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意识是科学上至今还未解决的超级秘密之一。什么是意识？意识是怎样产生的？意识有什么益处？只有人才有意识吗？为什么我们有那么多的动作并不需要意识参与其中？回答这些问题，将使我们对人之所以为人有全新的认识。

本书是作者与克里克对上述这些问题长期合作研究的结果。本书探讨了动物和人主观心智的生物学基础，探讨并提出了一种意识研究的框架——用实验方法找出表达意识的神经相关物。全书以视知觉研究为切入点，结合注意、记忆、自动行为、失认症和“裂脑人”等病理现象的研究，总结了意识研究的科学基础，概括指出了我们知识的不足之处和今后研究的方向。本书反映了继克里克《惊人的假说》之后，他们合作研究的新进展。本书的语言风格亦以洗练生动见长。

弗朗西斯·克里克序

中文版序

前言

缩写词对照表

第1章 意识研究导论

第2章 神经元——知觉的原子

第3章 看之初

第4章 初级视皮层是典型的新皮层区域

第5章 什么是意识的神经关物

第6章 意识的神经相关物不在初级视皮层

第7章 大脑皮层的构筑

第8章 初级视皮层以上的脑区

第9章 注意和意识

第10章 注意的神经基础

第11章 记忆和意识

第12章 你能无意识地做些什么：体内的僵尸

第13章 失认症、肓视、阗痫和梦游：僵尸的临床证据

第14章 有关意识功能的几点猜测

第15章 时间与意识

第16章 游移不定：追寻意识的踪迹

第17章 分裂大脑，分裂意识

第18章 关于思想和无意识微型人的进一步思考

第19章 一个有关意识的理论框架

第20章 访谈录

术语表

参考文献

索引

译后记

克里斯托夫·科赫（Christof Koch）

美国加州理工学院认知和行为生物学教授，从事计算生物物理以及视知觉、注意和意识的神经基础研究。他是DNA双螺旋结构发现者之一和1962年诺贝尔生理学或医学奖得主弗朗西斯·克里克（F.Crick）的主要合作者，共同开拓了对意识的科学研究。

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（示意图上主要是从丘脑部分发散开去）

rem就是快眼动期。

“有意识状态的特性”( (quality of being conscious)或“意识本身”( consciousness ）

大脑新皮质单元（NeoCortical Columns ，简称NCC） ，充满了各种神经元行为。

意识是幻想出来的

哲学上，另一种观点是根本否认存在这样的心身问题。这种源自行为主义传统的观点与一般直觉相反，塔夫茨大学（ Tufts University的哲学家丹尼特是最活跃的代表人物。他在《意识的解释》（ Consciousness Explained）-书中提出，人们所想象的意识，不过是感觉和运动输出结合在一起形成的某种精巧错觉，且由于社会一直在影响着个人，而每个人本身也一直在学习，这些过程更让人觉得似乎真的有“意识”这个东西。他承认人们都自认为是有意识的，而且为什么人会长期存在这种错觉也有待解释，但对主观体验特性中难以琢磨的部分，他却否认它们的内在真实性。他认为对意识的常规思考方式是极其错误的。丹尼特想要解释意识的第三人称观点（ third-person account），却拒不承认意识的第一人称观点（ first-personaccount），然而正是由于后者才使意识无法还原。

意识需要全新的定律

为了揭开意识之谜，有人认为需要新的科学定律，而不仅仅在有关脑的事实和原理方面添砖加瓦。牛津大学的彭罗斯在其杰作《皇帝新脑》“（ The Emperors New Mind）中提出，现今的物理学不能解释数学家一一更广泛地可推及全人类的直觉能力。彭罗斯相信有某种尚未发现的量子引力理论，它可以解释人的意识如何能执行数字（图灵）计算机所不能实现的过程。彭罗斯和亚利桑那大学图森分校的麻醉学家哈梅罗夫（ Stuart Hameroff共同提出一种假设，认为遍布细胞内的微管一即可自装配的细胞骨架蛋白，能够协调一大群神经元的相干量子态（ coherent quantum state）。

可以想见，快速眼动的另一大缺陷是使图像模糊。如果用低速快门拍摄一辆飞驰而过的汽车，就会出现类似的情况。在眼球跳动的那30~70毫秒内，视野本应该很模糊，但事实上它却非常清楚这是怎么回事呢？

眼动时视觉还能保持清晣稳定，这是许多过程综合控制的结果，其中包括眼球跳动的過制（ saccadic suppression）。这一机制在眼动时对视觉进行干涉，照镜子就能体验眼球跳动的遏制。首先注视你的左眼，然后注视你的右眼，如此轮流交替，你永远不会看到自己眼睛的运动一这并不是因为眼睛运动得太快你能清楚地看到别人的眼球跳动。在眼球转动的瞬间，一些视觉功能被关闭了。这样你才不会感到模糊，也不会觉得外部世界每秒都抖动几次。

那为什么在平时，视党中并没出现恼人的“空白片段”呢？定存在某种巧妙的跨眼球跳动整合（ trans-saccadic integration）机制，在这些时段里插入某种“虚构情景”，把眼球跳动前后的图像综合起来。但是这种整合的机制，还有它在脑中的位置，现在还不清楚。

书籍介绍

意识是科学上至今还未解决的超级秘密之一。什么是意识？意识是怎样产生的？意识有什么益处？只有人才有意识吗？为什么我们有那么多的动作并不需要意识参与其中？回答这些问题，将使我们对人之所以为人有全新的认识。

本书是作者与克里克对上述这些问题长期合作研究的结果。本书探讨了动物和人主观心智的生物学基础，探讨并提出了一种意识研究的框架——用实验方法找出表达意识的神经相关物。全书以视知觉研究为切入点，结合注意、记忆、自动行为、失认症和“裂脑人”等病理现象的研究，总结了意识研究的科学基础，概括指出了我们知识的不足之处和今后研究的方向。本书反映了继克里克《惊人的假说》之后，他们合作研究的新进展。本书的语言风格亦以洗练生动见长。

• 作者： NARUMI 发布时间：2014-05-02 10:55:25

  七年前我为什么写个这个短评——对了，对感情的阈值高了，自然会异于同龄人呗

• 作者： 图画爸爸 发布时间：2015-06-29 20:39:15

  “我们的意识只是冰山一角”

• 作者： 亲爱的猥琐猪 发布时间：2016-06-06 22:02:06

  较早的研究了，但地位不轻。作者说过自己是还原论者，不，我感觉大多数学者或多或少都有还原论倾向，不然完全的未知就无法找到切入点。而对意识还原的结果是在若干年后的今天以及可想而知的未来，人脑运作方式与人工神经网络模型的运作方式在表面上逐渐融合。这样的融合是否就是真理，尚无定论。稍有错漏，NCC就是下一个玄学……

• 作者： kevinou 发布时间：2013-05-02 15:11:04

  这本书探讨意识的神经相关物NCC，寻找意识在何处产生，有很多有趣的实验。可以先看书后的附图和术语表，再读正文，会更易理解些。

• 作者： ω 发布时间：2016-07-12 10:19:07

  “前额叶受损的患者通常不抱怨他们在意识方面有什么问题...人们往往注意不到自己的严重缺陷，这很不幸，因为它说明人类心智的内省能力十分有限。”

• 国内搞科普就是赔本赚吆喝。翻译基本凭良心。

  作者：Filestorm 发布时间：2012-09-03 12:17:43

  国内搞科普就是赔本赚吆喝。翻译基本凭良心。

  这个翻译前前后后搞了快两年。本来想再搞得精炼些，但出版社已经不给时间了，有些语句可能还是不够洗练。

  不过至少在准确性上，我们还是很有信心的。希望大家读得开心。

• 翻译进行时

  作者：增强视觉 发布时间：2010-09-16 23:15:35

  我的一个朋友正在翻译此书。有兴趣的可以到

  http://www.cvchina.info/2010/08/29/the-quest-for-consciousness-1%EF%BC%9Ainterview/

  先来看看。

  下面贴一段末章的译文。

  第二十章

  采访 Koch 教授

  “请你告诉我这是什么意思好吗？”爱丽丝说。

  矮胖子看上去很高兴：”你这会儿说起话来，总算像个讲道理的孩子了。我说’莫可名状’，意思是这个话题我们已经谈得够久了，还是说说你接下来打算干什么吧。反正你也不会一直停留在这一个话题上。”

  –摘自路易斯.卡罗的《爱丽丝镜中奇遇记》

  这一切，对世间万物意味着什么？思考”意识”这一概念自然而然就会引出一系列问题：意义，动物实验，自由意志，以及机器觉知的可能性等等。在最后一章中，我打算以问答的形式，回答一部分问题。这种假想的访谈形式对思考很有帮助。

  主持人：首先我想请问，在着手解决意识这个问题时，您的整体策略是什么？

  Koch 教授：首先，我坚信意识是一种我们需要加以解释的客观现象。第一人称视角、感受、主观体验特性、觉知、感知觉体验(phenomenal experience)–无论你怎么称呼他们，这些真实存在的现象是从某些特别的脑活动中产生出来的。从太平洋上日落的深红色，玫瑰的香味，到看到狗被虐待时心中涌出的震怒，在电视上看到挑战者号航天飞机爆炸时的记忆等等–这一切，构成了有意识生活的方方面面。如果科学无法解释为什么某些物理系统能够产生这种主观状态，那么我们对宇宙的理解就不能说是全面的。

  其次，我认为在现今阶段，我们应该暂时回避”为什么意识会让我们有诸如”看”、”听”、或者”感受自我”等体验？”。对于这个复杂问题，哲学家们已经争论不休了。而我们，则应该把精力集中在寻找意识的分子和神经相关物(NCC)。我所关注的具体问题是 我们至少需要哪些神经机制，才能足以产生某个特定的意识知觉？供脑科学家们使用的工具已经非常强大了：操纵哺乳动物的基因组，在猴脑中同时记录上百个神经元，以及对活人的脑进行成像……寻找意识的神经相关物，是一个有迹可循，定义清晰的问题，并且已经可以通过学科间的交叉合作对其进行研究了。

  主持人：您的意思是，发现了NCC就能解开意识之谜？

  Koch 教授：当然不是！最终我们要回答的问题是：为什么某种类型的复杂生物个体会产生主观体验？在何种环境下才能产生主观体验？为什么体验会以这种形式存在？–我们要对这些问题给出原理性的解释。两千年来，人们作了种种尝试企图揭开这个谜团。这个问题真的很难。

  回想当年DNA双螺旋结构的发现，对我们了解分子复制的机制起了多么巨大的作用。两条由弱氢键连接的糖、磷酸、氨基酸长链–这个结构在暗示着某种机制。遗传信息就是这样表达，复制，并传到下一代的。DNA分子结构把我们对遗传学的理解提升到了一个全新的高度，这是我们之前几代化学家和生物学家想都不敢想的。类似地，如果有朝一日，我们能够找到产生某个特定知觉的神经组织的具体位置，辨明它们的输入和输出，了解它们的发放模式，并知道它们从出生到成年的发育过程，如此等等，这很可能会像DNA之于遗传学一样，为研究完整的意识理论带来飞跃。

  主持人：您这么想，会不会太乐观？

  Koch 教授：也许吧。但除了先确定NCC之外，目前还没有其他途径有望解决意识的问题。在最近两百年以前，逻辑推理(logical argumentation) 和内省(introspection) 是两种最常用的研究手段。但事实证明，这两种手段都不足以揭开意识之谜。你没法光靠思考就能解释意识。脑太复杂，受太多随机事件和进化过程中偶然因素的影响。这类空想的研究手段，很难揭示问题本质。你需要转而去寻找事实。脑具体是怎么由神经元搭建起来的？同步发放现象对形成意识是否起了关键作用？在皮层和丘脑中错综复杂的反馈通路有多重要？构成NCC是否需要某种特别的神经元细胞？

  主持人：那么，在您对意识的科学探索中，哲学家扮演了什么样的角色呢？

  Koch 教授：从历史上说，无论是宇宙的起源和发展，生命的起源，还是意识的本质，先天与后天的重要性等许多有关自然界的问题，哲学家们很少能给出明确的答案。在注重礼仪的学术圈，一般不会提及这个话题。但是，哲学家们会站在科学家一般不会考虑的角度，提出各种概念性的问题。比如，意识的困难问题与简单问题，感知觉意识(phenomenal consciousness)与功能意识(access consciousness)，又如意识的内容与意识本身，意识的单一性（unity），产生意识的因果条件，如此等等，这些问题都是非常值得科学家多加思考的。故而，我会听取哲学家提出的问题，但不会被他们的解答所左右。对哲学家提出的”僵尸”(zombie) 这一概念，我就是如此处理的。

  主持人：僵尸？你是说被邪灵附身，伸着双臂走动的尸体？

  Koch 教授：不。我是说像你我一样的人，但是他们自身没有一丁点意识。David Chalmers 和其他哲学家们借用了这种没有灵魂的虚构生物来说明我们并不能从宇宙的物理定律中推出意识。就算我们懂得了物理学、生物学、心理学，我们还是无法理解为什么宇宙中会存在”体验”这个事物，或者体验究竟是如何生成的。要理解这些问题，我们还需要别的一些东西。

  哲学家们所提出的虚构的”僵尸”概念对我并没有很大帮助。Francis和我对原概念略作限定，用这个通俗易懂的名词，来指一组快速而模式化的感觉-运动行为，但这些行为本身并不能产生有意识的感觉。运动控制就是最好的例子。当你想在一条跑道上跑步，你跑就是了（”just do it” [1]）。你的本体(proprioceptive) 感受器，神经元，以及骨骼肌系统会负责好其余的工作，于是你就跑起来了。然而若是想对这个问题进行内省，你脑中可能只是一片空白。意识无法触及这类看似简单的行为背后一连串极复杂的计算和动作。

  主持人：那么可不可以说僵尸行为只不过是一些更复杂的反射？

  Koch 教授：是的，你可以把它当作是在皮层上的反射。要想拿一杯水，你需要伸开手臂，自动张开手，并握住杯子。这个动作就包含从视觉输入到控制胳膊和手的僵尸动作。日常生活中，你每天都要做上千个这样的动作。当然，你能够”看见”杯子，但这类有意识的知觉是通过另外一套系统的神经活动才实现的。

  主持人：你的意思是，在有意识的正常人身体里也同时存在下意识的僵尸系统？

  Koch 教授：完全正确！在人们日常行为中，僵尸行为的比例大得令人吃惊：无论是（以自动挡）开车上班，移动双眼，刷牙，系鞋带，还是在大厅里和同事打招呼，或者收拾家务，这些活动都是自动完成的。另外一些经过充分训练的活动，诸如攀岩、跳舞、武术、或者网球，这些活动都要在无意识不刻意思考的情况下，才能有最佳的表现。如果在某一步运动上考虑太多，反倒会影响这个流畅的执行过程。

  主持人：那要意识有什么用呢？我可不可以就是一具僵尸？

  Koch 教授：从逻辑上说，没问题。但你若是真的选择作一具僵尸，那种完全没有感觉的生活也许会很无聊（当然，作为僵尸，你自然也不会产生无聊的”感觉”）。不过，在这个星球上的生物，还是选择了有意识进化的那条路。

  某些非常简单的生物也许除了一系列僵尸体之外，就没有别的什么了。所以说，也许蜗牛或者蛔虫之类的生物就不会有任何感受。

  但如果对于有着无数输入感受器和输出效应器的生物体–比如哺乳动物，为每种可能的输入输出组合建立一套僵尸系统，这代价就太高了。装在颅腔内恐怕也会太占地方。生物在进化过程中选择了另外一条路：以处理意外状况和对将来做计划为主要任务，进化出一套强大而灵活的系统。NCC采用了一种简洁的方式，选择性地表达环境中你所关注的那部分信息。这些信息会通过某种即时记忆，传达到脑内的决策单元。

  用计算机的术语来说，”觉知”(awareness) 的当前状态对应着CPU的缓存。当意识流从视觉知觉转移到记忆，或者话语，缓存的内容也随之发生着变化。

  主持人：我明白了。意识的功能，是在缺乏自动机制的时候，对一些特殊情况进行处理。这么说确实有些道理。但是为什么这一切要与主观体验密切相连？

  Koch 教授：哈，问题就出在这儿了！这个问题，现在还没有一个确切的回答。或者具体点说，现在的各种回答还存在各种问题，没有哪个理论听起来很可靠，或者被广为接受。Francis和我认为，”意义”(meaning) 在意识中起到了重要的作用。

  主持人：就像用在词义中的”意义”的意思么？

  Koch 教授：不，不是语言学上的”意义”。我看到，听到，或感受到的外界物体，并非是一个毫无意义的符号，而是还可引起许多联想。就拿这个这个漂亮的瓷杯来说吧，淡青色的花纹让我想到我小时候的事；我还知道我可以用这个杯子泡茶；而且如果这杯子摔到地上它一定会碎。这些联想并不一定要是外显的。它们是在我一生中，通过无数与外在世界的感觉-运动相互作用，而慢慢积累起来的。这种难以言表的意义就相当于这个瓷杯的神经元与对应其他概念和记忆的神经元之间全部突触相互作用的总和。这些大量的信息通过与杯子知觉相关的主观体验特性，以一种非常简洁的形式表现出来。这就是你体验到的东西。

  暂且先不谈”意义”。数百年来，对于意识的探讨一直充斥着各种无凭无据的猜想，我们的理论框架的重要之处在于，根据这一框架可以对意识做具体的测试。僵尸体只在当时当地起作用，所以它并不需要短时记忆。但如果你看到有人向你伸手，于是你也伸过手去同他握手。这时，因为从看到对方的手，到伸出自己手，存在一个时间差，僵尸就无法处理了–它并非是为了处理这种事情而进化出来的。我们需要一个虽然慢一点，但功能更强的意识系统来取代它。

  我们可以通过一个简单的实验，区分意识与僵尸在动物、婴儿、以及因病失去交流能力的患者身上的区别。我们强令受试个体延迟几秒钟后做出某种选择–比如令他（它）抑制某种本能行为。如果该生物不需要大量的训练，就可以把这件事做好，那么他（它）一定使用了某个规划的模块–至少对人类而言，这个模块与意识的关系非常紧密。如果用某种方法破坏了产生这种动作的NCC（或者使之暂时性失灵），那么就不再能作出延缓反应。

  主持人：这个测试听起来不怎么严格啊。

  Koch 教授：现在要给一个明确的定义还为时尚早。请回想一下二十世纪五十年代的情形，要是分子生物学家们在那时对基因的确切定义顾虑重重，他们又能有多少新发现呢？即便到今天，要想说清楚基因是什么，都还不是件容易事。你可以把我的方案比作为某种图灵测试，只不过图灵测试是针对智能，而这里是针对意识。这个测试能很好地应用到梦游的人，猴子，老鼠，以及蝇类上。这才是这个测试的意义所在。

  主持人：等一下，你是想说昆虫也可能有意识么？

  Koch 教授：很多学者认为，意识需要语言，还需要对”自我”的表达，因为有了”自我”，才能够进行内省。毫无疑问，人类可以自己思考自己。然而，这种能力只不过是某种早已存在的更为基本的生物现象的一种最新的表达形式。

  意识可以和非常基本的感受有关。比如你看到紫色，或者感到疼痛。这些感觉难道需要语言，或者高度进化的”自我感”么？即便是患有重度自闭症的儿童，或者严重的自我妄想症(self delusion) 和人格解体症[2]的患者，他们仍然具有基本的知觉意识，也就是能看、听、和嗅。

  我所研究的这类知觉意识，比语言更早诞生。于是自然会有人问，意识可以追溯到生物进化史的什么位置？Ur-NCC是在什么时候出现的？根据不同哺乳动物在进化史上的同源关系，以及人，猴子，狗，猫脑结构的相似性，我认为，他（它）们都能够对他们看到、听到、闻到的东西有所觉知。

  主持人：那老鼠呢？它们可是生物学和医学实验室里最常用的哺乳动物。

  Koch 教授：操纵老鼠的基因组，无论是添加新的基因还是剔除原有的，都比较简单。分子神经生物学家可以用延迟测试来实际区分僵尸与意识。就研究NCC的基础而言，这是一种非常有用的模型。我的实验室和其他一些人正在研究用经典的巴甫洛夫条件反射，以老鼠为模型来研究注意和觉知。

  主持人：等等。为什么你刚才说”觉知”(awareness)，而不是”意识”(consciousness) 呢？这两个概念有什么不同？

  Koch 教授：没什么不同，这其实只不过是社会上的一种习惯。一提到”意识”这两个字，某些同行就会异常反感。所以在写科研项目申请或者提交学术论文的时候，改用”觉知”更容易瞒天过海。

  回到刚才关于动物意识的话题，为什么我们的研究，最多就到老鼠–或者说，哺乳动物？为什么要惟皮层是从呢？我们真能确定大脑及其附属组织对知觉意识是必需的么？鱿鱼根本就没有皮层，它有意识吗？蜜蜂呢？蜜蜂有上百万个神经元，他们可以完成非常复杂的动作，甚至包括视觉模式匹配。据我所知，十万个神经元，就足够一个生物体看，闻，甚至感受疼痛！也许连果蝇都具有某种非常有限的意识呢。只是我们今天还不知道而已。

  主持人：这听起来也像是”无凭无据的猜想”。

  Koch 教授：到现在为止，确实还只是猜想。但行为学和生理学的实验，会让我们从猜想走向实践。而这正是我们的理论框架的新意所在。在此之前，根本就谈不上对意识进行测试的问题。

  主持人：这些实验能用来测试机器是否有意识么？

  Koch 教授：我不光是加州理工的生物教授，还是工程和应用科学系的教授。所以我自然会从和神经生物学进行类比的角度，考虑人工意识。任何机体只要它能表现出有超越本能以外的行为，并且这种行为还以某种方式表达符号的意义，那么这种机体就有可能有知觉。

  因特网作为一个整体，是一个拥有无数计算机节点的分布式互联系统，它是产生式系统（emergent system）的一个生动例子。的确，尽管确实有文件交换系统将海量的计算机联系起来，并且还有各种分布式的算法，把数学上难解的问题分散到上千台机器上求解。但是计算机间的这种组织和脑内互相兴奋/抑制的神经元集群相去甚远。整个互联网上，不存在集体行为。我还没见过事先没有在软件中设计好，而能够自发产生的大规模的、有目的的行为。除非它能不依靠设计者，自己实现像控制电力供给，管理航空路线，或者操纵金融市场这样的行为，否则我们不能说互联网有意识。随着自主运行的电脑病毒和蠕虫的诞生，也许在将来，情况会有所改观。

  主持人：那假如有一种机器人，它能做出各种类似反射的行为：比如规避障碍，防止电池耗尽，或者与其他机器人交流等等……它还有一个通用的规划模块。它能算是有意识了吗？

  Koch 教授：如果通用模块强大到能表达机器当前感受到的环境，比如他自己的身体的信息，以及从记忆中提取的与当前环境相关的信息，因此可以独立完成有意义的行为。此外，再假定这个机器人可以学着把感官事件同正负目标状态[3]联系起来，得以籍此引导自身的行为。比如，环境高温会导致机器的供电电压降低，这是它一定要竭力避免发生的情况。在这种情况下，温度升高之于机器人，就不仅仅是抽象的数字了–它与该个体的健康息息相关。对于这样一个机器人，我们认为它可能具备了某种程度的原始意识。

  主持人：这好像只有很原始的意义啊。

  Koch 教授：的确是这样。但是在你出生的时候，你除了能感到疼痛或快乐外，还能有多少更为丰富意识？当然，”意义”也可以源自其他地方。我们可以想象，这个机器人通过非监督式学习，建立起某种感觉-运动表达。它会在跌跌撞撞中吸取教训，并发现它的动作会导致某种可预测的结果。同时，它还可以通过比较多种感觉模态的信息，建立更为抽象的表达（比如，嘴唇的运动和某种断断续续的声音模式[4]常常一起出现）。某个概念外显表达的程度越高，其意义也就越丰富。

  要想建立这些意义，最简单的办法就是让设计者完全仿照儿童的发育期来设计机器人。

  主持人：这就像电影《2001太空漫游》里面的那个偏执狂计算机HAL[5]！不过您还没回答我刚才的问题呢。延迟测试是否能把真正有意识的机器和假装成有意识的冒牌货区分开来呢？

  Koch 教授：这个测试是用来区分生物体的反射系统和意识系统的，但并不意味着同样的测试对机器也有效。

  因为有些生物从进化、行为、或者结构上都与人类相似，我们可以说”因为我是有意识的，所以和我越相似的物种，就越有可能有意识”，并以此作为判断某些生物是否具有知觉能力的标准。但是机器就其设计，起源和外形来说是根本不同的，上述判定准则就不适用了。

  主持人：那我们换个话题。您能谈谈在意识的神经相关物上，您最早的想法吗？您和Francis提出了什么？

  Koch 教授：在1990年，我们首次合作发表了一篇关于NCC的论文。文中提出，有一种形式的意识需要与不同皮层区域神经活动的动态绑定相关。

  主持人：等等，什么叫”绑定”(binding) ？

  Koch 教授：想象一辆呼啸而过的法拉利跑车。这一景象会诱发脑内无数位置产生神经活动。但是你只看到一个红色的车形物体，以某个方向运动，并且发出巨大的噪音。这个完整的知觉需要融合各种神经元活动，包括表达运动，色彩，形状和声音的神经元。与此同时，你还注意到有一个遛狗的行人走过。这个情景也需要某种神经表达，而且这种表达不能与法拉利的表达相混淆。

  与我们发表1990年那篇论文同时，由Wolf Singer和Reinhardt Eckhorn分别领导的两个德国研究小组，各自独立发现了在某种条件下，猫视皮层的神经放电存在同步现象。通常，这种现象会周期性地发生，于是就产生了著名的40赫兹振荡。我们提出，这一现象是意识在神经元层次上的标志。

  主持人：这些实验依据现在看起来如何？

  Koch 教授：在神经科学界，在同步和振荡问题上至今还分成两派。如果某个学术期刊先发表了一篇文章论述它们的功能意义，那么下一期就会有文章站出来否定这整个概念。这种情况和毫无根据的冷核聚变[6]不同，20至70赫兹频段之间的神经元振荡和同步发放现象已经被人们广为接受。但是有争议之处还很多。我们对数据的解读是这样的：同步振荡的发放会使代表了某一个知觉的集群抑制其他集群，最终取得主导地位。这一机制很可能对注意偏好起到了至关重要的作用。但我们现在不再认为40赫兹振荡是产生意识的必要条件了。

  这类不确定性的症结在于，现有的工具并不适合于探索作为产生心智基础的神经网络。皮层包含数以十亿计的细胞，而最先进的电生理技术可以同时监听上百个神经元发放的脉冲。这个数字只占全部神经细胞的千万分之一。而我们真正需要的，是同时记录几万，或者几十万个脑细胞。

  主持人：所以如果NCC真的是基于神经元集群，那么它们很容易被淹没在数十亿个神经元互相通信的噪声之中。

  Koch 教授：完全正确。这就像随机找几个人，记录他们每天的谈话，而我们却要用这个数据来预测下一次大选。

  主持人：我明白了。您可不可以介绍一下您接下来的工作？

  Koch 教授：这就要提到我们1995年关于意识的功能的工作了，在此之前，我们一直没有考虑这一点。我们猜想意识的主要功能是为将来做计划，使得生物体可以快速应对紧急状况。这个观点本身和其他一些学者的想法并没有很大区别。但我们关注的是意识的功能会在神经解剖学上产生何种结果，这就将问题向前推进了一步。因为脑的规划单元位于额叶，所以NCC一定要直接和这些脑区打交道。结果我们发现，在猴子的大脑中，在位于脑后部的初级视皮层（即V1区）内的神经，完全没有输出到脑的前端。于是我们的结论是，V1区神经元不足以产生视觉知觉，视觉意识需要更高级的皮层区域参与。

  这并不是说完好的V1区对看到东西不是必需的。我的意思是，你眼中的神经活动和你的视觉知觉不一样–要不然的话，你会在盲点处看到一个灰色的圆盘了。因为视神经汇聚在盲点处离开视网膜，所以在那个位置没有光感受器–V1区的活动对于视觉来说是必要但不充分的。可能对视觉想象和有视觉体验的梦，V1区都不是必需的。

  主持人：我没法理解你为什么要就这个问题说那么多。就算NCC不在V1区，又会怎么样呢？

  Koch 教授：如果NCC不在V1（而现有的证据表明这是很可能的），那么我们的假说让探索意识向前迈出了坚实的一小步。它之所以如此让人鼓舞是因为它表明，如果用了正确的方法，科学家们就可以逐步揭开意识的物质基础。而且我们的假说同时意味着，有的皮层活动并没有在意识中表达出来。

  主持人：可皮层那么大，NCC究竟在哪呢？

  Koch 教授：如果要讨论视觉意识，你就要到知觉视觉通路中去找。下颞叶皮层(IT) 及其周围的一个集群在其中起到关键作用，它收到来自扣带回(cingulate) 及前额皮层细胞的反馈。通过这种回响反馈活动，该集群在竞争中最终获胜。用EEG或功能脑成像技术能检测到这种竞争的痕迹。

  针对这些区域的电生理学探索正在飞速进展。其中视觉错觉是一个颇为流行的思路。在发生视觉错觉时图像与其相关的知觉并非一一对应。虽然输入还是同样的输入，但是你看到的时而是一个东西，时而则是另一个。比如Necker立方体就是这类双稳态知觉的一个经典例子。我们可以用这类双稳态知觉，来追踪前脑不同类神经元中关于意识的蛛丝马迹。

  主持人：为什么一定要引入从皮层感觉区到脑前端的回路呢？

  Koch 教授：就像我刚才说的，意识在生物体生活中扮演的重要功能就是应对各种无意识感觉-运动体所无法处理的突发事件。额叶的传入传出投射，很有可能在负责规划、思考、推理，以及产生自我–让我强烈地感到在我的脑袋里存在的那个微人才是真正的”自我”。”微人”的原本意思就是指脑袋里的这个小人，作为前皮层的一部分监视着后部皮层。或者，用解剖学的术语来说，前扣带回(anterior cingulate)，前额叶(prefrontal)，以及前运动(premotor) 皮层，这些区域收到了来自后皮层的很强的驱动性突触输入。

  主持人：那在微人的脑袋里，又坐着谁呢？您这不是循环论证吗？

  Koch 教授：不，只要微人本身没有意识，或者相比有意识的心智，微人所行使的职能更少，就没有问题。

  主持人：微人可以自由地产生动作吗？

  Koch 教授：对意志的知觉与意志力（force of will）本身，这两个概念必须要区分清楚。就比如，我举起我的手，我会自然地觉得”我”想这么做。没有人叫我这么做，而且在几秒钟之前我也没想过要举手。这种控制力，自主能力（authorship）–我能控制我身体的这种感觉，对生存是非常重要的。这样，我的大脑就会将这些动作记为我自身的（对于自主能力的知觉当然也有其对应的NCC）。神经心理学家Daniel Wegner指出，这种”我能完成某个动作”的信念，可以被看成某种乐观主义。它使我能够充满信心而又自在地完成那些悲观主义者们从未尝试过的动作。

  主持人：那您觉得您举手是因为刚才发生的事导致的呢？还是因为自由意志呢？

  Koch 教授：你是想问，从形而上学的观点来看，在物理学定律之内可否存在某种”自由”的意志吗？对于这个古老问题，每个人都有自己的见解。不过现在还没有一个广为接受的解释。我确实知道存在很多动作与意图相分离的情况。在日常生活中，你会经常看到此类错误。比如在攀岩时，你想爬上那个平台，但身体却跟不上，因为身体已经被吓住了。或者在山路间跑步时，你的意识已经松懈下来，但双腿还在前进。想做某个动作的体验与动作本身，还可以通过更极端的形式分离开，例如，催眠、碟仙、笔仙、辅助沟通疗法、灵魂附身、在群体中的去个性化，以及解离性人格症[7]。但是我举手的动作是否就自由得就像瓦格纳的《尼伯龙根的指环》中，齐格弗里德摧毁诸神的旧秩序那么”自由”[8]？我表示怀疑。

  主持人：从您刚才的话听起来，你是否认为对于NCC的探索可以和自由意志问题分开来谈？

  Koch 教授：是的，无论自由意志是否存在，你总还得解释体验和感觉之谜。

  主持人：那如果真的发现了NCC，会带来怎样的结果呢？

  Koch 教授：最显而易见的是实际应用上的结果。我们可以跟踪NCC的状态。这种意识计可以让医务人员监测早产儿、婴儿、重度自闭症患者、早老性痴呆症患者、以及因伤不能讲话甚至不能做任何表示的病人是否有意识。他还可以改善麻醉师的工作。在了解了意识的脑基础后，科学家可以确定哪些物种具有知觉能力。是不是全部灵长目都能够对他们看到、听到的产生体验？所有哺乳动物呢？所有多细胞生物呢？如果真的发现NCC，这会对动物权利的讨论产生深远影响。

  主持人：这个怎么说？

  Koch 教授：对于没有NCC的物种，我们可以认为他们只不过是有固定的感觉-运动回路，但不存在主观体验的僵尸。我们对这些物种的保护力度就可以比那些在某种条件下表现出NCC的动物弱一些。

  主持人：那么是不是你不会用任何能感受到痛苦的动物做实验？

  Koch 教授：在理想情况下，我不会用的。但是，我的一个女儿8周大的时候死于婴幼儿突然死亡综合征。我父亲在经历了十二年帕金森氏症的病痛后，最终并发老年性痴呆症去世。我一个好友因为不堪精神分裂症的痛楚而自杀。我们需要动物实验，来消除这种种折磨人类的神经疾病。进行动物实验，应当谨慎小心，充满同情，并且尽可能获得动物的配合（就像本书中所讲的大量猴子实验一样）。

  主持人：这些理论对伦理和宗教能产生什么影响呢？

  Koch 教授：从形而上的角度看，重要的问题是神经学家能否成功地从相关性的研究进一步深入到因果关系的研究。科学要给出一条从神经活动到主观知觉的因果链。它需要一个理论来回答”什么样的生物体，在什么条件下可以产生主观感受？”，”这些感受 是做什么用的？”，以及”感受是如何产生的？”这一连串问题。

  如果我们大胆地假设，若真的不用借助新的、无法客观定义或衡量的实体，就可以建立关于意识的理论，那么自从文艺复兴时起的科学追求，就能够着手解决人类所面临的最后一个挑战。人文学就能对心智是如何从物质中诞生的这一问题，给出一个完备、定量的解释。这必将对伦理学产生深远影响，它对”人类”给出的全新定义，很可能会与不同时代，不同文化人们所总结出的传统定义大相径庭。

  主持人：但并非所有人都赞同你说的这些，很可能有许多人会把这种成功，看成是科学暴戾而没有人性的一面–它要把整个宇宙的意义与重要性铲除干净。

  Koch 教授：为什么要这么想呢？为什么我对周围世界的欣赏，会因为这些知识而减弱呢？我所看到、闻到、尝到、摸到的一切，无论是你，我，这本书，我们呼吸的空气，我们立足的大地，天空的星星，这全都是由92个元素构成的，我对此深感惊奇。这些元素还可以按一定周期排布。而这些，又都是建立在一个更为基础的质子、中子、电子三种基本粒子上的。究竟卡巴拉[9]知识的何种密宗形式，可以给人带来更大的满足感？但是，全部这些知识，都不会丝毫影响我对生命，对人，狗，自然，书籍，以及音乐的热爱。

  主持人：关于宗教信仰呢？世界上绝大多数人都相信人死后，灵魂会以某种形式继续存在。你对这些人想说些什么？

  Koch 教授：很多这样的信仰，都与现今的科学世界观相矛盾。我们现在已经搞清楚的一点是，任何有意识的动作或动机，都和某种物理基础相关。当生命结束时，意识会灭亡，因为没有脑，就没有心智。但是这些毋庸置疑的事实，不能用来排除某些关于灵魂，复活，或者上帝的信仰。

  主持人：您花五年时间写书的任务终于结束了。您的孩子也都考上大学了。那您下一步打算做些什么？

  Koch 教授：就像Maurice Herzog在第一次登上喜马拉雅山脉安纳普尔纳峰[10]时说的那样：”每个人的一生中都有下一个安纳普尔纳”。

  [1]Nike 广告语，意为，想做就做。－译注

  [2]患者对自身所处的环境感到陌生，无法通过意识控制自己的行为，并且，对自我的觉知也出现障碍。- 译注

  [3]机器人以达到正目标状态，避免负目标状态为目的- 译注

  [4]这里指人说话所发出的声音- 译注

  [5]HAL的全称是”启发式程序化演算计算机”(Heuristically programmed ALgorithmic computer)。HAL具有高度的智能和意识。在剧中，它为了圆满执行任务，谋杀了飞船上的全部船员，所以主持人会说HAL是”偏执狂计算机”－译注

  [6]指弗莱西曼·庞斯实验。他们在1989年宣布在常温常压下实现了核聚变反应，消息一经公布，就有大量的科学家们试图重复这一实验，但都无法得到同样结果。该实验最终被否定，并成为科学史上著名的反面教材。－译注

  [7]即多重人格。该症状的患者同时存在多个独立的意志。－译注

  [8]在歌剧中，齐格弗里德不受感情、道德、甚至命运的任何约束，堪称最”自由”的人。－译注

  [9]“卡巴拉”是希伯来语。字面意思是”接受”。该宗教认为，卡巴拉知识包含了宇宙的全部真理和智慧。-译注。

  [10]该次登顶是当时人类登顶的最高纪录。 － 译注

• 《意识探秘：意识的神经生物学研究》读后

  作者：hellohaoyu 发布时间：2019-05-09 20:08:30

  好书，规矩的科普书，首尾呼应，以哲学开始到哲学结束，后面有名词解释。翻译可能略有问题，有极个别的专有名词与解剖学的不一样。

  需要脑解剖作为先导书

  ，不然的话可能会一头雾水。

  身心·心智问题一个科学上的母题就是如何从生物层转化成思维层。本书把这一个过程分为三个层，即：物理层（大脑）→计算层（函数层）（神经元集群）→意识层。并以视觉为例，提出了，视意识产生于中层（即下颞叶皮层IT）：从哲学的角度上来说，

  意识的产生不在于你看到了什么，而在于你看到了而又忽略了什么剩下的。

  在了解脑结构后。视信息从视网膜出发，首先进入丘脑附近的外侧膝状体，（通过局部场电位。与中间神经细胞电位NCC并行，把一部分信息传到脑区，但这不是重点），外侧膝状体通过锥体细胞的驱动性联结进入初级视觉皮层，在这里信息会被分捡，有关空间的信息走背侧通路，有关行为的信息走腹侧通路，在这里再进行处理后，汇聚到外侧前额叶皮层区。在这里，会激活对应的记忆脑区，比如，看到祖母，祖母细胞就放电。这时候，意识还没有产生，而是全景信息，再回到腹侧通路，腹侧通路根据信息判断大脑应该看到什么（这个信息数与反馈有直接的关系），不应该看到什么。这时候，视觉意识就产生了。

  本书最精彩的地方在于，区别了意识与下意识。人类可以一边开车，一边盯着看动画片，而不至于撞到树。开车就是下意识的行为（本书称僵尸体）。而在大脑中，有关树的视信息同样会进入脑区之中，只不过，走的是另一套系统。甚至视而不见盲区，譬如一个饥饿的人同时看到了食物与少女，就算他对女孩子视而不见，其实仍然会激活少女的记忆体脑区，其全信息会在的前额叶做出来，只是少女的形象到了IT区被抑制细胞删除了。

  这样就解决了大脑函数层的向下递归问题。处理信息的核心是前额叶，但意识不产生于此。而意识产生的范围被前额叶传来的信息固定了，不能天马行空。编码与解码并不是同一东西。这种解说有其高明之处。

• 潜意识：一切尽在掌握

  作者：DeepSci 发布时间：2019-05-17 22:02:35

• 意识是加工出来的

  作者：杨友三 发布时间：2014-05-02 10:46:34

  我们看到的画面看起来是连续、完整的，这其实是一种错觉。实际上在人眼中，视网膜上有盲点，那里无法记录视觉信息。之所以我们看到的画面是连贯的，是因为人脑能够加工信息，根据过去的经验把不完整的画面加工成一个完整的整体。

  一个红苹果，无论在光线柔的清晨和黄昏，还是在日光强烈的中午，看起来都是红苹果，即便在昏暗的灯光下也不例外。这就是所谓的颜色恒常性。也就是说，虽然光线发生了巨大变化，但是我们看到的颜色却变化很小，这离不开人脑的加工。类似的，还有大小恒常，形状恒常，等等。

  有趣的是，有些看起来同时产生的意识却未必是同时加工出来的。假设有一辆红色的汽车开过来。由于加工轮廓、颜色、速度的神经通路不同，所以相关的子意识并不是同时加工出来的。之所以我们感觉不到其中的不同步，是因为人脑通过加工不同类型的信息，形成了一个整体意识。

  另外，作者还提出了一个重要概念：意识的神经相关物 neuronal correlates of consciousness(NCC)

  “某些神经机制或事件的集合。该集合是形成某个特定知觉或体验所需要的最小集合。”

• 来自我在亚马逊上的评论，不喜勿喷

  作者：Deeler 发布时间：2015-05-08 20:08:52

  这个书与之前我看得书比较，更像是一篇学术论文或研究报告。作者简单地用对意识研究的历史来引入，以我们能“意识”到我们在“看”——也就是视觉——作为研究对象。通过寻找“意识的神经相关物”（NCC）来探索意识的存在形式。全书使用严谨的科学方法。它与大多数空谈意识、甚至扯上神秘学，宗教的民科，伪心理学不同。全书报告了作者对该问题的全部探索，可能有些章节的衔接不够紧密，但或许那么多研究都是构成论证的基础，之间不一定有紧密的联系，所以如果有些看不太懂，前后又没有怎么解释的，多读几遍，或是跳过。的确，语言是有些晦涩。我想本书主要是面向该领域的研究者及有意向研究的大学生们，并不是写给大众看的科普，所以才跟普通的科普读物大有不同。这也正是我喜欢它的原因。一般的科普书说的都太浅了。这本书真正地向我展示了一门学科，或者说是一个问题的研究过程。

  对于高中生及大学生，我强烈建议你们看看这本书，你们有足够的知识基础，足够的课余时间，这本书可以锻炼你们思考、分析、研究问题的能力，了解真正的研究是什么样的，同时扩展视野。注：本书非教材。

  对于一般民众，我大致指的是学历在高中及以下，年龄在30及以上，我并不十分推荐这本书，因为，很可能看不下去。

  写下这篇评论的时候，本人高二。

  另，本文第一段内容十分散乱，抱歉。

  再附，我的一些推荐（不喜勿喷，写得兴头来了想分享一下我认为的好书，而已）：

         《黑客与画家》前面的几则文章，作者以独特的视角分析了许多有趣的问题，关键词有“书呆子”“好的坏习惯”“不能说的话”“创造财富”“贫富分化”。都很有意思，强烈推荐；

          知乎“盐”系列，《开放的智力》——采铜，大多是关于如何学习的，向学生推荐，另外，该书中的观点有很有意思的，也有证据不充分的，大家要注意不要盲从；

          知乎“盐”系列，《中国的人口与城市》，如题，了解一些中国现状；

          《地球的法则》，强烈向非学生推荐，算是关于环保的，简述了核能、转基因等新技术在环境保护中的作用及误解的原因，也叙述了当今环保问题的紧迫程度。不向学生推荐，因为本书论据不够充分，大都仅叙述本方观点。不够中立。学生请移步下一本书；

          《增长的极限》，如上面所说。本书以强有力的事实论证了当前紧迫的环境问题。详细请移步其他书评……

  祝大家读书快乐，收获多多哈