是什麼讓我們意識到? 狗和計算機是否有意識?

意識

你認為你正在閱讀這個故事的機器現在有一種感覺“它是什麼樣的“要處於這種狀態?

寵物狗怎麼樣? 它是否了解處於其狀態的感覺? 它可能會引起注意,並且似乎具有獨特的主觀體驗,但這兩種情況有什麼區別?

這些絕不是簡單的問題。 特殊情況如何以及為什麼會產生我們的意識體驗仍然是其中的一部分 最令人費解的問題 我們的時間。

新生嬰兒,腦損傷患者,複雜的機器和動物可能會出現症狀 意識。 然而,他們的經歷的範圍或性質仍然是一個溫床 智力探究.

能夠量化意識將大大有助於回答其中一些問題。 從臨床角度來看,任何可能用於此目的的理論也需要能夠解釋為什麼大腦的某些區域出現 對意識至關重要,以及為什麼其他地區的損壞或移除似乎有相對的 影響不大.

其中一種理論得到了科學界的支持。 它被稱為綜合信息理論(IIT), 並且是 在提出2008 by Guilio Tononi,一位美國神經科學家。

它還有一個相當令人驚訝的含義:原則上可以找到意識 隨處 哪裡有正確的信息處理,無論是大腦還是計算機。


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信息和意識

該理論認為,如果滿足兩個物理假設,物理系統可以產生意識。

首先,物理系統必須非常豐富的信息。

如果一個系統意識到大量的東西,比如電影中的每一幀,但如果每個幀都清晰分明,那麼我們就會說有意識的經驗是高度的 分化.

你的大腦和你的硬盤都能夠包含這種高度差異化的信息。 但是一個是有意識的而另一個不是。

那你的硬盤和你的大腦有什麼區別? 首先,人腦也是如此 高度整合。 各個輸入之間有數十億個交叉鏈接,遠遠超過任何(當前)計算機。

這就把我們帶到了第二個假設,那就是意識的出現,物理系統也必須是高度的 集成.

無論你意識到什麼信息都完全和完全呈現在你的腦海裡。 因為,盡可能嘗試,你無法將電影的幀分成一系列靜態圖像。 你也不能完全隔離你從每個感官中獲得的信息。

這意味著整合是衡量我們的大腦與其他高度複雜系統的區別所在。

綜合信息和大腦

通過借用語言 數學,IIT試圖生成一個數字作為這種綜合信息的度量,稱為phi(Φ,發音為“fi”)。

具有低phi的東西,例如硬盤驅動器,將不會有意識。 而具有足夠高的phi的東西,如哺乳動物的大腦,將是。

使phi有趣的是,它的一些預測可以通過經驗測試:如果意識對應於系統中綜合信息的數量,那麼近似phi的測量值應該在改變的意識狀態期間有所不同。

最近,一個研究小組開發了一種儀器,能夠測量人腦中綜合信息的相關數量,並且 測試了這個想法.

他們用 電磁脈衝 刺激大腦,並能夠將清醒和麻醉的大腦與由此產生的神經活動的複雜性區分開來。

同樣的措施甚至能夠區分植物性腦損傷患者與最低意識狀態之間的區別。 當患者從非夢到充滿夢想的睡眠狀態時,它也會增加。

IIT還預測為什麼小腦(人腦後部的一個區域)似乎對意識的貢獻微乎其微。 儘管它含有的神經元比其他大腦皮層多4倍,而大腦皮層似乎是意識的座位。

小腦有一個 相對簡單 神經元的晶體排列。 所以IIT會建議這個領域是信息豐富或高度差異化,但它不符合IIT的第二個集成要求。

雖然還有很多工作要做,但對於這種意識理論仍然存在一些驚人的影響。

如果意識確實是一個高度整合的網絡的新興特徵,正如IIT所暗示的那樣,那麼可能所有復雜的系統 - 當然所有擁有大腦的生物 - 都有一些 最小的形式 意識。

通過擴展,如果意識是由系統中的綜合信息量來定義的,那麼我們也可能需要擺脫任何形式的人類例外主義,即說意識對我們來說是排他性的。

關於作者

馬修戴維森,博士候選人 - 蒙納士大學意識神經科學。

這篇文章最初出現在談話

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