意识：修订间差异

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2013年，科学家提出了扰动复杂指数（{{Lang|en|perturbational complexity index}}，PCI），用以表示大脑皮层对{{Le|经颅磁刺激|Transcranial magnetic stimulation}}电生理反应的算法复杂度。研究表明，当人处于清醒、[[快速動眼期|REM睡眠]]或[[闭锁综合征|闭锁状态]]时，其扰动复杂指数要高于处于深度睡眠或[[持續性植物狀態|植物状态]]的时期。<ref>{{Cite journal |last=Casali |first=Adenauer G. |last2=Gosseries |first2=Olivia |last3=Rosanova |first3=Mario |last4=Boly |first4=Mélanie |last5=Sarasso |first5=Simone |last6=Casali |first6=Karina R. |last7=Casarotto |first7=Silvia |last8=Bruno |first8=Marie-Aurélie |last9=Laureys |first9=Steven |last10=Tononi |first10=Giulio |last11=Massimini |first11=Marcello |date=2013-08-14 |title=A Theoretically Based Index of Consciousness Independent of Sensory Processing and Behavior |url=https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.3006294 |journal=Science Translational Medicine |volume=5 |issue=198 |doi=10.1126/scitranslmed.3006294}}</ref>因此，该指数或许可作为意识状态的一种量化标准。
2013年，科学家提出了扰动复杂指数（{{Lang|en|perturbational complexity index}}，PCI），用以表示大脑皮层对{{Le|经颅磁刺激|Transcranial magnetic stimulation}}电生理反应的算法复杂度。研究表明，当人处于清醒、[[快速動眼期|REM睡眠]]或[[闭锁综合征|闭锁状态]]时，其扰动复杂指数要高于处于深度睡眠或[[持續性植物狀態|植物状态]]的时期。<ref>{{Cite journal |last=Casali |first=Adenauer G. |last2=Gosseries |first2=Olivia |last3=Rosanova |first3=Mario |last4=Boly |first4=Mélanie |last5=Sarasso |first5=Simone |last6=Casali |first6=Karina R. |last7=Casarotto |first7=Silvia |last8=Bruno |first8=Marie-Aurélie |last9=Laureys |first9=Steven |last10=Tononi |first10=Giulio |last11=Massimini |first11=Marcello |date=2013-08-14 |title=A Theoretically Based Index of Consciousness Independent of Sensory Processing and Behavior |url=https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.3006294 |journal=Science Translational Medicine |volume=5 |issue=198 |doi=10.1126/scitranslmed.3006294}}</ref>因此，该指数或许可作为意识状态的一种量化标准。

如果假设部份非哺乳动物也具备意识，那么或许可从[[演化|生物演化]]角度探索意识的相关问题。例如，如果假设[[鸟|鸟类]]具有意识（鉴于鸟类广泛的认知能力，许多神经科学家和[[动物行为学|动物行为学家]]都持有这种看法），那么透过对比鸟类和哺乳动物的大脑，或许可以发现意识的神经解剖学基础。鸟类的脑结构与哺乳动物有很大差别，如果它们都具备意识，那么其中很可能存在某些共同之处。巴特勒（{{Lang|en|Butler}}）等人的研究<ref name="Butler2005">{{cite journal |author1=Ann B. Butler |author2=Paul R. Manger |author3=B.I.B Lindahl |author4=Peter Århem |year=2005 |title=Evolution of the neural basis of consciousness: a bird-mammal comparison |journal=BioEssays |volume=27 |issue=9 |pages=923–936 |doi=10.1002/bies.20280 |pmid=16108067}}</ref>指出，应用在哺乳动物的一些主要大脑理论<ref name="Crick1995">{{cite journal |author=Francis Crick and Christof Koch |year=1995 |title=Are we aware of neural activity in primary visual cortex? |journal=Nature |volume=375 |issue=6527 |pages=121–123 |bibcode=1995Natur.375..121C |doi=10.1038/375121a0 |pmid=7753166 |s2cid=4262990}}</ref><ref name="Edelman2000">{{cite book|author=Gerald Edelman and Giulio Tononi|year=2000|title=A Universe of Consciousness: How Matter Becomes Imagination|publisher=Basic Books|isbn=978-0-465-01376-0}}</ref><ref name="Cotterill2001">{{cite journal |author=Rodney M.J. Cotterill |year=2001 |title=Cooperation of the basal ganglia, cerebellum, sensory cerebrum and hippocampus: possible implications for cognition, consciousness, intelligence and creativity |journal=Progress in Neurobiology |volume=64 |issue=1 |pages=1–33 |doi=10.1016/s0301-0082(00)00058-7 |pmid=11250060 |s2cid=206054149}}</ref>似乎也适用于鸟类。哺乳动物大脑中与意识紧密相关的结构也可在鸟类大脑中找到对应物。因此，[[弗朗西斯·克里克|克里克]]和[[克里斯托夫·科赫|科赫]]<ref name="Crick1995" />，爱德曼（{{Lang|en|Edelman}}）和[[朱利奧·托諾尼|托诺尼]]<ref name="Edelman2000" />，以及科特里尔（{{Lang|en|Cotterill}}）<ref name="Cotterill2001" />提出的大脑理论似乎暗示了鸟类意识的存在。爱德曼还区分了他所谓初级意识（人类和非人类动物所共有的意识特征）和高等意识（仅出现在具备语言能力的人类身上）。<ref name="Edelman2000" />不过，前述理论也存在无法与鸟类意识相容的部份。例如，克里克和科赫曾提出哺乳动物中的第5层神经元（{{Lang|en|layer 5 neurons}}）在意识形成中扮演重要角色，但因鸟类大脑的形态差异，其中并不存在类似的结构。与之类似，[[约翰·卡鲁·埃克尔斯|埃克尔斯]]提出的理论也无法应用于鸟类大脑，因为鸟类大脑中并未发现树突状的相似结构。<ref>{{cite journal |author=J.C. Eccles |year=1982 |title=Animal consciousness and human self-consciousness |journal=Experientia |volume=38 |issue=12 |pages=1384–1391 |doi=10.1007/bf01955747 |pmid=7151952 |s2cid=35174442}}</ref><ref>{{cite journal |author=John Eccles |year=1990 |title=A unitary hypothesis of mind-brain interaction in the cerebral cortex |journal=Proceedings of the Royal Society of London B |volume=240 |issue=1299 |pages=433–451 |bibcode=1990RSPSB.240..433E |doi=10.1098/rspb.1990.0047 |pmid=2165613 |s2cid=23188208}}</ref>此外，有关鸟类意识的假说也引发了对[[爬行动物]]大脑理论的研究。鸟类和爬行动物的大脑在结构上存在连续性，这或许意味着意识的系统发生历史比多数神经科学家认为的要更加久远。

[[加利福尼亚大学洛杉矶分校]]的神经科学家{{Le|霍阿金·富斯特|Joaquin Fuster}}主张，人类高级意识的形成与[[前額葉皮質|前额叶皮质]]以及与语言能力相关的[[韦尼克区]]和[[布若卡氏区|布洛卡区]]密切相关。<ref>Joaquin Fuster, ''The Prefrontal Cortex'', Second Edition.</ref>

2016年的一项研究检查了与[[昏迷]]和[[持續性植物狀態|植物状态]]相关的大脑区域，指出[[腦幹|脑干]]前背侧的{{Le|橋腦蓋|Pontine tegmentum}}与两个皮层区域——左腹侧[[岛叶]]和[[前扣带皮层]]的功能连接促成了意识的形成。也就是说，上述三个脑区协作生成意识。<ref>{{Cite journal |last1=Fischer |first1=David B. |last2=Boes |first2=Aaron D. |last3=Demertzi |first3=Athena |last4=Evrard |first4=Henry C. |last5=Laureys |first5=Steven |last6=Edlow |first6=Brian L. |last7=Liu |first7=Hesheng |last8=Saper |first8=Clifford B. |last9=Pascual-Leone |first9=Alvaro |last10=Fox |first10=Michael D. |last11=Geerling |first11=Joel C. |date=2016-12-06 |title=A human brain network derived from coma-causing brainstem lesions |url=https://n.neurology.org/content/87/23/2427 |url-status=live |journal=Neurology |language=en |volume=87 |issue=23 |pages=2427–2434 |doi=10.1212/WNL.0000000000003404 |issn=0028-3878 |pmc=5177681 |pmid=27815400 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220520230717/https://n.neurology.org/content/87/23/2427 |archive-date=2022-05-20 |access-date=2022-05-06}}</ref>


== 注释 ==
== 注释 ==

2023年6月26日 (一) 11:22的版本

英国17世纪帕拉塞尔苏斯主义（英语：Paracelsianism）医师罗伯特·弗拉德（英语：Robert Fludd）对于意识的描绘。

意識的最基本理解或阐释，是个体對其內部和外部存在的感知或认识。[1]儘管哲學家、神学家、语言学家和科學家对意识这一概念進行了數千年的分析、界定、诠释和辯論，但意識的本质仍然令人費解、留有爭議[2]，是“我們生活中最熟悉又却也最神秘的方面”。[3]關於這個話題，也許唯一被廣泛認同的概念是對於它存在的直覺。[4]關於意識究竟需要研究和解釋什麼，人们有不同意见。有時，意識被視為是心智的同義詞，有时又被认为是心智的一個方面。過去，意识被认为是一個人的“內在生活”，一個由內省、个人思想、想像和意志组成的世界。[5]如今，意识的定义往往包括某種體驗、認知、感覺或知覺。它可能是後設認知、自我意識等，並可能隨時間變化。[6][7]意识研究范围、观点与猜想的多样性也令人们怀疑：关于意识，我们是否提出了正确的问题。[8]

有关意识的描述、定义或解释范围包括：简单的清醒状态、透过“内省”探索自我与灵魂、比喻性的“内容流”[a]，或是产生于大脑的一种精神状态、精神事件（英语：Mental event）或精神过程。

跨学科观点

在我看来，意识是思考所必需的：一个人若没有知觉到他在知觉，就不可能有知觉。当我们看到、听到、闻到、尝到、感到、想到或意欲到任何东西时，我们知道我们在这样做。因此，意识总是对我们当下感觉和知觉的意识，而且，正是据此意识，每一个人才对他自己是所谓的自我。
“
”
约翰·洛克《论个人的同一性》[9]

自笛卡尔和约翰·洛克以来，西方哲学一直努力寻求对意识的理解，并希望阐明如何将个人的意识放入更大的世界图景。有关意识的问题至今仍是分析哲学和大陆哲学的核心关注，此为分析哲学发展出了现象学，而大陆哲学则发展出了心灵哲学。

意识是认知科学跨学科研究的重点，相关领域包括心理学、语言学、人类学[10]、神经心理学和神经科学。其中首要的问题是，信息在转化为意识的过程中，生物学和心理学层面上所涉及的过程，即探索意识与神经和心理学之间的关联。

在医学中，人们透过患者的唤醒和响应状态评估其意识。研究发现意识状态为连续体，范围从高度的警觉与理解，至意识混乱（disorientation）、谵妄、失去有意义的交流，直至失去对疼痛刺激的反应能力。[11]对于意识的实践研究关注评估重症、昏迷或麻醉患者的意识存在，并探索治疗意识受损或混乱的方法。[12]意识水平可以透过观察标准行为加以确定，比如使用拉斯哥昏迷指数等评估指标。

定义

多个世纪以来，对于意识这一概念始终存在着不同的定义，缺乏统一的认可。各种定义都展示出看似相关的含义，但不同定义之间亦可能引发争议。举例来说，人们就内在认知和对外部物理世界的感知之间的差异，有意识与无意识的界定，以及非物质的精神实体或精神活动的概念等问题存在不同观点。

有关意识的常用定义包括来自《韦伯第三版词典（英语：Webster's Third New International Dictionary）》（1966年版，卷一，第482页）的：

    • 内在心理或精神的知觉或感知；个体对内在自我的直观感知知识。
    • 关于外部物体、状态或事实的内在知觉。
    • 知觉的关注；兴趣、关注——常与形容词连用（例如：阶级意识）。
  2. 以感知、情绪、意志或思考为特征的状态或活动；心智的广义概念；与物质有本质上的不同的事物。
  3. 个体或集体在某时间段内心理感知、观点、态度、感受的总和——与意识流相比较。
  4. 清醒状态（例如从睡眠、恍惚、发热中恢复过来），心智能力的回复。
  5. 在精神分析中，指代自我可立即获得的心理内容——与前意识、潜意识相比较。

《剑桥词典（英语：Cambridge Advanced Learner's Dictionary）》将意识定义为“理解或意识到某物的状态”。[13]《牛津活词典（英语：Oxford Living Dictionary）》定义意识为“感知到周围环境并作出反应的状态”，“个体对某物的认知或感知”，以及“心智对自身和外部事件认知的事实”。[14]

为了更加准确的定义意识，哲学家也创造了自己的行话。1998年出版的《劳特利奇哲学百科全书（英语：Routledge Encyclopedia of Philosophy）》如此解释意识：

意识—哲学家主要以四种方式使用“意识”：普遍的知识、意向性、内省（以及由此产生的知识）和现象经验……心智中的某个事物只有在进行内省（或准备内省）时才会被“内省意识”察觉。内省常被认为是用作获取个体心灵状态的主要手段。经验或其他精神实体只在可被经验时才称为“现象意识”。一些明确的例子包括：感知经验，例如味觉和视觉感知；身体知觉经验，例如痒和疼痛；想象经验，例如经验自己的行为或感知；思维流，例如以语言或图像进行思考的体验。内省和现象意识似乎是相互独立或无关联的，不过尚有争论。[15]

许多哲学家和科学家对于意识定义中的循环论证或模糊性感到不满。[16]在1989年版《麦米伦心理学词典》（The Macmillan Dictionary of Psychology）中，英国心理学家斯图尔特·萨瑟兰（英语：Stuart Sutherland）对意识的定义更像是表达了对定义本身的怀疑：

意识—对感知、思维和感受的拥有；认知。意识是难以用可理解的术语定义的，只在理解意识的内涵之后才能理解这些用作定义意识的术语。许多人错误地将意识等同于自我意识，也即仅仅把拥有意识等同于对外部世界的认知。意识是迷人却难以捉摸的现象：难以阐明它是什么、它能做什么，以及它的演化缘由。关于意识，人们几乎没有写下过任何值得阅读的东西。[16]

词典中关于意识的定义会对研究者的假说及工作方向造成重要影响：

如果对环境的认知……是意识的标准，那么即使是原生动物也具备意识。而如果对认知的认知才算是意识的体现，那么甚至很难说猩猩或人类婴儿拥有意识。[17]

许多哲学家认为，尽管哲学家们难以为意识作出准确定义，但意识本身是个统一的概念，它可为大部份人所理解。[18]然而也有人指出，从人们对意识定义的分歧中显示出不同人对意识可能有不同的理解，例如意识的主观与客观层面。或者说，意识可能包含了多种不同含义，而这些含义之间并没有简要的共通元素。[19]还有人主张，我们应当将意识的概念从我们对心智的理解中剔除，这种观点被称为意识语义论（consciousness semanticism）。[20]

心灵哲学

大多数意识哲学相关作家都持有某个特定的观点，并根据这个观点组织论证材料。调查显示，当中最常见的方向是选择历史上与其观点最接近的哲学家，例如笛卡尔、洛克、康德等，并跟随这些哲学家的思想调整自身立场。另一种方式是依据基础问题设定哲学立场。

概念的一致性

哲学家与非哲学家对于意识有不同的理解。[21]多数人对意识的存在抱有直观信念[18]，但怀疑论者对这种信念提出了质疑。他们认为此种信念是源于意识概念中内在的不一致性，或者人们对意识的理解实际上是以错觉为基础的。例如，英国哲学家吉尔伯特·赖尔提出，传统上人们基于笛卡尔式的二元论理解意识，但事实上这种二元论错误地区分了心灵与身体，或是错误地区分了心灵与外部世界。他表示，我们谈论的并非是心灵、身体或世界，而是个体及其在世界中的活动。因此，在谈论“意识”的过程中，我们误以为存在一种分别于行为和语言理解的事物，并将这种事物称为意识。[22]

类型

美国哲学家内德·布洛克指出，关于意识的讨论经常混淆两种不同的意识：现象意识（phenomenal consciousness）和取用意识（access consciousness）。[23]据布洛克所言，现象意识是指纯粹的经验，也即以我们借助身体感受到的运动、颜色、声音、感知、情绪、感觉等。从这些外部经验中获得的主观性称为感质。而取用意识则是对上述经验的获得、处理与反应过程，我们从心灵中获取信息，将其用于口头表达、推理、控制自身行为的现象。因此，当人们在感知时，感知得到的信息是取用意识；当人们在内省时，关于思维的信息是取用意识；当人们在回忆时，关于过去的信息是取用意识。大部份哲学家都接受了这一区分，不过也有部份哲学家（例如丹尼尔·德内特）对区分的有效性表示怀疑。[24]澳大利亚哲学家戴维·查尔莫斯认为，取用意识可由对于人体感受机制的科学研究获得进一步理解，但关于现象意识的理解却更加复杂：他称其为意识的困难问题。[25]

也有哲学家不满足于布洛克提出的两类区分，美国哲学家威廉·莱肯（英语：William Lycan）在其作品《意识和经验》中提出至少存在8种意识的明确区分：有机体意识、控制意识、意识对象[b]、状态/事件意识、可报告性、内省意识、主观意识、自我意识），莱肯表示，甚至是这8种意识也为包含部份难以解释的意识形式。[26]

此外，还有对于现象意识和取用意识是否总是共同存在，或它们是否可各自存在的争论。尽管独立于取用意识存在的现象意识更被广泛接受，但也有一些关于独立于现象意识存在的取用意识的猜想。例如在“哲学僵尸”思想实验中，假设存在有外观与行为与正常人没有差别的人，但他们却不具备任何主观性。[c][27]不过，布洛克对上述说明仍保留了部份怀疑态度，他在结论中写道：“我不知道是否真的存在只有取用意识，而没有现象意识的实际案例，但我希望我展示出了这种状况概念上的可能性。”[23]

意识与内容的区分

美国哲学家山姆·哈里斯曾表示，“从你的经验的角度看来，你并非是由原子、细胞和器官组成的身体，你是意识及其不断变化的内容。”[28]从这种观点出发，意识就成为了一种主观、永恒的存在领域，事物（意识的内容）在此之中流动。

翻译家克里斯托弗·崔克（Christopher Tricker）提出，道教典籍《庄子》中鲲鹏的形象可以映射到上述的意识领域。《庄子·逍遥游》中描绘了鲲鹏巨大的身躯横跨数千里，翅膀展开如垂天之云。崔克指出：“鲲鹏展翅遮天，类似地，你的意识之翼也延伸至地平线。他人的意识翅膀也延伸至地平线，你是鲲鹏中的一只，也是众鸟中的一员。”[29]

心身问题

主条目：心身问题
笛卡尔为二元论作出的示意，外界事物由感知器官接受，并在松果体中被转化为心灵之物。

心灵过程（例如意识）和物理过程（例如大脑活动）看似相关，然而人们尚不清楚它们之间的具体运作方式。

最早探讨这个问题的哲学家是笛卡尔，他为此作出的回答被称为笛卡尔式二元论。笛卡尔提出，意识存在于一个非物质领域，他称之为心灵实体，而物质则存在于他所称的广延实体中。[30]他主张这两类实体可在大脑中相互作用，可能是在一个叫做松果體的小型结构中实现的。[31]

尽管笛卡尔为此作出的解释被后世广泛接受，但很少有哲学家对该解释感到信服，他有关松果体的假说尤为受到嘲笑。[32]然而，也没有新的假说能获得笛卡尔式二元论一般广泛的接受度。新提出的假说可粗略地分为两类：第一种维持了笛卡尔关于意识与物质领域的分立，但对这两个领域的相互作用提出了不同说法；另一类假说则转向了一元论，认为只有一种存在，意识与物质只是这种存在的两个不同方面。这两类假说中亦各自包含多种变体，二元论可分为两种主要类型：实体二元论（这种说法认为，构成心灵的实体不同于构成物质的实体）和性质二元论（这种说法认为，虽然世界由物质实体构成，但该实体存在两种分立的性质：物质的性质与心灵的性质）。一元论可分为三种主要类型：物理主义（主张心灵由物质通过特殊的方式生成）、唯心主义（主张只存在思想与经验，而物质只是幻觉）和中立一元论（主张心灵与物质是一种独特事物的两面，而这种独特事物既不同于心灵也不同于物质）。除上述类型外，也有许多难以归类的异类假说。[33]

18世纪，随着牛顿提出了宇宙中普遍适用的定律，有些哲学家开始思考，是否可以使用纯粹的物理定律解释心灵。其中首位具有影响力的推行者是法国启蒙思想家朱利安·奥弗雷·拉·美特利，他为此创作了《人是机器》，用以论证人也如宇宙中其他事物一般，只是物理定律的产物。然而，他为此作出的论证十分晦涩难懂。[34]现代关于意识的理论主要基于心理学和神经科学。由神经科学家杰拉尔德·埃德尔曼[35]、安东尼奥·达马西奥[36]，以及哲学家丹尼尔·德内特[37]等人寄希望于从大脑内部神经事件出发解释意识。部分神经科学家，例如克里斯托夫·科赫[38]已探索了构成意识的神经学基础，但并未尝试构建一个全面统一的理论。与此同时，计算机科学家也在借助人工智能技术，尝试在计算机程序中模拟或嵌入意识。[39]

部分理论物理学家提出，传统物理学在本质上无法对意识整体作出解释，但量子理论或许可以填补这些不足。一些理论家为此提出了量子心灵理论。[40]较为出名的相关理论包括乔治城大学神经心理学者卡尔·H·普里布拉姆（英语：Karl H. Pribram）和美国物理学家戴维·玻姆提出的全腦理論（英语：Holonomic brain theory），以及由美国亚利桑那大学学者史都华·哈默洛夫和英国物理学家罗杰·彭罗斯提出的协调客观还原假说。部分量子心灵理论同时解释了现象意识与取用意识。不过，尚未有量子心灵理论被实验证实。最近于蛋白质中量子纠缠相关的研究[41]或许会证伪哈默洛夫等人提出的协调客观还原假说。截至目前，多数科学家和哲学家认为基于量子理论的意识解释没有说服力。[42]

除意识的困难问题（即如何从物理基础中生成心灵体验[43]）以外，还有一个更加具体的问题，那就是既然事件的发展取决于先前发生的事件，那么我们如何拥有能够控制自身决策的信念。这一话题的争论点在于对自由意识的科学和哲学理解。

他心问题

主条目：他心問題

许多哲学家相信，意识的核心特征是经验，而经验只能从内部（主观的）获知。但如果说经验只能凭借主观获知，而无法体现于外在方面，那么为什么大多数人仍相信他人也具备意识，但其他物体例如树和石头却没有意识呢？[44]上述问题被称为“他心问题”。[45]有人相信可作出与人类相似行为，却不具备意识的“哲学僵尸”是可能存在的，那么对这些人而言，他心问题就显得尤为尖锐。[46]伊利诺伊州立大学哲学家格雷格·利特曼（Greg Littmann）对意识和他心问题有深入研究[47]，而匹斯堡大学哲学教授科林·艾伦（Colin Allen）则将这个问题与人工智能机器人的相关议题相关联。[48]

对于这个问题，最常见的解答是，人们相信他人具有意识，因为他们观察到他人的外貌和行为与自己相似，因此根据外观和行为的相似性，推断他人在其他方面也具有类似的特征，包括意识。[49]然而，这个解释存在一些问题。首先，这种说法违背了最小化原则，因为解释他人的行为并不需要假设他们具有意识。[49]有些哲学家，例如丹尼尔·德内特在一篇标题为《僵尸的不可思议的荒谬性》（The Unimagined Preposterousness of Zombies）研究报告中反对哲学僵尸理论，他声称给出这个推断的人事实上根本不知道自己所要表达的东西。[50]那些认为"哲学僵尸"是不存在的哲学家普遍认为，人们的行为（包括口头表达）可显现出他们的意识，而我们之所以认为他人具有意识，正是基于这些行为的观察。另一个更直接的解释是，人们相信他人具有意识，是因为他人可以描述他们的经验。[51]

科学研究

多个世纪以来，科学界一直回避意识研究话题，因为意识现象的主观性与客观的科学实验方法难以相协调。[52]1975年，美国心理学家乔治·曼德勒（英语：George Mandler）发表了一篇极具影响力的心理学文章，他在文中区分了缓慢、序列化、有限度的意识过程和快速、并行、扩展的无意识过程。[53]1984年科学与宗教论坛（The Science and Religion Forum）年度会议以“从人工智能到人类意识”为主题，呼吁将意识的本质作为研究对象，英国人工智能学者唐纳德·米奇（英语：Donald Michie）是本次会议的主题发言人。自1980年代开始，一些神经科学家和心理学家开始参与到一个新兴的研究领域“意识研究”，并由此产生了许多实验研究。这些研究发表在各类书籍[54]或学术期刊（例如《意识与认知（英语：Consciousness and Cognition）》、《意识研究前沿》（Frontiers in Consciousness Research）、《精神（英语：Psyche (consciousness journal)）》、《意识研究杂志（英语：Journal of Consciousness Studies）》），并有多个团体（例如意识科学研究学会（英语：Association for the Scientific Study of Consciousness）[55]、意识研究学会（英语：Society for Consciousness Studies））定期组织相关会议。

现代医学和心理学常会设计一些心理学实验（例如使用閾下知覺（英语：subliminal stimuli）探究知觉的促发效应），并通过案例研究探索创伤、疾病、药物等对意识的影响。总体而言，对意识的科学研究主要基于两个核心概念。其一将意识内容与来自人类受试者的主观经验报告相对应，其二则是基于神经学者和医学研究者对行为失常患者的观察与研究。上述两种概念的最终目标都是建立一种评估人类或动物意识的方法，并借此探究意识的神经和心理机制。[38]

意识的测量

人们在观察奈克方块时可能会报告所见到的图样在两个不同的3D图像之间变化。

因缺乏普遍认可的操作定义，关于意识的实验研究存在一些困难。在大多数以人类为实验对象的意识实验中，人们的主观报告被视为观察意识内容的手段。[56]例如，当实验参与者持续观察奈克方块时，他们可能会报告自己体验到观察对象在两个3D图像之间的持续变化，尽管实际的刺激源（奈克方块）并未发生变化。[57]意识实验的目标是揭示意识感知（通过参与者的口头报告获取）与大脑活动和行为之间的关系。在某些实验范式，如反应促发（英语：Response priming）中，尽管参与者口头报告没有感知，但他们的行为明显受到刺激的影响。适当的实验设计可以增强促发效应，但同时会减弱对促发的识别（双重分离）。[58]

虽然口头报告通常被认为是最可靠的意识体验来源，但也存在一些问题。[59]首先，如果口头报告被视为一种观察，就像其他科学领域中的实验观察一样，那么口头报告也可能包含错误。然而，很难想象主体为何会对自身经验有错误认知，而且这种错误几乎无法检测。[60]对此，丹尼尔·德内特提出了他者現象學（英语：Heterophenomenology）理论，他认为我们应该将口头报告视为可能正确也可能错误的故事，但这一观点尚未被大多数研究者接受。[61]口头报告的另一问题是，这种方法过于依赖语言，因此在不具备语言能力的个体（例如人类婴儿、动物或大脑受损患者）中难以实践。此外，部分哲学家认为，至少在理论上可能存在口头报告与意识体验的完全分离，即存在一种虽无内在意识，却能详细叙述意识体验的哲学僵尸。[62]

尽管在实践中，口头报告被认为是记录意识的最佳来源，但也存在其他用于意识记录的方法。[63]医学领域中，口头报告、唤醒、大脑活动和目的性移动通常被用于测量意识。在研究对象缺乏口语能力的情况下，通常会使用后三种方法。[64][65]不过，唤醒和目的性移动在意识测量中的有效性存在争议。许多科学研究显示，即使在无意识状态下，人类受试者也可以被诱导出现有目的的行为。[58]此外，关于神经科学中的自由意志的实验研究还显示，受试者执行目的行为的经验有时与实际行为不符，从其大脑记录的电活动模式也不一致。[66]

自我意识是另一种衡量意识的方法，其涉及是否有能力将自己与他人区分开来。美国心理学家戈登·G·盖洛普（英语：Gordon G. Gallup）在1970年代创造了镜子测试法，该方法将动物置于镜子前，观察它们是否能识别出镜中形象为自己，而不是其他动物个体。在经典的实验过程中，实验者会在动物额头涂抹颜色斑点，观察它们是否会尝试触碰或清理该斑点，以此确认动物是否识别出了自己的形象。[67]已经观察到通过镜子测试的动物包括年龄大于18个月的人类、猩猩、宽吻海豚、虎鲸、鸠鸽、喜鹊、大象。[68]

相关神经区

克里斯托夫·科赫绘制的意识底层的神经过程。

大部分科学研究关注主体的意识报告与其大脑活动之间的关系，大脑中处理意识的最小集合[d]被称为意识相关神经区。这些研究期望发现大脑中的某特定区域，或是某种特定激发模式，并将这些区域或模式与意识认知相关联。对大脑活动的物理性质测量需要用到大脑成像技术，例如脑电图（EEG）或功能性磁共振成像（fMRI）。[69]

另一观点认为，意识的形成可能与大脑中的高频神经震荡（gamma波（英语：Gamma wave））相关。这种观点最先于在上世纪80年代由克里斯托夫·冯德·马尔斯堡（Christof von der Malsburg）和沃尔夫·辛格（Wolf Singer）提出，他们认为大脑中的gamma震荡可解决绑定问题（英语：Binding problem），因为该震荡可将大脑不同部分的信息整合为一致的经验。[70]美国神经科学家罗多尔福·利纳斯（英语：Rodolfo Llinás）提出，意识生成于丘脑-大脑皮层经常性共振（英语：Recurrent thalamo-cortical resonance），丘脑用于接受从外部获取的运动与感知信息，特定的丘脑皮层系统（直接与感知处理相关的部分）负责处理意识内容物，而非特定丘脑皮层系统（中央内侧丘脑）负责提供意识语境，两者透过gamma神经震荡交互，由此形成完整的意识体验。[71]

诸多研究表明，大脑中的初级感官区活动并不足以生成意识：即使大脑相关区域，例如初级视觉皮层（V1）显示出对刺激的清晰的电反应，受试者仍可能作出无知觉的报告。[72]意识的形成似乎需要更高级脑区的参与，尤其是前额叶皮质，它涉及一系列高级感知，例如用作决策与抽象思考的管控功能。[73]有潜在证据表明，“自上而下”的神经活动[e]比“自下而上”的神经活动更具意识的可预测性，即“自上而下”的神经活动更可能生成与维持意识。[74]除了前额叶皮质外，还存在其他可能参与高级神经活动的区域：例如，希腊神经科学家尼科斯·洛戈塞蒂斯（英语：Nikos Logothetis）与其同事的研究显示出，当有争议的视觉图像展示于双眼前（即出现双眼竞争时的多稳态知觉），大脑颞叶中对视觉刺激有反应的神经元亦反映出视觉知觉。[75]这表明在视觉感知中，颞叶中的某些区域也扮演了重要角色。此外也有研究和实验显示，在处理周边视野时[f]，视觉脑区自上而下的反馈可能更弱或几乎不存在。[76]但尽管如此，人类依旧可以透过自下而上的初级视觉皮层活动感知到周边视野。[76][77]此外，即使是初级视觉皮层自下而上传导的中心视野信号，也可能会被高级脑区否决：如果视觉感知结果与脑内对外部世界的视觉模型不符，那么自上而下的反馈机制可能会否决这些来自视觉系统的信号，从而导致这些视觉信息不为意识所察觉。[76][77]

脑内原始的电反应与意识没有相关性，但神经反应调节或许和现象意识相关，它与视觉刺激的一个重要方面——刺激强度存在关联，包括视觉感知到的亮度、对比度等。丹科·尼科利奇（Danko Nikolić)带领的研究团队发现，个体对亮度变化的感知与神经放电率调节和神经协同相关。[78]一项功能磁共振成像研究显示，上述发现仅限于初级视觉区域。[79]也就是说，初级视觉区域中神经放电率及放电同步性变化可能对应了感质（至少是某些特定类型的感质）的神经模式。

2013年，科学家提出了扰动复杂指数（perturbational complexity index，PCI），用以表示大脑皮层对经颅磁刺激（英语：Transcranial magnetic stimulation）电生理反应的算法复杂度。研究表明，当人处于清醒、REM睡眠或闭锁状态时，其扰动复杂指数要高于处于深度睡眠或植物状态的时期。[80]因此，该指数或许可作为意识状态的一种量化标准。

如果假设部份非哺乳动物也具备意识，那么或许可从生物演化角度探索意识的相关问题。例如，如果假设鸟类具有意识（鉴于鸟类广泛的认知能力，许多神经科学家和动物行为学家都持有这种看法），那么透过对比鸟类和哺乳动物的大脑，或许可以发现意识的神经解剖学基础。鸟类的脑结构与哺乳动物有很大差别，如果它们都具备意识，那么其中很可能存在某些共同之处。巴特勒（Butler）等人的研究[81]指出，应用在哺乳动物的一些主要大脑理论[82][83][84]似乎也适用于鸟类。哺乳动物大脑中与意识紧密相关的结构也可在鸟类大脑中找到对应物。因此，克里克和科赫[82]，爱德曼（Edelman）和托诺尼[83]，以及科特里尔（Cotterill）[84]提出的大脑理论似乎暗示了鸟类意识的存在。爱德曼还区分了他所谓初级意识（人类和非人类动物所共有的意识特征）和高等意识（仅出现在具备语言能力的人类身上）。[83]不过，前述理论也存在无法与鸟类意识相容的部份。例如，克里克和科赫曾提出哺乳动物中的第5层神经元（layer 5 neurons）在意识形成中扮演重要角色，但因鸟类大脑的形态差异，其中并不存在类似的结构。与之类似，埃克尔斯提出的理论也无法应用于鸟类大脑，因为鸟类大脑中并未发现树突状的相似结构。[85][86]此外，有关鸟类意识的假说也引发了对爬行动物大脑理论的研究。鸟类和爬行动物的大脑在结构上存在连续性，这或许意味着意识的系统发生历史比多数神经科学家认为的要更加久远。

加利福尼亚大学洛杉矶分校的神经科学家霍阿金·富斯特（英语：Joaquin Fuster）主张，人类高级意识的形成与前额叶皮质以及与语言能力相关的韦尼克区和布洛卡区密切相关。[87]

2016年的一项研究检查了与昏迷和植物状态相关的大脑区域，指出脑干前背侧的橋腦蓋（英语：Pontine tegmentum）与两个皮层区域——左腹侧岛叶和前扣带皮层的功能连接促成了意识的形成。也就是说，上述三个脑区协作生成意识。[88]

注释

  1. ^ 这里指意识并非是固定或静态的状态，而是类似水流，不断变化、更新流动的过程。这些“流动”的内容包括我们的思想、知觉、感知、记忆等心灵体验。
  2. ^ 对某个特定对象、情况或状态的意识，例如“我意识到我在阅读一本书”。
  3. ^ 这种“哲学僵尸”只具备取用意识（能够接受外部刺激，例如接受到钉子刺入皮肤的神经讯号，并表现出疼痛的模样），但没有现象意识（他的内心并没有疼痛的意识）。
  4. ^ 即作为意识产生的必要脑神经区域。
  5. ^ 从前额叶皮质传向感知区的活动。
  6. ^ 周边视野是指除了中心视野外的视野区域，中心视野是用眼睛注视时位于视野中心，最清晰、详细的部份。

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