究表明,,甚至猴類也會出現(xiàn)盲視(參見Stoerig, et al., 1997),。關(guān)于盲視現(xiàn)象,目前學(xué)界還沒有比較一致的觀點,。以下是目前學(xué)界常見的兩個解釋:①分離說,。這種觀點認(rèn)為,盡管V1區(qū)是視覺信號傳遞到大腦皮層的最初區(qū)域,,是形成視感覺的必要的區(qū)域,,但可能并不是形成視知覺(即視覺意識)的必要區(qū)域。因此,,受試一方面說沒有看到視域盲區(qū)里的物體(即受試無視感覺),,另一方面又可以有關(guān)于該物體的特定視覺意識(即受試有視知覺)。盡管分離說似乎可以化解盲視的奇特之處,,但是我們一般認(rèn)為,,視感覺是形成視知覺的必要前提,因此關(guān)鍵問題在于:如果不需要視感覺,,那么視知覺究竟是如何形成的呢,,即形成視知覺的具體機(jī)制如何?這是一個需要首先回答的問題,,否則分離說難以令人滿意,;②補償說。一些研究者認(rèn)為盡管視感覺是視知覺的必要前提,,但是當(dāng)V1區(qū)受損后,,可能有別的補償性通路來替代V1區(qū)行使原來的功用,因此V1區(qū)可能并非形成視知覺基本區(qū),。補償說維護(hù)了視感覺與視知覺不可分離的傳統(tǒng)觀點,,但是仍然面臨兩個麻煩:ⅰ)目前關(guān)于補償性通路是否存在的爭議較大,,還沒出現(xiàn)比較有力的實驗支持,;ⅱ)即使存在補償性通路,仍然難以解釋為何患者沒有視感覺(看不到特定物體)而有視知覺(卻能了解到特定物體的變化)的奇怪現(xiàn)象。要之,,盡管目前尚無定論,但是一些建構(gòu)塊論者認(rèn)為,,通過對盲視的研究,,有望更深入地了解視感覺與視知覺的形成機(jī)制以及二者之間的關(guān)系,因此盲視被認(rèn)為是一個尋找視覺意識相關(guān)的突破口,。(2)雙目競爭與完形轉(zhuǎn)換,。①雙目競爭。通過立體鏡將兩個不同的視覺刺激(st1, st2)同時分別呈現(xiàn)給受試的左右眼,。如果st1和st2差別很大,,比如st1是五條水平的平行線,st2是五條垂直的平行線,。那么受試將交替地知覺到st1或者st2,,而不會是一個新的刺激圖像(比如,格子圖案),。這種現(xiàn)象就仿佛st1和st2總是相互競爭著要被受試意識到一樣,;②完形轉(zhuǎn)換。讓受試者看一些特別的兩可圖(比如,,鴨兔圖),,受試將交替知覺到兩個不同的圖形,而不會同時知覺到這兩者(即圖形不變,,但特定受試將報道交替看到鴨或兔,,而不是同時看到鴨和兔)。要之,,雙目競爭和完形轉(zhuǎn)換是兩類很常見的認(rèn)知心理學(xué)實驗,,這兩類實驗的相似點在于:外部刺激不變,但隨著受試者注意力的變化,,其意識經(jīng)驗交替變換,。換言之,由于外部刺激不變,,僅因注意力的變化而使得受試產(chǎn)生兩種(或兩種以上)不同的有意識活動,。因此,目前不少研究者常采用電生理學(xué)技術(shù)或無損傷腦成像技術(shù)(常見的有fMRI,、PET,、EEG)來研究在雙目競爭和完形轉(zhuǎn)換實驗中受試大腦皮層的變化,以探索不同意識活動所共同分享的神經(jīng)回路,,即尋找特定的視覺意識相關(guān)(參見Moutoussis et al., 2005,;羅躍嘉 等,2006,pp314-326),。此外,,還值得一提的是,雙目競爭和完形轉(zhuǎn)換實驗的受試除了正常人之外,,有時也采用裂腦(split-brain)受試來作為對照組,。比如,雙重視覺任務(wù)實驗(dual visual task experiment),,這是一種雙目競爭實驗的改進(jìn)版本,。通過對比正常受試和裂腦受試在該實驗中的不同情況,以探測意識的機(jī)制(參見Carter, 2006, pp67-73; Gazzaniga, 2000, P1299),;(3)視知覺神經(jīng)相關(guān),。相對于其他感知覺系統(tǒng),我們目前對視覺系統(tǒng)的了解比較深入,,因此一些認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家提倡把視覺意識研究作為意識研究的最佳途徑(參見克里克,,2004,pp207-208),。他們常借助各種神經(jīng)科學(xué)技術(shù),,特別是神經(jīng)影像和神經(jīng)解剖學(xué)的方法,來直接追蹤和精確定位特定視覺現(xiàn)象的神經(jīng)相關(guān),。近年來,,Crick 和 Koch等人在這方面的研究值得重視。下面簡略談?wù)劷陙硭麄冊谶@方面所做的一個重要工作,。Crick 和 Koch發(fā)現(xiàn),,V1區(qū)里的神經(jīng)元和額葉并不相連,輸入V1區(qū)的神經(jīng)信號實際上被其后繼區(qū)域(如,,V2區(qū))重新編碼后才輸入到額皮質(zhì),。當(dāng)視覺信號匯聚到額皮質(zhì)時,受試就會出現(xiàn)視覺意識,。因此,,他們最終得出兩點結(jié)論:①只有特定類型的神經(jīng)元才能充當(dāng)視覺ncc。具言之,,由于V1區(qū)不與產(chǎn)生視覺意識時的額皮質(zhì)直接相連,,因此V1區(qū)域并非視覺基本區(qū),即V1區(qū)神經(jīng)元不屬于視覺ncc,;②在此基礎(chǔ)上提出了的補償說,,以解釋盲視現(xiàn)象(參見Crick, Koch, 1998);要之,,三者均堅持建構(gòu)塊進(jìn)路的基本預(yù)設(shè),,選取特殊的意識活動,再設(shè)計相應(yīng)的實驗,試圖尋找其特定的ncc,。區(qū)別在于:盲視和雙目競爭及完形轉(zhuǎn)換偏重神經(jīng)病理,、認(rèn)知能力等神經(jīng)機(jī)制層面的研究,視知覺神經(jīng)相關(guān)則偏重神經(jīng)生理或解剖結(jié)構(gòu)等層面的研究,。

 

2,、統(tǒng)一場論進(jìn)路

目前只有少部分認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家采取統(tǒng)一場進(jìn)路。盡管這些研究者的具體研究方案不一,,但是他們一般堅持以下兩點基本預(yù)設(shè):(1)NCC是腦內(nèi)大量神經(jīng)元相互協(xié)作而體現(xiàn)出來的一種整體態(tài);(2)各種不同的ncc只是這個整體態(tài)的不同體現(xiàn),。

    統(tǒng)一場進(jìn)路主要有兩個研究分支:偏重電生理學(xué)層面的研究,,以及偏重NCC的整體定位。下面簡要介紹兩個研究分支的情況:(1)偏重電生理學(xué)層面的研究,,Llinas 和他的研究團(tuán)隊在這方面成績顯著,。他們提出一種同步振蕩假說(synchronized oscillatory activity hypothesis, SOAH)(參見Llinas et al., 1998),簡言之,,同步振蕩說的關(guān)鍵之處有二:①電生理學(xué)實驗研究表明,,一旦丘腦皮質(zhì)系統(tǒng)出現(xiàn)40HZ的神經(jīng)元同步振蕩時,意識便產(chǎn)生了,,即受試出現(xiàn)了意識(參見克里克,,2004,pp250-261),,因此他們認(rèn)為,,NCC是一種丘腦皮層系統(tǒng)中大量神經(jīng)元40HZ頻率的同步振蕩;②意識是被感覺調(diào)轉(zhuǎn)而成的,,不是因之而生的(參見Llinas et al., 1998, P1841),,意識被認(rèn)為是大腦的“內(nèi)在”狀態(tài),即腦中大量的神經(jīng)元(主要是丘腦皮層系統(tǒng)中的神經(jīng)元)共同協(xié)作而體現(xiàn)出來的一種功能態(tài),,而不是感覺刺激的一個“反應(yīng)物”,,感覺刺激的作用僅僅在于調(diào)轉(zhuǎn)一個先前存在的意識(preexisting consciousness),而非創(chuàng)造一個新的意識,;(2)偏重NCC整體定位,,Edelman、Tononi和Sporns等人是這方面的主要代表,,他們(Tononi, Edelman, 1998)共同提出了一種動態(tài)核假說(dynamic core hypothesis, DCH),,簡介:①當(dāng)各種不同的意識活動發(fā)生時,神經(jīng)系統(tǒng)都體現(xiàn)出高度的整合性和高度的分化性兩大顯著特征,,這兩個特征引發(fā)了他們的思考,;②他們認(rèn)為,不應(yīng)該把NCC定位于某些特定種類的神經(jīng)元類型的活動,而應(yīng)定位于大量神經(jīng)元群間的共同活動,;③這樣的一個大量神經(jīng)元群體被稱為一個“功能簇”(a functional cluster),,它既體現(xiàn)出一種統(tǒng)一的同步功能性活動樣式,同時內(nèi)部又包括大量高度分化的復(fù)雜神經(jīng)元群,;④大量神經(jīng)生物學(xué)的實驗表明,,具有這種既表現(xiàn)出統(tǒng)一整合功能又具有高度分化機(jī)制的功能簇并沒有遍布于整個大腦,而是集中在丘腦皮質(zhì)區(qū)域,,對應(yīng)于該區(qū)域大量同步的神經(jīng)元活動,;⑤這個既具有整合性和又具有分化性的功能簇的存在,是由一種叫做“再進(jìn)入”(reentry)的神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)制所保證的,,簡言之,,再進(jìn)入就是腦內(nèi)各個分離映射區(qū)之間沿大量并行解剖聯(lián)結(jié)不斷進(jìn)行著的并行、遞歸信號的傳導(dǎo)過程,,它改變與它相互聯(lián)結(jié)的靶區(qū)活動又反過來為其所改變,,目前,這種“再進(jìn)入”的機(jī)制得到了大量神經(jīng)解剖學(xué)以及電生理學(xué)實驗結(jié)果的支持(參見克里克,,2004,,p250-261),比如,,除了上述Llinas及其研究團(tuán)隊的同步振蕩說之外,,Crick和Koch也有類似的看法(但是他們不同意“動態(tài)核”),他們認(rèn)為“意識主要依賴于丘腦與皮層的連接,,僅僅當(dāng)某些皮層區(qū)域具有回響回路(包括皮層第4,、6層)并具有足以產(chǎn)生明顯的回響的強(qiáng)投射時,意識才可能存在”(參見克里克,,2004,,P259);⑥一個功能簇內(nèi)部大量的神經(jīng)元群之間相互競爭,,又因再進(jìn)入機(jī)制而趨于一致,,而且,功能簇內(nèi)部的神經(jīng)元群受功能簇外部輸入信號的影響,,并非是一成不變的,,因此功能簇并不占據(jù)丘腦皮層系統(tǒng)中某個固定位置,而總是處在變動之中,,這樣,,功能簇就體現(xiàn)出一種既統(tǒng)一整合又高度分化的特性,因此被形象地稱作“動態(tài)核”,;⑦由此,,他們提出一種基于再進(jìn)入機(jī)制的動態(tài)核假說:NCC是丘腦皮層的再進(jìn)入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與環(huán)境相互作用時,,所體現(xiàn)出來的既統(tǒng)一又高度分化的一種“動態(tài)核”,換言之,,一旦出現(xiàn)動態(tài)核,,受試就會報道有某種主觀意識經(jīng)驗(參見Tononi, Edelman, 1998; 埃德爾曼,托諾尼,,2004,,pp164-171);⑧借用處理系統(tǒng)復(fù)雜性的數(shù)學(xué)方法,,他們又建構(gòu)一種神經(jīng)空間來度量動態(tài)核內(nèi)部神經(jīng)元群的復(fù)雜性,,從而給出了一種關(guān)于意識的量化研究方案(參見埃德爾曼,托諾尼,,2004,,P187-201)。

不難發(fā)現(xiàn),,相對于電生理學(xué)研究分支,,NCC整體定位研究分支具有如下優(yōu)勢:不僅可以容納電生理學(xué)研究分支的結(jié)論,,而且憑借動態(tài)核假說和特定的數(shù)學(xué)處理技巧,,給出了一種關(guān)于意識活動的量化研究方案,能夠進(jìn)一步精細(xì)刻畫意識與非意識之間的區(qū)別,,并可以具體解釋不同意識經(jīng)驗間的差異,。

 

3、兩條進(jìn)路之比較

    1,、建構(gòu)塊進(jìn)路的主要特點,、優(yōu)勢和劣勢

(1)主要特點。這是一種傳統(tǒng)的實驗研究進(jìn)路,,強(qiáng)調(diào)神經(jīng)解剖學(xué),、神經(jīng)病理學(xué)、神經(jīng)影像學(xué),,以及電生理學(xué)等傳統(tǒng)實驗研究方法,,常常通過設(shè)計各種具體的實驗,來尋找和檢驗ncc和NCC,;受試常常是人或者猴類,。

(2)優(yōu)勢。易于開展研究,,實驗結(jié)果便于檢驗,,較少爭議。

(3)劣勢,。①基本預(yù)設(shè)有爭議,,建構(gòu)塊論者起初認(rèn)為,,ncc或NCC可能是某種最小的特定神經(jīng)回路,然而目前眾多認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)實驗研究顯示,,當(dāng)任一有意識活動出現(xiàn)時,,丘腦皮層系統(tǒng)中廣泛分布的大量神經(jīng)元都會出現(xiàn)普遍興奮(參見Baars, 2003, Table1, P49);②難以處理捆綁問題(binding problem),,捆綁問題一直是建構(gòu)塊論的一個難題(參見克里克,,2004,pp213-217,;Crick, Koch, 2003,,P123)。關(guān)于這一點需另文論述,,這里不展開討論,。

    2、統(tǒng)一場進(jìn)路的主要特點,、優(yōu)勢和劣勢

(1)主要特點,。這是一種非傳統(tǒng)的研究進(jìn)路,除了上述傳統(tǒng)的實驗研究方法之外,,主要具有如下兩個特點:①特別注重利用數(shù)學(xué)方法建立合適的模型來處理大量的神經(jīng)元之間的協(xié)作過程,;②與人工智能關(guān)系密切,?;趥鹘y(tǒng)的實驗研究來設(shè)計程序,,利用計算機(jī)(甚至機(jī)器人)來模擬和檢驗特定的神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運作模式;(2)優(yōu)勢,。①統(tǒng)一場進(jìn)路的基本預(yù)設(shè)之一,,即意識是一種廣泛分布于丘腦皮層系統(tǒng)中的大量神經(jīng)元相互協(xié)作的特殊機(jī)制,目前得到了大量實驗的支持,;②可以避免捆綁難題,。根據(jù)統(tǒng)一場進(jìn)路的第二個基本預(yù)設(shè),即各種不同的意識經(jīng)驗只是同一個整體態(tài)的不同體現(xiàn),,換言之,,實際上并沒有一個復(fù)雜的組合意識活動,所有的意識活動都只是一個不可分割的整體意識活動的不同體現(xiàn),,因此任何(在特定意識活動中產(chǎn)生的)意識經(jīng)驗都是一個不可分割的整體,,只是因為兩種意識活動之間的轉(zhuǎn)換時間極其短暫(大約為100毫秒),以至于我們完全意識不到發(fā)生了轉(zhuǎn)換,,換言之,,這個時間間隔也常被稱作心理不應(yīng)期,無論怎么訓(xùn)練也不可能突破此心理不應(yīng)期,,由于這個時間間隔極其短暫,,以至于僅僅憑借直覺,,我們完全意識不到兩個有意識活動之間的轉(zhuǎn)換,反而常覺得意識活動是連續(xù)發(fā)生的,,這就進(jìn)一步表明:在處理意識問題時,,一方面,僅僅依靠直覺或者內(nèi)省的考察手段不一定可行,;另一方面,,經(jīng)驗研究手段的重要性不容忽視,要之,,不難發(fā)現(xiàn),,基于常識直覺而生的捆綁問題,在統(tǒng)一場論者看來并不真實存在,,而且通過對意識活動之間轉(zhuǎn)換機(jī)制的具體研究,,統(tǒng)一場論進(jìn)路實際上可以有效地消解這一麻煩;(3)劣勢,。①局部解釋力弱于建構(gòu)塊論者,,這主要是因為建構(gòu)塊論者較注重傳統(tǒng)的生物學(xué)研究方法和實驗,所以關(guān)于具體神經(jīng)機(jī)制的生物學(xué)實驗結(jié)果實證性較強(qiáng)且易于檢驗,,而統(tǒng)一場論者較注重數(shù)學(xué)建模和計算機(jī)模擬,,盡管提出了幾種可以較好的解釋意識活動的整體機(jī)制的假說,但是常??赡芤鶕?jù)新出現(xiàn)的生物學(xué)實驗數(shù)據(jù)而進(jìn)行局部調(diào)整,;②需要進(jìn)一步精確化理論模型,。

3,、展望。近年來建構(gòu)塊進(jìn)路和統(tǒng)一場進(jìn)路相互結(jié)合的趨勢愈發(fā)明顯,。除了上面已經(jīng)提到的,,統(tǒng)一場進(jìn)路一直在借用建構(gòu)塊進(jìn)路的研究成果,建構(gòu)塊論者最近也在積極吸收統(tǒng)一場進(jìn)路的研究成果并修正自己的方案,。比如,,通過對視覺滯留現(xiàn)象的研究,最近Crick和koch又提出一種關(guān)于意識活動的簡單印象假說(snapshot hypothesis, SSH),。SSH認(rèn)為,,意識活動不是連續(xù)不斷的,而是一段一段的,,每一段都是一個簡單印象,,即一個不可再分割的意識活動。每一段的持續(xù)時間主要由皮層系統(tǒng)中大量神經(jīng)元聯(lián)合體之間的再進(jìn)入神經(jīng)信號回路的化學(xué)機(jī)制來決定(特別是某些離子的濃度,,如鈣離子的濃度),。兩段意識活動之間發(fā)生轉(zhuǎn)換是由于某種特別的神經(jīng)元活動方式導(dǎo)致的,。比如,一種持續(xù)的高頻活躍(即某個特定神經(jīng)元聯(lián)合體高頻活躍),,某種同步發(fā)放(即眾多神經(jīng)元聯(lián)合體一起同步發(fā)放),,或者突然的興奮(即特定神經(jīng)元聯(lián)合體突然興奮)(參見Crick, Koch, 2003, P122)。SSH已經(jīng)在很多方面類似于DCH(比如,,意識發(fā)生的場所在丘腦皮層系統(tǒng),,再進(jìn)入機(jī)制,神經(jīng)元聯(lián)合體,,同步發(fā)放現(xiàn)象等等),,二者關(guān)鍵區(qū)別在于:(1)對有意識活動形成機(jī)制的見解不同,SSH主要基于前-后腦協(xié)作假說(the front-back brain interaction hypothesis)來解釋有意識活動的形成,,強(qiáng)調(diào)前后腦在意識形成過程中的不同作用(參見Crick, Koch, 2003),,而DCH則基于神經(jīng)元群選擇理論(the theory of neuronal group selection)來解釋有意識活動的形成,強(qiáng)調(diào)大量不同神經(jīng)元群之間競爭與整合的選擇性機(jī)制(參見Tononi, Edelman, 1998; Tononi, 2004),;(2)對NCC的見解不同,,盡管二者均認(rèn)可意識發(fā)生的場所在丘腦皮層系統(tǒng),但由于對意識形成機(jī)制的看法不一,,因此SSH認(rèn)為NCC可能是丘腦皮層系統(tǒng)中固定的神經(jīng)回路,,而DCH認(rèn)為NCC僅僅是丘腦皮層系統(tǒng)中廣泛分布的大量神經(jīng)元之間的相互競爭和協(xié)作而形成的一種整體功能態(tài),并不占有某個特定的位置(即不是某種固定的神經(jīng)回路),。

最近,,針對恒河猴和人類的一項腦神經(jīng)影像學(xué)實驗研究表明,腦內(nèi)存在一個進(jìn)化保守的功能結(jié)構(gòu),。換言之,,利用fMRI和EEG檢測麻醉狀態(tài)和安靜狀態(tài)下猴腦的情況,并與安靜狀態(tài)下的人腦進(jìn)行比較,。這里的麻醉狀態(tài)是指一種有意識活動喪失的狀態(tài),。安靜狀態(tài)是一種無拘束的直接有意識活動狀態(tài)(參見Vincent et al., 2007, P83)。結(jié)果顯示: 感覺,、運動和認(rèn)知任務(wù)執(zhí)行等皮層區(qū)之間一直存在著某種恒常的功能性神經(jīng)結(jié)構(gòu),,即一個廣泛分布于皮層中的特定神經(jīng)回路(參見Vincent et al., 2007)。由于不僅僅在有意識狀態(tài)下被觀測到,,甚至在深度麻醉狀態(tài)下也能被觀測到,,因此我認(rèn)為,盡管該神經(jīng)回路不是NCC的合格候選,,然而該神經(jīng)回路的發(fā)現(xiàn)卻進(jìn)一步暗示了我們:腦內(nèi)很可能也存在一個能夠成為NCC的非局部神經(jīng)回路,。如果是這樣的話,那么建構(gòu)塊論者和統(tǒng)一場論者的基本預(yù)設(shè)都不是完全正確的,。我猜測隨著以后研究工作的深入,,也許經(jīng)過一些必要的調(diào)整后,,二者將會達(dá)成某種共同見解。比如,,NCC是廣泛分布于丘腦皮層系統(tǒng)中的體現(xiàn)出一種整體功能態(tài)的特定神經(jīng)回路,。

 

4、小結(jié)

經(jīng)過上述比較至少可以得出四點結(jié)論:(1)目前看來,,建構(gòu)塊進(jìn)路與統(tǒng)一場進(jìn)路的基本研究方法并不沖突,,研究成果可以互參,比如,,神經(jīng)解剖學(xué)和電生理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),,腦區(qū)內(nèi)和腦區(qū)間(主要是丘腦皮層系統(tǒng))存在大量并行的神經(jīng)交互聯(lián)結(jié),以及特定神經(jīng)元之間的存在電壓依賴性聯(lián)結(jié),,這二者成為統(tǒng)一場論者提出動態(tài)核假說的主要實驗依據(jù)(參見埃德爾曼,,托諾尼,2004,,pp138-139),,又如,除了存在大量并行的神經(jīng)交互聯(lián)結(jié)和電壓依賴性聯(lián)結(jié)之外,,電生理學(xué)研究還發(fā)現(xiàn),,無論是視覺發(fā)生還是嗅覺等意識活動發(fā)生時,丘腦皮層區(qū)都會出現(xiàn)不同的神經(jīng)元集群的45HZ同步振蕩現(xiàn)象,,據(jù)此,,Crick和Koch提出的意識出現(xiàn)的一個必要條件:意識主要依賴于丘腦與皮層的連接,僅僅當(dāng)某些皮層區(qū)域具有回響回路(包括皮層第4,、6層)并具有足以產(chǎn)生明顯的回響的強(qiáng)投射時,,意識才可能存在(參見克里克,2004,,P259),;(2)兩者的關(guān)鍵區(qū)別有二:①對NCC的理解不同,,建構(gòu)塊論者認(rèn)為,,ncc或NCC可能是某種最小的特定神經(jīng)回路,這種最小的神經(jīng)回路,,常被認(rèn)為是一種固定的神經(jīng)回路,,要么位于局部腦區(qū),要么廣泛分布于整個腦神經(jīng)系統(tǒng),,相對地,,統(tǒng)一場論者認(rèn)為腦內(nèi)很可能并不存在某種固定的神經(jīng)回路作為意識的神經(jīng)相關(guān),NCC很可能是一種廣泛分布于丘腦皮層系統(tǒng)中的大量神經(jīng)元相互協(xié)作的特殊機(jī)制,;②對刺激信號的理解不同,,建構(gòu)塊論者認(rèn)為刺激信號是導(dǎo)致意識產(chǎn)生的必要條件(或在產(chǎn)生意識中起關(guān)鍵作用),,若完全沒有刺激信號,則不可能產(chǎn)生意識,,特定強(qiáng)度或類型的刺激信號才能引發(fā)特定的意識活動和意識經(jīng)驗(參見Crick, Koch, 2003, P122),,相對應(yīng)地,統(tǒng)一場論者則認(rèn)為,,刺激信號并不是意識產(chǎn)生的必要條件,,意識是一種先前存在的整體功能態(tài),刺激僅僅起一種調(diào)轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)換的作用,;(3)盡管采取建構(gòu)塊進(jìn)路的科學(xué)家占絕大多數(shù),,但是目前統(tǒng)一場進(jìn)路可能更具有研究優(yōu)勢,特別是Edelman,、Tononi和Sporns這一分支的研究,,主要理由如下:①關(guān)于邊緣意識(fringe consciousness)和舌邊意識(top-of-the-tongue experience, TOT)的實驗研究提示我們,建構(gòu)塊進(jìn)路對于刺激信號的理解可能有問題,,而統(tǒng)一場進(jìn)路的理解與實驗結(jié)果則較吻合,;②除了基本預(yù)設(shè)不同之外,統(tǒng)一場進(jìn)路可以吸收建構(gòu)塊進(jìn)路的絕大部分研究成果和試驗方法,;③NCC整體定位研究分支實際上進(jìn)一步推進(jìn)了電生理學(xué)研究分支研究成果和方法,,具言之,憑借動態(tài)核假說和特定的數(shù)學(xué)處理技巧,,NCC整體定位研究分支實際上給出了一種關(guān)于意識活動的量化研究方案,,進(jìn)一步精細(xì)刻畫了意識與非意識之間的區(qū)別,并具體解釋了不同意識經(jīng)驗間的差異,;(4)不難發(fā)覺,,認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)關(guān)于意識的研究主要集中在尋找NCC(并建立各種關(guān)于意識的理論模型),然而這些基礎(chǔ)性的經(jīng)驗研究并沒有觸及到意識經(jīng)驗的主體性(subjectivity)/私密性(privacy)難題,。換言之,,具有主體性特征的意識經(jīng)驗仍然是意識的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域里的共同難題。比如,,Crick等建構(gòu)塊論者曾一度對主體性意識經(jīng)驗持有強(qiáng)還原主義的立場(參見克里克,,2004),最近態(tài)度則相對比較謹(jǐn)慎,,認(rèn)為目前神經(jīng)科學(xué)還無法處理主體性意識經(jīng)驗,,但是關(guān)于NCC和ncc的研究或許能幫助我們進(jìn)一步澄清上述難題(參見Crick, Koch, 2003, P119)。Edelman和Tononi等統(tǒng)一論者起初把主體性作為意識的一個基本特征而接受下來(參見埃德爾曼,,托諾尼,,2004,P173)。最近則企圖以一種動態(tài)核高維分辨說(the theory of high-dimensional discrimination, THHD)來消除主體性困擾(參見Edelman, 2003, pp5520-5521; Seth et al., 2006, P10080),。簡言之,,統(tǒng)一場論者認(rèn)為動態(tài)核具有某種高維分辨能力(參見Seth et al., 2006, P10080),即能夠在核心變動的過程中造成某些高階差別,,而感受特質(zhì)就是由這些高階差別所構(gòu)成的后繼產(chǎn)物(參見Edelman, 2003, P5523),。然而,我認(rèn)為THHD并不能成功地消除主體性困擾,。主要理由有二:①由于現(xiàn)階段神經(jīng)生理學(xué)和神經(jīng)影響學(xué)等技術(shù)條件的限制,,目前還沒有任何可靠實驗?zāi)苤С謩討B(tài)核具有這種高階分辨能力,實際上,,Edelman明確承認(rèn)了這一點(參見Edelman, 2003, P5523),,因此該解釋實際上是一種純粹的理論猜測,換言之,,盡管特定感受特質(zhì)與特定的動態(tài)核密切相關(guān),,但是感受特質(zhì)并不等于動態(tài)核,因此,,上述“感受特質(zhì)就是由這些高階差別所構(gòu)成的后繼產(chǎn)物”這一表述是含混不清的,,“后繼”過程究竟是如何實現(xiàn)的?這一過程的神經(jīng)機(jī)制如何,?Edelman并沒有給出清晰的回答,,只是寄希望于未來的科學(xué)研究來提供答案(參見Edelman, 2003, P5523),可見,,在這里Edelman實際上所持有的是一種類似于心靈哲學(xué)里的取消主義立場,;②更重要的一個理由是,感受特質(zhì)具有主體性特征,,而DCH無法應(yīng)付這個難題,。Edelman也意識到這個難題,并試圖解決它,。他解釋說,,感受特質(zhì)是動態(tài)核的一種現(xiàn)象轉(zhuǎn)換,盡管二者之間不是一種因果關(guān)系,,但是感受特質(zhì)能夠始終一貫地反映核的變化,,甚至進(jìn)一步表示,由于感受特質(zhì)的變化與核的變化是一致的(coherent),,因此只要對于二者在神經(jīng)系統(tǒng)里被引發(fā)的真實原因不產(chǎn)生混淆,,那么在某些情況之下,為了溝通的便利,,我們甚至可以用描述感受特質(zhì)的現(xiàn)象語言來替換動態(tài)核的神經(jīng)術(shù)語(參見Edelman, 2003, P5523)。不難看出,Edelman在這里采取的是一種類似當(dāng)代心靈哲學(xué)中概念二元論的思路,。由此可見,,THDD實際上是一種糅合了取消主義和概念二元論的感受特質(zhì)解釋。然而這兩種思路實際上均不能有效消除私密性帶來的困擾,。

下面簡單談?wù)勅∠髁x和概念二元論,。先說取消主義。取消主義一般認(rèn)為意識經(jīng)驗只是源于我們目前科學(xué)不夠發(fā)達(dá)而致的一種對意識本質(zhì)的誤解(Dennett, 1991),。因此隨著科學(xué)的發(fā)展,,我們終究會發(fā)現(xiàn),意識經(jīng)驗其實并不存在,。取消主義者常常喜歡援引科學(xué)史上的一些例子,,比如:燃素說如何被氧化說取代,光與電磁波之間的關(guān)系等等(P.M.Churchland, 1996; P.S.Churchland, 1996; Dennett, 1996),。盡管他們的著作里充滿了各種科學(xué)理論和驚人的結(jié)論,,但是不難明白,對于我們推進(jìn)關(guān)于意識經(jīng)驗的研究,,取消主義實際上不能提供什么實質(zhì)性的幫助,,因此目前學(xué)界實際上很少有人愿意接受這種觀點。我認(rèn)為目前學(xué)界普遍不認(rèn)可取消主義立場,,關(guān)鍵原因有二:(1)間接類比論證乏力,,取消主義只是用了不少類比的方式間接地為自己的觀點作支撐,并沒有直接告訴我們:究竟神經(jīng)生理狀態(tài)或者功能狀態(tài)等等是如何產(chǎn)生心理感受狀態(tài)的,,即他們根本沒有直接回應(yīng)心理狀態(tài)產(chǎn)生的具體機(jī)制問題,,因此,這種間接類比論證就顯得比較乏力了,,結(jié)論自然說服力較弱,;(2)更要命的是,他們面臨一個類比的有效性難題,。類比有效性困難在于:一方面取消主義目前還不可能為上述類比提供任何有效的辯護(hù),,另一方面卻有責(zé)任為自己的類比提供這種辯護(hù)(即有責(zé)任向我們表明這一類比是如何可能的),可見,,由于寄希望于未來科學(xué)理論,,因此類比有效性難題將成為取消主義的一個目前無法克服的缺陷。

再說概念二元論,。簡言之,,概念二元論的基本主張是:堅持本體論層面只有一種事實(常常是物理事實),同時又堅持可以使用兩種不同類型的概念(現(xiàn)象概念和物理概念)來指稱同一個事實,。盡管概念二元論目前受到一些學(xué)者關(guān)注(參見Loar, 2002; Papineau, 2002),,但是仍存在以下兩個難以克服的難題:不當(dāng)類比(false analogy),,以及現(xiàn)象概念的奇特性(the peculiarity of phenomenal concepts)。前者指的是:如果認(rèn)為現(xiàn)象概念是一種具有主體性的概念,,那么我們該如何理解現(xiàn)象概念與物理概念之間的關(guān)系,。后者指的是:我們該如何理解具有主體性的現(xiàn)象概念本身所體現(xiàn)出來的三個奇怪特征:孤立性(isolatism)、現(xiàn)象概念的指稱物在場(the present referent),,以及現(xiàn)象概念與其指稱物之間的首尾相接(ouroboros)關(guān)系,。關(guān)于這兩個難題,學(xué)界爭論非常熱烈,,至今還沒出現(xiàn)一種比較令人滿意的解釋,。布勞格和艾爾特等人詳細(xì)梳理了這些爭論(參見Balog, 2007; Alter et al., 2007)?;谒麄兊难芯抗ぷ?,我進(jìn)一步澄清了目前學(xué)界對于現(xiàn)象概念的指稱物在場所存在的一些誤解,論證了意識經(jīng)驗的主體性是造成這兩個難題的根本原因,,并嘗試將特定的哲學(xué)概念考察法與認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中最新研究成果相結(jié)合,,設(shè)計了一種對付意識經(jīng)驗主體性/私密性的復(fù)合消解方案,這一方案被精簡地表述為私密感受論證(private sensation argument),。詳細(xì)論述參見我的博士學(xué)位論文(寫作中),。限于篇幅,這里不展開論述,。

 

總之,,經(jīng)過上述梳理和論析,我們不難明白以下兩點:1,、目前看來,,相對于建構(gòu)塊進(jìn)路,統(tǒng)一場進(jìn)路(特別是NCC整體定位研究分支)的基本預(yù)設(shè)更加合理,,研究方案的包容性也較強(qiáng),,但是,現(xiàn)在斷定孰對孰錯似乎為時過早,,甚至最新的研究狀況顯示,,二者將來很    有可能進(jìn)一步結(jié)合;2,、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)探究的只是意識活動發(fā)生時的神經(jīng)相關(guān),,還不能直接處理具有主體性特征的意識經(jīng)驗難題。換言之,,盡管認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展大大推進(jìn)了我們關(guān)于NCC的認(rèn)識,,但是上述研究表明:長期困擾心靈哲學(xué)的意識經(jīng)驗的主體性/私密性難題,在目前認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的意識研究框架中仍然得不到有效解決,。

 


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