意識與無意識:雙流視覺理論

意識與無意識：雙流視覺理論

李恒威,龔書

(浙江大學 哲學系/語言與認知研究中心，浙江 杭州310028)

摘要：人的心智生活既包括有意識體驗也包括各種類型的無意識和非意識的過程。意識研究的方法之一就是在病理學觀察中比較特定腦損傷患者身上呈現(xiàn)出的令人矚目的意識事件與無意識事件的對比。由于敏銳地觀察到視覺皮層受損患者DF身上的有意識表現(xiàn)與無意識表現(xiàn)之間令人驚異對比的重要價值，古德爾和米爾納隨后對DF進行了系統(tǒng)而嚴格的跟蹤研究。在《行動中的視覺腦》和《看不見的視覺》這兩本著作中，古德爾和米爾納在傳統(tǒng)視覺神經理論基礎上提出了一個視覺加工的雙流理論，他們認為視覺系統(tǒng)中存在兩個視覺信息的加工和利用的通道：一個是知覺視覺，一個是行動視覺，前者通常會造成有意識的視覺體驗，而后者能引導行為但通常是無意識的。這個理論為我們在現(xiàn)象學、行為和神經層面理解視覺的意識與無意識的根本差異，以及它們各自的活動特點和如何分工合作提供了一個極為有益的理論參考。

關鍵詞：意識；無意識；背側流；腹側流；知覺視覺；行動視覺

收稿日期：*2015-04-03

作者簡介：李恒威(1971-)，男，湖南寧鄉(xiāng)人,浙江大學哲學系/語言與認知研究中心教授，哲學博士；龔書(1977-),男，重慶人，浙江大學哲學系/語言與認知研究中心碩士研究生。

基金項目：國家社科規(guī)劃

中圖分類號：B505文獻標識碼：A

一、引言

越來越多的科學證據(jù)強有力地表明，人的心智生活既包括有意識體驗也包括各種類型的無意識過程。有意識體驗的基本特征是覺知(being aware)，覺知是一種第一人稱現(xiàn)象，在言語思維正常的人身上，它往往是可報告的；相應地，如果一個心智過程沒有可報告的覺知，那么這個心智過程就是無意識的，這個定義涵蓋所有可能類型和層次的無意識過程。詹姆斯(W James)在《心理學原理》中曾提出，研究意識的方法就是將具有可比性的意識事件與無意識事件進行對比。①巴爾斯(B J Baars)在《意識的認知理論》中更加系統(tǒng)地闡述了意識研究中“對比分析”方法的基本價值。②在意識科學中，它是我們探測意識神經機制的一個重要窗口。

由于敏銳地觀察到視覺皮層受損患者DF身上的有意識表現(xiàn)與無意識表現(xiàn)之間令人驚異對比的重要價值，古德爾(M A Goodale)和米爾納(A D Milner)隨后對DF進行了系統(tǒng)而嚴格的跟蹤研究。通過這些研究，古德爾和米爾納在傳統(tǒng)視覺神經理論基礎上，提出了視覺系統(tǒng)中存在兩個視覺信息的加工和利用的通道：一個是知覺視覺(vision for perception)，一個是行動視覺(vision for action)，前者通常會造成有意識的視覺體驗，而后者能引導行為但通常是無意識的——這就是所謂的“雙流理論”。③古德爾和米爾納在《行動中的視覺腦》和《看不見的視覺》兩本重要著作中，詳細闡述了支持他們的理論的證據(jù)，為我們在現(xiàn)象學、行為和神經層面理解視覺的意識與無意識的根本差異，以及它們各自的活動特點和它們如何分工合作提供了一個極為有益的理論參考。

二、患者DF的奇特表現(xiàn)

古德爾和米爾納的視覺系統(tǒng)的雙流理論是從觀察和研究一位視覺皮層受損的患者DF (Dee Fletcher)開始的。因為一次一氧化碳中毒，DF的視覺皮層受到損傷從而導致視覺受損。DF的視覺受損后，我們可以在她身上看見一系列奇特的表現(xiàn)，既有體驗報告層面的，也有行為層面的。

最初，醫(yī)生診斷她是“皮層失明”，④因為她既能說話也能明白別人說話的意思，但卻什么也看不見。但之后幾天，她漸漸恢復了一些有意識的視覺，如對顏色的視覺體驗，她可以分辨出病床旁花瓶里花的顏色、窗外天空的顏色、人們著裝的顏色。這表明，她不是完全的皮層失明。

圖1

當把這只便宜的手電筒放在DF面前時，她說，“它是由鋁制成的。它上面有紅色塑料。它是某種餐具嗎？”她猜測它是某種餐具，這可能是因為許多鋁制工具是由金屬和塑料制成的。只要把這個手電筒放在她手上，DF馬上能確切地知道它是什么。“哦，它是一個電筒啊！”她說。[1]14

接著，在與她有過接觸的人的敘述中，她有這樣一些表現(xiàn)：(1)當她母親走進病房時，盡管她認不出她母親，卻能立刻聽出她的聲音；(2)在談話過程中，她可以記起所有過往的事情，并能如往常一樣談論自如;(3)當她拿起一樣東西并用觸覺去摸索它時，她可以毫不遲疑地說出那是什么東西；(4)她能看清她母親手背上細細的絨毛，但她卻辨認不出她母親的作為整體的手的形狀。

除了在日常生活中人們在DF身上觀察到的這些奇特表現(xiàn)外，古德爾和米爾納又對DF進行了一系列的實驗觀察。這些嚴格設計的實驗揭示出DF具有如下表現(xiàn)：

◆她可以看到物體的顏色、材質、某些精細的細節(jié)，但她辨認不出物體的形狀和輪廓，也就是說她無法僅僅通過形狀來識別物體以及判定物體的功能(參見圖1)。DF甚至在把物體從其背景里區(qū)分出來也有問題。例如，她會說各個物體好像“彼此跑進了對方里面”，顏色近似的相鄰物體在她看來就好像是一個東西，相反地，有時候她卻會把一個物體不同顏色的兩部分看成是兩個物體。此外，她也看不出“運動著的形狀”——即背景的點是靜止的，而構成這個形狀的點則是運動的。

◆她無法臨摹日常物品的幾何形狀，但卻能憑著記憶畫出來(參見圖2)。在DF的想象的和夢的世界中，DF能夠形成并恰當?shù)夭僮餍闹且庀?mental image)，也就是說她的視覺想象力幾乎是完好的。例如，現(xiàn)在讓你在想象中將大寫字母D旋轉成平面朝下，并將它放到大寫字母V上面，然后問你這看起來像什么。你會說像蛋筒冰激凌。對此，DF也能作出恰當?shù)幕卮稹４送猓珼F經常報告說，在夢里她的視覺世界與出事之前夢里的內容一樣豐富。

圖例 臨摹 憑記憶畫

圖2

圖2中左列三個圖形DF全都認不出。實際上，正如中間那列表明的，她臨摹的圖形甚至無法辨別。當她試圖臨摹那本書時，DF倒是從原圖片中提取了一些元素，例如那些代表文本的小點點，但就整體而言她的摹本畫得很差。畢竟她對于自己在臨摹什么一無所知。DF之所以不能臨摹圖形不是由于她不能控制自己的手指，也不是因為當她在紙上移動鉛筆時不能控制手的運動。因為有一次，當我們讓她憑記憶畫一個(比如)蘋果時，她畫出的東西應該還過得去，如右列所示。DF能做到這點是因為她還有對諸如蘋果這些物品看起來像什么的記憶。可是稍后把她自己憑著記憶畫的圖片拿給她看時，她并不知道那是些什么。[1]27-28

◆她看不出物體的形狀和朝向。例如，她不知道我們手上拿著的黃色鉛筆是水平的還是豎直的，但她可以準確地拿到面前的鉛筆。[1]15

◆她不知道信箱插槽的方向，卻可以準確地將卡片從插槽投進去(參見圖3)。

圖3

配對和投遞任務。DF面前是一個垂直放置的展示牌，中間有一道可以向不同方向轉動的插槽。在“配對”任務中，要求她轉動手上拿的卡片，以便它的方向與插槽的方向匹配，但手不要伸向展示牌。在“投遞”任務中，要求她將手伸出去并把卡片投進插槽里。正如圖片下的圖解所表明的，DF在完成投遞任務時沒有任何問題，但在配對任務中的表現(xiàn)似乎是隨機的。當然，對照組中的健康被試在兩個任務中都沒有任何問題。[1]30

◆她認不出形狀，仍然可以根據(jù)物體大小調節(jié)握徑。[1]32-33

◆對于規(guī)則的和不規(guī)則形狀的物體，說不出形狀的DF也仍然可以準確地選取正確的握點(參見圖4)。“當她伸出手去撿起每個布萊克(Blake)形狀時，在這個過程中他會精細地調節(jié)食指和拇指的位置，以便在物體邊緣的穩(wěn)定握點處抓取這個物體。就像視覺正常的人一樣，她會在每個物體呈現(xiàn)給她的第一次就選擇出穩(wěn)定的握點。可是毋庸置疑的是，當讓她說出這些成對的平滑物體是相似的還是不同的時候，她就會完全不知所措。”[1]40

◆在跨越障礙的測試中，盡管她完全說不出每個障礙物的高度和寬度，但她能與健康被試一樣靈巧地越過每個高度不同的障礙物。[11]

圖4

布萊克形狀。圖4的頂部表示對不規(guī)則形狀的一個穩(wěn)定抓取和一個不穩(wěn)定抓取。對這種形狀而言，正確抓取時，食指與拇指的連線應該穿過該形狀的中心，并且食指和拇指要置于該形狀邊沿的兩個穩(wěn)定點上。DF能像對照組的被試一樣很好地抓取布雷克形狀。[1]40

根據(jù)上面的日常觀察和實驗檢驗，古德爾和米爾納得出這樣兩個結論：(1)DF患有嚴重的“視覺形狀失認癥”，即DF可以識別物體的顏色、紋理，但是說不出其形狀和朝向，無法依據(jù)形狀來有意識地報告對物體的識別；(2)DF雖然沒有相關形狀和朝向的有意識的視覺體驗，但她能運用形狀和朝向的視覺信息完成相關的動作，她似乎有著良好的無意識視覺能力。古德爾和米爾納寫道：“在DF身上發(fā)生的最令人驚異的事情是，她能夠使用物體的諸如朝向、大小和形狀的視覺屬性來引導一系列嫻熟的動作——盡管她沒有有意識地覺知到這些完全一樣的視覺屬性。”[1]43

根據(jù)對DF的研究，古德爾和米爾納推斷，存在兩類視覺過程或視覺系統(tǒng)：一類是建構有意識的視覺知覺，他們稱之為“知覺視覺”；另一類是對行動進行無意識的引導和控制，他們稱之為“行動視覺”。因此，古德爾和米爾納認為，一氧化碳中毒事件肯定“深刻地影響了她[DF]的知覺視覺，但行動視覺基本沒有受損”。[1]28

三、雙流理論

如果說古德爾和米爾納推斷的雙視覺系統(tǒng)是正確的，那么就有可能存在與DF狀況相反的患者，即他或她的知覺視覺系統(tǒng)是好的，但行動視覺系統(tǒng)卻受到了損害。古德爾和米爾納發(fā)現(xiàn)確實存在這樣的患者——他們的狀況被稱之為“視覺共濟失調”(optic ataxia)。1909年，匈牙利神經學家巴林特(R Bálint)首次記錄了一個有此類問題的患者。腦解剖和腦成像表明這類患者的腦受損部位與DF的正好相反，他們是大腦兩側的頂葉區(qū)受損；他們的體驗報告和行為表現(xiàn)也與DF正好相反。視覺共濟失調患者在引導行動朝空間中的視覺目標時存在問題，他們在以物體尺寸和方向為重要因素的視覺運動任務中也有麻煩，但是當要求他們根據(jù)物體的尺寸、方向和相對位置來有意識地報告他們分辨出的物體時，他們完成得相當好。顯然，視覺共濟失調患者沒有視覺失認癥，可以識別物體和人，也可以閱讀，他們的問題出在動作上。例如，一個叫安妮(Anne)的患者，在抓取測試中，她的抓握比例很差，但能夠用食指和拇指示意這些物體的大小；另一個叫露絲(Ruth)的患者也能識別物體，但臨摹時動作很不協(xié)調，而且在抓取不規(guī)則形狀時的表現(xiàn)很差。這些病人的表現(xiàn)都與DF剛好相反，也就是說他們能建構關于目標物體的完整視覺體驗，但卻無法基于相應的視覺信息和視覺體驗來控制其行動。

圖例 臨摹

圖5

與DF不同，露絲·威克斯( Ruth Vickers)可以毫無困難地識別和命名左邊的圖樣。即使要求她臨摹它們(右圖)，她也能捕捉住這些圖樣的許多特征。但是當她臨摹時，她在運動協(xié)調方面卻存在困難。[1]56

視覺形狀失認癥和視覺共濟失調癥表明，存在兩種加工和利用視覺信息的方式，它們是相對分離的。根據(jù)這個相對分離性，古德爾和米爾納推斷，在腦中存在兩個不同的準獨立的系統(tǒng)(也被稱為“模塊”)，它們形成兩個視覺信息的加工和利用通道，從而在體驗報告和行為層面也存在兩個相對分離的表現(xiàn)——知覺視覺和行動視覺。古德爾和米爾納認為，人類在進化中形成的不是一個可以同時完成視覺體驗和視覺行動的通用目的的視覺系統(tǒng)，而是選擇了兩個分離的視覺系統(tǒng)，因為一個單一的通用目的的視覺系統(tǒng)根本無法解釋出現(xiàn)在DF和露絲身上的這兩種相反的狀況。[1]59古德爾和米爾納將他們的主張稱為雙流理論。

我們現(xiàn)在來看看這個理論來自演化生物學的假定和證據(jù)，以及和神經科學的證據(jù)。

演化生物學的假定和證據(jù)。在解釋生物的行為或智力的模式時，一個最根本的考慮是它們如何有助于生物的生存和繁殖——這是演化生物學的基本假定，也是演化生物學分析生物演化的基礎。

“對于絕大多數(shù)人來說，視覺是我們最顯著的感官。我們不僅對視網膜上的光刺激模式做出反應，我們還體驗它們。”[1]62盡管有意識的視覺體驗讓我們獲得了關于外部實在的豐富知識，但在演化的整個進程中相對于基于視覺刺激的反應方面而言，基于視覺刺激的體驗方面是一個后來者。為什么基于視覺刺激的體驗(即知覺視覺)在演化上要晚于基于視覺刺激的反應(即行動視覺)呢？古德爾和米爾納認為要回答這個問題，我們必須轉向演化生物學。演化生物學的觀點直截了當：視覺的演化最終必須服務于生物的適應性——改善它們的生存和繁殖。

自然選擇(即群體中個體的生存率差別)最終取決于動物用它們的視覺做了什么，而不是它們體驗到什么。因此，情況肯定始終是這樣的：在演化時間的史前時代，視覺最初是作為一種引導有機體行為的方式出現(xiàn)的。正是我們祖先行為的實際效力塑造了我們的眼睛和腦的演化方式。選擇壓力從來不是針對內部“電影”(picture shows)，它只針對在服務外部行動時視覺能夠做什么。這并不是說視覺思維、視覺知識以及視覺體驗不會通過自然選擇而出現(xiàn)。但是視覺體驗可能發(fā)生的惟一方式就是，這些心智過程能為行為帶來的利益。[1]63

像眼蟲(Euglena)這樣以光作為能源的單細胞生物，它會根據(jù)在水底世界遇到的光亮程度的不同來改變游泳方式。 這種行為使眼蟲會呆在光線充足的環(huán)境中。 然而，盡管眼蟲這種行為由光線來控制，但沒有人會真的認為眼蟲“看見”光線或者它有某種關于外部世界的內在模型。理解這種行為的簡明方式是，它是一種簡單的反射，這個反射將光照強度轉譯為游動速率和方向的變化。當然，這種機制盡管是由光線激活的，但它遠沒有多細胞生物的視覺系統(tǒng)復雜。但是即使在像脊椎動物那樣復雜的生物中，視覺的許多方面也完全可以被理解為運動控制系統(tǒng)，而與知覺體驗或外部世界的任何通用目的的表征無關。[1]62

神經科學家英格爾(D Ingle)的研究表明，在青蛙和蟾蜍的腦中至少存在五套不同的視覺運動模塊，它們各自負責不同類型的視覺引導的行為，并且每個都有獨立的輸入和輸出路徑。盡管這些不同模塊的輸出必須協(xié)調，但它們絕不是因為青蛙腦內某處存在一個統(tǒng)一引導行為的單一視覺表征。古德爾和米爾納認為，對青蛙以及其他動物視覺系統(tǒng)的研究駁倒一個長久存在的普遍假設：所有行為都是由一個單一的通用目的的表征來引導和控制的；相反，在表征視覺(知覺視覺)之外，視覺系統(tǒng)包含了由一些相對獨立的視覺運動模塊共同構成的集群。

神經科學證據(jù)。1982年，昂格萊德(L Ungerleider)和米什金(M Mishkin)在其合著的《兩個皮層視覺系統(tǒng)》(TwoCorticalVisualSystems)[1]549-586一文中，總結了來自猴子的大量實驗研究的證據(jù)。猴子的視覺大腦和視覺能力與人類非常相似。來自眼睛的刺激信號首先達到大腦皮層上的初級視覺區(qū)(V1)，隨后信號沿著皮層內兩個完全分離的通道——背側視覺通道和腹側視覺通道——向前繼續(xù)傳遞，前者終結于后頂葉皮層，后者終結于下顳葉皮層(見圖6)。這兩條通路現(xiàn)在被稱為視覺處理過程的背側流(dorsal stream)和腹側流(ventral stream)。

圖6

昂格萊德和米什金最初提出的靈長類動物大腦皮層中的兩個視覺加工流的模型示意圖。所示為恒河猴的腦。腹側流從初級視覺皮層V1處接收它的大部分視覺輸入，而V1則從丘腦的外側膝狀體核(LGNd)處接收它的輸入。背側流也從V1處接收輸入，但是它通過丘腦后枕結(Pulv)又額外從上丘(SC)處獲得大量的輸入。[1]73

在他們的實驗中，背側流遭到破壞的猴子可以區(qū)分不同的視覺圖案和方向不同的線條，但不能從狹槽中弄出食物。這些問題與露絲和安娜身上的問題很相似。即背側流受損的猴子表現(xiàn)出的問題主要體現(xiàn)在動作視覺上，而不是在知覺視覺上。腹側流受損的猴子完全沒有任何視覺運動問題，卻無法識別熟悉的物體，在學習分辨新物體方面也有困難，這與DF很相似。

此外，20世紀60-70年代早期的神經元的微電極研究表明，兩個側流上的神經元以非常不同的方式對視覺世界進行編碼。V1區(qū)的神經元對簡單的線條和方向就會有反應，腹側流上的神經元對特定的圖案才有激活反應，而背側流上的神經元則只在主體確實做出某個動作反應時才激活。“腹側流的絕大多數(shù)神經元有一個共同點，即除非猴子不僅看見一個物體而且還以某種方式對它做出反應時，它們才激活。”[1]80可見背側流和腹側流在我們的視覺生活中執(zhí)行著不同的功能。在視覺處理過程中，腹側流會把視覺信號轉化為相應的知覺體驗，而背側流則把視覺信號轉譯為行動反應。

四、 背側流與腹側流的區(qū)別

從演化生物學的角度看，(在動物界普遍存在的)行動視覺和(在人類身上獲得顯著發(fā)展的)知覺視覺在有機體的適應性生活中服務于不同的目的，滿足不同的要求，因此作為其實現(xiàn)的相應的背側流和腹側流的工作方式也肯定不同。

我們先來看知覺視覺與行動視覺的最一般區(qū)別：

視知覺是讓我們理解外部世界，并且以某種形式創(chuàng)造出外部世界的表征，而這些表征可“存檔”以備未來之用。與此相反，運動動作的控制——從撿起一小片食物到向逃逸的羚羊投擲矛槍——要求關于目標物體的實際尺寸、位置和運動的精確信息。這些信息必須以真實世界的絕對度量來編碼。換言之，它必須根據(jù)物體的實際距離和尺寸進行編碼。此外，這些信息必須能在行動做出的那一瞬間就獲得。[1]131

我們根據(jù)古德爾和米爾納的實驗研究和分析，概括出背側流(行動視覺)和腹側流(知覺視覺)的更一般特點(參見表1)。

表1　背側流與腹側流的工作機制及特點

當我們感知某一物體的尺寸、位置、方向和幾何結構時，我們總是相對于我們正在注視的場景中的其他物體來建構這個物體的表征。畢竟，知覺視覺的目的是建構真實外部世界的一個有用的內部模型或表征，因此知覺視覺采取的是一個基于場景的參照系(scene-based frame of reference)。與知覺視覺相反，當我們伸出手去抓取這個物體時，我們的腦必須在視覺信息上關注物體相對于我的絕對度量——物體的實際尺寸、方向、位置、速度等。因此行動視覺采取的是一個基于自我或自我中心的參照系(egocentric frames of reference)。知覺視覺的度量是相對的，行動視覺的度量是絕對的。知覺視覺的度量是相對的——“這個事實解釋了為什么我們能夠毫無困難地觀看電視，因為在電視這個媒體中根本沒有絕對度量”。[1]131

針對背側流和腹側流的一系列時間尺度的實驗表明，“背側流(行動視覺)以實時的方式運作，并且它存儲所需的視覺運動坐標的時間非常短暫——最多幾百毫秒。這種做法似乎是‘要么利用它，要么丟掉它’。另一方面，腹側流(知覺視覺)則被設計成在更長的時間尺度上運作。例如，當我們遇到某個人時，我們能記住他或她的臉(盡管并不總能記住他或她的名字)幾天，幾個月，甚至幾年。這個時間尺度上的差別反應了這兩個視覺流被設計用于完成不同的工作”。[1]141例如，在一個抓取實驗中，抓取一個我們實際看到的物體要利用背側流上的自動視覺運動系統(tǒng)，然而無實物抓取要求我們提取對剛才所見之物的有意識的視覺記憶——一個由腹側流所建構的記憶。當DF不能及時地使用物體的視覺信息時，她根本無法完成無實物抓取動作，因為她對目標物體沒有相關的知覺體驗，也就沒有可供的儲存于記憶中的信息。相反，在無實物抓取中，如果在那些背側流受損的病人在發(fā)起抓取動作前插入一個延遲，他們的表現(xiàn)卻有明顯改善，因為，他們對于這個世界的知覺是相對完好的，延遲可以喚起他們對于目標物的知覺記憶從而規(guī)劃動作。

關于背側流(行動視覺)與腹側流(知覺視覺)工作方式的一個非常有趣的差別是它們在視覺錯覺中的不同表現(xiàn)。當看到一個人比一棟房子還高出許多時，我們會認為這個人一定是一個巨人，因為基于早前人與房子的知覺表征的典型對比，腦“知道”房子總是比人大。因此尺寸對比本質上反應了知覺視覺的基于場景的參照系。在一個視覺錯覺試驗中(參見圖8)，實驗者首先誘發(fā)被試產生一個“尺寸對比錯覺”，然后再讓被試伸手抓取此木塊，他們發(fā)現(xiàn)無論哪個伴隨木塊與之成對出現(xiàn)，被試都把手張到相同的程度。也就是說，動作不會受到視覺錯覺的影響；在抓取物體時，被試只使用以自我為中心的參照系。然而如果在抓取動作之前插入一個延遲，那么被試的抓取表現(xiàn)就會受到顯著影響，因為我們知道背側流的行動視覺是實時運作的，當插入延遲后，延遲中斷了實時的行動視覺，被試的抓取調節(jié)只能轉而依靠腹側流的知覺記憶，因此受到了視覺錯覺的影響。

圖7

當你注視一個伴隨了更大木塊的“目標”木塊時，它看起來要比伴隨了更小木塊的“目標”木塊要小一點。然而，當你伸手去抓取這個木塊時，你的手在抓取過程中張開的尺度會與目標木塊的實際尺寸比配，而不管伴隨木塊的尺寸是多大。簡言之，知覺受對比尺寸的影響，但行動的視覺控制則不會受這種視覺錯覺的影響。[1]146

背側流利用我們有兩只眼睛這一優(yōu)勢進行計算，因為物體在視網膜上的成像有一個確定的尺寸，大腦利用簡單的三角法就能計算出它的實際尺寸。這種計算不依賴于任何具體場景的細節(jié)，也無需腹側流的介入，其結果精確可靠。而腹側流在建構視覺世界時，為了能在不同場景中識別物體，則只儲存它們的同一性模式，這也被稱為知覺的恒常性。在知覺體驗里，我們“見到什么”是由我們“已經知道什么”來決定的——這反應了知覺視覺的“自上而下”的加工方面。本質上，在日常生活中，我們豐富的視覺體驗和視覺運動既依賴于已經存儲的物體的表征(自上而下),也依賴于該物體作為當下刺激物提供的視覺輸入(自下而上)。

五、 背側流與腹側流的協(xié)作

我們已經知道背側流和腹側流的運作方式不同，服務的目的也不同，但是這兩個系統(tǒng)之間存在復雜而無縫的互動和協(xié)作。這兩個迥異的視覺信息加工和利用系統(tǒng)是如何協(xié)同工作的呢？古德爾和米爾納用“遠程協(xié)助系統(tǒng)”為它們之間的關系提供了一個類比(參見圖8)。人類操作員可以在惡劣環(huán)境中控制行進中的機器人，他先確定并標注出感興趣的目標物體，再用一種符號語言來讓半自動化機器人拿起它。操作員不需要知道真實距離和這個物體的比例，機器人可以計算出這些；同樣，機器人也不需要知道這個物體的意義。在我們的視覺系統(tǒng)模型中，腹側流起著一個類似于人類操作員的作用，而背側流表現(xiàn)得像那個機器人。然而對于腹側流和背側流是如何完成信息交流的這個問題，目前尚無解答。我們只知道，腦解剖學的證據(jù)顯示兩側流是相互連接的，而且傳到這兩個系統(tǒng)的信息都來自視網膜和早期視覺部位(如初級視覺皮層V1)。目前我們還不能確切地回答這個問題，我們有希望未來研究能詳細地解釋“看”與“做”是如何協(xié)同工作的。

圖8

在遠程協(xié)助中，一個人類操作員通過視頻監(jiān)視器看著遠處的場景。一個半自動機器人身處那個場景之中，它身上安裝的照相機向人類操作員提供視頻信號。如果操作員注意到那場景里的一個有趣的物體，他即將其標注出，而機器人則對其定位并取回它。操作員不需要知道物體尺寸及其距離的實際大小；機器人可以用它的車載光學傳感器和測距儀計算出它們。同樣，機器人也不需要知道它取回的物體的意義。在我們的視覺系統(tǒng)模型中，腹側流起著一個類似于人類操作員的作用，而背側流則表現(xiàn)得更像那個機器人。[1]178

六、腹側流上的無意識知覺

我們知道腹側流上的活動會引起相應的意識體驗，但并不是腹側流上的所有活動的結果都可能進入意識。當我們看著名的臉/花瓶這幅兩可圖形時(參見圖9)，我們對這個兩可圖形的知覺總是變來變去。花瓶會激活側枕葉區(qū)(LO)，而人臉則激活FFA(fusiform face area)區(qū)域。被試在每次看到人臉變成花瓶(或花瓶變成人臉)時摁下一個鍵，實驗者通過fMRI來比對LO和FFA的神經活動情況，結果發(fā)現(xiàn)盡管這些觀察者正看著一個沒有變化的屏幕，但他們的大腦活動卻在FFA與LO之間不斷地轉換。腹側流上的神經活動與視覺意識體驗緊密相關，但為什么腹側流活動有時是有意識的，有時卻是無意識的呢？對此有很多推測，但是至今也缺乏有說服力的實驗性證據(jù)來支持任何一個假設。我們并不知道通達意識體驗的神經元活動與沒有通達意識體驗的神經元活動之間的關鍵區(qū)別是什么，但是即便是沒有通達到意識體驗的視覺信息，也在腹側流上被處理到一個非常高的水平。這可以很好地解釋所謂的無意識知覺(unconscious perception)——沒有造成主觀視覺體驗的閾下刺激可以影響后續(xù)的行為——是怎么回事。例如，在要求你通過快速按鍵來分類時，看著一個貓的無意識圖像可以加快你對相關語義圖像(比如狗)的反應，又如電影中的植入廣告會促進購買行為。[2]但是這里需要強調的是，盡管無意識知覺看似的確發(fā)生，但它產生于腹側流中的活動，而非背側流。事實上，在腹側流上，基于無意識知覺的視覺計算似乎與基于有意識知覺的視覺計算是完全一樣的，它們只是沒有被帶入意識中去。

圖9

著名的臉/花瓶圖，由丹麥心理學家埃羅賓(Edgar Rubin)設計，這是一個兩可圖。我們有時看到在白色背景上有兩張黑色的人臉，有時又在黑色的背景上看到一個白色花瓶。我們不能同時看到二者。像雙眼競爭的呈現(xiàn)一樣，這種兩可圖被用于研究視覺意識的神經基礎。[1]193

我們明確地看到通常所說的無意識有兩個不同的來源，一個是背側流上的活動，一個是腹側流上加工水平較低的活動。而這兩個來源的性質是不同的，皆用無意識來指稱它們并不妥當。我們認為如下指稱可作為一個參考，即在行動視覺領域(背側流)不能通達(產生)意識卻能指導我們行動的神經活動可以稱為非意識的(non-conscious)，它屬于自動的zombie系統(tǒng)，低等生物也有；在知覺視覺領域(腹側流)上不能通達意識但卻有語義效應的神經活動的是無意識的(unconscious)，它是一種無意識表征或知覺，因此可視為是心智的(mental)。

古德爾和米爾納認為，盡管背側流(無意識的行動視覺)與腹側流(有意識的知覺視覺)在結構和功能上是相對分離，但當它們服務于有機體與環(huán)境的復雜多樣的交流活動時，它們總是進行著無縫的協(xié)調合作。Ap Dijksterhuisde的實驗充分說明了無意識與有意識力量的組合協(xié)調——只有當無意識的隱蔽過程與有意識的顯明過程進行了恰當?shù)膮f(xié)調，心智才能對各種事情應付自如。[3]達馬西奧(A Damasio)認為，無意識過程能做大量工作，但它們也一直受益于人多年來有意識的慎思，正是在有意識的慎思期間，無意識過程才得到不斷的訓練。在日常生活中，我們要不斷地依靠認知無意識，并且謹慎地將許多工作(包括執(zhí)行反應)外包給無意識的專門技能：“把專門技能外包給非意識空間——這就是當我們將技能打磨得如此嫻熟以至于不再需要覺知到那些技術步驟時我們所做的。我們在清晰的意識之光下發(fā)展技能，但是接著我們讓它們在底下進行，讓它們進入心智的寬敞的地下室，在那里它們不需要擠在有意識反思空間的狹小的建筑面積中。”[4]

七、結語

視覺系統(tǒng)是目前為止被理解得最透徹的腦系統(tǒng)，因此，克里克和科赫(C Koch)認為解決意識問題的最好辦法是研究“視覺腦”。⑤正是通過對視覺系統(tǒng)的廣泛考察和研究，古德爾和米爾納提出了一個強有力的主張：視覺不是單一的整體，我們的視覺現(xiàn)象學只反應了視覺腦所做的一個方面；視覺為我們所做的很大一部分位于我們的視覺體驗之外。事實上，我們的絕大部分行動本質上是由使用視覺計算的機器人系統(tǒng)(或zombie系統(tǒng))控制的，而這些視覺計算是有意識的監(jiān)測完全接觸不到的。古德爾和米爾納認為，一方面，我們需要視覺對日常行動進行在線控制——特別是對那些速度要求高而我們又沒有時間來思考的動作；但是另一方面，當我們有時間來思考時，我們也需要視覺來理解周圍的世界，事實上，對大多數(shù)人來說，世界的知覺體驗是視覺最重要的方面。知覺視覺為我們所做的就是將刺激物投射在視網膜上的光模式轉譯成一個獨立于我們而存在的穩(wěn)定的知覺世界，從而建構出一個外部世界的內部模型，這個內部模型使我們將意義和重要性系縛在物體和事件上，使我們理解它們之間的種種關系，并且將它們深深地存儲在記憶中；借助記憶中的素材(即心智意象)，我們不僅僅可以與他人交流我們看見的東西，而且借助它們我們可以對未來行動做出選擇和規(guī)劃。盡管腹側流與我們的有意識的思維活動相關，但是這并不意味著在某種意義上有意識的視知覺印象的建構就是目標本身，因為視覺現(xiàn)象學必須賦予擁有它的有機體以某種優(yōu)勢，因此知覺系統(tǒng)最終必須影響行為，否則，它就永遠不可能演化。不同于背側流的是，腹側流與產生行為的運動系統(tǒng)的聯(lián)接要間接得多，事實上，這些連接永遠不可能完全規(guī)定好，因為知覺能夠影響的行為范圍本質上是無窮的。

克里克和科赫也認為在人腦中存在兩類系統(tǒng)：一類是無意識的zombie系統(tǒng)，它負責處理迅速的、短暫的、程式化的動作反應；另一類是有意識的系統(tǒng)，它負責處理感官輸入中的那些不太程式化的方面，并且它對行動的選擇和規(guī)劃而言似乎是不可或缺的。[5]無怪乎，克里克(F Crick)在米爾納和古德爾提出他們的模型后不久就對他們的工作作了高度評價：

米爾納和古德爾于1995 年出版了一本重要著作，名為《行動中的視覺腦》。在書中，他們提出在腦中或許存在著快速的“在線”系統(tǒng)，它對簡單的視覺輸入可以做出適當?shù)摹⒌燥@刻板的行為反應，就像伸手去抓個杯子那樣。這些系統(tǒng)是快速且無意識的。相反地，米爾納和古德爾還提出存在著一個與此相并行的、較慢的意識系統(tǒng)，而它可以處理更復雜的視覺情況，并且能夠影響到許多不同的運動輸出(包括語言)的選擇。這種有意識的和無意識的兩個系統(tǒng)并存的思想是一個令人振奮的假說，但是這些假定的通路究竟怎樣工作，它們又是如何相互作用的，還遠遠沒有搞清楚。[6]

我們知道，關于意識的本性，一直被一個所謂的“難問題”(hard problem)⑥困擾，古德爾和米爾納并沒有專題地思考過這個形而上學的問題，但他們并不認同功能主義和計算主義，他們對這個問題似乎仍然保持著一種開放的驚異：

視覺不只是提供世界中的物體和事件的信息；至少在人類這里，視覺還提供了世界的有意識的知覺印象，這些知覺印象是如此引人入勝，以致于我有時很難理解這樣的體驗居然完全出自中樞神經系統(tǒng)中的神經元的集體活動。[7]

注釋：

①James W.The Principles of Psychology (Volume 2 of 2). Digireads：com Publishing.2011.

②Baars B J. A Cognitive Theory of Consciousness. Cambridge: Cambridge University Press.1988.

③Goodale M A, Milner D. The Visual Brain in Action. Oxford University Press. 1995.

④這種情況是由于患者腦背部的主要視覺區(qū)受損，從而使她喪失了部分或全部的視覺體驗。

⑤Koch C.Consciousness: Confessions of a Romantic Reductionist. MIT Press.2012.

⑥Chalmers D J.The Conscious Mind:In Search of a Fundamental Theory.Oxford University Press.1996.

參考文獻：

[1]Goodale M A, Milner D. Sight Unseen: An Exploration of Conscious and Unconscious Vision[M].New York:Oxford University Press,2013.

[2]弗里斯.心智的構建[M].楊南昌,等,譯.上海：華東師范大學出版社，2012:75.

[3]Ap Dijksterhuis. On Making the Right Choice: The Deliberation without Attention Effect[J].Science, 2006：311(5 763):1005-1007.

[4]Damasio A. Self Comes to Mind: Constructing the Conscious Brain[M].New York:Pantheon Books,2010:210.

[5]Crick F, Koch C. A Framework for Consciousness[J].Nature Neuroscience, 2003,6(2):119-126.

[6]克里克.驚人的假說——靈魂的科學探索[M].汪云久,等,譯.長沙：湖南科學技術出版社，1998:2.

[7]Goodale M A.Duplex Vision: Separate Cortical Pathways for Conscious Perception and the Control of Action. The Blackwell Companion to Consciousness[M].Edited by Max Velmans & Susan Schneider.Blackwell: Blackwell Publishing,2007: 616-627.

The Conscious and the Unconscious: A Theory of Duplex Vision

LI Hengwei,GONG Shu

(DepartmentofPhilosophy/CenterforStudiesofLanguageandCognition,ZhejiangUniversity,Hangzhou310028,China)

Abstract:Conscious experience, unconscious and non-conscious processes combine the whole mental life of human beings. Pathological observation offers us one of effective ways to explore human minds, in which we could compare the remarkable conscious and unconscious events happened on particular brain-damaged patients. Goodale and Milner subtly observed the astonished phenomena on DF whose visual cortex was severely destroyed, and then they designed a series of precise experiments upon her conscious and unconscious behaviors to explore the causal reasons between her behaviors and her brain. In The Visual Brain in Action and Sight Unseen, the co-writers, Goodale and Milner have been advancing the idea that the ventral perception stream and the dorsal action stream are two independent visual systems within the primate brain. Normally, the former offers us the conscious experience but we could not realize how the latter works, which guides our actions unconsciously. This theory is very helpful for us to understand the difference between consciousness and unconsciousness in the way of phenomenology, neuroscience and behaviors, and also it is a useful reference to the division of labor of consciousness and unconsciousness.

Key words:the conscious; the unconscious; dorsal stream; ventral stream; vision for perception; vision for action

(責任編輯吳月芽)