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这部20世纪80年代的视频可以帮助解释意识

author:周萎曹 来源:本站原创 时间:2019-06-07

解释意识是科学和哲学中最难的问题之一。 最近的神经科学发现表明,解决方案可以实现 - 但掌握它将意味着重新思考一些熟悉的想法。 我在一篇论证,意识可能是由大脑产生能量反馈循环的方式引起的,类似于当摄像机指向其自身输出时“开花”的视频反馈。

我在20世纪80年代后期第一次看到了视频反馈,并立刻被吸引住了。 有人将笨重的摄像机的信号插入电视机,并将镜头对准屏幕,形成一个颗粒状的螺旋形隧道。 然后相机略微倾斜,隧道开始变成脉动的有机万花筒。

视频反馈是复杂动态行为的典型例子。 它源于系统中循环的能量与硬件的电子组件相互作用的方式。

作为20世纪90年代的艺术家和VJ,我经常会在画廊和俱乐部看到这种催眠效果。 但是,在LSD引发的旅行期间让我思考的是令人难忘的经历。 我幻觉几乎相同的图像,只有强烈的颜色饱和。 令我感到震惊的是,这些反复出现的模式与心灵的运作之间可能存在联系。

大脑,信息和能量

快进25年,我是一名大学教授,仍在努力了解大脑是如何运作的。 自20世纪90年代新一轮的意识科学研究浪潮开始以来,我们对大脑与大脑之间关系的认识发生了巨大的变化。 但是,一种被广泛接受的科学意识理论仍然是难以捉摸的。

两个主要竞争者 - 斯坦尼斯拉斯·德海恩的和朱利奥托诺尼的综合信息理论 - 声称意识来自大脑中的信息处理,来自1和0的神经计算或比特。

我怀疑这个说法有几个原因。 首先,科学家们对于究竟是什么信息几乎没有一致意见。 其次,当科学家提到信息时,他们实际上经常谈论在物理系统中组织能量活动的方式。 第三,脑成像技术如fMRI,PET和EEG不能检测大脑中的信息,而是能量分布和消耗的变化。

我认为,大脑不是软弱的数字计算机 - 神经元中没有信息。 大脑是精致的有机器械,它将来自世界和身体的能量转化为有用的工作,使我们能够生存。 大脑处理能量,而不是信息。

认识到大脑主要是能量处理器是了解它们如何支持意识的第一步。 接下来是重新思考能源本身。

什么是能量?

我们都熟悉能量,但我们很少有人担心它是什么。 甚至物理学家也不倾向于。 他们将其视为描述物理过程的方程式中的抽象值,这就足够了。 但是,当亚里士多德创造了能量这个词时,他试图掌握生活世界的现实,为什么自然界中的事物以他们的方式运作(“能量”这个词根植于希腊语中,用于“工作”)。 这种实现的能量概念不同于当代物理学中使用的抽象能量概念,尽管它与之相关。

当我们研究实际上是什么能量时,结果却非常简单:它是一种差异。 动能是由于变化或运动引起的差异,并且势能是由于位置或张力引起的差异。 由于这些精力充沛的差异以及力量和工作的相关行为,大部分的自然活动和多样性都发生了。 我称这些实际差异是因为它们在世界上做实际工作并产生实际效果,不同于数学和信息理论中的抽象差异(如1和0之间的差异)。 我认为,这种能量概念作为实现的差异,可能是解释意识的关键。

尽管只占其质量的2%,但人类大脑消耗了身体总能量预算的20%左右。 大脑运行起来很昂贵。 大多数成本是由神经元在跨越复杂的神经通路的不可思议的复杂同步和多样性模式中激发爆发的能量差异引起的。

我建议,有意识的大脑的一个特点是,这些路径和能量流中的一些是自身的,就像在视频反馈的情况下来自摄像机的信号。 这导致实现差异的自我参照级联以天文复杂性开花,这就是我们作为意识体验的。 那么,视频反馈可能是最接近我们必须可视化大脑中的有意识处理的样子。

神经科学证据

神经科学证据支持意识依赖于复杂神经能量反馈的建议。

研究人员最近发现了一种准确索引某人意识数量的方法。 他们通过健康,麻醉和严重受伤的人的大脑发射磁脉冲。 然后他们测量了监测大脑如何反应的EEG信号的复杂性。 EEG信号的复杂性预测了人的意识水平。 信号越复杂,人就越有意识。

研究人员将意识水平归因于每个大脑中正在进行的信息处理量。 但是,在这项研究中实际测量的是神经能量流的组织(脑电图测量电能的差异)。 因此,大脑中能量流的复杂性告诉我们一个人的意识水平。

麻醉研究的证据也是相关的。 没有人确切地知道麻醉剂如何消灭意识。 但最近的理论认为,包括异丙酚在内的化合物会干扰大脑在某些大脑区域维持复杂反馈环的能力。 没有这些反馈循环,不同大脑区域之间的功能整合就会崩溃,并且随之而来的是有意识意识的连贯性。

我在本文中引用的这项和其他神经科学工作表明,意识依赖于大脑中能量流动的复杂组织,特别是生物学家Gerald Edelman所谓的“折返”信号。 这些是神经活动的递归反馈回路,将远处的大脑区域结合成一个连贯的功能整体。

用科学术语或任何术语解释意识是一个众所周知的难题。 有些人担心这很难,我们甚至不应该尝试。 但是,如果我们开始认识到大脑实际上做了什么,我建议,虽然不否认这个难题,但任务变得容易一些。

大脑的主要功能是管理我们赖以生存和生存的复杂能量流。 我们可能需要重新审视我们已经知道的东西,而不是在脑中寻找一些未被发现的属性或“魔法酱”来解释我们的心理生活。

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