幾個(gè)世紀(jì)以前，笛卡爾說(shuō)過(guò)“我思故我在”。從那以后，哲學(xué)和科學(xué)分別對(duì)“意識(shí)”進(jìn)行研究，那么得出來(lái)的結(jié)果必然有交錯(cuò)重疊的部分。相較于世界上運(yùn)算速度最快的超級(jí)電腦，大腦處理信息的速度還要快大約30倍。但如果控制我們個(gè)性特點(diǎn)和自我意識(shí)的真是某個(gè)或某幾個(gè)思維過(guò)程，那么現(xiàn)在這些都可以解釋清楚了。
很多高難度問(wèn)題都會(huì)得到聰明人的青睞，這個(gè)問(wèn)題也不例外。下面就是一些試圖解釋這個(gè)問(wèn)題的理論。
10.人類是以時(shí)間片的方式認(rèn)知世界的
周圍環(huán)境在我們的認(rèn)知世界里是像流水一樣毫不間斷，還是像手翻書（譯注：即手動(dòng)翻閱連續(xù)動(dòng)作的圖片冊(cè)子）里獨(dú)立的畫面，是一張張累積起來(lái)的——科學(xué)家沒(méi)有一致意見。研究人員構(gòu)建了一個(gè)理論模型，這個(gè)模型兼有這兩種特點(diǎn)。
模型名字很奇妙，叫做“時(shí)間片理論”。該理論認(rèn)為，形成知覺(jué)要經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段。在第一個(gè)階段中，大腦無(wú)意識(shí)地處理環(huán)境里的大量基本信息，比如周圍物體的形狀和顏色。這一過(guò)程所用的“時(shí)間片”相當(dāng)短，大約只需要400微妙。大腦隨即整合信息，進(jìn)入處理信息的第二階段。
這個(gè)模型主要是用于解釋視覺(jué)信息處理過(guò)程的，但是人們借此得出推論：“知覺(jué)”可以說(shuō)是一種幻覺(jué)，是大腦借助記憶等其他認(rèn)知過(guò)程，將一幅幅“快照”組合成一個(gè)整體的過(guò)程。
9.大腦同步工作產(chǎn)生意識(shí)
神經(jīng)元同步理論出現(xiàn)于2007年，這個(gè)理論沒(méi)有解釋意識(shí)本身的特性，而與意識(shí)背后可能存在的形成機(jī)制相關(guān)。好幾個(gè)研究都觀察到了這個(gè)機(jī)制：下意識(shí)或無(wú)意識(shí)處理外部刺激的過(guò)程可以激發(fā)大腦某些區(qū)域的活動(dòng)，而這些區(qū)域與有意識(shí)、能直接觀察到的外部刺激激發(fā)大腦活動(dòng)的區(qū)域是一樣的。這讓研究人員產(chǎn)生了一個(gè)疑問(wèn)：這二者之間是否存在某種明顯的區(qū)別。
有研究發(fā)現(xiàn)，在有意識(shí)處理信息的過(guò)程中，大腦會(huì)出現(xiàn)“整體同步”的現(xiàn)象，而無(wú)意識(shí)處理信息的過(guò)程只需要部分大腦區(qū)域協(xié)同工作。這項(xiàng)研究表明，當(dāng)大腦處理表層刺激的時(shí)候，大腦會(huì)被激活。受到刺激之后，僅僅需要80微秒，大腦各個(gè)不同的獨(dú)立區(qū)域就開始大面積協(xié)作了。
研究院滿懷信心地認(rèn)為，與其說(shuō)這表明有意識(shí)輸入的信息能得到更好處理，不如說(shuō)這本身就是意識(shí)的特點(diǎn)之一。
8.每一個(gè)神經(jīng)元都有意識(shí)
在研究意識(shí)本質(zhì)的道路上有很多障礙，其中一個(gè)就是“捆綁難題”。當(dāng)我們單獨(dú)觀察某種感覺(jué)的時(shí)候，我們的主觀感受卻是由所有感覺(jué)器官的活動(dòng)匯總而形成的。這種“捆綁”很讓人疑惑，目前還沒(méi)辦法解釋。
單神經(jīng)元理論認(rèn)為每個(gè)獨(dú)立的神經(jīng)元在某種程度上都有自己的意識(shí)。就像單個(gè)的人一樣，神經(jīng)元能夠有意識(shí)地接收并傳遞信息，但是無(wú)法將眾多神經(jīng)元承載的信息匯集到一起。恰恰就是神經(jīng)元之間相互交流，形成了最后唯一而一致的感覺(jué)。
“即使沒(méi)有連接在一起，神經(jīng)元也能夠相互交流”——這個(gè)觀點(diǎn)還讓人聯(lián)想到著名的“量子糾纏”現(xiàn)象，即兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的粒子總會(huì)相互回應(yīng)，即使分開后也如此。
7.多重思維理論
量子力學(xué)里的多世界理論認(rèn)為，每一件獨(dú)立的事情都會(huì)產(chǎn)生其獨(dú)立的現(xiàn)實(shí)，雖然與我們的世界相互分離，但是與我們一樣真實(shí)。多重思維理論與意識(shí)相關(guān)，可以說(shuō)是對(duì)多世界理論的驗(yàn)證。
這暗示出一個(gè)觀點(diǎn)，多世界是確定不變的，而我們對(duì)世界的知覺(jué)卻在不斷變化。如果每個(gè)行動(dòng)都有無(wú)限的結(jié)果，而它們已經(jīng)存在，那么當(dāng)事情發(fā)生之后，多世界的“分支”就不是多世界的結(jié)果而是我們觀察的結(jié)果了。
如果其他宇宙存在無(wú)數(shù)個(gè)我們，那么這無(wú)數(shù)個(gè)的大腦應(yīng)該聯(lián)系在一起；否則，另一個(gè)自己就是沒(méi)有思維的軀殼。此外，我們的意識(shí)不可能終結(jié)，因?yàn)槲覀兊闹X(jué)可以在我們死亡之時(shí)或提前跳轉(zhuǎn)。
6.意識(shí)是被動(dòng)的
被動(dòng)框架理論認(rèn)為，我們每個(gè)人對(duì)意識(shí)的思考都過(guò)度了。這個(gè)理論稱，我們認(rèn)知世界并不是通過(guò)有意識(shí)的認(rèn)知過(guò)程完成的。意識(shí)只是“中介”或說(shuō)“中轉(zhuǎn)”，只是將信息展現(xiàn)在我們面前，不能控制我們的反應(yīng)。
我們之所以認(rèn)為我們的思想、感覺(jué)和行動(dòng)都受到意識(shí)的控制，是因?yàn)槲覀兲粗匾庾R(shí)。意識(shí)就像互聯(lián)網(wǎng)：它可以完成很多事情，但是卻沒(méi)有自己的意志，它要依靠使用者才能完成任務(wù)。
5.腦電活動(dòng)產(chǎn)生意識(shí)
意識(shí)電磁信息理論認(rèn)為，大腦電磁場(chǎng)的變化與意識(shí)相互關(guān)聯(lián)。這甚至可能是意識(shí)產(chǎn)生的深層物理過(guò)程。
電磁場(chǎng)本身并不是我們的意識(shí)，但是電磁場(chǎng)能將信息傳遞給單個(gè)神經(jīng)元，并且管理著神經(jīng)元的活動(dòng)，這些構(gòu)成了一部分意識(shí)。人們有意識(shí)的意志其實(shí)是大腦電磁場(chǎng)的經(jīng)歷產(chǎn)生的。大腦這一特性在不斷進(jìn)化，這是因?yàn)槿绻庾R(shí)沒(méi)有進(jìn)化改善的優(yōu)點(diǎn)，那么意識(shí)早就在進(jìn)化過(guò)程中淘汰了。
這個(gè)理論假定大腦全部功能都是確定的，沒(méi)有留下任何可以“隨意”安排的余地，而“隨意性”則是形成自由意志的必備條件。因?yàn)闊o(wú)法解釋自由意志，這個(gè)理論遭到沉重攻擊。
4.意識(shí)有賴于信息整合
上面提到過(guò)，意識(shí)最根本的特點(diǎn)在于能整合信息，能將各種感覺(jué)匯總起來(lái)形成一種認(rèn)識(shí)。整合信息理論認(rèn)為就是這個(gè)復(fù)雜的整合過(guò)程產(chǎn)生了意識(shí)。一個(gè)生物意識(shí)程度的高低可以通過(guò)大腦系統(tǒng)的復(fù)雜程度進(jìn)行測(cè)量。盡管這個(gè)理論還處在發(fā)展階段，不夠完善，但卻是第一個(gè)能夠建立數(shù)學(xué)模型的意識(shí)理論。
據(jù)觀察，大腦不同部分的復(fù)雜程度各不相同，而復(fù)雜程度越低，越不可能參與有意識(shí)思考。這些系統(tǒng)相互聯(lián)系的方式不一樣，相互聯(lián)系的復(fù)雜程度也不一樣，各個(gè)系統(tǒng)相互整合的程度——即復(fù)雜程度——產(chǎn)生了我們所謂的意識(shí)。這個(gè)理論產(chǎn)生了一個(gè)無(wú)法避免的推論，這也是下一點(diǎn)我們將討論的內(nèi)容。
3.任何足夠復(fù)雜的系統(tǒng)都會(huì)變得有意識(shí)
有一點(diǎn)很清楚，整合信息理論沒(méi)有區(qū)分不同的系統(tǒng)，因此它不僅僅適用于大腦。其他無(wú)論自然還是人造的系統(tǒng)，只要能達(dá)到相應(yīng)的復(fù)雜程度，那么根據(jù)這個(gè)理論，這些系統(tǒng)也能產(chǎn)生意識(shí)，盡管與我們熟悉的意識(shí)不在同一水平。
比如，森林和其他生態(tài)系統(tǒng)相互聯(lián)系在一起，盡管聯(lián)系程度不是很緊密。樹木、動(dòng)物和其他生態(tài)因素之間存在的交互活動(dòng)是隨機(jī)出現(xiàn)的，沒(méi)有掌管全局的力量指揮這一切。另一方面，人類構(gòu)建的互聯(lián)網(wǎng)整合程度很高，其單個(gè)連接點(diǎn)比大腦的突觸還多。雖然不像大腦各個(gè)部分那樣聯(lián)系緊密，互聯(lián)網(wǎng)只在某一刻使用各條連接。
驗(yàn)證這個(gè)理論可以采用這個(gè)辦法：用（強(qiáng)大的）電腦構(gòu)建兩個(gè)不同的系統(tǒng)模型，輸入和輸出的信息一樣，但它們的內(nèi)部連接不一樣。系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)造越復(fù)雜，越能模擬復(fù)雜程度更高的意識(shí)。但是，如果下面這個(gè)理論成立，這個(gè)理論就不攻自破了。
2.電腦無(wú)法模擬意識(shí)
研究人員花了很多時(shí)間研究整合信息理論，有一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)很有說(shuō)服力：如果整合信息理論正確，那么這個(gè)理論描述的人腦系統(tǒng)模型不可能用計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)出來(lái)，無(wú)論這臺(tái)計(jì)算機(jī)多么強(qiáng)大。
這說(shuō)明了整合信息對(duì)有意識(shí)的思維多么重要。我們將各種不同經(jīng)歷相結(jié)合，可以形成新的經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)過(guò)程類似于信息壓縮。當(dāng)然有些信息數(shù)據(jù)會(huì)在這個(gè)過(guò)程中丟失。用數(shù)字模擬一個(gè)以同樣方式存儲(chǔ)信息的系統(tǒng)，并且這個(gè)系統(tǒng)不會(huì)丟失數(shù)據(jù)（也就是內(nèi)存），研究團(tuán)隊(duì)得出了以下結(jié)論：要么前面所有關(guān)于整合意識(shí)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，要么計(jì)算機(jī)不可能模擬意識(shí)形成過(guò)程。
1.人腦是一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)
20世紀(jì)90年代中期，研究人員提出“協(xié)調(diào)目標(biāo)減少”理論（Orch OR），遭到嚴(yán)厲指責(zé)。這個(gè)理論認(rèn)為腦細(xì)胞里的“微管”是量子振動(dòng)計(jì)算進(jìn)行的地方，而量子振動(dòng)計(jì)算是由突觸輸入?yún)^(qū)控制的；此外，大腦處理信息的過(guò)程類似于量子計(jì)算機(jī)。批判這個(gè)理論的觀點(diǎn)認(rèn)為，大腦過(guò)于“溫暖、潮濕、嘈雜”，根本無(wú)法進(jìn)行精細(xì)的量子計(jì)算。
20年之后，一個(gè)日本研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)，在大腦神經(jīng)元的微管結(jié)構(gòu)中，存在“溫暖的環(huán)境下的量子振動(dòng)”。另一項(xiàng)研究也為“協(xié)調(diào)目標(biāo)減少”理論提供了支撐。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，直接干預(yù)這些微管可以讓臨床病人麻醉，當(dāng)意識(shí)活動(dòng)被有效遏制的時(shí)候，大腦仍在進(jìn)行無(wú)意識(shí)活動(dòng)。
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