什么是视觉意识?意识究竟(一),野驴

2008-02-16 11:13:39

标签: 科学 科普 野驴 意识究竟 杂谈 分类: 科普-《新发现》

我看到一个漂亮女孩,长发披肩,面容姣好。这幸运的一看引发了脑中的一场争斗,一个“我”面目狰狞,手持一柄双头钢叉,一边舞动着光秃秃的蝙蝠翅膀,一边不怀好意地对我说:“嘿!哥们!这是个好机会,把看家本事都使出来吧,你看她多可爱!”另一个“我”身披白色睡袍,婴儿般的面孔,笑容安详,两翼覆满了蓬松松的羽毛,头顶上的圆环闪闪发亮,目光恳切,语重心长:“别听他的,我的朋友,尊严很重要,万一被看低了该多没面子,要矜持,瞧两眼就算了。”

类似的情况时常发生,似乎有一个小矮人一直藏身于脑中的某处,时不时地突然出现,发表他的感想、计划、意见。比如正苦苦思索一个棘手难题,在想通的一刹那,他蹦出来说:哈!我明白了!躺在床上,闹钟响过很久,他果断宣布:该起床了!看到一个漂亮女孩,他化身为二,各持主张,争吵不休

如果不是虔诚的宗教徒,暂时又能把过于神秘的有关灵魂的想法放在一边的话,我们是不大会相信脑中真藏着这样一个小矮人的。但不可否认的是,我们很难回避他的存在,不受他的干扰,并恐怕都产生过这样的疑问:他究竟是谁?跟我有什么关系?

对此可以给出一个容易接受的解释,那就是这个所谓的小矮人是“自我”意识的体现,而他在特定时刻所发表的那些感想、计划、意见等等皆是自我意识的内容。做出这样的合乎理性的解释不是很难,但如果想就这个问题再继续深入解释下去的话,困难将越来越大,因为我们开始步入一个古老的,最与人类自身相关的,但迄今为止对其知之甚少,也许有可能根本无法彻底了解的领域——意识

意识研究的方法

关于意识问题,最先涉足的是哲学家。他们站在外部来观察产生意识的系统——大脑,将大脑看作一个黑匣子,直接对黑匣子的运作结果——意识进行这样那样的定义和描述,甚至不认为意识的产生与这个黑匣子有多大关系。到了19世纪,脱胎于哲学的心理学开始尝试着通过实验的方法来解决意识问题,但在遇到不可逾越的障碍后,心理学家们逐渐失去了信心,直至回避这个领域。随后出现的心理学的一个分支——认知心理学将兴趣重新调转回来,认知心理学家们建立了一些模型,对黑匣子的运作机制做出了整体性和概念性的描述。这些模型和描述富有参考价值,但遗憾的是,他们始终站在外面

如果承认这样一个前提:意识有其物质基础,即意识是由大脑神经活动产生的话,那么毫无疑问,只有深入到黑匣子当中,去探求神经活动的内在规律,才有希望最终找出问题的答案。借助日益强大的实验手段,神经科学家们正沿着这个方向前行,虽离目标尚远,但每前进一步,距揭开意识本质的那一天就越近

什么是视觉意识

在两个“我”发生争吵之前,即处于自我意识所引发的矛盾境地之前,我先对这个女孩产生了一个意识,或者说我意识到了这个女孩的存在。由于这意识是因看而来的,所以不妨将其称为视觉意识。比起自我意识,视觉意识要显得更加有迹可寻些,毕竟,我们清楚该意识的前因后果。对此可以这样描述:从那个女孩所反射出的光线进入到我眼中起,又过了特定的一段时间,在一系列的神经活动作用下,该意识产生了。承认了这个前提,神经科学家们就有希望通过可行的实验手段,来弄清楚在这特定的一段时间内究竟发生了什么事

这个前提看似简单,不过要想真正接受,还需打破一些固有的观点和看法。比如在我们思考是如何看到的时候,很可能会这样认为:此时此刻,脑中出现了一幅与外部景象一模一样的内部图画。眼外是蓝天白云,脑内就呈现出一幅蓝天白云;眼外有个漂亮女孩,脑内就有个漂亮女孩的映像

我们从直观感受出发,认为看是一个很简单的过程,在此过程中,大脑要做的只是像按下快门那一刻的胶卷照相机所做的那样,将外部景象成像在底片上就可以了。但事实上,与照相机类似的是双眼的构造,视网膜充当着底片的角色。可这只是看的开始,随后登场的大脑神经网络才是主角,而神经网络并不是简单地将双眼所成的像整合在一起,或做些诸如提高品质之类的附加工作。也就是说,大脑不是如想象中的那样,即时生成着一幅幅的内部图画,“看”这个过程并不像看起来那么简单

脑中存在内部图画的观点不可能成立还因为其会导致一个谬误。我们感到我们看到了一幅景象,而如果大脑所做的只是在内部将外部景象重现出来的话,这种感受又是由谁实现的?另有什么在幕后吗?藏在某处对内部图画做着处理?那是谁?小矮人吗?我们总是不可避免的滑入“自我”意识当中,看上去得到了简单的解释,实际上却将事情变得更加复杂,所以,暂时先把他忘了吧。没有别的什么了,只有一个大脑神经网络,而其要做的就是让我们产生看到的感受,或者说,视觉意识

到目前为止,对于“看”这个过程,我们只了解些零散的片段,还远不能做出详尽、明确的解释,比如我们是如何看到一个在草地上滚动着的红色皮球的。但即便如此,这已经是我们所能找到的探求意识的最好突破口了。其他如听觉意识、痛觉意识等都没有视觉意识所包含的信息量丰富,易于入手研究,而像小矮人自我意识这般不知何所来,不知何所去的,神经科学家们根本就无从下手

从内容的角度出发,意识似乎具有多种形式,比如看、思考、情绪、疼痛、自我意识等等

为了方便起见,我们还可以根据来源不同将意识简单地分为两类,

  1. 一类直接由外部刺激所引发,经过感觉系统处理后产生,可称之为感官意识,包括视觉意识、听觉意识等;
  2. 另一类非直接由外部刺激所引发,其产生可以完全与感觉系统无关,比如思考、情绪、自我意识等

第二类意识的产生可能与外部刺激有关,比如撞见了漂亮女孩,两个“我”开始轮番向我做工作;看到一段文字,随后陷入思考中;听到忧伤的旋律,情绪低沉下来,但这些都要发生在女孩的视觉意识、文字的视觉意识、旋律的听觉意识出现之后。总之,只要是非直接由外部刺激所引发的意识,都归在这一类中

属于第二类的种种意识之间可能存在本质的不同,也可能在形成机制上没有根本的区别,需要在对它们的本质深入理解之后,再进行统一或做出更为细致的划分。而现在,我们的认识实在太有限。以当前的认识水平和实验手段来看,这第二类意识显得过于捉摸不定,所以先将其放在一边,把感官意识定为突破口,视觉意识是主攻方向

接下来的问题是,从光线进入到眼中开始的一系列神经活动中,哪些阶段决定了视觉意识的产生?这个问题好像很奇怪,难道不是由每一个环节决定的吗?显然,如果双眼没有接收到外部景象所反射出的光线,视觉意识是绝对不会出现的,但在接收到光线的情况下,视觉意识却也未必一定会产生

图片中隐藏着一条狗

这有一幅图,如果你以前没见过它的话,会首先意识到上面只是些形状不规则的黑色斑块。然后,在某一特定时刻,你突然发现图中还藏着一条达尔马提亚狗。你一直在看着这幅图片,双眼一直在获取同样的光线,视觉皮层一直在处理同样的视觉信息,但这条狗的视觉意识却并没有像看到躺在家中地板上的小狗时那样立刻出现

对此,心理学上的解释是:视觉知觉具有整体性,即倾向于对视觉对象做出有意义的、整体上的理解。由于这幅图中背景和前景的区分很不明显,因此大脑一开始没有成功地将构成达尔马提亚狗的特征要素整合在一起,形成一完整感知。而随后的某一刻,一个心理过程突然完成了视觉知觉的重组,于是我们辨认出了这条狗

海云青飞 点评:应该说,这个图的实验体现了画面的自动演算性质

现在,把这些陈腔滥调的、语焉不详的解释抛开,我们要深入脑中,找出与这一突然转变对应的神经活动。线索来自于视觉系统中负责类别识别的皮层区域,这些区域是视觉系统的终点站,任务是将视觉对象标识出来,方法是用专有一群细胞的同步兴奋来代表该视觉对象(具体见《当“看见”的时候》一文),在这里就是达尔马提亚狗,但前提是你发现了它。换句话说,意识到这条狗也就意味着在视觉系统类别识别区域中,有一群细胞发生了同步兴奋,如果没有这种同步兴奋,你看到的仍只会是些黑色斑块

因此,无意识与意识过程的第一处关键性区别,就在于这些高级区域是否做出了特定的反应。在此之前的神经活动不是意识产生的决定性因素,视觉系统低级区域一直被动地处理着构成这条狗的全部视觉信息,但直到出现了专门代表它的那群细胞,它才正式出现。这表明“看”不是简单的照相机拍照似的被动过程,而是包含了主动构建的方面,类别识别很可能是主动构建的开始。而且一旦构建成功就再难破坏,所以你现在无论如何也不能把这条狗再看回成黑色斑块了

进入脑中的好处除了能从神经活动着手做出更为接近本质的解释外,还在于可以通过确凿无误的证据来对理论设想清楚地进行验证。坐在屏幕前的人正承受着左右为难的煎熬,因为他左眼看到的是一张脸,右眼看到的是一个房子。通常在这种情况下会发生双眼竞争,左右眼分别获取的视觉信息争夺大脑的处理权,结果是脸的视觉意识与房子的视觉意识交替出现。而恰能说明问题的是,在意识到脸的那一刻,脸部识别区域FFA(fusiform face area)反应强烈,场所、地点识别区域PPA(parahippocampal place area)反应微弱。反之亦然

对于视觉意识,我们首先能确定的是,其是与视觉系统高级皮层区域的特定反应同步出现的

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海云青飞,生命进化规律破解者
宗教已经过时了,死了以后再活,这是要多低的智商才会相信这种鬼话
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海云青飞 主要作品:《直立人归来》 - 《修行是最大的骗局》 - 《悟道进化生物学》 - 《悟道相对论》