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引爆点

2020年7月2日  来源:脑与意识 作者:(美)斯坦尼斯拉斯·迪昂 提供人:huangtang13......

现在让我来总结一下到目前为止得到的结论。一波神经活动促使皮质超过其激活阈限从而产生了意识知觉。一个有意识的刺激会引发神经活动雪崩式的自我增强,最终使许多区域都陷入纠缠复杂的状态。刺激发生后接近300毫秒时,开始产生意识,而在这个阶段,脑前区收到自下而上传来的感觉输入信息,与此同时,这些区域也会以一种自上而下的方式向许多分散区域传递大量的投射信息。最后一个结论是,脑网络的同步区域在各个方面给予了我们诸多关于脑意识的标志:分散式激活——尤其是在额叶和顶叶部分,γ波段放大后产生的P3波以及大量长距离的同步现象。

雪崩及其引爆点的隐喻帮助我们解决了“究竟在哪个时刻脑中发生了意识知觉”这一问题中的部分争议。和许多同事得出的数据一样,我自己的数据也指向一个迟发性现象,它在视觉刺激后接近1/3秒的时候发生。而其他实验者发现,有意识与无意识试次之间产生区别的时间远早于此,有时竟早至100毫秒 46 。是他们错了吗?不是。只要测量的敏感性足够高,是可以检测到在全面激活前脑活动的细微变化的。但是这些差别是否就已经是一个意识脑的标志了呢?答案是否定的。首先,这些差异并非总能被检测到,尽管现在已经有相当多优秀的实验在看得见与看不见的试次上使用完全相同的刺激物,但结果显示,只有迟发性激活与意识知觉相关 47 。其次,早期变化与意识报告并不相符,比如在掩蔽阶段,早期事件相关电位与刺激持续时间呈线性增长,而主观上的意识知觉呈非线性变化。最后,除了大量无意识激活外,早期事件相关电位在有意识试次上只有少量的放大 48 。这样微小的改变是无法满足要求的,也就是说在无意识试次中,尽管有大量的激活,但被试却报告没有任何意识知觉。

那么,为什么在有些实验中早期视觉活动可以预测意识呢?大概是因为上行活动中随机的放电波动增加了大脑突然爆发并进入全面激活状态的可能性。通常情况下,正波对意识知觉起着决定性的作用——正如一个雪球可以引发全面的雪崩,或是一只蝴蝶能引发灾难性的飓风。雪崩是一个可能性事件,而非必然性事件,同样,能最终产生意识知觉的大量脑活动也并非完全具有确定性,同样的一个刺激有的时候可以被知觉到,而有的时候则不能。那是什么导致了这样的差异呢?神经元放电时产生的不可预见的波动有的时候与到来的刺激相符,而有的时候则不同。当我们将成千上万个产生或未产生意识知觉的试次进行平均计算后,这些细小偏差就会变成显著的统计学效应。在其他一切条件匹配的情况下,产生意识知觉的试次中最初的视觉激活只比没产生意识知觉的试次中的视觉激活大了一点点。对此,我们可以得出这样的结论,如果说脑在最初的阶段早就有了意识,那就如同说“第一个雪球就已经是雪崩”一样错得离谱了。

有一些实验甚至在视觉刺激呈现之前就探测到了与意识知觉相关的信号 49 。现在来看,这一点就更加奇怪了,因为脑的活动是如何对一个在几秒后才出现的刺激产生意识知觉信号的呢?这是预知的例子么?很明显,这不可能。总的来说,我们所目击的只不过是一个事先准备的状态,而这个状态更有可能引起意识知觉的全面“雪崩”。

请记住,脑的活动是在持续变化的。有些波动能帮助我们知觉到所需的目标刺激,而另外一些则阻碍我们专注于当前的任务。现在的脑成像技术已经足够敏锐,能够捕捉在刺激出现之前皮质开始知觉的准备信号。因此,如果把平均时间向后推移到意识知觉刚刚发生的时刻,我们就会发现,这些早期活动是作为之后意识出现的部分预报器而产生的。因此,它们还不是意识状态的要素。意识知觉似乎是在稍后出现的,即之前的准备和即将到来的刺激结合后共同引发大脑全面的激活。

这些观察结果指向了一个非常重要的结论——我们必须学会把仅仅“与意识相关的东西”和真正的“意识标志”区分开来。尽管对意识体验的脑机制的探寻常常被描述成寻找和意识相关的神经元,但这个措辞是不恰当的。相关并不是因果,因此仅仅只有相关是不够的。太多的脑活动与意识知觉是相关的——正如我们刚刚所见,先于刺激出现的波动在逻辑上并不能被认为是在为这即将出现的刺激进行编码。我们所寻找的不仅仅是脑活动与意识知觉在数据上的相关性,而是一个系统的意识标志,无论何时,只要意识知觉出现,这个标志就会出现,而在意识知觉没有出现时它就绝不会出现。并且,这个标志对被试报告的所有主观体验都进行编码。

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