(浙江大學(xué)物理系交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，浙江大學(xué)語(yǔ)言與認(rèn)知研究中心，杭州 310027)

腦內(nèi)存在大量的無(wú)意識(shí)活動(dòng)。在無(wú)意識(shí)活動(dòng)時(shí)，個(gè)體腦內(nèi)有信息加工，但是個(gè)體沒有相關(guān)信息的主觀體驗(yàn)。腦內(nèi)多種多樣的無(wú)意活動(dòng)的信息加工是并行進(jìn)行的，它們競(jìng)爭(zhēng)注意資源(水仁德等，2003；周仁來(lái)，2004)。

本文從腦功能原理出發(fā)，在腦的系統(tǒng)水平上考察無(wú)意識(shí)活動(dòng)的特性(唐孝威，2003，2008)，提出無(wú)意識(shí)活動(dòng)的數(shù)學(xué)公式來(lái)描述這些特性。

無(wú)意識(shí)活動(dòng)的各種信息加工具有不同的強(qiáng)度。不同強(qiáng)度的無(wú)意識(shí)活動(dòng)相應(yīng)于信息加工腦區(qū)(神經(jīng)環(huán)路)激活的不同激活水平。用心理量U表示無(wú)意識(shí)心智活動(dòng)的強(qiáng)度。Ui、Uj等分別表示腦內(nèi)不同內(nèi)容的無(wú)意識(shí)活動(dòng)項(xiàng)目的信息加工的強(qiáng)度。

(1)腦內(nèi)不同內(nèi)容的無(wú)意識(shí)活動(dòng)項(xiàng)目之間關(guān)系的公式。

在腦內(nèi)同時(shí)進(jìn)行的、不同內(nèi)容的無(wú)意識(shí)心智成分之間存在相互作用。由于這些相互作用，項(xiàng)目i和項(xiàng)目j的無(wú)意識(shí)信息加工的強(qiáng)度Ui和Uj之間可表達(dá)為以下關(guān)系

Ui=mUjr

(1)

m是比例系數(shù)，r是冪指數(shù)。

(2)無(wú)意識(shí)活動(dòng)的心腦關(guān)系的公式。

在腦內(nèi)進(jìn)行無(wú)意識(shí)信息加工時(shí)，相應(yīng)的腦區(qū)(神經(jīng)環(huán)路)有激活。用U表示無(wú)意識(shí)信息加工的強(qiáng)度，用A表示無(wú)意識(shí)加工信息的腦區(qū)(神經(jīng)環(huán)路)的激活水平。在簡(jiǎn)單情況下，U和A之間可能有以下關(guān)系：

U=a′A

(2)

a′是比例系數(shù)，它包括量綱的變換。

(3)無(wú)意識(shí)活動(dòng)的心身關(guān)系的公式。

無(wú)意識(shí)活動(dòng)的心身關(guān)系的例子是：腦內(nèi)無(wú)意識(shí)信息加工引起身體一定的生理活動(dòng)。用U表示無(wú)意識(shí)信息加工的強(qiáng)度，用φ表示相應(yīng)的身體生理活動(dòng)的強(qiáng)度。無(wú)意識(shí)的心身關(guān)系中，U和φ之間可能有以下關(guān)系：

U=q′φβ

(3)

q′是比例系數(shù)，β是冪指數(shù)。

(4)無(wú)意識(shí)活動(dòng)的心物關(guān)系的公式。

無(wú)意識(shí)活動(dòng)的心物關(guān)系的例子是：在意識(shí)閾值以下的環(huán)境物理刺激引起無(wú)意識(shí)的心智活動(dòng)。用U表示無(wú)意識(shí)信息加工的強(qiáng)度，用P表示環(huán)境物理刺激的強(qiáng)度。在簡(jiǎn)單情況下，U和P之間可能有以下關(guān)系：

U=s′logP

(4)

s′是比例系數(shù)。

(5)有意識(shí)活動(dòng)與無(wú)意識(shí)活動(dòng)之間的相互轉(zhuǎn)變條件的公式。

當(dāng)無(wú)意識(shí)活動(dòng)項(xiàng)目得到增強(qiáng)，使得與之相應(yīng)的腦區(qū)(神經(jīng)環(huán)路)的激活水平達(dá)到意識(shí)閾值時(shí)，無(wú)意識(shí)活動(dòng)項(xiàng)目就轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸庾R(shí)活動(dòng)(唐孝威，2017)。

意識(shí)涌現(xiàn)的必要和充分條件為：

α>0;β>0;γ>1;γA≥Ac

(5)

α是腦內(nèi)意識(shí)覺醒的支持系統(tǒng)的活動(dòng)度，β是腦內(nèi)意識(shí)全局傳播系統(tǒng)的全局廣播度，γ是腦內(nèi)注意控制系統(tǒng)對(duì)腦區(qū)(神經(jīng)環(huán)路)激活的增強(qiáng)系數(shù)，A是腦區(qū)(神經(jīng)環(huán)路)的激活水平，A_c是意識(shí)閾值。

當(dāng)有意識(shí)活動(dòng)項(xiàng)目受到抑制，與之相應(yīng)的腦區(qū)(神經(jīng)環(huán)路)的激活水平降低到意識(shí)閾值以下時(shí)，有意識(shí)活動(dòng)項(xiàng)目就轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)意識(shí)活動(dòng)。

由于實(shí)驗(yàn)技術(shù)的限制，目前這方面尚無(wú)定量的實(shí)證研究文獻(xiàn)，希望這些數(shù)學(xué)公式今后得到實(shí)驗(yàn)(如內(nèi)隱學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)、內(nèi)隱記憶實(shí)驗(yàn)等)的檢驗(yàn)。