來源:混沌巡洋艦
導(dǎo)語:你有沒有想過,我們看到的“空間”是大腦真實構(gòu)建的,還是一個“腦補”的幻覺?為什么盯著一個點看,旁邊的東西會神秘消失?意識科學(xué)界的三大“門派”——整合信息論(IIT)、神經(jīng)表征主義(NREP)和主動推理(AI-C)——為了搞清這些問題,決定不靠嘴炮,而是擼起袖子做實驗!由Templeton基金會贊助的“INTREPID聯(lián)盟”,上演了一場史無前例的“科學(xué)華山論劍”。他們設(shè)計了三個精妙絕倫的實驗,要用老鼠的大腦、人類的生理盲點和會“隱身”的圓點,來一場真刀真槍的數(shù)據(jù)對決!
https://arxiv.org/abs/2509.00555
理論“人設(shè)”大起底:
- IIT (整合信息論):
“結(jié)構(gòu)決定論”掌門人。認為意識就是大腦物理結(jié)構(gòu)(特別是后部“熱區(qū)”)產(chǎn)生的“因果力”網(wǎng)絡(luò)(Φ結(jié)構(gòu))。意識的質(zhì)與量,完全由這個網(wǎng)絡(luò)的整合與分化程度決定。它甚至放話:不活躍的神經(jīng)元對你的空間感也至關(guān)重要!砍掉它們,你的世界會變形。
- NREP (神經(jīng)表征主義):
“超級推理”大師。認為意識是你大腦構(gòu)建的一個動態(tài)、多模態(tài)的“世界模型”,是對外部和內(nèi)部狀態(tài)的最佳猜測。它強調(diào)多感官整合和層級表征,認為意識是為了指導(dǎo)靈活的、目標導(dǎo)向的行為。它對“不活躍神經(jīng)元”沒那么感冒,但認為背景神經(jīng)活動是維持意識的必需品。
- AI-C (主動推理-意識版):
“行動派”哲學(xué)家。脫胎于更宏大的“主動推理”框架,它認為意識內(nèi)容的任何變化,都必須由“主動推理”驅(qū)動。這個“行動”可以是眼動這樣的外顯行為,也可以是注意轉(zhuǎn)移這樣的“心理動作”。簡言之,“看”不是被動接收,而是主動“尋找”(to see is to look)。
2“華山論劍”之三大絕招(實驗):
實驗一:沉默的神經(jīng)元,是“空氣”還是“基石”?——IIT的驚天豪賭
IIT的預(yù)言:“意識不是由‘活躍分子’決定的,那些‘躺平’的神經(jīng)元才是幕后大佬!” IIT認為,意識是由大腦物理結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的“因果力”網(wǎng)絡(luò)。哪怕一個神經(jīng)元此刻沒在“ firing”,它也像一個沉默的哨兵,其“潛在的激活能力”對維持你眼前世界的完整結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。把它“物理閹割”(永久剝奪其激活能力),你的世界就會崩塌!
NREP & AI-C的反駁:“無稽之談!不干活的神經(jīng)元就是空氣?!?這兩家認為,只有正在“工作”的神經(jīng)元才對意識有貢獻。你把一個本來就“躺平”的神經(jīng)元給“關(guān)了”,它還是“躺平”,對系統(tǒng)毫無影響,你的意識體驗自然紋絲不動。
實驗流程(果殼版):
- 訓(xùn)練“鼠鼠特工”:
科學(xué)家先訓(xùn)練一批聰明的老鼠,讓它們學(xué)會一個“找不同”游戲——屏幕上左右兩邊各出現(xiàn)一個光點,老鼠要通過舔左邊或右邊的水管來報告光點出現(xiàn)在哪個“主觀半場”。
- 精準“點穴”術(shù):
關(guān)鍵步驟來了!科學(xué)家用光遺傳學(xué)這個“黑科技”,像用激光筆一樣,精準照射老鼠左腦視覺皮層中那些“最不活躍”的神經(jīng)元,讓它們永久“失活”——不是讓它們安靜,而是讓它們徹底失去“被激活”的可能性。
- 觀察“世界崩塌”:
在神經(jīng)元被“點穴”后,科學(xué)家再次給老鼠做測試。IIT賭的是,老鼠會系統(tǒng)性地“忽視”右側(cè)視野,仿佛右側(cè)世界被壓縮了,所有東西都擠到了左邊——就像人類“半側(cè)空間忽略癥”患者一樣。而NREP和AI-C則淡定表示:“鼠鼠,你隨意發(fā)揮,結(jié)果肯定沒變化!”
看點:這個實驗的難點在于,如何精確定義“不活躍”?大腦里幾乎沒有絕對安靜的神經(jīng)元??茖W(xué)家們得設(shè)定一個“躺平閾值”,這本身就成了一個可以爭論的“輔助假設(shè)”。但無論如何,如果老鼠的世界真的因為“沉默者”被消滅而扭曲,那將是IIT理論的一次史詩級勝利!
實驗二:當(dāng)大腦“缺了一塊”,你看到的空間會“縮水”嗎?——IIT vs. 大腦的“腦補”能力
IIT的預(yù)言:“大腦皮層的物理結(jié)構(gòu)=你看到的空間地圖!” IIT指出,我們后腦勺的視覺皮層像一張精密的“網(wǎng)格地圖”。如果這個地圖缺了一塊(比如因為中風(fēng)或天生的盲點),那么你主觀感受到的空間也會相應(yīng)“塌陷”,缺損區(qū)域兩邊的東西會顯得離得更近。
NREP & AI-C的預(yù)言:“大腦才不會讓你的世界有‘破洞’!” 這兩家基于“預(yù)測加工”理論,認為大腦是個超級“腦補”高手。當(dāng)一塊區(qū)域罷工時,大腦會利用周圍完好的區(qū)域和來自耳朵、身體的其他感覺信息,把缺失的部分“填”上,讓你感覺世界依然是完整、平滑的。你可能會覺得盲點區(qū)域有點模糊,但絕不會覺得空間被“壓縮”了。
實驗流程:
- 利用“天然BUG”——生理盲點:
每個人眼睛里都有個“盲點”,是視神經(jīng)穿出眼球的地方,沒有感光細胞。但平時你完全感覺不到,因為大腦會“腦補”填充??茖W(xué)家讓健康人類被試盯著屏幕,屏幕上會呈現(xiàn)跨越他們盲點的線條或圖案。
- “人造破洞”——皮質(zhì)盲區(qū):
同時,科學(xué)家還會找一些因中風(fēng)等原因?qū)е麓竽X視覺皮層損傷(皮質(zhì)盲)的病人,他們的“盲區(qū)”是后天形成的。
- “空間測距”大挑戰(zhàn):
無論是利用天然盲點還是人造盲區(qū),實驗的核心都是讓被試判斷:跨越缺損區(qū)域的兩個點,和在正常區(qū)域的兩個點,哪個距離看起來更遠?IIT賭的是,跨越缺損區(qū)的點會顯得更近。NREP和AI-C則賭:沒區(qū)別,或者區(qū)別很小,大腦的“腦補”功能會讓一切看起來正常。
看點:這個實驗的精妙之處在于,它利用了人體自帶的“實驗材料”(盲點)和臨床病例。如果IIT贏了,意味著我們感受到的空間是大腦硬件結(jié)構(gòu)的直接映射;如果NREP/AI-C贏了,則證明意識是一個強大的、能自我修復(fù)的動態(tài)模型。
實驗三:“動一動”,才能“看見”!——AI-C的“行動哲學(xué)”
AI-C的預(yù)言:“看,不是被動接收,而是主動尋找?。═o see is to look)” AI-C認為,任何意識內(nèi)容的改變,都必須由“主動推理”驅(qū)動。這個“主動”可以是轉(zhuǎn)頭、掃視這樣的大動作,也可以是轉(zhuǎn)移注意力這樣的“心理動作”。簡而言之,你得“做點什么”,才能讓新東西進入你的意識。
IIT & NREP的立場:“看見就是看見,跟動不動沒關(guān)系。” 這兩家理論都認為,意識內(nèi)容的產(chǎn)生和變化,主要取決于大腦內(nèi)部的信息處理和表征,不需要依賴外部的“主動采樣”行為。
實驗流程:
- 制造“視覺魔術(shù)”——運動誘導(dǎo)盲視:
讓被試盯著屏幕中心的一個點,同時在視野邊緣放一個靜止的小圓點,背景是一個不斷旋轉(zhuǎn)的網(wǎng)格。神奇的事情發(fā)生了:盯著中心看一會兒,邊緣的那個圓點會“自動消失”!這是大腦的一種錯覺。
- “主動尋找” vs. “被動等待”:
當(dāng)圓點消失后,實驗分兩種情況:
- 主動組:
被試需要主動轉(zhuǎn)動眼球,去“尋找”那個消失的圓點。
- 被動組:
被試繼續(xù)保持盯住中心,而實驗者偷偷把那個消失的圓點(連同背景網(wǎng)格)移動到被試視野的中心位置。
- 計時!誰先“看見”?
AI-C賭的是,主動轉(zhuǎn)動眼球去尋找的被試,會更快地“重新看到”那個圓點。因為主動的“眼動”行為,本身就是一種“主動推理”,它能更快地解決大腦的“不確定性”,讓消失的物體重新“浮出”意識水面。而被動組雖然最終也能看到(因為新位置產(chǎn)生了無法忽略的“預(yù)測誤差”),但速度會慢很多。
看點:這個實驗把“意識”和“行動”直接掛鉤。如果AI-C的預(yù)測被證實,那就意味著“意識”不是一個靜態(tài)的屏幕,而是一個需要你不斷“互動”才能刷新的動態(tài)界面。這將徹底改變我們對“感知”的理解——你不是在“看”世界,而是在“探索”世界。
終極裁判:貝葉斯“積分榜”,誰是真·武林盟主?
這場“華山論劍”不搞“一局定勝負”。INTREPID聯(lián)盟設(shè)計了一套超酷的貝葉斯模型比較系統(tǒng),堪稱科學(xué)界的“世界杯積分制”。
- 提前“押寶”:
三大門派的掌門人要提前為每個實驗的預(yù)測“下注”,標明自己的信心是“低、中、高”。高信心預(yù)測如果猜對了,得分會更高!
- 數(shù)據(jù)“算分”:
實驗完成后,所有數(shù)據(jù)會被輸入一個超級計算機模型。這個模型會計算,哪個理論的預(yù)測與實際數(shù)據(jù)的“匹配度”最高,給出一個“模型證據(jù)”分數(shù)。
- 積分“累加”:
三個實驗的分數(shù)會累加,最終得出一個總積分榜。積分最高的理論,就是本輪“論劍”的勝者!
小結(jié)來看,該研究試圖用嚴謹、透明、合作的方式,打破“自說自話”的困局。無論最終誰勝出,或是大家發(fā)現(xiàn)需要一個更宏大的統(tǒng)一理論,這個過程本身就在推動整個領(lǐng)域向更成熟、更“硬核”的科學(xué)邁進。INTREPID聯(lián)盟的這場“科學(xué)真人秀”,值得所有對“意識之謎”感興趣的人持續(xù)關(guān)注!
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