摘要：随着意识科学研究领域的成熟，研究议程已从最初对意识神经相关物的关注，扩展到发展和检验意识理论。已经提出了几种理论，每一种都旨在阐明意识与大脑功能之间的关系。然而，目前关于这些理论是否研究的是同一现象，仍存在一场持续且激烈的争论。尽管研究工作不断推进，但似乎该领

Unpacking the complexities of consciousness: Theories and reflections

意识复杂性的剖析：理论与反思

摘要

随着意识科学研究领域的成熟，研究议程已从最初对意识神经相关物的关注，扩展到发展和检验意识理论。已经提出了几种理论，每一种都旨在阐明意识与大脑功能之间的关系。然而，目前关于这些理论是否研究的是同一现象，仍存在一场持续且激烈的争论。尽管研究工作不断推进，但似乎该领域至今未能围绕单一理论达成共识，反而呈现出显著的分化态势。

为了推动这一讨论，2022 年，在意识科学研究协会（ASSC）的年度会议上，五种突出的意识理论的支持者——全球神经工作空间理论（GNWT）、高阶理论（HOT）、整合信息理论（IIT）、再入加工理论（RPT）和预测加工理论（PP）——参与了一场公开辩论。他们被邀请阐明各自理论的解释对象，阐述支撑相应解释的核心机制，并概述其基本前提。随后的公开讨论深入探讨了这些理论的可检验性、可能驳斥它们的潜在证据，以及共识与分歧的领域。最重要的是，这场辩论表明，在现阶段，这些理论之间存在更多的争议而非共识，尤其是在关于意识是什么、如何识别意识状态以及任何意识理论需要满足哪些要求等最基本问题上。解决这些核心问题对于推动该领域朝着更深入的理解和对竞争理论的比较至关重要。

关键词：意识理论 全球神经工作空间理论 整合信息理论 再入加工理论 高阶理论 预测加工理论

1. 引言

近年来，随着意识研究领域的成熟，研究计划正逐渐从最初的寻找意识的神经相关物（Crick 和 Koch，2003）以及积累经验观察，转向发展意识理论（ToCs）。这些意识理论的共同研究计划是提供对意识体验的物理和心理机制的明确解释（例如，Doerig 等人，2020；Kuhn，2024；Sattin 等人，2021；Seth 和 Bayne，2022；Storm 等人，2024；Yaron 等人，2022）。也就是说，这些理论都在努力解释支撑有意识的体验现象的机制：其中许多理论相应地关注那些伴随有意识体验的过程与那些没有意识体验的过程之间的区别，而有些理论也探讨了两种有意识体验之间的区别，尽管到目前为止，这一问题尚未得到充分研究（Seth 和 Bayne，2022）。然而，尽管在经验和理论上取得了显著进展，但目前仍未找到通往统一理论的明确路径（Lepauvre 和 Melloni，2021；Seth，2018；Seth 和 Bayne，2022）。

这种未能建立统一理论的局面可能源于至少两个原因。首先，理论的解释对象（即它们旨在解释的现象）可能不同（Sattin 等人，2021；Signorelli 等人，2021）。如果是这样，那么寻求统一理论很可能会失败，而更富有希望的策略是首先界定不同的解释对象，并为这些理论建立边界条件，作为迈向更具整合性理论的第一步（Evers 等人，2024）。其次，围绕这些理论的经验研究中所使用的方法和测量手段已被证明存在差异，这可能导致文献中出现确认偏差。事实上，最近的一项研究表明，对意识理论的支持可以从实验的方法选择中预测出来，而与实验结果无关（Yaron 等人，2022；参见 Promet 和 Bachkann，2022）。

为了应对这种碎片化的局面，意识科学研究协会（ASSC）于 2022 年举办了“意识大辩论”，邀请了四种理论的支持者：Stanislas Dehaene 介绍了全球神经工作空间理论（GNWT；Dehaene 和 Naccache，2001；Mashour 等人，2020），Melanie Boly 介绍了整合信息理论（IIT；Albantakis 等人，2023；Tononi，2008），Stephen Fleming 介绍了高阶理论（HOTs；Brown 等人，2019；Lau 和 Rosenthal，2011），Victor Lamme 介绍了再入加工理论（RPT；Lamme，2006；Lamme 和 Roelfsema，2000）。Anil Seth 本计划介绍预测加工理论（PPT；Hohwy 和 Seth，2020；Seth，2021），但由于无法出席，他的贡献是事后提供的。因此，本文仅基于 2022 年的辩论，仅涉及被邀请参加辩论的五种理论。这些理论仅涵盖了该领域的部分理论景观，还包括其他理论（综述见 Doerig 等人，2020；Kuhn，2024；Sattin 等人，2021；Seth 和 Bayne，2022；Storm 等人，2024）。例如，这里讨论的所有理论主要都是皮层中心的，因为它们主要依赖于皮层机制（有些还依赖于皮层下丘脑环路），与其他关注皮层下基础的理论不同（例如，Merker，2007；Ward，2011；参见 Solms，2019）。因此，我们不认为它们完全代表了理论和观点的广度，并欢迎未来在其他突出理论之间进行类似的辩论。

辩论的目的是向学术界更新每种理论，识别可能为统一理论铺平道路的共同点，并突出概念差异以指导经验检验。每位支持者被要求定义其理论的解释对象、其核心机制和基本前提，并提出如果得到证实可能会改变他们对理论立场的结果。

2. 辩论理论的介绍

2.1 全球神经工作空间理论 / 斯坦尼斯拉斯·德阿纳

全球神经工作空间理论（GNWT）早在 25 年前提出（Dehaene 等人，1998），认为我们所说的意识是一种计算属性，是某种类型信息处理的特征（Dehaene 和 Naccache，2001）。将该理论与当前人工智能（AI）和机器学习（ML）的发展联系起来，理论认为，原则上，支持意识处理的架构可以实现在机器中。然而，意识是一个多义词。为了澄清情况，我们与 Sid Kouider 和 Hakwan Lau 一起区分了三种不同类型的计算，其中后两种代表意识的两个不同维度（Dehaene 等人，2017）：C0 是许多现有算法的特征，指的是无意识的计算（即可以在没有意识的情况下执行的信息处理操作）。C1 代表意识进入的水平，其中工作空间全局广播并放大一条特定信息，类似于一个路由系统。C2 指的是一个系统能够自我表征的能力。一个既有自我表征又有意识进入的系统将拥有自我知识：它知道自己知道什么，也知道自己不知道什么。

全球神经工作空间理论的范围是什么？该理论旨在解释两件不同的事情：一是意识处理（即哪些过程需要或不需要意识），二是意识现象学（即参与者在某一时刻的体验）。在过去 25 年中，我们对意识与无意识处理的理解有了显著扩展。许多实验揭示了无意识处理的广泛性，因此很多事情可以在没有意识的情况下完成（Kouider 和 Dehaene，2007；Mudrik 和 Deouell，2022；Weiskrantz，1997）。然而，我们也了解到，当一条信息变得有意识时，会发生一些特殊的事情。根据 GNWT，这种“特殊的事情”是一种非线性点火，导致信息的全局可用性。存在一个神经元系统，能够选择一条信息，将其放大并广播到大脑的各个部分以及各个模块。这种广播使得信息能够在其他无意识处理路径之间共享，从而实现信息的灵活重组和路由，包括将其发送到用于口头报告的电路。因此，可报告性只是信息在工作空间中可用的一个标志。全局可用性是有意识和无意识过程之间的关键区别。

根据 GNWT，即使是详细的视觉内容，比如一个精细的视觉 Vernier 模式，如果它处于注意力的焦点内，也应

来源：人工智能学家