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离揭开意识的真相还有多远?

2019-04-01     来源:新浪大发棋牌

 

大发棋牌大发棋牌我 们 目前还无从得知龙虾是否具有意识,还是说它们的行为表现只是自然反射。

托诺尼的理论断言,意识由特定类型的信息处理产生。

  新浪大发棋牌讯 大发棋牌北京 时间4月1日消息,据国外媒体报道,龙虾与大发棋牌大发棋牌我 们 有相同的疼痛感受器,也能表现出自己的痛苦。比如把它们放在水里煮时,它们的尾巴就会抽搐,看上去痛苦万分。但龙虾真的能“意识到”这种感觉吗?还是说这种反应只是一种自然反射?

  人类在做某个动作时,脑中总是充满了复杂的意识体验。但大发棋牌大发棋牌我 们 不能假定其它动物也是如此,尤其是大脑与人类大相径庭的动物。有些科学家甚至提出,与人类脑中的丰富世界相比,像龙虾这样的动物可能根本没有任何内在体验。

  “狗的行为、身体和大脑都和人类比较相近,因此它们的所见所闻可能和人类差不多,不能说它们内心‘一片黑暗’,”威斯康辛大发棋牌大学 麦迪逊分校神经科学家朱里奥•托诺尼(Giulio Tononi)表示,“但龙虾就不一样了。”

  在意识研究领域,“其它与人脑迥异的大脑是否具有意识”只是众多困扰科学家的难题之一。大发棋牌大发棋牌我 们 的第一次意识是什么时候出现的?为什么会有这种感觉?计算机能否获得这种“内在生命”?

  对于这些谜题,托诺尼或许找到了解决大发棋牌方法 。他的咨询统整理论(integrated information thery)是近年来涌现的意识理论中最令人激动的理论之一。虽然尚未得到证实,但该理论给出了一些可进行验证的猜想,也许不久就能给上述问题找到确切答案。

  托诺尼表示,他从少年时期就着迷于道德和哲学问题。“大发棋牌我 意识到,了解意识的本质和形成过程,对大发棋牌大发棋牌我 们 了解自己在宇宙中的位置和认识自己的人生至关重要。”

  当时他还不确定该如何探索这些问题,是该借助数学途径?还是哲学大发棋牌工具 ?但他最终选择了从医,临床经验大大丰富了他年轻的头脑。“能够直接接触到神经学病例和精神病病例的确是种特殊体验,”托诺尼表示,“这能迫使大发棋牌你 直面失去了意识、或意识的关键成分的病人。若非亲眼所见,这些影响真的很难想象。”

  不过,他的科研声誉主要来自与睡眠相关的研究。这个领域的争议要小得多。“当时,大发棋牌你 根本就不能谈论和意识有关的话题。”但他对上述问题的思考并未停歇。2004年,他发表了咨询统整理论的雏形。

  他先是提出了一系列定义意识为何物的公理。托诺尼提出,任何意识体验都必须是“结构化”的。例如,大发棋牌你 在观察周围的空间时,能够分辨出物体的相对位置。意识体验还具有“具体性”和“区别性”:每次体验都取决于具体环境,环境不同,体验也会有所不同。此外还有“统整性”:大发棋牌你 观察桌上的一本书时,它的形状、颜色和位置信息虽由不同脑区进行处理,但都会被同时整合为一次单独的意识体验。大发棋牌大发棋牌我 们 甚至会将不同感官的信息糅杂在一起,将其组合成属于此时此刻的同一体验。

意识仍是科学界最棘手的未解之谜之一。

  托诺尼从这些公理出发,提出大发棋牌大发棋牌我 们 可以从大脑(或CPU)能够实现“信息统整”的层级数量,识别出某个意识属于人类、动物、还是计算机。该理论认为,在同一意识的不同构成部分之间分享和处理的信息越多,则意识水平越高。

  要想更好地理解该理论,大发棋牌大发棋牌我 们 可以将大脑的视觉系统与数码照相机相比较。照相机能够捕捉击中图像处理器每个像素的光线,总信息量堪称惊人。但这些像素并不会“彼此交流”或分享信息,每个像素只会单独记录总图像的一小部分。若不将这些信息进行整合,就无法产生丰富的意识体验。

  就像数码照相机一样,人眼视网膜也含有许多传感器,负责捕捉总图像的一小部分。但这些数据会在多个脑区间进行分享和处理。有些脑区负责颜色处理,让原始数据适应光线水平,因此大发棋牌大发棋牌我 们 在截然不同的条件下仍能分辨出原本的颜色。其它脑区则负责分析轮廓,如猜测某个物体被遮挡的是什么部分等等,让大发棋牌你 对物体的整体形状有个大体感受。接着,这些脑区会分享这些信息,将其传递到更高层级上进行信息组合,最终形成大发棋牌大发棋牌我 们 对所见事物的意识体验。

  记忆也是如此。和照相机的图片库不同,大发棋牌大发棋牌我 们 不会将每段体验单独储存,而是通过组合和关联、形成一整段有意义的记忆。每当大发棋牌大发棋牌我 们 产生一种新的体验,它便会与之前的信息相整合。所以才会产生《追忆逝水年华》中作者描述的那种场景:一块玛德琳蛋糕的味道猛地勾起了遥远的童年回忆。这些都是大发棋牌大发棋牌我 们 意识体验的一部分。

  至少理论是这么说的。并且有许多观察结果和医学实验与之一致。

  2015年发表的一项研究分析了在麻醉状态下的受试者大脑,包括使用丙泊酚、氙气等麻醉手段。为了解大脑整合信息的能力,该团队在受试者颅骨上方设置了一个磁场,对下方皮层进行刺激。这是一种标准的非侵入式大发棋牌技术 ,名叫“经颅磁刺激”(TMS)。受试者清醒时,可以观察到大脑在TMS的刺激下、脑活动形成了复杂的“涟漪”。托诺尼认为,这就是不同神经元群之间进行信息整合的迹象。

  但用丙泊酚和氙气麻醉的受试者大脑则并未出现这种反应,其脑电波形式远比清醒时简单得多。通过改变关键神经递质水平,这些麻醉药物似乎“破坏”了大脑的信息整合,这也与受试者实验期间意识全无的状态相一致。他们的内在体验一片黑暗,只有虚无。

  药物引发的幻觉

统整信息理论或许能预测计算机有朝一日能否拥有意识。

  为进行进一步对比,该团队还分析了由氯胺酮麻醉的受试者大脑。虽然这种药物会使大发棋牌你 对外界毫无反应,但受试者常报告称,自己做了疯狂的梦,而不是像用丙泊酚和氙气麻醉时那样、意识一片黑暗。托诺尼的团队发现,利用氯胺酮麻醉的受试者大脑对TMS刺激的反应比另外两种麻醉剂复杂得多,说明其意识状态在药物状态下有所改变。他们与外界的联系被割裂了,但大脑在药物作用下仍保持“开启”状态。

  托诺尼在分析不同睡眠状态时,也发现了类似结果。在非快速眼动睡眠期间(这期间做梦很少),人脑对TMS刺激的反应不那么复杂;而在快速眼动睡眠期间,即做梦较频繁期间,信息整合度似乎要高一些。

  托诺尼强调,这并不能“证明”他的理论是正确的,但这说明他可能走对了路。“这么说吧,如果大发棋牌大发棋牌我 们 的实验结果反过来,事情就很麻烦了。”

  托诺尼的理论也与各类脑损伤病人的体验相吻合。以小脑为例。小脑呈核桃形,颜色偏灰粉,位于人脑底部,主要负责协调肢体运动。其所含神经元数量多达大脑皮质的四倍。大脑皮质是大脑的最外层,所含神经元约占大脑总数的一半。但有些因先天或后天原因缺少小脑的人仍有意识感知,能够在不损失任何意识的情况下度过相对较长、且“正常”的一生。

  如果意识体验的产生只与神经元数量有关,这些病例根本就说不通。但从托诺尼理论的角度来看,小脑处理信息多为局部进行,而非交换和整合信号,因此在意识中仅扮演次要角色。

  测量人脑对TMS刺激的反应似乎还能预测处于无法沟通状态、或植物人状态的患者的意识。这一发现可能具有重大临床意义。

  当然,非凡的结论还需要不容置疑的证据。毕竟鲜有比意识之谜更令人捉摸不透的科学问题。

  目前为止,托诺尼的理论对大脑信息整合的描述还非常粗糙。要真正证明该理论的价值,还需要更加精密的大发棋牌工具 、对各类生物的大脑都进行精准测量。

  加州大发棋牌大学 伯克利分校神经科学家丹尼尔•托克(Daniel Toker)认为,托诺尼的理论相比其他科学家的理论更“符合直觉”,但还需要大发棋牌更多 证据。“该领域普遍认为该理论很有意思,但尚未完全得到证实。”

  原因与数学有关。利用此前的大发棋牌技术 ,测量网络信息整合度的时间会随着节点数量的增加出现“超指数级增长”。也就是说,即使利用当前最先进的大发棋牌技术 ,整个计算过程也会比宇宙寿命还要长。但托克最近提出了一条计算捷径,也许能把计算时间缩短到短短几分钟。这或将成为把托诺尼的理论放在更加坚实的实验基础上的第一步。“大发棋牌大发棋牌我 们 在该领域仍处于早期阶段。”托克表示。

  只有在这一基础之上,大发棋牌大发棋牌我 们 才能着手回答那些关键问题,比如将不同类型大脑的意识进行比较。但托克认为,就算托诺尼的理论被证伪,也能推动其他神经科学家从更数学的角度思考意识问题,并对未来的理论有所启发。

  如果统整信息理论是正确的,必将产生颠覆性的影响,应用范围远不止神经科学与医学领域。例如,若能证明龙虾等动物也有自己的意识,对动物权益的抗争也将就此转型。

  一些遗留已久的人工智能问题也将得到解答。托诺尼称,现有计算机的基础架构均由晶体管构成,无法形成形成意识所需的信息整合层级。因此就算通过特定程序、让人工智能表现得像人类一样,它们也永远无法拥有大发棋牌大发棋牌我 们 这般丰富的内心世界。

  “有些人认为,计算机迟早会拥有像人类一般优秀的认知能力。不仅是在围棋、国际象棋、识别人脸、驾驶汽车等领域,而是任何事情都如此。”托诺尼指出,“但如果统整信息理论是正确的,计算机的行为表现也许会和人类一模一样,但其本质上仍是一个空壳。”这又要涉及到一个问题:智能行为是否必须脱胎于意识?而根据托诺尼的理论,答案应该是否定的。

  托诺尼强调,这不仅仅是计算机能力、或使用大发棋牌软件 类型的问题。“所有计算机的物理价格都大同小异,都无法引导意识的产生。”这样看来,美剧《真实的人类》和《西部世界》中那样的道德难题也许永远都不会成为现实,真是谢天谢地。

  该理论甚至还能大发棋牌帮助 大发棋牌大发棋牌我 们 理解自己与他人互动的方式。麻省理工学院集体智慧研究中心主任托马斯•马隆(Thomas Malone)最近将该理论运用到了人类团队上。他的研究显示,由团队大发棋牌成员 共享的整合信息能够预测整个团队在不同任务中的表现。虽然用“群体意识”一词可能有些夸张,但马隆认为,托诺尼的理论或能大发棋牌帮助 大发棋牌大发棋牌我 们 理解大规模人类大发棋牌组织 有时是如何像一个实体一样思考、感觉、记忆和做决策的。

  不过马隆提醒道,这仅仅是推测而已。大发棋牌大发棋牌我 们 首先要证实信息整合是个体具有意识的标志。

  就目前而言,大发棋牌大发棋牌我 们 还不能确定一只龙虾、一台计算机、甚至一个社会是否具有意识。但未来的某一天,托诺尼的理论或许能大发棋牌帮助 大发棋牌大发棋牌我 们 更好地认识与自己截然不同的“思想”。

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