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意识是全脑信息的共享

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......

是怎样一种信息加工过程构建出了我们的意识思维?它存在的理由是什么?它在以信息为基础的脑的经济学中起到了什么样的作用?我的假说对此做了简明的阐述 1 。在我们说自己意识到了某种信息时,这仅仅意味着这段信息已经进入了脑中某些特定的存储区域,并使其他脑区能够获得该信息。数以百万计的意识表征不断地以无意识的形式穿梭于全脑,其中某一个能被选出来是因为它与现在的目标吻合。而意识的功能便是使全脑的高级决策系统都能获得该信息。我们每个人都拥有一个意识路由器,这是一个进化而来的用于提取相关信息并将其配送到对应区域的结构。心理学家伯纳德·巴尔斯把这个路由器称为“全脑工作空间”,即一个与外部世界隔绝的内部系统,它使我们可以自由地操纵自己的心理表象并将其传播到脑的各个专门的处理器中(见图5-1)。

全脑工作空间理论认为,我们的意识是全脑信息的共享。大脑包含了多个局部处理器,图中用圆圈表示,每个处理器都擅长一种运算。“全脑工作空间”这个具体的交流系统允许这些处理器灵活地分享信息。在任意时刻,工作空间选择处理器中的一部分,根据它们各自编码的信息建立一个连续表征,将其保持在脑中任意一段时间,并将这些信息传递给任何其他处理器。只要有一段信息到达了这个工作空间,就会被我们所意识到。

图5-1 全脑工作空间理论

根据这个理论可知,“意识”仅仅是整个大脑信息的共享 。任何被我们意识到的信息,都能被我们长久地保留于脑中,即使外部的刺激早已消失。这是因为,我们的大脑将信息带入了“工作空间”,这个工作间存储的信息不依赖于我们第一次知觉到它的时间和地点。所以,我们可以以任何想要的方式调用这些信息。尤其是可以将其派送到语言处理器并为其命名,这也正是为什么将知觉到的信息报告出来的能力是意识状态的关键特征。此外,无论什么样的信息,我们都可以将其储存在长期记忆里或者在计划未来时使用它。我认为,能够灵活派送信息的能力是意识状态的特征属性。

“工作空间”的设想综合了早期在心理学中许多关于注意和意识的提议。早在1870年,法国哲学家依波利特·泰纳(Hippolyte Taine)就提出了“意识剧院”的比喻 2 ,他认为,意识就像一个狭窄的舞台,我们每次只能看到一个演员,原文如下:

你可以将意识比作剧院的舞台,前台聚光灯处很窄,而越往后面越大。在聚光灯处很难容下一个以上的演员……离聚光灯越远的地方,人影越多,也越难分辨。此外,在舞台的两侧和后台有无数模糊的影子,只要一个指令便可以将他们叫到前台,甚至直接站到聚光灯下。为了满足导演的要求,这群演员人头攒动,不断变化,一个一个出现在我们眼前,就像走马灯一样。

早在弗洛伊德之前数十年,泰纳的比喻暗示,虽然只有一个项目可以进入意识,但是我们的脑必须包含大量的、多种多样的无意识处理器。需要多么大的后勤组来支持一个人的演出啊!无论何时,我们的意识内容都是由无数隐秘的运算产生的,这些运算都来自那些隐藏的后台演员。

哲学家丹尼尔·丹尼特提醒我们,必须谨慎对待这个剧院比喻,因为它可能导致更大的错误,即“小人谬误” 3 。如果意识是一个舞台,那么谁是观众呢?“他们”也有小小的脑和迷你舞台吗?如果有的话,那么又有谁在看他们的演出呢?我们必须抵制迪士尼式的幻想,即幻想着我们脑中站着一个小人观察着屏幕,指挥着我们的行为。在脑中并没有“我”的概念,舞台本身就是“我”。舞台隐喻并没有错,前提是要去掉观众的智力,用运算性质的明确法则来替代。丹尼特异想天开地说:“决策不应该由幻想出来的小人来定,而应该组织一大群白痴来完成这个工作。” 4

伯纳德·巴尔斯关于工作空间模型的设想消灭了“小人”——全脑工作空间的观众不是一个脑中的“小人”,而是其他许多无意识处理器,它们根据自己的能力接收信息并做出反应。集体智慧来自被挑选出的具有针对性的广泛交换的信息。这个观点并不新颖——它可以追溯到人工智能诞生之初,研究者提出,子程序可以通过一个公共的“黑板”来交换数据,这种常见的结构就像电脑中的“剪贴板”。意识工作空间就是脑中的“剪贴板”。

泰纳所描述的舞台过于狭小,只能让一名演员单独表演,这个舞台生动地表现了一个古老的观点,即意识产生于一个能力有限、只能同时处理一种想法的系统。在第二次世界大战期间,英国心理学家唐纳德·布罗德本特借鉴了新生的信息和计算机理论 5 ,提出了一个更好的比喻。在关于飞行员的研究中,他发现,即使受过良好的训练,飞行员也难以同时关注两只耳朵各自听到的两段不同的话。他以此推断出意识知觉必定有一个“容量有限的通道”,这个瓶颈只能同时加工一项信息。随后,关于注意瞬脱和心理不应期的发现(第2章有所提及),也有力地支持了这种观点:一旦注意首先集中在前一项信息上,我们便对其他信息视而不见了。现代认知心理学家也提出了一些本质上相同的比喻,如将意识通达描述为“中央瓶颈” 6 或“第二处理阶段” 7 ,或将其比作一个只对少数幸运儿开放的贵宾休息室。

第三种比喻产生于20世纪60年代和70年代,它将意识描述为一个高级的“监督系统”,这是一个控制着其余神经系统中信息流的强大中央执行部门 8 。就像1890年威廉·詹姆斯在他的著作《心理学原理》中指出的,意识就像“一个为了调节神经系统所产生的器官,以防止神经系统过于复杂而不能进行自我调节” 9 。从字面上看,这句话有点二元论的味道,即意识并不是神经系统之外的东西,而是其内在的参与者。在这种观点下,神经系统确实完成了“自我调节”的壮举,却是通过一种分等级的方式完成的。最晚进化的前额叶皮质便是更高一级中枢,它领导着后皮质区、皮质下核等区域中的低级系统,通常是抑制它们 10

神经心理学家迈克尔·波斯纳(Michael Posner)和蒂姆·夏利斯(Tim Shallice)提出,一旦信息在高级调节系统中被表征,信息就被意识到了。我们现在知道这个观点并不完全正确,就像我们在第2章中看到的,即使一个不被察觉的阈下刺激也可以引起部分监督执行系统的抑制或调节功能 11 。然而,反过来说,任何信息一旦到达意识工作空间,便能以一种极其深而广的方式调节我们的思想。执行系统仅仅是从全脑工作空间中接收信息输入的许多系统之一。任何我们意识到的信息都可以驱使我们做决定、进行有意识的动作并且产生一种“掌控”感。语言、长时记忆、注意和动机系统都是用于交换意识信息的内部通信装置的一部分。由于这个工作空间的结构,任何我们所意识到的信息都可以被任意地派送,并成为我们说话的主题、记忆的核心、注意的焦点或我们下一个自主动作的核心。

计算机模拟 / 意识

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