邱德鈞
復(fù)雜系統(tǒng)中由自我組織產(chǎn)生出新的、清晰的結(jié)構(gòu)和特征的涌現(xiàn)理論被引入意識(shí)科學(xué)之后,拉近了公眾與曾經(jīng)神秘的意識(shí)的距離,有關(guān)意識(shí)的討論不再是禁區(qū)①最早由亞里斯多德在其《形而上學(xué)》著作里提出,后來有許多知名學(xué)者進(jìn)行闡述和研究。。尤其20世紀(jì)90年代以來的一系列實(shí)驗(yàn)更將對(duì)意識(shí)的討論方向?qū)蚩茖W(xué),基于這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使我們得以科學(xué)認(rèn)知意識(shí),并探討從人腦讀取信息從而由外部進(jìn)行控制或反向從外部輸入信號(hào)到大腦的方法。關(guān)于意識(shí)的系統(tǒng)假設(shè)性理論并不統(tǒng)一,分為神經(jīng)元全局工作空間和整合信息理論。本文不討論這些假設(shè)性的理論及其可能推導(dǎo)出的不同結(jié)論和因此引發(fā)的認(rèn)識(shí)論上的不同觀點(diǎn),而僅從已成功的實(shí)驗(yàn)、同時(shí)也是可重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)出發(fā)進(jìn)行研究;關(guān)注新的技術(shù)手段和利用這些手段進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),向人們呈現(xiàn)了怎樣的關(guān)于意識(shí)的已知且確實(shí)的事實(shí)。人類在某認(rèn)知一領(lǐng)域的進(jìn)步,雖然總是表現(xiàn)為對(duì)概念的更細(xì)致的分類或者劃分,但若沒有所依托的新技術(shù)與精妙的實(shí)驗(yàn),新的概念不可能憑空想產(chǎn)生,即便前瞻性地碰巧有了新的概念,也因缺乏事實(shí)支撐不會(huì)令人信服。
特克斯勒消逝實(shí)驗(yàn)②當(dāng)一個(gè)人的目光聚焦在某個(gè)固定點(diǎn)上20秒或者更長(zhǎng)時(shí)間之后,在該固定點(diǎn)周圍,也就是在觀察者余光中的其他視覺刺激源將會(huì)在觀察者的視野中慢慢淡化直至最后消失。稍微移動(dòng)目光,余光中的視覺刺激又會(huì)出現(xiàn)。(Troxler’s fading)中討論Troxler 的衰落現(xiàn)象,是一種大家熟悉的視覺誤差,它可能會(huì)在周圍視覺中視網(wǎng)膜圖像沒有任何異常且穩(wěn)定的情況下發(fā)生。視桿和視錐以外的視覺系統(tǒng)中的神經(jīng)元具有較大的感受野,當(dāng)視覺固定在某物上時(shí),眼睛進(jìn)行的很小的非自愿運(yùn)動(dòng)無(wú)法將刺激移至新細(xì)胞的感受野上,造成了視覺內(nèi)的對(duì)象不受控地出現(xiàn)或消失,客觀對(duì)象不變時(shí),我們看見的圖像卻在變化:消失或出現(xiàn),變濃或變淡[1]3-6。實(shí)驗(yàn)表明,客觀的圖像可能隨機(jī)進(jìn)出我們的意識(shí),或從主觀角度看,大腦會(huì)意識(shí)或意識(shí)不到一個(gè)客觀的存在。一個(gè)客體,在我們面前,理應(yīng)為我們所感知,但該實(shí)驗(yàn)清楚地說明,不一定。后續(xù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),一部分感知是消失于大腦中,而不是眼睛里。感知到與意識(shí)到顯然并不總是完全相同的,但這一切卻都發(fā)生于我們的大腦之中??腕w的信息真實(shí)存在,被感知之后卻不為大腦所意識(shí),客體、感知、意識(shí)、大腦之間的不為我們深究的關(guān)系被該實(shí)驗(yàn)揭示出來。
這四者之間的關(guān)系引起了后續(xù)的研究,Posner①M(fèi)ichael Posner 1994年在《心靈影像》著作中研究認(rèn)知活動(dòng),主要是注意和記憶中,大腦的激活和定位。于1994 年進(jìn)一步討論“注意”(attention):當(dāng)人們執(zhí)行簡(jiǎn)單任務(wù)時(shí),活躍的大腦區(qū)域成像網(wǎng)絡(luò)里神經(jīng)元的激活程度和進(jìn)展,可能會(huì)為區(qū)分有意識(shí)和無(wú)意識(shí)信息處理提供有用的證明[2]398。這又引入第五個(gè)概念“注意”。“注意”由許多神經(jīng)元參與形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò),其中包括涉及定向感官刺激、從記憶中激活想法以及維持警報(bào)狀態(tài)的三部分網(wǎng)絡(luò),這從解剖學(xué)和物理角度解釋了注意力施加的影響導(dǎo)致大腦有意識(shí)和無(wú)意識(shí)狀態(tài)的出現(xiàn)。
但這五者都共同指向同一個(gè)關(guān)鍵,“我”;并且哲學(xué)家也與神經(jīng)和腦科學(xué)家一般,認(rèn)同意識(shí)是主觀的,與自我的感覺緊密相關(guān),“我”成了解決問題的關(guān)鍵。蓋洛普鏡子測(cè)試對(duì)此進(jìn)行了研究。
蓋洛普在1970 年受達(dá)爾文影響設(shè)計(jì)了動(dòng)物自我認(rèn)知實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)者在動(dòng)物身上標(biāo)上兩個(gè)無(wú)味的顏料斑點(diǎn)[3]86。測(cè)試斑點(diǎn)被置于動(dòng)物身體上在鏡中可見的部分,而對(duì)照斑點(diǎn)則放在動(dòng)物身體上可觸及但不可見的地方。通過觀察可以知道,動(dòng)物的許多反應(yīng)可以顯示它意識(shí)到測(cè)試斑點(diǎn)是在自己身上,而同時(shí)忽視對(duì)照斑點(diǎn)。被測(cè)試的多種動(dòng)物會(huì)有轉(zhuǎn)身和調(diào)整身體姿勢(shì)以便更好地觀察鏡中的標(biāo)記,或在看鏡子的時(shí)候用肢體試圖觸碰自己身上的標(biāo)記的反應(yīng)。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)知道,幼兒以及恢復(fù)視力的先天盲人最初會(huì)對(duì)他們?cè)阽R中的像作出仿佛是對(duì)待另一個(gè)人的反應(yīng)。據(jù)此得出結(jié)論,動(dòng)物存在對(duì)自我的感知。鏡子測(cè)試結(jié)果的詮釋,存在著一些爭(zhēng)論。例如鴿子也可以通過條件反射訓(xùn)練完成這個(gè)測(cè)試,只需要足夠多的訓(xùn)練,就可以基本把它們變成會(huì)用鏡子的“機(jī)器”[4]695。
由此可知一個(gè)重要的事實(shí),這個(gè)實(shí)驗(yàn)及其變體和推廣不必然證明動(dòng)物有了自我意識(shí),也可能只是關(guān)注到了自己的身體。僅對(duì)自己的身體的關(guān)注與對(duì)自我意識(shí)的關(guān)注顯然存在不同,這導(dǎo)致了哲學(xué)家更深度的思考。因?yàn)椤白晕摇钡囊话阋饬x上,包括“我”的身體、“我”的行為、“我”的感受或者“我”的思想。意識(shí)到自我必然包括一個(gè)有趣的循環(huán),當(dāng)我想自己的時(shí)候,“我”出現(xiàn)了兩次,一次是感受者,一次是被感受的對(duì)象。奧古斯特·孔德(Auguste Comte)認(rèn)為,這在邏輯上是不可能的,“一個(gè)在思考的個(gè)體,不能分成兩個(gè),讓其中一個(gè)思考,另一個(gè)看著他思考。在這種情況下,被觀察的器官和進(jìn)行觀察的器官是相同的,那么觀察如何進(jìn)行呢?”。孔德指出的表面的邏輯矛盾很容易消解,如果大腦本身分為不同區(qū)域,由一個(gè)區(qū)域感受對(duì)象,而另外一個(gè)區(qū)域負(fù)責(zé)感受大腦此時(shí)感受對(duì)象這一事件;或者是大腦運(yùn)行時(shí)間上存在間隔,即使這個(gè)間隔很短,那么這個(gè)表面的悖論就會(huì)消失[5]86。
今天大腦存在多種用途的不同分區(qū)早成腦科學(xué)界的共識(shí),孔德的問題部分被化解。但隨著研究的深入和實(shí)驗(yàn)不斷改進(jìn),人類從前不重視的無(wú)意識(shí)問題卻凸顯出來,成為首先要探索的目標(biāo),其涉及范圍之廣,遠(yuǎn)超人類以前用直覺、潛意識(shí)描述出來的認(rèn)知。意外地,在關(guān)于無(wú)意識(shí)的眾多不得不關(guān)注的現(xiàn)象的研究中,使我們掌握了從無(wú)意識(shí)角度研究意識(shí)的全新的思路。
研究的起因是在20世紀(jì)90年代認(rèn)知心理學(xué)家突然意識(shí)到可以通過對(duì)比有意識(shí)和無(wú)意識(shí)狀態(tài)來干涉意識(shí)。
最小差別實(shí)驗(yàn)第一次使意識(shí)可作為變量來研究。1989年,心理學(xué)家伯納德·巴爾斯(Bernard Baars)有一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn):許多實(shí)驗(yàn)提供了一種“最小差別”,即兩個(gè)只有最小差別的實(shí)驗(yàn)情境,其中只有一個(gè)被有意識(shí)地感知了。以之為變量進(jìn)行處理,在刺激幾乎沒變的前提下,得到的結(jié)果卻千差萬(wàn)別。只要關(guān)注這微小的差別,并理解腦中發(fā)生了什么變化,研究者進(jìn)一步就能分辨意識(shí)和無(wú)意識(shí)在大腦中的加工過程,并且專注于標(biāo)志無(wú)意識(shí)到有意識(shí)間轉(zhuǎn)化的腦活動(dòng)[6]77-96。這類似于被證明十分有效的邏輯經(jīng)驗(yàn)主義中確定相關(guān)性的差異法,人們初學(xué)打字的時(shí)候,很慢,很專注,并且知道自己正在做的一舉一動(dòng)。熟練后打字就變得很順暢,就像自動(dòng)的一樣。我們可以一邊說話一邊想別的問題,同時(shí)還在打字,而不需要刻意去想每個(gè)按鍵的位置。在同一個(gè)體上研究類似行為的自動(dòng)化可以為有意識(shí)到無(wú)意識(shí)的轉(zhuǎn)化帶來啟示。這個(gè)簡(jiǎn)單的差異還讓科學(xué)家定位了一個(gè)主要的皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò),包含前額葉中在意識(shí)行為時(shí)表現(xiàn)出有激烈活動(dòng)的被激活的腦區(qū),尤其觀察到眼睛本身遍布毛細(xì)血管的生理結(jié)構(gòu)的缺陷形成盲點(diǎn),人類意識(shí)欲要填補(bǔ)這個(gè)盲點(diǎn),也激活了大腦中的上述區(qū)域。
雙目競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)是不同的圖像進(jìn)入左眼和右眼中造成它們?cè)谖覀兏杏X中交替呈現(xiàn)的一種視覺現(xiàn)象。雖然兩個(gè)刺激物保持不變,但是觀看者卻報(bào)告自己的視覺發(fā)生了改變,這一視錯(cuò)覺被查爾斯·惠斯通在1838年發(fā)現(xiàn),并設(shè)計(jì)出立視鏡使人類第一次窺探意識(shí)體驗(yàn)與神經(jīng)元活動(dòng)之間的相關(guān)性。雙目競(jìng)爭(zhēng)這種窺探意識(shí)體驗(yàn)的神經(jīng)機(jī)制的專用手段由于其典型性,各種變式實(shí)驗(yàn)發(fā)展出幾百種。還產(chǎn)生了一個(gè)意外結(jié)果,利用它成功追蹤到單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng),確定了初始神經(jīng)元放電和看見認(rèn)同圖像時(shí)強(qiáng)烈放電之間的不同。
雙目競(jìng)爭(zhēng)依賴于注意力,在沒有意識(shí)關(guān)注的情況下,兩張不同圖片會(huì)同時(shí)得到處理而且不發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)。競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)必須是在觀察者主動(dòng)而且注意集中的情況下才能顯現(xiàn)。同時(shí)給兩眼呈現(xiàn)看得見的圖片,則最后只有一張圖片被看見。意識(shí)無(wú)法同時(shí)理解兩個(gè)物體,大腦是無(wú)數(shù)潛在的感覺針對(duì)意識(shí)的注意激烈競(jìng)爭(zhēng)的場(chǎng)所。雖然我們不知道,但是每時(shí)每刻不只有兩個(gè),而是有無(wú)數(shù)潛在的感覺在競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)的注意力,但在某一時(shí)刻,只有一個(gè)能進(jìn)入有意識(shí)的腦,其它未被注意到的感覺卻也潛伏進(jìn)了我們的大腦。如果說最小差別實(shí)驗(yàn)告訴我們無(wú)意識(shí)到有意識(shí)之間的轉(zhuǎn)化,雙目競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)則進(jìn)一步展示這種轉(zhuǎn)化的直觀實(shí)例,并定位了單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)在其中的影響,使人類第一次發(fā)現(xiàn)了視覺、注意與單個(gè)神經(jīng)元之間的相關(guān)。
沒被注意到的對(duì)象在大腦中會(huì)不會(huì)留下痕跡,或者如一些哲學(xué)流派認(rèn)為的那樣世界只是腦中具象?還是說,客觀呈現(xiàn)的對(duì)象即便不被意識(shí)注意也一定存于我們大腦?注意瞬脫(Attentional Blink,AB)實(shí)驗(yàn)回答了這一問題。它是Raymond,Shapiro 和Arnell 在1992 首次通過快速系列視覺呈現(xiàn)(Rapid Serial Visual Presentation,RSVP)范式命名的現(xiàn)象[7-8]。依據(jù)這一范式的實(shí)驗(yàn)中,快速呈現(xiàn)一系列視覺刺激(如數(shù)字、字母),呈現(xiàn)的刺激之間通常只有極小的時(shí)間間隔,約100ms。在一系列的視覺刺激中有兩個(gè)被試需要報(bào)告的目標(biāo)T1 和T2,其余的刺激均為無(wú)關(guān)干擾子。T1 與T2 之間可能間隔0-7 個(gè)干擾子?!罢Q邸保瑫?huì)消除掉對(duì)第二個(gè)字母的知覺。這也證明同時(shí)做兩件事是困難的。
注意瞬脫和不應(yīng)期是緊密相連的心理學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)意識(shí)腦被占據(jù)的時(shí)候,其他信息必須在一個(gè)無(wú)意識(shí)的緩存中等待。等待中由于內(nèi)在的雜音、干擾的想法和別的外來刺激,緩存中的信息可能從意識(shí)中被完全地清除掉,即瞬脫了。尤其在一個(gè)雙重任務(wù)中,不響應(yīng)和瞬脫現(xiàn)象都會(huì)出現(xiàn)。意識(shí)知覺到的第二個(gè)事物總是滯后的,而且隨著延遲時(shí)間的增加,完全被忘記的概率也增加了。
更著名的是丹·西蒙斯(Dan Simons)和克里斯托弗·查布利斯(Christopher Chabris)的“看不見的大猩猩”實(shí)驗(yàn)[9]1064:一部影片展示了兩個(gè)球隊(duì)在練習(xí)籃球,一隊(duì)穿白衣服,一隊(duì)穿黑衣服,觀看者被要求數(shù)清楚白隊(duì)傳了幾次球。影片一共30 秒,影片結(jié)束后實(shí)驗(yàn)者會(huì)問:“你們看見大猩猩了嗎?”當(dāng)然沒有!回放影片會(huì)發(fā)現(xiàn),一個(gè)身穿黑色大猩猩服裝的演員登場(chǎng)并用拳頭捶了幾下胸口。大部分觀察者在第一次觀看時(shí)都沒有注意到大猩猩,甚至在第二次放映時(shí)由于觀看到了而懷疑換了一部影片。觀察者僅關(guān)注白衣球員使得大猩猩似乎完全消失了。視覺注意力分散以及動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中復(fù)雜對(duì)象和事件的疏忽盲目性在現(xiàn)實(shí)中存在著,注意力會(huì)“眨眼”,或稱為瞬脫,而且注意到意外對(duì)象的可能性還取決于該對(duì)象與其他對(duì)象的相似性以及大腦啟動(dòng)監(jiān)控任務(wù)的難度。
從大猩猩的盲視實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)大腦的非注意盲視和變化盲視行為,這種盲視發(fā)生時(shí)能依賴被試者的主觀報(bào)告嗎?心理學(xué)家設(shè)計(jì)了一種“掩蔽”圖,也稱之為“閾下圖片”(subliminal image),它能較好地解決這個(gè)看似麻煩的問題。閾下圖片是呈現(xiàn)在意識(shí)閾值之下的圖片,沒有人可以看見閾下圖片,即便多次反復(fù)努力嘗試并加以注意也不行??吹靡姾涂床灰娭g有著較為明顯的界限:將一張圖片展示40 毫秒肯定看不見,但是展示60 毫秒在大多數(shù)情況下都能很容易地看見。以此為標(biāo)準(zhǔn)就可定義“閾下”和“閾上”這兩個(gè)詞。掩蔽圖可以讓我們?cè)跁r(shí)間高度精確和參數(shù)完全可控的情況下研究無(wú)意識(shí)的視覺刺激,給出一個(gè)目標(biāo)刺激后緊跟一個(gè)掩蔽圖片,這樣一來,在某一精確時(shí)刻,在被試的大腦中“植入”了一個(gè)信息量嚴(yán)格控制的視覺信息,例如一個(gè)單詞。原則上來講,這個(gè)量應(yīng)該能夠讓被試有意識(shí)地看到單詞,當(dāng)我們將后面的掩蔽圖去掉時(shí),他們總能夠看到單詞。但是當(dāng)呈現(xiàn)掩蔽圖后,出于某種原因,前面的那張圖被覆蓋了,只能看到后面的圖[10]763。因此,盲視以前被用遺忘來解釋,但實(shí)際上更深層的因素在于閾下的非注意到的信息的干擾,至少在視覺上是如此。其他知覺是否存在類似情況,顯然不能被閾下圖片實(shí)驗(yàn)證實(shí)。確信的是存在著一些不被注意的信息影響了我們的意識(shí)。
但被試者一般都不能說出閾下圖片中的單詞,強(qiáng)制要求回答正確的概率僅僅略高于偶然猜中的水平,這表明掩蔽的單詞沒有在大腦的記憶中留下痕跡,記憶顯然需要更多的神經(jīng)機(jī)制[11]34。據(jù)此可進(jìn)一步指向一個(gè)重要的結(jié)論:正在被試者的主觀報(bào)告,是可信的,他們記憶里沒有閾下圖片,主觀感受應(yīng)該被研究者相信作為研究的證據(jù)。也就是說,與一個(gè)世紀(jì)以來行為主義者和認(rèn)知學(xué)者的質(zhì)疑相反,人的自身內(nèi)省是一個(gè)可靠的信息來源。它能夠提供寶貴的資料,這些資料往往可以通過行為或者腦成像等客觀手段進(jìn)行確認(rèn)。懷疑主觀報(bào)告,有悖于意識(shí)科學(xué)的精髓。因?yàn)橐庾R(shí)最重要的性質(zhì)就是主觀性,腦中正在發(fā)生的過程,其信息的大部分目前只有這個(gè)人能告訴研究者。目前的技術(shù)不足以讓外部測(cè)試和精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)完全替代主觀報(bào)告。但主觀報(bào)告這種內(nèi)省作為方法在心理學(xué)中站不住腳,因?yàn)闊o(wú)論多少內(nèi)省也不能告訴我們腦是如何工作的,我們自己主觀不能洞察許多神經(jīng)元的整體行為過程,只能報(bào)告結(jié)果。但是內(nèi)省作為一種研究意識(shí)科學(xué)的手段,仍然不失為完美且僅有效的一手資料,因?yàn)樗峁┝吮辉噷?duì)于某些體驗(yàn)的感受,不論被試對(duì)實(shí)際情況有多少誤解。感知到、記住、意識(shí)到并能用語(yǔ)言描述,在大腦中存在可見的差異,大量的感知信息影響大腦卻不為我們所知,記憶里毫無(wú)痕跡,更談不上描述給他人,這一切都是因?yàn)槲覀兊拇竽X很多時(shí)候處于無(wú)意識(shí)下的工作狀態(tài)。
對(duì)無(wú)意識(shí)的探討最早可追溯到希波克拉底和他的理論在古羅馬時(shí)期的繼承者公元1 世紀(jì)的蓋倫,他們注意到一部分身體活動(dòng)如呼吸和走路不需要注意就可以發(fā)生。在11世紀(jì),阿拉伯的科學(xué)家阿爾哈曾(Alhazen)第一個(gè)提出了無(wú)意識(shí)推理是自動(dòng)過程這一假設(shè):大腦以我們所不知道的方式超越已有的感官數(shù)據(jù)直接下定論,有時(shí)候使我們看到并不存在的東西。奧古斯丁、托馬斯·阿奎那、笛卡爾、斯賓諾莎以及萊布尼茲,都論述過人類的行動(dòng)過程基于廣泛的身體上的機(jī)制,其中很多不能通過內(nèi)省來獲得,如感官運(yùn)動(dòng)反射、無(wú)意識(shí)動(dòng)機(jī)以及隱藏的欲望等[12]2。
但取得標(biāo)志性成果的事件是18-19 世紀(jì)神經(jīng)科學(xué)家一系列實(shí)驗(yàn),尤其是馬歇爾·霍爾(Marshal Hall)通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)為“反射弧”將特定的感覺信息輸入和特定的運(yùn)動(dòng)信息輸出聯(lián)系起來,并且他強(qiáng)調(diào)無(wú)法自主控制的基礎(chǔ)動(dòng)作都源于脊髓。在馬歇爾之后,約翰·休林斯·杰克遜(John Hughlings Jackson)指出來神經(jīng)系統(tǒng)的層級(jí)組織結(jié)構(gòu);泰奧迪勒·里博(Théodule Ribot)、加布里埃爾·塔爾德(Gabriel Tarde)和皮埃爾·讓內(nèi)(Pierre Janet)等心理學(xué)家和社會(huì)學(xué)家強(qiáng)調(diào)人類具有一系列廣泛的自動(dòng)化活動(dòng),使我們可以從儲(chǔ)存在動(dòng)作記憶中的實(shí)踐知識(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行為或模仿行為,甚至童年早期的決定我們?nèi)烁竦臐撘庾R(shí)也會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)行為。這些大量研究結(jié)果說明,無(wú)意識(shí)的活動(dòng)驅(qū)動(dòng)我們大部分生活。
20 世紀(jì)90 年代通過大腦成像技術(shù),將腦損傷病人的無(wú)意識(shí)行為直接定位在大腦的皮質(zhì)部分,較為著名的實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)。在20世紀(jì)早期,瑞士的神經(jīng)學(xué)家愛德華·克拉帕雷德(édouard Claparède)發(fā)現(xiàn)并研究了無(wú)意識(shí)的情緒記憶:他在與一位失憶癥患者握手的同時(shí)用一根針刺她。第二天,患者雖因失憶癥而不能記起這位神經(jīng)學(xué)家,卻斷然拒絕與他握手[13]21-23。這證明復(fù)雜的情緒處理可以在意識(shí)水平之下進(jìn)行,通過技術(shù)觀察發(fā)現(xiàn),通常是由一系列專門加工情緒的皮質(zhì)下核團(tuán)引發(fā)的。
以上的例子是針對(duì)腦受傷被試者的,結(jié)論也是在此基礎(chǔ)上得出。接下來的問題是,正常未受損的腦,也會(huì)無(wú)意識(shí)地在視覺的深層加工圖像嗎?閱讀或者算術(shù)之類的復(fù)雜功能,也可以無(wú)意識(shí)地執(zhí)行嗎?
于是有了第二個(gè)實(shí)驗(yàn):閾下啟動(dòng)效應(yīng)(subliminal priming)。一個(gè)單詞如果先前呈現(xiàn)過,即使是在無(wú)意識(shí)狀態(tài)下呈現(xiàn)的,當(dāng)相同單詞再次在意識(shí)層面出現(xiàn)時(shí),加工過程會(huì)變快。而且無(wú)論大小寫一致(radio-radio)或者不一致(radio-RADIO),閾下啟動(dòng)效應(yīng)都同樣強(qiáng)烈[14]362-369。這說明大腦皮質(zhì)能進(jìn)行抽象處理,因?yàn)閍與A在外形上差異很大,大腦皮質(zhì)能將外形不同的信息比較歸類,概括出更一般的特征。正常人腦內(nèi)的梭狀回是實(shí)現(xiàn)這一功能的物理基礎(chǔ),梭狀回在該實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)以前曾經(jīng)被廣泛認(rèn)定為只會(huì)參與意識(shí)活動(dòng)。閾下反應(yīng)還具有很高的靈敏度,它不僅僅會(huì)對(duì)字母的出現(xiàn)做出反應(yīng),還能判斷字母的排列順序,當(dāng)單詞range 出現(xiàn)在RANGE之前時(shí),會(huì)產(chǎn)生閾下重復(fù)啟動(dòng)效應(yīng),而當(dāng)anger出現(xiàn)在RANGE之前就不會(huì)產(chǎn)生這種效應(yīng)。據(jù)此得出,人們感受到的信息其實(shí)早經(jīng)過了早期的深度加工,它必然與我們眼睛接收到的客觀信息不同,視錯(cuò)覺的根源在此,同樣的客體在不同大腦中以不同的特征出現(xiàn),也許正是這點(diǎn)促使人類交流時(shí)為達(dá)成一致看法而進(jìn)一步借助于語(yǔ)言溝通,確定是否對(duì)同一問題達(dá)成了共同的理解。邏輯規(guī)則在語(yǔ)言的基礎(chǔ)上才可能構(gòu)建,因此那種主張人類思維必然遵循邏輯的觀點(diǎn),應(yīng)該是人類交流尤其是科學(xué)的要求,它忽略了感知與意識(shí)先于語(yǔ)言在人腦中出現(xiàn)這一基本事實(shí)。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化中,我們經(jīng)歷過沒有邏輯規(guī)則的時(shí)代。關(guān)于閾下啟動(dòng)無(wú)意識(shí)加工行為,生活中也能找到例證,國(guó)際象棋大師常常只需一眼就足以評(píng)估一盤棋,并且記住棋子布局的全部細(xì)節(jié),很多時(shí)候這個(gè)過程對(duì)專業(yè)棋手甚至是無(wú)意識(shí)的:將一個(gè)簡(jiǎn)化的棋局閃現(xiàn)20毫秒,并在棋局前后呈現(xiàn)兩張掩蔽圖片,使對(duì)方看不見閃現(xiàn)的棋局,結(jié)果是:簡(jiǎn)化了的棋局仍能夠影響象棋大師的決策。
無(wú)意識(shí)行為也存在于人類聽覺中,有兩個(gè)著名實(shí)驗(yàn)證實(shí)這個(gè)觀點(diǎn)。第一是麥格克效應(yīng)(McGurk effect),1976 年哈里·麥格克(Harry McGurk)和約翰·麥克唐納(John MacDonald)制作了一個(gè)視頻,視頻中的一個(gè)人正在演講,明顯看出視頻中人正在說“da-da-da-da”。但如果你閉上眼睛才會(huì)意識(shí)到真正聽到的音節(jié)是“ba-ba-ba”。再仔細(xì)分辨口型,從視覺上看,這個(gè)人是在說“ga”,但是因?yàn)槟愕亩浣邮盏搅艘艄?jié)“ba”,你的大腦便因此面對(duì)一個(gè)聽覺與視覺不一致的沖突。由于大腦的串行處理機(jī)制,無(wú)意識(shí)地將兩條信息進(jìn)行整合。當(dāng)聽覺與視覺同步輸入時(shí),大腦就將這些信息結(jié)合成一個(gè)處于中間狀態(tài)的知覺:音節(jié)da,這樣一個(gè)聽覺上的ba和視覺上的ga的一個(gè)折中音節(jié)[15]781-787。日常表現(xiàn)為聽錯(cuò)了、聽岔了等誤會(huì)他人話語(yǔ)的行為。例如由于“王”姓居多,新認(rèn)識(shí)一個(gè)姓“范”的朋友,在別人初次介紹時(shí),很容易誤聽為對(duì)方姓“王”。另外一個(gè)聽覺無(wú)意識(shí)行為是“雞尾酒會(huì)效應(yīng)”。該效應(yīng)研究在一個(gè)喧鬧聚會(huì)環(huán)境、周圍混雜著數(shù)十個(gè)對(duì)話時(shí)候,我們能設(shè)法只關(guān)注其中的一個(gè)對(duì)話的現(xiàn)象。難道是注意力起到過濾器的作用?設(shè)想在聚會(huì)上,其中一個(gè)站在你身后的客人突然不經(jīng)意間提到了你的名字,即使聲音很輕,你的注意也會(huì)很快地從當(dāng)前關(guān)注的對(duì)象快速轉(zhuǎn)移向叫你名字的說話者。真相是你的大腦確實(shí)加工了那些沒有被關(guān)注的說話聲,從而最終將它們的含義表征成一個(gè)恰當(dāng)?shù)男彰?,表現(xiàn)出的反應(yīng)是“剛才仿佛有人提到我的名字”。每個(gè)人對(duì)自己的姓名總是無(wú)意識(shí)關(guān)注的,嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)證明了這個(gè)效應(yīng),甚至表明,沒有受到關(guān)注的單詞會(huì)影響聽者對(duì)他們正關(guān)注的對(duì)話的判斷,可能由此造成不理解或誤解。
無(wú)意識(shí)與直覺之間的深刻關(guān)系最為令人吃驚。“看不見的大猩猩”說明沒有注意就可能完全意識(shí)不到外界刺激,注意是通往意識(shí)的必經(jīng)之路,意識(shí)需要注意的參與。但必須重視的是,它的逆命題,即注意需要意識(shí)參與,卻是錯(cuò)誤的,我們的注意也可以在無(wú)意識(shí)中進(jìn)行。不需要任何實(shí)驗(yàn),可做以下推理,如果說注意必須經(jīng)過意識(shí)監(jiān)管的話,這事實(shí)上不合常理。注意所扮演的角色就是從幾個(gè)潛在的思考對(duì)象中挑選一個(gè)。如果我們的思維不斷被幾十個(gè)甚至上百個(gè)潛在思維分心,不得不有意識(shí)地檢驗(yàn)每一個(gè)想法,以此決定哪個(gè)是值得進(jìn)一步關(guān)注的,那么最終結(jié)果將會(huì)是我們的思維變得異常低效。要決定哪些事物是有相關(guān)性的,應(yīng)該被進(jìn)一步關(guān)注,最好大規(guī)模地并行加工且悄悄地自動(dòng)處理。注意這個(gè)大腦中的行為是由相關(guān)神經(jīng)元系統(tǒng)無(wú)意識(shí)地操縱的,它們按至今未明的機(jī)制運(yùn)行,不為意識(shí)察覺,在大腦中默默運(yùn)行,直到因某種原因激活,立即調(diào)動(dòng)大量神經(jīng)元關(guān)注。
終于盼來了葡萄上市的時(shí)節(jié),二叔滿懷希望帶了葡萄收購(gòu)商到田里,可是,收購(gòu)商到田里轉(zhuǎn)了一圈,抽樣翻開了部分紙袋,最終都無(wú)一例外地?fù)u搖頭,總結(jié)式地說:“你這個(gè)葡萄,串頭散,顆粒小,爛果多。”有的收購(gòu)商連價(jià)都不給就走了,有給價(jià)的,也是低得讓人大跌眼鏡。
這一推理結(jié)論也已被實(shí)驗(yàn)證實(shí),假設(shè)在你的視野邊緣快速閃過一個(gè)刺激信號(hào),盡管這個(gè)刺激沒有被意識(shí)到,但它仍然會(huì)吸引你的注意,雖然你完全不知道有一個(gè)被掩蔽的線索已經(jīng)吸引了你的注意,但是你的注意力會(huì)變得更集中,因此會(huì)對(duì)在同樣位置出現(xiàn)的其他刺激有更快更準(zhǔn)確的反應(yīng)。相反,一個(gè)與當(dāng)下任務(wù)無(wú)關(guān)的掩蔽圖片會(huì)降低你的反應(yīng)速度。令人費(fèi)解卻又是事實(shí)的是,相比干擾刺激可以被意識(shí)到時(shí),干擾物處于無(wú)意識(shí)層面時(shí)產(chǎn)生的影響更為顯著,一個(gè)有意識(shí)的干擾能被意識(shí)自主消除,而無(wú)意識(shí)卻能保留所有煩人的內(nèi)容,因?yàn)槲覀儫o(wú)法學(xué)會(huì)控制它。一些記憶術(shù)正是在這一特點(diǎn)上展開工作,針對(duì)特定的領(lǐng)域取得了進(jìn)展。
一個(gè)詞匯或者數(shù)字能夠在保持不被看到的情況下穿行于大腦中,左右我們的決定,這些決定再通過一定的語(yǔ)言表達(dá)出來,以語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)傳遞至他人的意識(shí)。無(wú)意識(shí)的巨大能力被我們低估,如此可見,直覺可能是不可信的,我們無(wú)法得知到底是什么樣的感知在什么時(shí)候加工了我們的意識(shí),直覺的結(jié)果,可能早在不知不覺中就被無(wú)意識(shí)影響甚至加工過了。心理學(xué)家安東尼·馬塞爾(Anthony Marcel)更進(jìn)一步地探索了這個(gè)現(xiàn)象[16]1-23。在意識(shí)知覺的閾限下閃現(xiàn)單詞,在實(shí)驗(yàn)中每一位被試都否認(rèn)看到了單詞。即使告訴他們有隱藏的單詞呈現(xiàn)了,他們也察覺不到。讓他們大膽猜測(cè)這個(gè)詞,他們也不能說出這個(gè)詞是英語(yǔ)單詞還是隨機(jī)的字母串。若閃現(xiàn)了一個(gè)描述顏色的單詞,比如blue(藍(lán)色)或者red(紅色)。被試否認(rèn)看到了這個(gè)單詞,但是隨后要求他們選擇一塊對(duì)應(yīng)顏色的布時(shí),相比于前面呈現(xiàn)的是和顏色不相關(guān)的單詞的時(shí)候,他們的反應(yīng)要快0.05 秒。因此,一個(gè)沒有看到的單詞可以啟動(dòng)他們選擇相應(yīng)的顏色。這表明,大腦無(wú)意識(shí)地登記了隱藏單詞。所謂的直覺其實(shí)是在人的大腦中由無(wú)意識(shí)的刺激培養(yǎng)出的,在條件合適時(shí)被調(diào)用,只是調(diào)用到底需要什么條件還不太清楚。
無(wú)意識(shí)甚至能進(jìn)行概念組合,這更會(huì)影響概念的語(yǔ)言表現(xiàn),并最終影響我們的判斷,表現(xiàn)于直覺之中。西蒙·范加爾(Simon van Gaal)等在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)N400①N400是與語(yǔ)言加工相關(guān)的一種事件相關(guān)大腦的電位波形。N 代表負(fù)波,400代表潛伏期為400毫秒。N400波常在以下研究情境中出現(xiàn):1.句尾歧義詞;2.相關(guān)詞與無(wú)關(guān)詞;3.詞與非詞;4.新詞與舊詞;5.圖片命名。可以反映詞語(yǔ)的無(wú)意識(shí)組合。
挑選四個(gè)詞,如“不開心”“非常開心”“不悲傷”“非常悲傷”,構(gòu)成具有積極或消極意義兩組組合,讓其被掩蔽在意識(shí)閾限下,并每次兩個(gè)單詞連續(xù)出現(xiàn),隨即令被試立即看到一個(gè)積極的或者消極的可見的閾上詞語(yǔ),例如“戰(zhàn)爭(zhēng)”或者“愛情”,發(fā)現(xiàn)由這個(gè)看得見的詞語(yǔ)引起的N400波形會(huì)受到整個(gè)無(wú)意識(shí)語(yǔ)境的調(diào)控?!皯?zhàn)爭(zhēng)”不協(xié)調(diào)地出現(xiàn)在“開心”之后時(shí)會(huì)引起強(qiáng)烈的N400 波,而且這種效應(yīng)的增大或減小會(huì)大大受到程度詞“非?!焙头穸ㄔ~“不”的調(diào)控。大腦在無(wú)意識(shí)中注意到了“非常開心的戰(zhàn)爭(zhēng)”這種不符合常理的說法,并認(rèn)為“不開心的戰(zhàn)爭(zhēng)”和“非常悲傷的戰(zhàn)爭(zhēng)”才是更合理的[17]1-11。這個(gè)實(shí)驗(yàn)近乎證明了大腦可以無(wú)意識(shí)地加工符合語(yǔ)法的詞匯短語(yǔ)的句法和含義。
無(wú)意識(shí)下的解決問題的例子,在數(shù)學(xué)家的生活中多見。雅克·阿達(dá)馬(Jacques Hadamard)是一名數(shù)學(xué)家,著有一本描述數(shù)學(xué)家思維的書[18]13,其中報(bào)道了兩件關(guān)于此的記錄:“我離開了我生活的地方卡昂,在礦業(yè)學(xué)院的資助下進(jìn)行了一次地質(zhì)考察。這次旅行讓我忘記了自己的數(shù)學(xué)研究。到達(dá)庫(kù)坦塞斯之后,我們坐公交車去一些地方。當(dāng)一只腳踩在臺(tái)階上的時(shí)候,我突然產(chǎn)生了一個(gè)想法——我曾經(jīng)用來定義??怂购瘮?shù)的變形與非歐幾何所使用的完全一樣,而在此之前并沒有任何想法為此做鋪墊。我沒有驗(yàn)證這個(gè)想法,我也沒有時(shí)間,因?yàn)閺奈易瞎卉嚭?,就繼續(xù)與人對(duì)話了,但是我卻對(duì)那個(gè)結(jié)論無(wú)比確定。在我回卡昂的路上,為了良心上過得去,我就在閑暇的時(shí)間里證明了這個(gè)結(jié)論?!痹倏纯聪旅娴倪@個(gè)片段:“我把注意力轉(zhuǎn)向了一些算數(shù)問題的研究,我沒有什么進(jìn)展,也沒懷疑過這些問題與前面的研究有任何關(guān)聯(lián)。我對(duì)自己的失敗心灰意冷,便去海邊待了幾天想些其他事情。一天早晨,我在斷崖邊散步的時(shí)候,一個(gè)想法冒了出來——不定三元二次型的算數(shù)轉(zhuǎn)化與非歐幾何是一樣的,這與之前的想法一樣,簡(jiǎn)潔、突如其來且令我確定不疑?!?/p>
達(dá)爾文的進(jìn)化論從生物學(xué)上讓喬治·居維葉(Georges Cuvier)在解釋身體器官的作用時(shí)倡導(dǎo)的目的論被越來越多的人拋棄,因?yàn)槟康恼撜J(rèn)為爪子是“用來”捕獲獵物的,肺是“用來”呼吸的,他把進(jìn)化的最終結(jié)果描述為一個(gè)生物體作為完整個(gè)體所需的生存條件。達(dá)爾文選擇論則主張生物器官的形成并非標(biāo)志了某個(gè)功能,即使是笨拙的器官,也在隨進(jìn)化不斷修補(bǔ),從而為它們的擁有者帶來了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),同理,進(jìn)化的過程也不需要神的最終決定作用。進(jìn)化論今天已經(jīng)發(fā)展為龐大的進(jìn)化發(fā)育生物學(xué),提出了新的詳細(xì)的理論,比如自發(fā)圖案①數(shù)學(xué)家艾倫·圖靈首次描述了化學(xué)反應(yīng)如何導(dǎo)致像斑馬條紋和甜瓜條紋一樣有組織的特征。在某些海螺上,復(fù)雜精致的彩色圖案會(huì)在不透明層下自發(fā)組織形成,且現(xiàn)已明確證明這些圖案本質(zhì)上沒有用途——它們僅僅是化學(xué)反應(yīng)的衍生物。的生成、異速生長(zhǎng)關(guān)系②生物體整體大小的增長(zhǎng)可能導(dǎo)致其某些器官成比例地變化。這種整體增長(zhǎng)可能對(duì)其自身有利,但造成的器官變化則未必有利。愛爾蘭麋鹿奇異的鹿角可能就是因這樣的一種異速生長(zhǎng)變化造成的。、拱肩理論③已故的哈佛大學(xué)古生物學(xué)家斯蒂芬·杰伊·古爾德(Stephen Jay Gould)創(chuàng)造了“拱肩”(spandrel)這一術(shù)語(yǔ),用于表示某些生物結(jié)構(gòu)所必有的副產(chǎn)物帶來的特征,這些特征后來也可能被轉(zhuǎn)用于或擴(kuò)展到其他用途了。如雄性的乳頭是一個(gè)與生物體身體結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)但卻必需的產(chǎn)物,它是為了建構(gòu)更發(fā)達(dá)的雌性乳房而形成的。。
這些理論直接導(dǎo)致亞歷山大·維亞拉特(Alexandre Vialatte)、馬克斯·威爾曼斯(Max Velmans)、陶·諾瑞錢德(Tor N?rretranders)等認(rèn)為意識(shí)只是附屬現(xiàn)象,像闌尾,它讓人有了“用戶錯(cuò)覺”(user illusion),使我們覺得一切盡在掌控之中,現(xiàn)實(shí)可能是這感覺很有可能靠不住。這些理論主張大多基于想象與類推,但更多人卻主張一種被哲學(xué)家稱為意識(shí)的“功能主義”的觀點(diǎn),這種觀點(diǎn)認(rèn)為意識(shí)是有用的。意識(shí)知覺將傳入大腦的信息轉(zhuǎn)換為一個(gè)能以獨(dú)特方式加工的內(nèi)部代碼,然后對(duì)之進(jìn)行復(fù)雜而獨(dú)特的處理,不僅只限于運(yùn)算,很有可能就是因此之故,意識(shí)才在數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化過程中被選擇保留下來。這些主張有什么事實(shí)或?qū)嶒?yàn)作為支撐?
首先,生物生存和進(jìn)化需要決斷機(jī)制。如果一個(gè)生物想要在這個(gè)世界上發(fā)展,那么它就必須給自己強(qiáng)加一個(gè)分工機(jī)制,即將神經(jīng)元分成一大群無(wú)意識(shí)的統(tǒng)計(jì)者和一個(gè)有意識(shí)的決策者。沒有人可以僅僅按照概率行動(dòng)——在某些時(shí)刻,需要一個(gè)專斷的處理來瓦解所有的不確定性并做出決定。凱撒穿過盧比孔河,從龐培手中奪取羅馬,需要的是決斷而不是猶豫,才留下他的名言:“木已成舟”為后人記住④“渡過盧比孔河”(Crossing the Rubicon)是一句西方的成語(yǔ),意為“破釜沉舟”。這個(gè)習(xí)語(yǔ)源自公元前49年,凱撒破除將領(lǐng)不得帶兵渡過盧比孔河的禁忌,帶兵進(jìn)軍羅馬與格奈烏斯·龐培展開內(nèi)戰(zhàn),并最終獲勝的典故。。任何自發(fā)的行為都需要一個(gè)不可逆的趨勢(shì)才能執(zhí)行。而意識(shí)可能是在大腦中起決策作用的裝置——它將所有無(wú)意識(shí)的可能性轉(zhuǎn)變成一個(gè)確定的意識(shí),以利于我們進(jìn)一步?jīng)Q策。傳統(tǒng)寓言故事“布里丹之驢”暗示了對(duì)復(fù)雜情況當(dāng)機(jī)立斷的重要性。在這個(gè)虛構(gòu)的故事中,又渴又餓的驢子處在一桶水和一堆干草之間。因?yàn)闊o(wú)法在兩者間做出決定,它最終因又渴又餓而死。這個(gè)問題似乎很荒謬卻常常必須面對(duì),世界帶給我們的只有沒標(biāo)好標(biāo)簽的機(jī)遇,其結(jié)果是不確定的、隨機(jī)的,但意識(shí)只讓我們注意到關(guān)于這個(gè)世界成千上萬(wàn)種解釋中的一個(gè),以一個(gè)確定的選擇來解決問題,且不能回頭。
當(dāng)我們將注意轉(zhuǎn)向別處時(shí),這種競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)停止。離散采樣似乎只在有意識(shí)注意時(shí)才發(fā)生。因此,無(wú)意識(shí)的加工過程比有意識(shí)更為客觀。大量無(wú)意識(shí)神經(jīng)元估算著世界現(xiàn)狀的真實(shí)概率分布,而意識(shí)卻直接將其簡(jiǎn)化成全或無(wú)的樣本,每次只能二選一。
也正是因?yàn)檫@種狀況的存在,使意識(shí)的量子解釋在一定程度上被許多人接受。量子物理學(xué)表明物理現(xiàn)實(shí)存在于波函數(shù)的疊加中,這種疊加決定了在某一狀態(tài)下能夠發(fā)現(xiàn)粒子的可能性。然而,當(dāng)我們想要測(cè)量時(shí),這些可能性就會(huì)坍塌至一個(gè)確定的全或無(wú)狀態(tài)。我們從來觀測(cè)不到波?;旌蠣顟B(tài),例如著名的“薛定諤的貓”指的是一種處于半死半活的疊加態(tài)。根據(jù)量子理論,正是物理測(cè)量的行為迫使所有的可能情況坍塌成單一離散的結(jié)果。在我們的腦中,也發(fā)生了類似的事件,對(duì)某個(gè)物體有意識(shí)的注意瓦解了其他多種解釋的概率分布,從而使大腦只知覺到一種可能性。決策會(huì)依據(jù)概率,但意識(shí)必須瓦解概率,只選定其中一個(gè)確定值,才能實(shí)施決策。在幕后,無(wú)意識(shí)在不斷地計(jì)算概率分布,有意識(shí)卻只會(huì)看到一個(gè)樣本。以視覺為例,視覺不是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,讓我們的大腦清楚知道其從前提建立到推出結(jié)論的每一步過程,它是突然呈現(xiàn)在我們腦中的。我們睜開眼,然后意識(shí)腦直接就讓眼前看到一幅景象。由此造成一種矛盾的情況,意識(shí)視覺所用的取樣方式使我們永遠(yuǎn)無(wú)法探究曾經(jīng)經(jīng)歷過的大腦內(nèi)的復(fù)雜取樣過程,如果技術(shù)能使我們記錄和還原視覺、決策全過程,那將是大腦的秘密真正公諸于眾之時(shí)。但至少據(jù)目前已知的知識(shí),也絕對(duì)不會(huì)導(dǎo)致意識(shí)是不可知的結(jié)論。
第三,沒有意識(shí),大腦就沒有記憶。研究顯示短時(shí)記憶的細(xì)胞機(jī)制存在于從人類到猴子、貓、大鼠以及小鼠等在內(nèi)的所有哺乳動(dòng)物中。在對(duì)人腦研究中,一般稱短時(shí)記憶為“工作記憶”,它是背外側(cè)前額葉皮質(zhì)和其相連區(qū)域的主要功能之一,這些區(qū)域存儲(chǔ)功能使我們得以因記憶而拓展意識(shí)的作用。拉里·斯夸爾(Larry Squire)設(shè)計(jì)了一項(xiàng)極其簡(jiǎn)單的時(shí)間分析測(cè)試,用于測(cè)試眼瞼反射的延時(shí)條件作用[20]524-531。在一個(gè)確定的時(shí)間點(diǎn),一個(gè)充氣機(jī)對(duì)著眼睛噴出空氣。此時(shí),眼瞼在一瞬間發(fā)生反應(yīng),無(wú)論是實(shí)驗(yàn)對(duì)象是兔子還是人,都會(huì)立刻合上眼瞼加以保護(hù)?,F(xiàn)在構(gòu)造兩個(gè)有明顯區(qū)別的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)合,延遲條件作用(Delayed Conditioning)場(chǎng)合里加入警告音且一直持續(xù)到噴氣吹到眼睛。痕跡條件作用(Trace Conditioning)場(chǎng)合中,警告音比較短,且與接下來的噴氣有一段時(shí)間間隔。實(shí)驗(yàn)中的生物體必須對(duì)過去的提示音保持主動(dòng)記憶,以便發(fā)現(xiàn)它與接下來的噴氣之間存在的系統(tǒng)性聯(lián)系。第一個(gè)場(chǎng)合中刺激持續(xù)時(shí)間足夠長(zhǎng),長(zhǎng)到可以使其與第二個(gè)刺激重合,這樣就排除了對(duì)記憶的要求;第二個(gè)中被試必須記住聲音的記憶痕跡,以便能跨過時(shí)間差在聲音和噴氣之間建立聯(lián)系。第一個(gè)場(chǎng)合實(shí)驗(yàn)表明根本不需要任何大腦皮質(zhì)的參與,一只兔子被切除了大腦,它的大腦皮質(zhì)、基底神經(jīng)節(jié)、邊緣系統(tǒng)、丘腦和下丘腦都沒有了,但仍能在聲音刺激和噴氣同時(shí)出現(xiàn)的情況下及時(shí)產(chǎn)生眼瞼條件反射。然而,只有當(dāng)海馬體及其相關(guān)結(jié)構(gòu),包括前額葉皮質(zhì)保持完整時(shí),記憶過程才會(huì)發(fā)生。在人類被試中,記憶學(xué)習(xí)似乎僅在被試報(bào)告他們已經(jīng)意識(shí)到了聲音和噴氣之間預(yù)測(cè)性的系統(tǒng)聯(lián)系時(shí)發(fā)生。老年人、健忘癥患者以及因?yàn)檫^度分心而沒有注意到這種時(shí)間關(guān)系的人,都完全沒有表現(xiàn)出條件反射。腦成像顯示,在記憶過程中有意識(shí)的實(shí)驗(yàn)者,他們的額葉皮質(zhì)和海馬都被激活了。條件反射范式說明意識(shí)在進(jìn)化中扮演了一個(gè)特定的角色,它使人們隨著時(shí)間推移不斷記憶學(xué)習(xí),而不只是簡(jiǎn)單地活在當(dāng)下。意識(shí)為我們提供了一個(gè)“被記住的現(xiàn)在”,使我們能將過去經(jīng)驗(yàn)的一部分投射到未來并且和當(dāng)前的感官數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。
第四,人腦不是計(jì)算圖靈機(jī),離開意識(shí)不可能進(jìn)行計(jì)算。我們可以心算12乘以13,如果在你的閾下閃現(xiàn)12乘以13這個(gè)問題,你還能無(wú)意識(shí)地計(jì)算出來嗎?不,絕不可能。
物理學(xué)家馬里亞諾·西格曼(Mariano Sigman)、阿里爾·齊爾貝伯格(Ariel Zylberberg)研究一種非常簡(jiǎn)單的“產(chǎn)生式系統(tǒng)”①production system,這是一種在20世紀(jì)60年代被引入的程序,用于執(zhí)行人工智能任務(wù)。產(chǎn)生式系統(tǒng)包含一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),也叫“工作記憶”,以及大量的條件規(guī)則,例如,若工作記憶中存在一個(gè)A,則將其變?yōu)樾蛄蠦C。系統(tǒng)在每一步都會(huì)對(duì)一條規(guī)則進(jìn)行檢查,看它是否與工作記憶的當(dāng)前狀態(tài)相匹配。如果有多個(gè)規(guī)則符合條件,那么它們會(huì)在隨機(jī)優(yōu)先排列系統(tǒng)的支持下互相競(jìng)爭(zhēng)。最后,能夠獲勝的規(guī)則被激活,并且可以在整個(gè)系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行前改變工作記憶的內(nèi)容。于是,這些有序的步驟變成了一系列包含無(wú)意識(shí)競(jìng)爭(zhēng)、意識(shí)激活和傳播的反復(fù)循環(huán)。,系統(tǒng)很簡(jiǎn)單卻有能力執(zhí)行任何有效的程序——任何你能想到的計(jì)算。這種能力等價(jià)于圖靈機(jī)。如果換一種說法就是:擁有著靈活轉(zhuǎn)接信息能力的意識(shí)腦是一臺(tái)生物圖靈機(jī)。它使我們可以緩慢地產(chǎn)生大量的系列性計(jì)算。由于每一步的中間結(jié)果必須在意識(shí)中保留一小段時(shí)間才能被傳遞到下一個(gè)階段,所以這種計(jì)算速度十分緩慢。人腦與計(jì)算機(jī)完全不同,只是部分過程與計(jì)算機(jī)類似。因?yàn)槿四X具有大量平行的、可自我調(diào)節(jié)的組織結(jié)構(gòu),能夠計(jì)算整體的概率分布,而不是一個(gè)個(gè)單獨(dú)的符號(hào)。神經(jīng)科學(xué)也一直拒絕將大腦比喻成計(jì)算機(jī),但是當(dāng)大腦進(jìn)行長(zhǎng)計(jì)算時(shí),它的行為大體上和一系列產(chǎn)生式系統(tǒng)或圖靈機(jī)是類似的。例如,我們計(jì)算一個(gè)像145+527 這種長(zhǎng)加法運(yùn)算所花費(fèi)的時(shí)間,是每個(gè)基本運(yùn)算所需時(shí)間的總和,包括5+7、進(jìn)位、4+2+1,最后1+5。這和按順序連續(xù)執(zhí)行每個(gè)步驟的時(shí)間一樣。
運(yùn)算的連續(xù)過程并沒有在時(shí)間上整齊地分隔,而是上個(gè)階段與下個(gè)階段之間稍有重疊,并且不會(huì)相互干擾。在心算時(shí),第二步運(yùn)算可能在第一步徹底結(jié)束之前就開始了。選取一個(gè)數(shù)字n,加上2,然后判斷結(jié)果是大于5 還是小于5。通過實(shí)驗(yàn)觀察到干擾運(yùn)算過程中的思維過程:被試開始無(wú)意識(shí)地比較原始數(shù)字n 和5的大小,甚至在他們得到中間結(jié)果n+2之前就開始了。在計(jì)算機(jī)中永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生這樣的事,計(jì)算機(jī)里有一個(gè)主時(shí)鐘控制著每一步。如果意識(shí)的功能之一是擔(dān)任腦中的一種通用語(yǔ)言,是靈活地在不同處理器之間派送信息的中介,那么我們就會(huì)自然得出一個(gè)簡(jiǎn)單的預(yù)測(cè):?jiǎn)为?dú)的日常思考過程可以無(wú)意識(shí)地進(jìn)行,但是除非信息被意識(shí)到了,否則大腦不可能將幾個(gè)這樣的步驟連在一起。比如,在數(shù)學(xué)領(lǐng)域,我們的腦可以很好地在無(wú)意識(shí)條件下計(jì)算5+2,但是不可能算出(5+2)÷2,(5+2)÷17。進(jìn)行多級(jí)運(yùn)算需要意識(shí)的作用。
第五,不同的大腦之間分享意識(shí),讓人腦進(jìn)一步進(jìn)化。通過語(yǔ)言把思想表達(dá)出來的能力是判斷大腦具備意識(shí)知覺的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn),大腦從當(dāng)前的感官細(xì)節(jié)中提取并創(chuàng)造出意識(shí),這樣做有利于和他人分享信息。對(duì)于現(xiàn)代人類,意識(shí)信息不只在個(gè)體的腦中傳播。由于語(yǔ)言的存在,意識(shí)可以在不同的腦之間跳躍。在人類進(jìn)化的過程中,分享社會(huì)信息可能是意識(shí)最核心的功能之一。
反對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)的人認(rèn)為語(yǔ)言只是一條維持社會(huì)關(guān)系的紐帶,伊朗心理學(xué)家巴哈德·巴赫拉米(Bahador Bahrami)用一個(gè)非常巧妙的實(shí)驗(yàn)證實(shí)語(yǔ)言存在遠(yuǎn)超維系社會(huì)關(guān)系的作用[21]1081-1085。他讓幾對(duì)被試做一個(gè)簡(jiǎn)單的知覺任務(wù),首先呈現(xiàn)給被試兩個(gè)畫面,他們需要在每次實(shí)驗(yàn)中決定是兩個(gè)畫面中的哪一個(gè)包含一個(gè)接近閾值的目標(biāo)圖像。實(shí)驗(yàn)要求兩個(gè)被試先獨(dú)立作答,然后計(jì)算機(jī)顯示出他們的選擇,如果兩人的決定不一致,就會(huì)要求他們進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)短的討論以解決這一沖突。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的巧妙之處在于,每當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到最后,每對(duì)被試都表現(xiàn)得像同一個(gè)人一樣:他們總是提供同樣的答案。結(jié)果明顯地說明了,只要兩個(gè)被試的能力相當(dāng),將他們組隊(duì)后就可以顯著提升答案的正確率。小組總體上的表現(xiàn)比其中任何個(gè)體的最佳表現(xiàn)要更好,這在于他們用語(yǔ)言溝通了意識(shí)。推廣這個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),多腦決策也會(huì)使得不同的單腦因語(yǔ)言交流趨于相同。尤其有趣的是實(shí)驗(yàn)中人們要傳達(dá)給他人一個(gè)明確的答案時(shí),多會(huì)表明自己在做出判斷時(shí)如何充滿自信。為了使意識(shí)想法對(duì)自己以及他人有用,我們必須給它們貼上標(biāo)記自信程度的標(biāo)簽。這也符合貝葉斯推理理論,不管思想來自他人還是自己,不論是內(nèi)部還是外部信息,在全部思想進(jìn)入到同一個(gè)決策空間前,我們需要通過估計(jì)每種思想的可信度,越精確越好,這樣才能進(jìn)行最佳決策。
意識(shí)影響我們決策,找到意識(shí)的客觀標(biāo)記對(duì)于認(rèn)識(shí)它、影響它就十分重要。人腦中有一套神經(jīng)結(jié)構(gòu)專門令我們對(duì)社會(huì)知識(shí)認(rèn)知,同時(shí),大腦網(wǎng)絡(luò)也建立了一個(gè)關(guān)于我們自己的心理表象,將自己看作一個(gè)獨(dú)特的角色,這樣一來,我們的意識(shí)就可以同時(shí)認(rèn)知外界和認(rèn)知自我,每個(gè)人都是“作為他者的自我”①出自法國(guó)哲學(xué)家保羅·里科后期著作《作為他者的自身》,他主張個(gè)人的同一性既不是笛卡爾的“我思”,也不是尼采的“對(duì)自我的瓦解”,而是“自身與他者的交織”。。我們的一生都與自我在一起,我們對(duì)于自己性格、知識(shí)和自信心的認(rèn)識(shí),只比對(duì)于別人的認(rèn)識(shí)精確一點(diǎn),有時(shí)甚至認(rèn)識(shí)自我更加不易,因內(nèi)省雖然使我們可以看到自己的有意識(shí)的動(dòng)機(jī)和策略,但相對(duì)于竭力解讀他人的內(nèi)心的欲望,意識(shí)會(huì)有意干擾我們認(rèn)知自己或隱藏自己。但不論是意識(shí)到外物還是自我,客觀上總能發(fā)現(xiàn)一些痕跡。
一般而言,意識(shí)發(fā)生會(huì)出現(xiàn)四種標(biāo)志:首先,雖然閾下刺激可以被傳送到大腦皮質(zhì)深處,但是當(dāng)超越意識(shí)的閾限時(shí),這些腦活動(dòng)會(huì)大大增強(qiáng)。隨后,大腦活動(dòng)就會(huì)擴(kuò)散到其他許多腦區(qū),導(dǎo)致頂葉和前額葉回路突然激活,這是標(biāo)志之一。其次,從腦電圖上可以發(fā)現(xiàn),意識(shí)發(fā)生是以一種叫作P3 的晚期慢波的形式出現(xiàn),這是標(biāo)志之二。外部給出刺激,這個(gè)事件在腦中的電位在刺激出現(xiàn)1/3 秒后才發(fā)生,滯后于外部的世界。最后,通過插入大腦深處的電極來追蹤腦活動(dòng),可以觀察到另外兩個(gè)標(biāo)志:一個(gè)在意識(shí)出現(xiàn)的后期突然出現(xiàn)的高頻振蕩,為標(biāo)志之三,以及在與P3出現(xiàn)處相距較遠(yuǎn)的腦區(qū)之間信息交換的同步化,這是標(biāo)志之四。所有這些事件都為意識(shí)加工提供了可靠的標(biāo)識(shí),得以窺探這一秘密是因?yàn)樾〈ㄕ\(chéng)二的功能性磁共振成像技術(shù)(fMRI)②功能性磁共振成像的最大本領(lǐng)在于可以遠(yuǎn)距離探測(cè)血紅蛋白分子的物理性質(zhì),沒有攜帶氧氣的血紅蛋白相當(dāng)于一個(gè)小磁鐵,然而攜帶了氧氣的血紅蛋白則不一樣。磁共振機(jī)器是一個(gè)巨大的磁體,經(jīng)過調(diào)整能夠探測(cè)到磁場(chǎng)中的這些微小變化,因此,可以間接地反映每一塊腦組織即時(shí)的神經(jīng)活動(dòng)。。它是腦科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的重大進(jìn)展,但是不能精確地測(cè)量意識(shí)活動(dòng)發(fā)生的時(shí)間。當(dāng)意識(shí)到刺激時(shí),我們不能利用磁共振來測(cè)量各個(gè)腦區(qū)迅速激活的速度和順序,但這一問題被腦電圖和腦磁圖完美解決③技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)只要將一些電極黏在皮膚上或者在頭上戴上磁傳感器,就能讓我們以毫秒級(jí)別的精確度追蹤腦活動(dòng)。。焦點(diǎn)電極以及它對(duì)單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)的記錄,再加上格蘭杰因果分析法④Granger causality analysis,1969 年英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家克萊夫·格蘭杰(Clive Granger)發(fā)明了這種方法,用來決定兩個(gè)有時(shí)間先后的數(shù)據(jù)——比如兩個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),它們的關(guān)系是否為其中一個(gè)“導(dǎo)致”了另一個(gè)。對(duì)于給定的兩個(gè)時(shí)間信號(hào),如果需要探尋其中一個(gè)是否先于另外一個(gè),并預(yù)測(cè)其未來值,使用這個(gè)數(shù)學(xué)工具將發(fā)現(xiàn),如果用信號(hào)A 過去的狀態(tài)解釋信號(hào)B 現(xiàn)在的狀態(tài),要比單獨(dú)用信號(hào)B 過去的狀態(tài)解釋現(xiàn)在的狀態(tài)更好的話,那么信號(hào)A就被認(rèn)為是信號(hào)B的“原因”。但在這個(gè)定義中,沒有排除雙向的因果關(guān)系,當(dāng)B影響A時(shí),A可能也在影響著B。對(duì)兩個(gè)信號(hào)的因果解釋,這些為我們阻斷和操縱意識(shí)提供了技術(shù)上可實(shí)現(xiàn)的可行性。
率先出現(xiàn)的是經(jīng)顱磁刺激⑤這項(xiàng)技術(shù)由S.P.湯普森(S.P.Thompson,1910)、C.E.馬格努森(C.E.Magnusson,1911)和H.C.史蒂文斯(H.C.Stevens,1911)發(fā)明。技術(shù)可以被用來干擾人腦的活動(dòng),引起意識(shí)體驗(yàn)上的變化,產(chǎn)生幻像。利用短暫磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流會(huì)干擾正在進(jìn)行的知覺體驗(yàn),甚至引起錯(cuò)覺,比如看見一道不存在的閃光。這實(shí)驗(yàn)證明腦活動(dòng)和意識(shí)體驗(yàn)之間存在因果關(guān)系。在視覺皮質(zhì)的腹側(cè)人臉區(qū)域放置電極加以刺激,會(huì)立刻產(chǎn)生人臉的主觀知覺。而將刺激移至前顳葉,則會(huì)喚起大腦過去復(fù)雜的體驗(yàn)記憶。試驗(yàn)者是腦部有過損傷的患者,每人的體驗(yàn)不同,一名患者聞到了燒焦的吐司的味道,另一名患者看到并聽到了管弦樂隊(duì)的演奏,還有人經(jīng)歷了更加復(fù)雜和生動(dòng)的夢(mèng)境般的意識(shí)狀態(tài):看了一場(chǎng)恐怖電影,或進(jìn)入對(duì)童年逝去的場(chǎng)景的回憶。加拿大神經(jīng)學(xué)家懷爾德·潘菲爾德(Wilder Penfield)是這些實(shí)驗(yàn)的先驅(qū),通過諸多實(shí)驗(yàn)證實(shí),人們腦內(nèi)的微神經(jīng)回路保存著生活中詳盡的大大小小的事件,隨時(shí)可以被腦電刺激喚醒[22]178-198。例如刺激腦島會(huì)引起一系列不愉快的感覺,包括疼痛、燒灼感、釘刺感、酥麻、灼熱、惡心或墜落感。將電極刺激移至底丘腦核,可能會(huì)引起抑郁,包括哭泣、單調(diào)的語(yǔ)音、壓抑的身體姿勢(shì)和陰郁的想法,刺激頂葉部分可以引起眩暈。雖然這些實(shí)驗(yàn)不能直接說明意識(shí)產(chǎn)生機(jī)制中的因果關(guān)系,但的確為我們提供了操縱意識(shí)的思路。
到目前為止,阻斷意識(shí)最出色的實(shí)驗(yàn)是“θ轟擊”(Thetaburst)①由哈克萬(wàn)·勞和他的團(tuán)隊(duì)在牛津大學(xué)進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)中被試的左右前額葉區(qū)都被暫時(shí)阻礙。每個(gè)被試的背外側(cè)前額葉區(qū)都被每分鐘600次的電脈沖轟擊,這些電脈沖分成多組,每組20秒,從左到右進(jìn)行。雙側(cè)的θ轟擊會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)距離效應(yīng),等同于虛擬額葉切除術(shù)所產(chǎn)生的影響,大概20分鐘內(nèi),前額葉會(huì)被完全抑制,留給實(shí)驗(yàn)者充足的時(shí)間去評(píng)估其對(duì)知覺的影響。,實(shí)驗(yàn)將前額葉完全抑制,被試仍然可以準(zhǔn)確地區(qū)分在意識(shí)知覺閾值附近呈現(xiàn)的菱形或正方形的形狀,但在幾分鐘內(nèi),就對(duì)自己的主觀判斷失去了信心,感覺到自己的視覺變得不可靠了。如同哲學(xué)家說的僵尸狀態(tài)一樣,他們的知覺和行為表現(xiàn)都良好,但喪失了判斷自己究竟在識(shí)別測(cè)試中表現(xiàn)效果的能力。在給試驗(yàn)者施加刺激之前,他們對(duì)刺激物可視度的打分與他們的客觀表現(xiàn)有很高的相關(guān)度,如同我們所有人一樣,當(dāng)他們感覺自己可以看清刺激物時(shí),就能以近乎完美的正確地判斷其形狀,而當(dāng)他們感覺自己沒有看到刺激物時(shí),其回答就接近隨機(jī)猜測(cè)了。而在短暫的前額葉抑制期間,這種相關(guān)性消失了。
認(rèn)識(shí)和了解意識(shí)是近期有可能從外部增強(qiáng)人類部分能力的基礎(chǔ),它不能建立在思辨與想象上,不能純依據(jù)概念到概念的推演,必須以科學(xué)的、可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)出發(fā)推理概念,而不是思辨地想象出關(guān)于意識(shí)的新概念。在此基礎(chǔ)上,我們梳理人類關(guān)于意識(shí)的基于目前已知實(shí)驗(yàn)而得出的新知,作為下一步探究腦機(jī)接口中理解意識(shí)并控制外置設(shè)備的理論基礎(chǔ)。
感知依賴于我們感官和大腦,它從外界獲得的信息遠(yuǎn)比我們的意識(shí)知覺到的要多;對(duì)主體、客體的感知共存于主體的大腦,并被該大腦的不同功能區(qū)監(jiān)控;客體可能會(huì)與主觀感覺到的存在差距,但這種差距會(huì)因?yàn)槠渌泄俚母嘈畔⑤斎牖蛘吒鄠€(gè)體共性的報(bào)告得以糾正,以符合客觀的實(shí)際。極端夸大個(gè)體感覺的差異性并從狹隘的個(gè)體感知出發(fā)認(rèn)識(shí)世界的世界觀不但拋棄了亞里士多德,也在拋棄除他自己之外的整個(gè)世界。
意識(shí)發(fā)生之前還存在無(wú)意識(shí)狀態(tài),廣泛地影響我們很多行為;將無(wú)意識(shí)轉(zhuǎn)為意識(shí)狀態(tài),依賴于注意力機(jī)制。直覺其實(shí)是在人的大腦中由無(wú)意識(shí)的刺激培養(yǎng)出的,在條件合適時(shí)被調(diào)用,不長(zhǎng)期致力于某一領(lǐng)域的研究,那些驚才絕艷的解決問題的直覺不可能憑空出現(xiàn)。
兩個(gè)個(gè)體之間的意識(shí)溝通可借助簡(jiǎn)單的動(dòng)作,但許多個(gè)體溝通必然催生語(yǔ)言的產(chǎn)生,準(zhǔn)確地說,語(yǔ)言是意識(shí)社會(huì)化的必然產(chǎn)物,而后才在規(guī)則化需求下出現(xiàn)各種規(guī)則和被科學(xué)研究認(rèn)可的規(guī)則—邏輯。規(guī)則與大腦、意識(shí)無(wú)關(guān),規(guī)則是人類社會(huì)化的需求的產(chǎn)物。
意識(shí)產(chǎn)生過程能被技術(shù)捕捉,借助于外置手段,也一定程度會(huì)被技術(shù)手段干預(yù)甚至操縱。
關(guān)于意識(shí)如何產(chǎn)生而提出的涌現(xiàn)理論,認(rèn)為許多腦細(xì)胞在注意力作用下,突然大規(guī)模激活,于是有了意識(shí)。該理論盡管發(fā)展了很多更精致的概念,來化解不能如物理學(xué)一般能從分子結(jié)構(gòu)解釋同樣的粒子有著不同的宏觀呈現(xiàn)這一暫時(shí)的不足。但這種比喻式的理論明顯離科學(xué)有距離,因?yàn)樵S多個(gè)神經(jīng)元一旦形成一個(gè)統(tǒng)一的整體后,如同許多棵單獨(dú)的樹木形成的森林,整體表現(xiàn)出了能夠調(diào)節(jié)氣候這種單獨(dú)的樹木不具有的性質(zhì),那么神經(jīng)元整體活動(dòng)出現(xiàn)個(gè)體神經(jīng)元不具備的性質(zhì)-意識(shí),就變得可理解和可接受。我們從來不試圖把整個(gè)森林調(diào)節(jié)氣候的功能歸于一棵單獨(dú)的樹木,為什么一定要假設(shè)每個(gè)神經(jīng)元里必然需要產(chǎn)生主觀的意識(shí)?并進(jìn)而假設(shè)意識(shí)這一屬性也必須依附于微小的生物單元。這一類比提醒我們,該科學(xué)地探究意識(shí)而不是陷于懷疑之中,意識(shí)不是神秘的,它是我們醒著的時(shí)候、或者在夢(mèng)中,發(fā)生著的大腦神經(jīng)元的行為的一種整體性質(zhì)。
科學(xué)經(jīng)濟(jì)社會(huì)2021年1期