腦皮質層與視覺經驗的視老區

意識的神經過程包括信息的加工和整合，以及“使我”的意識感覺。這是“我”自己直接感知的內部維度。正是這個“為我”的方面使思維活動得以定向,為每一個“我”賦予了實際的意義。而功能主義和心靈表征理論常常忽視心靈的這一重要方面,其面對的困難在于,難以確定意識性經驗(例如,看物體、聽聲音、找感覺、等等)中特定性質的地位。它們要么認為這些特性可以通過分析而去除,要么認為這些特性與我們心理活動的聯系只是偶然的。一功能論的挑戰功能主義不可避免地要面對“僵尸”問題。所謂“僵尸”具備了一切正常人的功能,唯獨缺乏意識。這樣的僵尸是否可能?查爾默斯(Chalmers)認為僵尸的可能性是可設想的,即不會導致邏輯上的矛盾。那么,除了哲學家的思想實驗之外,還有沒有經驗上的證據呢?盲視與面孔失認癥為此提供了生物學的依據。韋斯克蘭茨(L.Weiskrantz)從20世紀70年代開始研究一個簡稱為DB的病人,其后腦皮質層的視覺區皮質層某部位因手術摘除而形成視覺場中的一個盲區,稱為視盲區。當視覺刺激呈現在視盲區時,DB報告看不到任何東西。他對出現在視盲區的東西沒有任何視覺經驗,也因此沒有感質可言。就視盲區而言,DB是一個盲人。但是DB卻可以“猜測”到呈現在視盲區的東西的形狀及位置等,這就是所謂的盲視現象。DB沒有視盲區的意識經驗,卻可以“猜測”到視盲區東西的性質。1面孔失認的患者則沒有能力通過臉部來辨識熟識的人,包括其家人,甚至無法辨識自己的臉。病人能夠描述臉部特征,判斷性別與年齡等,唯獨不知道它是誰的臉,而要做到這一點,必須依賴其他線索,如說話的聲音或穿著等。顯然,他具有關于臉部的視覺經驗,卻無法處理意識經驗。這個病例與盲視病例剛好相反。盲視者沒有意識經驗,卻可以處理該經驗的內容;面孔失認癥者有意識經驗,卻無法處理該經驗內容。這兩個案例對功能論構成兩個不同角度的挑戰。最有趣最具挑戰性的也許是著名的李貝特(Libet)實驗。我們已經了解到,痛覺是腦皮質層的作用,而不是身體的作用,因此在適當的腦區施以刺激會引發受試者的痛覺。李貝特的實驗是同時刺激受試者的左手背及負責右手背相同位置的左腦痛覺區。這樣,左手背的刺激會傳到右腦而產生痛覺,而左腦特定區的刺激也會引生右手背的痛感。受試者被要求報告哪只手先有痛覺。照理來說,右手背會先痛,因為我們直接在左腦施以刺激。但令人驚奇的結果是受試者說左手先痛,然后右手痛。這似乎是不可能的,因為左手的痛覺所需要的處理時間顯然大于右手的痛覺所需要處理的時間。時間竟然在意識經驗中顛倒過來了。2這樣的結果對唯物論構成威脅,艾克爾斯(Eccles)認為,意識經驗中的時間與物理事件的時間不一致的現象不可能由神經生理的運作歷程得到解釋,在他看來,意識作用調整了時間。科勒斯(Kolers)及其同事所發現的“thephi現象”是時間倒置的另一個實例。受測試者被要求目視兩個燈,一個為綠色,另一個為紅色,綠燈在左,紅燈在右。綠燈先亮后暗,然后紅燈接著亮。受試者報告看到的是綠燈往右走慢慢改變顏色,過了二燈距離中點后逐漸轉紅,最后變成紅燈。問題是當綠燈走到中點時,紅燈尚未亮起,受試者已經看到綠燈轉紅了。3這也是一個意識經驗里的時間倒置問題。這如何可能呢?還有一個事例與意志自由問題有關。當你被要求舉起右手時,你舉起你的右手。直覺上你的意志(will)控制了你的手臂的運動。然而神經心理學研究發現,在你有意識地決定舉起右手之前約一秒鐘,你腦中負責手臂運動的區位已經完成輸送舉右手的信號了。換句話說,你的腦比你的意識快了約一秒鐘。你真的有自由意志嗎?還是說自由意志的意識只是腦的伴隨現象,不具因果效力呢?或者說,腦的作用與意識作用的時間不一致呢?4如果上述與時間有關的反常事例構成真正的挑戰,我們如何解釋意識時間與物理時間的倒置現象?我們是否要重新理解因果性?物理世界中如何可能存在兩種不同的時間呢?意識與時間無疑是我們要面對的最大的奧秘之一。5正是這些解決困難的嘗試,引發了哲學界對“感受質”的研究興趣。感受質(qualia)是指感受、體驗到的經驗本身的性質,也指對經驗的質的特征或內容的感受。例如我們看見一個紅色的東西時,紅色的東西所給予我們的那種特別的感受就是感受質。布洛克(NedBlock)曾把意識區分為兩類,獲得(access)意識和現象(phenomenal)意識。獲得意識泛指與一個整體性的心靈狀態可以用于認知、言語和高水平動作控制等功能有關的意識。現象意識則指主觀經驗和感受。獲得意識與注意力及其他的思想活動有關,例如我可以意識到我正在思考哲學問題。現象意識則與感覺經驗有關,當你覺得痛時,你一定會意識到痛。6維特根斯坦舉了一個很好的例子:我們說“我感到腳很痛”,而不是“我知道腳很痛”,因為感受是一種經驗活動,而知道是一種認識活動。布洛克還提出了感受質倒置和感受質缺失現象。7所謂感受質倒置是指:在看普通物體時,我所具有的顏色感覺可能正好與你所具有的顏色感覺相反。雖然我們的顏色感覺功能是一樣的(都將西紅柿辨別為紅色,而將草地辨別為綠色),但我們各自感覺的性質特征卻完全不同(我看西紅柿時的顏色感覺卻與你看草地時的顏色感覺一樣)。因此,對心理狀態的功能主義描述一定是漏掉了某種重要的東西(一樣的心理功能卻對應著不一樣的心理實質)。感受質缺失是指這樣一種情況:兩個心理狀態很可能在功能上是同一的,盡管其中只有一個具有性質內容。一個人可能具有完全“正常”的疼痛行為,但卻完全不感到疼痛;一個人也完全可能與另一個人有完全相同的顏色辨別能力,但卻沒有任何顏色感覺。而如果感受質缺失是可能的,也就是說一個狀態可以同一于一個具有性質特征的狀態,而它本身卻不具有性質內容,那么功能主義就是站不住腳的。二對現象經驗存在作用的認識感受質的本體論問題是當前心靈哲學中的焦點問題。感受質揭示了與單純的物理客體不同的主體的最本質的方面。感受質不是客觀的,例如,說我的疼痛不在我的感覺中而在我的腳上,或我的快樂不在我的心里而在某個喜劇演員那里,都未免有些荒唐。現代科學成果還表明,顏色經驗是對象屬性與主體身體的聯合——只有當電磁輻射作用于視網膜時,我們才能夠看見東西。當周圍的光照條件適當,在某個頻率范圍內的電磁輻射作用于視網膜,而且視錐細胞吸收了這種輻射,并產生了可以為大腦的神經回路系統加工的電信號時,我們才看見了特定的顏色。所以,不應把顏色的產生只歸于客體本身。因此,感受質更多地被理解為心的特性:既不是心與客體之間的特性,也不是客體本身的特性。感受質具有內在性和私人性(privateness)特點,就是說經驗始終具有單純的物理(包括化學乃至生物)行為描述未曾傳達的某些方面,單純外在的和公共性的描述始終是不全面的;意識經驗是由某個個體自身體驗到的,每個意識事件都是一種獨特觀點的某個經驗過程。那么,在物理世界中如何可能產生意識?一個具有意識的我如何可能出現,為什么我(的意識)是出現在此時,而不在彼時;在這里,而不在那里?我為什么被“鎖”定在這個特定的時空——現在呢?我若出現在不同的時空,在物理意義上有何差別呢?上述第一個問題是關于現象經驗的內容或感受質如何可能由物理世界產生的問題。第二個問題則是關于現象經驗的主體問題。物理事物無所謂主體性,現象經驗卻必然有主體性,主體性如何可能由物理事物產生,一個經驗的主體在物理世界中如何可能?物理主義試圖將意識感受質自然主義化。他們提出的取消論(eliminativism)和還原論因過于極端和強硬而遭到批判,因為他們把心靈活動的特征歸結為大腦的神經活動,用物理的或生理的機制來解釋心理活動,并相信心理事實最終將在神經學術語中得到同樣的解釋。而伴隨論(superveniencethesis)由于相對溫和得到了一定程度的辯護。伴隨論主張,只有物理學中基礎的、物質的特性是以一種基本的、獨立的方式在自然世界中存在的,其他所有的特性,特別是意識的特性,都是以被物理特性的存在所實現的方式而存在的。伴隨論把心理現象解釋為物理過程的伴隨狀態,因而心理狀態附屬于物理狀態,這就意味著感受特性在本體論上成為物理世界的一部分。但即使這樣的解釋,它仍然受到質疑,因為它仍舊沒有對身心的因果作用和心理主義解釋之間的關系給出很好的說明。例如,伯格就認為,“唯物主義的理論很少解釋這樣一個事實:幾乎所有關于心理原因的存在及其本性的知識和理解,都來自心理主義解釋,而不是來自非意向性的功能主義的或者生理學的解釋。”8伴隨論沒能有效解釋心身問題的一個主要原因,就是它對心理原因的知識來源缺乏關注。在現實世界中,意識的主觀特性或者說感受質的確伴隨著相應的大腦的物理特性而產生和存在。如疼痛這一感受質總是伴隨著大腦中的C-纖維腫脹這一特征而產生。意識的感受質和其相應的大腦中的物理性質之間是一種因果關系,后者是因,前者是果。但是這種關系只是由我們現實世界的自然法則所決定的一種因果關系,而不是一種邏輯上的必然關系,即在另一個可能世界中,一方面大腦C-纖維腫脹可能并不引起疼痛的感覺,另一方面疼痛的感覺可能會被C-纖維腫脹以外的完全不同的大腦物理特性所引起。因此我們通常的直覺是指意識的感受特性與其在現實世界中相應的大腦物理特性,在本體論上是相對獨立的兩種存在,盡管在現實世界中它們由自然法則在因果上聯系起來。9奈格爾(Nagel)的蝙蝠論證在某種意義上界定了意識的這一疑難問題所在。奈格爾認為,我們永遠不可能“知道”作為一只蝙蝠的感覺。大部分的蝙蝠使用聲納系統來知覺外在世界,它們的大腦能夠接受屬于聲納系統的信息,而且這些信息使蝙蝠知道東西的遠近、形狀以及移動方式。這些功能可以模擬成我們的視覺系統,但是,它們知覺的形式不同于我們的任何知覺方式。我們也許可以擁有關于蝙蝠的腦神經結構及其作用的完備知識,也許可以用電腦來模擬蝙蝠的聲納“視”界,但是我們永遠無法擁有用聲納“看”世界的經驗。我們沒有理由認為這種知覺方式的主體經驗是任何我們能夠經驗到的。所以,我們難以建立一個觀念來描述做一只蝙蝠是什么樣子。這個問題不僅僅發生在不同的物種之間,即使同為人類,你也無法“知道”別人的感覺經驗像什么。因為,感覺經驗的內容具有主觀性,要透過直接經驗才能獲得,用客觀的科學方法無法接近。10關于物理科學是否能充分解釋感覺經驗內容,杰克遜(Jackson)曾設計了一個思想實驗。他設想了一個超級的腦神經科學家瑪莉,其專長為視覺認知。瑪莉一生住在一個只有黑白兩種顏色的房間內,她的視覺經驗只有黑白兩色。假設瑪莉擁有完備的腦神經科學知識,也知道一切關于色彩視覺的認知機制。有一天瑪莉走出房外,看到紅蘋果,獲得了紅色的視覺經驗,這是她以前從來沒有的經驗。雖然她知道紅色,也知道腦神經系統如何認知紅色,具備關于紅色的所有知識,但是沒有看過紅色的東西。那么,紅色的視覺經驗有沒有為瑪莉帶來新的知識?杰克遜認為,視覺經驗的確為瑪莉帶來新的知識。可是我們已經假定瑪莉擁有完備的物理科學(關于視覺認知)的知識。杰克遜因此得出結論,物理科學的知識是不完備的,無法涵蓋感覺經驗知識。11三意識多變性和分化個體獨特的主觀感受如何從客觀物理世界產生和表現出來,查爾默斯認為,意識的這一問題至少是擺在哲學面前的“困難問題”。主體性牽涉到一個心靈主體在世界中非常特殊且不可還原的性質。這個性質很難用一般的語言來形容,因為語言的主要功能是人際溝通,而主體性的最主要特征是其嚴格的私人性(privacy)。我們無法完全掌握別人的感覺經驗內容,就是因為這個私人性。感覺經驗之所以是主觀的,是由于它無法離開一個主體而被掌握;要掌握一個感覺經驗只有親自去經驗它。這個嚴格的私人性在物理世界中如何可能呢?到目前為止,可能說明經驗的主體性的只有時空彎曲這個現象。除此之外,我們找不到任何物理性質足以提供一個可能的解釋。目前,依然有許多研究者在爭論皮層的哪個區域甚至哪些特殊的神經元,在意識產生過程中發揮作用。埃德爾曼(GeraldM.Edelman)和托諾尼(G.Tononi)則與這種基于還原論的研究策略相反,他們并不期望單單靠精確地確定腦中的特定部位,或是了解特定神經元的內在性質就能夠解釋意識經驗問題。他們認為,意識產生于整個大腦。他希望從整體上把握意識的規律,提出了神經元群選擇理論(TNGS),將大腦視為在生物進化中發展出來的一個選擇性系統。埃德爾曼認為,意識問題產生于物理世界(腦),同時又是與身體和環境相互作用的產物。他在《自然意識:一種理論框架》一文中強調了意識的整合性(integration)和分化性(differentiation)。前者認為,每一種意識經驗是統一的,不能分解為更小的單元,但是每一種意識狀態又是許多小單元聯合行為的結果。后者說明,在一個短時間(幾百毫秒)內意識只能經歷大量可能狀態中的極少數,也就是“意識”劇場中可上演的節目單極為豐富,而在某一時刻,意識僅取這個大節目單中之一個來實現,但真正上臺演出的只是眾多(復雜性很大)節目單中的一個。神經系統是以選擇而非指令的方式處理信息的,兩者的根本差異在于選擇性系統中存在著“節目單”,意識的這種多變性和差異顯示了意識具有廣泛的通道、關聯性以及復雜分布特性。12不過,盡管各個腦區間存在分布廣泛的聯系,但仍將會導致功能團簇的出現,即使是正常腦的認知和行為過程也會出現表現活躍的腦區。13埃德爾曼與托諾尼認為,由神經元通過緊密互聯組成的神經元群(簇)是腦內神經聯結結構和功能模式選擇性活動的主體,這種隨時間而變化不定的神經元群,被定義為動態核(dynamiccore)。部分神經元的活動引起整個核心的活動。動態核心的可能的活動方式是多種多樣的,對應著意識的多樣性。動態核的演變過程構成大量神經信息。14埃德爾曼對感受質問題提出了獨特的解釋。他認為,意識是由與神經活動相關聯的主觀體驗的感受特質組成,意識神經系統就是將感受特質作為識別體,去分辨多維空間中信號的優先級別。感受特質與神經結構以及與之相對應的動態結構密切相關。首先,腦是一個選擇系統。在這個系統里,一般先產生大量變量回路,然后針對意識體驗,從中選出特定變量,其他未被選中的變量回路則退化了。也就是說,意識依賴于引發意識的神經系統的自然選擇,神經系統具有適應性功能,能夠整合大量并列發生的感官輸入和運動神經的反應。這些神經系統把感覺與記憶、想象結合起來,把復雜的感官輸入與過去所學到的和將來需要的相聯系。其中,再進入(reentry)對意識的出現很重要,它是輸出信號的再次呈現,包含反饋,但又不等于反饋。所謂再進入就是大腦中的神經信號沿雙向通路在神經元之間的傳進和傳出的過程。在大腦皮層各區域的大量神經元,通過交互的、會聚的和發散的聯結通路而聯結起來,這些通路把散布各處的區域聯結到某一局部區域,或是相反。通路80%以上存在兩個相反走向的纖維,是“再進入”的解剖結構基礎,使分布在各處的腦功能得以整合。在大腦各處的神經元群之間強烈而快速的再進入相互作用的同時,神經元群的活動模式也在不停地變化,并且彼此能比較清楚地區分開,從而形成意識經驗。再進入使神經系統各子節目單之間乃至神經系統與外部環境之間形成緊密的相互聯系,維持神經系統對刺激響應的整體性和同步性,從而為意識的主觀性提供了基礎。我國學者唐孝威提出了“意識涌現的相變模型”來解釋意識現象。他認為,當外界的感知信息進入大腦皮層時,就會引發皮層各個腦區的神經活動,最終使得一些腦區進入激活狀態,這些腦區的激活水平隨著輸入信號強度的增大而提高。當一個腦區的激活水平達到它的意識臨界條件時,此激活腦區的活動就進入我們的意識經驗,而那些激活水平低、沒有達到意識臨界值的腦活動則構成了無意識的腦活動。15唐孝威認為,腦區激活與相互作用的基本單元是神經元簇,它是腦內神經聯結結構和功能模式選擇性活動的主體。腦區激活與相互作用的動態特性——腦