為意識打個賭

介明達

20年前，兩位頂級學者打了一個賭，賭的是能否為意識找到一個神經學上的解釋。20年過去了，現在我們來點評一下這場賭局。

一場酒后的打賭

1998年，兩位年輕人坐在德國不來梅的一個煙霧彌漫的酒吧里聊天。他們是美國神經學家克里斯多夫·科赫和澳大利亞哲學家大衛·查默斯，來到這個城市是為了參加一場探討意識的會議。花了一整天在會上進行演講后，他們仍然有很多話要說。

喝了幾杯酒之后，科赫建議賭一把。他以一箱上等葡萄酒打賭，認為在接下來的25年里，有人將在大腦中找到一小批神經細胞，其內在的屬性能與某個特定的意識活動聯系起來。在這里，內在的屬性可以指神經細胞所具有的放電模式，或是它的某種基因能控制各種神經遞質的產生，等等。查默斯則打賭這不可能發生。

這是一場有趣且大膽的賭博，畢竟意識是一個很神秘的主觀的東西。藍色帶來的感覺、戀愛的感覺、疼痛的感覺，以及你所有其他的主觀體驗，都屬于你的意識，它們在你的大腦中以某種方式浮現出來。

過去，人們認為意識不是一個科學的研究對象。如今，意識是一個熱門的科研領域，科赫和查默斯就是其最具影響力的兩位人物。科赫是美國西雅圖艾倫腦科學研究所的所長，而查默斯是美國紐約大學心智、腦和意識研究中心的主任。

20年過去了，我們離破解意識這個謎團還有多遠？接下來，我們通過對科赫和查默斯的賭局進行探討，來試著回答這個問題。

意識源于某些神經細胞？

這場關于意識的賭局，起源于科赫的研究。20世紀80年代中期，作為一名年輕的科學家，他開始與英國生物學家弗朗西斯·克里克合作，后者是發現DNA雙螺旋結構的科學家之一。兩個人都對當時意識的科研進展感到不滿。事實上，《國際心理學詞典》是這樣描述意識的：“這是一種迷人但難以捉摸的現象。它是什么，它做什么，它為什么進化出來，都是不可能闡明的。關于它的書沒有一本是值得讀的。”

兩人認為，這在一定程度上是因為研究人員沒有找到解決問題的有效途徑。在研究DNA的過程中，克里克把生物遺傳的奧秘歸結為一小批分子的某些內在屬性，即DNA、RNA分子的堿基序列可組成遺傳密碼。他和科赫認為，意識可以用類似的方法來解釋。他們想要做的，就是找到一小批神經細胞，其內在的屬性能與某個特定的意識活動聯系起來。也就是說，他們想找到一種“意識的神經相關物”。

從那以后，尋找意識的神經相關物就成為了各個科學家研究意識的核心。一些研究暗示，伽瑪波就與人的意識活動有關。伽瑪波是一種神經細胞活動時產生的腦電波，其頻率通常在40赫茲左右。此外，另一些研究也指出，大腦皮層的錐體細胞可能在人的意識活動中起著關鍵作用（見圖“意識在哪里？”）。

然而，許多早期的模型都被證明過于簡單。以科赫和克里克一度支持的觀點為例，他們認為，在大腦皮層下一個被稱為屏狀體的薄片狀結構是意識活動的開關。一項在2014年所做的研究支持這個觀點：電刺激一位女士大腦的這種結構，會讓她茫然地盯著前方，似乎是一種無意識的行為，直到刺激停止為止。然而，另一項研究卻否定了這個想法。這個研究記錄一位病人因腦炎導致屏狀體完全損壞，但他仍具有正常的意識活動。

意識源于某種神經網絡？

那些尋找意識的神經相關物的科學家并沒有因此而退卻，他們提出了更復雜的想法，認為意識更可能與神經網絡有關，而非一種特定的神經細胞導致的。一個被稱為全局工作空間理論的觀點特別有影響力。這個觀點認為，來自外部世界的信息會在大腦皮層和位于大腦中心的叫做丘腦的結構中爭奪注意力。如果一個信號戰勝了其他的信號，那么它就會在整個大腦中傳播。只有這樣，你才會注意到這個信號，并進入你的意識。比如，你的大腦皮層可能同時接收到微風給皮膚帶來感覺、一雙鞋給腳帶來的感覺，以及蚊子咬你時帶來的瘙癢。瘙癢感覺可能會戰勝了其他感覺，進入你的意識，于是你才會注意有蚊子在咬你。

另一個受到很多人關注的觀點則是整合信息理論，它是美國威斯康辛大學神經學家朱利奧·托諾尼提出的。他認為任何系統都具有意識，意識是一個系統內信息被加工整合時產生的，而不僅僅是各部分的總和，其意識含量的多少（被他稱之為Φ）都是可以測量的。對于一個系統，如果各個部分可以快速有效地相互交流，那么它的Φ值就會很高。例如，大腦皮層就有很高的Φ值。相比之下，小腦的Φ值就會相對較低。一個人大約擁有860億個神經細胞，其中小腦的神經細胞大約有690億個，盡管小腦的神經細胞數量很多，但是小腦是由許多相互獨立工作的部分組成的，所以Φ值就比較低了。

全局工作空間理論似乎與許多關于大腦的發現相吻合。一些研究顯示，位于大腦皮層前部的一些神經細胞，具有在整個大腦中傳播信號的能力。然而，它并沒有說服一些人。他們質疑這個理論只解釋了意識是如何工作的，但意識本身——比如一種顏色給你的感覺——究竟是什么，仍無法用該理論解釋。

整合信息理論也與一些現象相吻合。例如，中風或腫瘤可能會破壞小腦，但卻不會顯著影響意識，而對大腦皮層的類似損傷通常會干擾人的主觀體驗，甚至可能導致昏迷。但這一理論頗有爭議，因為它假設無生命的東西也具有意識，也就是說，“萬物皆有靈性”。此外，該理論也意味著一些復雜的集成電路可能會具有極高的意識。但這個理論也有一些高調的支持者。其中一位就是科赫。

誰會贏下這場賭局？

科赫最初的觀點是把意識歸結于一小批神經細胞具有的某些內在屬性。現在，他開始選擇支持整合信息理論。他認為，當前意識的神經相關物的最佳候選者，位于大腦皮層的后部。他把它稱為“熱點區域”，并指出相比其他腦部區域來說，那里的Φ值相當高，這是由于那里的神經連接更多。于是，根據整合信息理論，它與意識的聯系更為緊密。

但查默斯強調了下賭局的細節。他認為，科赫的“熱點區域”似乎不能看成一小批神經細胞。此外，他還認為，與Φ相關的東西不應該算作一小批神經細胞的內在屬性，它們應該看作一組神經網絡的外在屬性。查默斯認為，他很有可能會贏下這場賭局。

科赫同意查默斯的觀點，但他并沒有完全放棄所有的希望。“五年內可能會發生很多事情！”

到了2023年，這場賭局的結果將會確定。但無論誰獲勝，科赫和查默斯都堅信，尋找意識的神經相關物是一項重要的科研任務。但找到相關物，與完全理解意識還是有一定差距的。那么，意識是否是一個永遠無法破解的謎團？科赫對此持否定態度。然而，查默斯則更為謹慎。他認為意識甚至可能是一種根本無法解釋的東西，但我們要嘗試破解一下才能知道。