張亞玲

摘 要：意識問題作為當(dāng)代認知神經(jīng)科學(xué)哲學(xué)研究中的一個重要議題，在近年來受到了越來越多研究者的關(guān)注并取得了豐碩的成果。在意識的實證研究中，雙目競爭實驗占有不容忽視的地位。探討雙目競爭實驗對意識問題的解釋進路、雙目競爭實驗對意識臨床病癥的解釋方案，并在此基礎(chǔ)上，分析了雙目競爭實驗對意識問題和對神經(jīng)科學(xué)哲學(xué)的研究意義，并指出了雙目競爭實驗未來發(fā)展之趨向。

關(guān)鍵詞：意識；雙目競爭；實證分析；神經(jīng)科學(xué)哲學(xué)

中圖分類號：B81 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-2589（2016）06-0078-03

意識問題是一個傳統(tǒng)的哲學(xué)問題，也是當(dāng)代認知神經(jīng)科學(xué)哲學(xué)研究中的重點內(nèi)容，其主要解決的是大腦內(nèi)部的神經(jīng)組織及其活動如何表征外顯的主觀意識，并試圖通過分析大腦的神經(jīng)細胞活動來探尋意識的蹤跡。為此，研究者嘗試用科學(xué)實證的方法，設(shè)計一系列實驗，通過觀察和記錄外在的知覺反應(yīng)變化情況來分析內(nèi)在的神經(jīng)系統(tǒng)活動，從而探究意識表征的奧秘。在意識表征的實驗中，我們以視覺刺激為突破口，選取雙目競爭實驗為研究對象，對意識表征的臨床實驗做具體的分析，并探討該實驗對意識表征理論的意義。

一、雙目競爭實驗對意識問題的解釋進路

雙目競爭（binocular rivalry）“是指當(dāng)給兩只眼睛呈現(xiàn)不同的刺激圖像時，在大腦中不能形成單一的、穩(wěn)定的、融合的視知覺影像，進而造成知覺動態(tài)交替變化的視覺生理現(xiàn)象”[1]。雙目競爭導(dǎo)致的結(jié)果就是一只眼睛看到的圖案會抑制另一只眼睛里的圖案，“一只眼中的影像通常支配幾百毫秒到幾秒鐘，然后被另一只眼中的影像所取代，知覺在雙眼的刺激圖形之間來回交替切換，兩種刺激均力爭獲取支配權(quán)”[2]。可以想象，當(dāng)兩只眼睛所看的東西完全不同時，那么最終顯示的圖案會是兩眼視覺競爭之后的結(jié)果。雙目競爭實驗是腦科學(xué)研究的一個重要實驗，用這種刺激方式觀察知覺的變化有助于探討意識現(xiàn)象，另外，雙目競爭的優(yōu)勢在于客觀恒定的物理刺激與主觀交替的知覺體驗相分離，而這種刺激和意識的分離現(xiàn)象就為研究大腦的意識表征問題提供了基礎(chǔ)，用于探究刺激表征的性質(zhì)、知覺的選擇性與抑制性。

雙目競爭實驗的實施和應(yīng)用經(jīng)歷了一個漫長的發(fā)展過程。雙目競爭在16世紀被Porta第一次提出，在18世紀，由DuTour作了更為深入、詳細的解釋和闡述。20世紀中葉，研究者們對雙目競爭的特性以及實驗數(shù)據(jù)進行了一定的觀察和記錄并深入改進了實驗的實施操作和技術(shù)更新，嘗試用雙目競爭實驗為學(xué)科發(fā)展服務(wù)，用其中的實驗現(xiàn)象解釋某些理論，進而將雙目競爭范式運用到理論的研究和驗證中去，如知覺組織、選擇性注意、意識和無意識的區(qū)分研究等。在21世紀初，隨著當(dāng)代神經(jīng)科學(xué)的迅猛發(fā)展，特別是隨著心理物理學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)等學(xué)科的進步，fMRI（功能性磁共振成像）、PET（正電子發(fā)射斷層掃描成像）、EEG（腦電圖）以及生物電生理技術(shù)、重復(fù)式大腦磁激勵技術(shù)等的發(fā)展成熟和廣泛應(yīng)用，學(xué)界對雙目競爭的研究也愈發(fā)深入。研究者對于雙目競爭的應(yīng)用超越了視覺科學(xué)的范圍而傳播到臨床精神病學(xué)、醫(yī)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、統(tǒng)計學(xué)和哲學(xué)等領(lǐng)域，學(xué)界出現(xiàn)了大量關(guān)于雙目競爭話題的論文和著作，人們對雙目競爭在視覺信息的加工處理過程有了更深刻的了解。雙目競爭正在成為一個被研究者廣泛開發(fā)的領(lǐng)域和一個推動多學(xué)科發(fā)展、多問題解決的實驗現(xiàn)象，受到眾多研究者的重視和推進。

從神經(jīng)科學(xué)哲學(xué)的視角來看，“雙目競爭并非某一階段單一神經(jīng)元作用的結(jié)果，而是視覺加工的各個階段多神經(jīng)元群組共同作用完成的”[3]。這樣的神經(jīng)元群組組成了一個復(fù)雜但自洽的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在特定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，神經(jīng)元相互作用，各自執(zhí)行自己的任務(wù)并相互協(xié)作，共同完成結(jié)果輸出，實現(xiàn)意識表征的目標(biāo)。關(guān)于這一點，最具有代表性的是Tong等提出的多層次—混合加工模型，這一模型認為，雙目競爭涉及的神經(jīng)元集群遵循多層次和分布式的加工機制[4]，而這就要求我們對這一現(xiàn)象的研究不能只局限于某個單一的層次、神經(jīng)元或者意識表征階段，而要綜合多層級、多視覺通路、多神經(jīng)元集群和意識表征的不同階段，對這一實驗現(xiàn)象進行整體的深入分析。但是我們應(yīng)該清楚地認識到，雙目競爭的很多具體問題，如雙目競爭意識交替背后所存在的詳細明確的認知加工處理環(huán)節(jié)、意識表征的具體機制、神經(jīng)元集群的輸入輸出原則等仍需要更進一步的研究和探索，雙目競爭現(xiàn)象仍需要在各個領(lǐng)域進行更為深入的研究和更為廣泛的應(yīng)用。

二、雙目競爭實驗對意識問題臨床病癥的解釋方案

意識問題的研究涉及很多臨床病癥，其中大部分是關(guān)于神經(jīng)系統(tǒng)、腦部的疾病，如抑郁癥、焦慮癥、老年癡呆癥、強迫癥、精神分裂癥等，可以說，精神疾病就是意識的不正常表征的結(jié)果，為此，研究意識表征對于治療這些病癥有著直接的現(xiàn)實意義。研究者利用雙目競爭實驗研究意識表征的成果，在臨床運用上有效地幫助了對一些精神疾病的認識和治療。在利用雙目競爭實驗解決具體的臨床病癥方面，研究者發(fā)現(xiàn)，“雙目競爭的測量參數(shù)可以反映受試者的意識狀態(tài)或老年癡呆癥患者的癡呆程度，并可作為診斷和評價躁郁癥等疾病病情的輔助手段”[5]。為此，研究者用雙目競爭實驗具體分析精神疾病的發(fā)生和發(fā)展，取得了一定的成果，我們以雙相情感障礙為例做一詳細說明。

在眾多精神疾病中，雙相情感障礙（bipolar disorder）是“一種常見的精神障礙，這種疾病以躁狂和抑郁交替發(fā)作為臨床表現(xiàn)，是一類重性、高殘性心境障礙”[6]。雙相情感障礙患者存在神經(jīng)認知功能，如注意、感覺、知覺、識別、記憶、分析、理解、執(zhí)行等的損害。雙相情感障礙會嚴重影響患者的思維態(tài)度、認知方式、價值觀、適應(yīng)能力和人際關(guān)系，他們疾病的不定期發(fā)作、對藥物的依賴、自理能力的下降等，都會影響其正常的學(xué)習(xí)、受教育和人際相處，給患者的生活帶來重大的消極影響。患者自身的精神問題和不良的身體狀況，不僅會導(dǎo)致疾病治療難度的增加，而且據(jù)調(diào)查，雙相情感障礙患者自殺風(fēng)險非常高，這就意味著這種疾病的存在甚至?xí)a(chǎn)生難以預(yù)料的社會問題。因此，對這種疾病的研究和治愈有著迫切的現(xiàn)實需要和重大的社會意義。Miller等人的研究證實雙相障礙患者較正常人有明顯減慢的意識交替速率和知覺轉(zhuǎn)換速率[7]，這就意味著在雙相情感障礙的治療中，可以嘗試通過儀器、藥物實現(xiàn)對患者雙目競爭速率的提高，使其某些特定指標(biāo)趨向正常。

此外，研究者在對另一種精神病癥——焦慮癥的研究中發(fā)現(xiàn)，焦慮癥患者與正常受試者相比，其雙目競爭的交替速率明顯增快，這與雙相情感障礙患者的受試反應(yīng)正好相反。為此，研究者將兩種疾病進行了對比研究，找到了影響這一結(jié)果的大腦區(qū)域——中腦，證實“中腦在雙目競爭中起到了振蕩器的作用”[8]，從而針對這一特定腦區(qū)，展開了更進一步的研究。也有研究者通過實驗發(fā)現(xiàn)，雙相情感障礙患者和焦慮癥患者的雙目競爭結(jié)果差別可能與大腦左右半球神經(jīng)元的相互作用有關(guān)，是兩個半球之間神經(jīng)元的聯(lián)結(jié)、轉(zhuǎn)換出了問題。

沿著這一思路進行下去，研究者或許可以將很多相關(guān)的精神疾病納入這一解釋框架中來，從而使其得到科學(xué)合理的解釋，并被最終攻克，而這也會成為相關(guān)精神疾病患者的福音。相應(yīng)的研究成果被應(yīng)用到這些精神疾病的治療過程中，如加重或減輕某一種藥物的劑量、實施相應(yīng)的設(shè)備輔助治療等，對患者的康復(fù)起到了積極的作用。在今后的研究中，我們可以結(jié)合多門學(xué)科和多種技術(shù)，“進一步深入探討雙目競爭的機制，明確各參數(shù)與腦區(qū)的關(guān)系，更進一步了解其詳盡腦機制”[3]，并在此基礎(chǔ)上，將雙目競爭運用到更廣泛的領(lǐng)域，幫助治療更多的精神性臨床病癥，以使其發(fā)揮相應(yīng)的現(xiàn)實作用。

三、雙目競爭實驗的實證分析

雙目競爭實驗被用作意識問題研究，是研究者開拓研究思路、創(chuàng)新研究方法的體現(xiàn)。在認知科學(xué)的研究中，學(xué)者多采用思想實驗的方法，如我們熟知的中文屋、缸中之腦、黑白瑪麗等。但是這些思想實驗的開展在取得一定理論成果的同時也遭到了不少質(zhì)疑：思想實驗終究是沒有辦法實際驗證的，因為其中的很多預(yù)設(shè)條件是現(xiàn)實實驗難以提供的，比如那個在黑白房間中通過黑白電視機學(xué)習(xí)到廣義物理學(xué)所有知識的瑪麗。因此思想實驗的結(jié)果，其確證性、合理性、科學(xué)性也無從驗證。在這樣的背景下，通過科學(xué)的方法、利用儀器設(shè)備而開展的傳統(tǒng)實驗成為眾多認知科學(xué)研究者的主要研究手段。從這個意義上講，雙目競爭實驗作為意識表征研究，甚至放在更加廣闊的學(xué)科背景下，作為神經(jīng)科學(xué)哲學(xué)研究的實驗佐證，具有重要的意義，具體來看有以下幾方面。

第一，雙目競爭實驗是研究者用科學(xué)的方法研究意識表征問題時以視覺作為突破口所采用的一種方法。科學(xué)家選擇視覺作為意識表征研究的突破口是因為視覺相較于其他的感知覺，有著獨特的優(yōu)點，主要表現(xiàn)在[9]：動物依賴視覺、視覺包含大量信息、視覺易于實驗控制、視覺容易出錯。正是基于這四個原因，學(xué)界在開展意識表征研究時進行了大量的視覺研究，對各種動物的許多視覺現(xiàn)象和錯覺的神經(jīng)基礎(chǔ)已經(jīng)有了很多令人信服的結(jié)論，使其具備了翔實的參考資料和堅實的研究基礎(chǔ)，這也是研究者選擇視覺研究為切入點的一個重要原因。

總而言之，視覺的獨特性使研究者將其選中作為意識表征研究的突破口，以雙目競爭實驗為出發(fā)點進行實驗和理論的雙向驗證研究，這既是雙目競爭實驗的理論意義，也是意識表征研究的成果所在。

第二，雙目競爭實驗參數(shù)可以作為精神疾病的鑒別和診斷指標(biāo)之一，可以作為對精神疾病進行客觀診斷和評價的輔助手段，為研究者分析此類病癥提供了一種可靠依據(jù)。患者雙目競爭參數(shù)的正?；谝欢ǔ潭壬峡梢员砻骰颊卟∏榈暮棉D(zhuǎn)，雙目競爭的量值可以成為驗證患者病情的一項指標(biāo)。這樣看來，雙目競爭實驗的開展有效地建立了一個分析精神疾病的數(shù)據(jù)庫，通過這個數(shù)據(jù)庫，研究者可以精確把握精神疾病患者在身體、精神方面的各項相關(guān)指標(biāo)，明確病癥根源，利于對癥下藥。在一定意義上，雙目競爭實驗對于研究意識問題，并通過研究意識輻射一些相關(guān)的臨床病癥，解決實際問題，具有極大的現(xiàn)實意義和社會價值。

第三，雙目競爭實驗對神經(jīng)科學(xué)哲學(xué)中其他問題的研究具有啟發(fā)意義和指導(dǎo)性價值。神經(jīng)科學(xué)哲學(xué)是當(dāng)代蓬勃興起的一門關(guān)于腦認知、嘗試探索心—腦關(guān)系的學(xué)科，意識問題便是其中一個議題。神經(jīng)科學(xué)哲學(xué)中其他問題的研究，如心靈模擬，認知功能定位，情緒、語言、記憶的神經(jīng)機制等，和意識問題有著交叉的研究內(nèi)容和相似的研究范式，由此，雙目競爭實驗的方法可以推而廣之，拓展神經(jīng)科學(xué)哲學(xué)的研究思路。從另外一種意義上講，實證方法已經(jīng)越來越成為理論問題不可或缺的研究手段，理論只有經(jīng)過實驗的驗證才得以發(fā)展完善且令人信服。因此，在神經(jīng)科學(xué)哲學(xué)的問題研究中，實證的方法已經(jīng)越來越成為一種趨勢，甚至成為理論發(fā)展的方向。雙目競爭實驗對意識表征問題研究的意義，可以折射到意識表征問題所屬研究領(lǐng)域之外更加廣闊的范圍中去，在整個科學(xué)研究的領(lǐng)域內(nèi)，從古至今，實證的方法都是必不可少的。因此，單從理論上講，雙目競爭實驗的開展既是對理論的驗證，也有利于推動理論的更新和發(fā)展，它對于推動現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)、醫(yī)學(xué)、精神病學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，以及跨學(xué)科的整合研究，具有很大的理論意義。

綜上所述，研究者將雙目競爭實驗現(xiàn)象的特殊性用于意識表征問題研究，取得了一定的成果，幫助解釋了一些意識表征的臨床病癥，具有很大的理論價值和現(xiàn)實意義。但是我們應(yīng)該清楚地認識到，這并不代表雙目競爭實驗就已經(jīng)是一個成熟的實驗，我們還應(yīng)該做進一步的工作，具體表現(xiàn)在：增加實驗的樣本量，擴大實驗研究對象；利用最新的技術(shù)更新實驗設(shè)備和檢測機制，準(zhǔn)確把握雙目競爭的測量指標(biāo)和影響因素；對雙目競爭實驗做更進一步的分析，構(gòu)建更加全面完善的理論模型；充分利用實驗結(jié)果，整合現(xiàn)有研究成果，加強意識表征的基礎(chǔ)理論研究，明確詳細的大腦神經(jīng)機制；借助這一實驗分析神經(jīng)科學(xué)哲學(xué)研究范圍內(nèi)更多的理論議題；廣泛推進雙目競爭范式的理論應(yīng)用，最大限度地實現(xiàn)其現(xiàn)實意義。而這些，也正是這一實驗的未來發(fā)展方向之所在。

參考文獻：

[1]Blake R. A primer on binocular rivalry，including current controversies[J]. Brain and Mind，2001，2（1）：5-38.

[2]馮成志，賈鳳芹.雙眼競爭研究現(xiàn)狀與展望[J].心理科學(xué)進展，2008，16（2）： 213-221.

[3]朱若霖，汪凱.雙眼競爭的研究現(xiàn)狀和展望[J].安徽醫(yī)學(xué)，2014，35（9）：1321-1324.

[4]Tong，F(xiàn). et al. Binocular rivalry and visual awareness in human extrastriate cortex [J]. Neuron，1998，21（4）： 753-759.

[5]Pettigrew J. D，Miller S. M. A 'sticky' interhemispheric switch in bipolar disorder？[J].Proceedings： Biological Sciences，1998，

265（1411）：2141-2148.

[6]朱若霖.雙眼競爭范式在雙相障礙患者的應(yīng)用[J]，中國神經(jīng)精神疾病雜志，2013，39（8）：449-452.

[7]Miller S.M，Gynther B.D，Heslop K.R，et al. Slow binocular rivalry in bipolar disorder[J]. Psychological Medicine，2003，33（4）：683-692.

[8]Smoller J.W，F(xiàn)inn C.T. Family，twin，and adoption studies of bipolar disorder[J]. American Journal Medical Genetics Part C： Seminars in Medical Genetics 2003，123C：48-58.

[9]克里斯托夫·科赫. 意識探秘——意識的神經(jīng)生物學(xué)研究[M]. 顧凡及，侯曉迪，譯. 上海： 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2012：16-17.