首发2023-06-25 18:42·
人工智能学家研究人员希望他们能在今年了解神经元如何驱动意识。图片来源：Torsten Wittmann 博士/科学图片库
长达 25 年的科学赌注已经结束。1998 年，神经科学家克里斯托夫·科赫 (Christof Koch) 与哲学家大卫·查默斯 (David Chalmers) 打赌，大脑神经元产生意识的机制将于 2023 年被发现。两位科学家于 6 月 23 日在意识科学研究协会 (ASSC) 年会上公开同意在纽约市，这仍然是一个持续的追求，并宣布查尔默斯获胜。
最终帮助解决这个赌注的是一项关键研究，该研究测试了关于意识神经基础的两个主要假设，其研究结果在会议上公布。
“这对我来说一直是一个相对不错的赌注，对克里斯托夫来说也是一个大胆的赌注，”现任纽约大学心智、大脑和意识中心联席主任的查尔默斯说。但他也表示，这并不是故事的结局，最终会得到答案：“该领域已经取得了很多进展。”
伟大的赌注
意识是一个人经历的一切——他们尝到的、听到的、感觉到的等等。查尔默斯说，它赋予我们的生活意义和价值。
实验室培养的大脑能变得有意识吗？
然而，尽管付出了巨大的努力，并下了 25 年的赌注，研究人员仍然不明白我们的大脑是如何产生它的。“它一开始是一个非常大的哲学谜团，”查尔默斯补充道。“但多年来，它逐渐转变为一个即使不是一个'科学’谜团，至少也是一个我们可以通过科学来部分掌握的谜团。”
科赫是华盛顿州西雅图艾伦脑科学研究所的一位杰出研究员，他在 20 世纪 80 年代开始寻找意识的神经足迹。从那时起，他一直致力于识别“大脑中真正重要的部分——对于最终产生看到、听到或想要的感觉来说确实必要的”，正如他所说。
当科赫提出这个赌注时，某些技术进步让他对尽快解开这个谜团持乐观态度。功能性磁共振成像（fMRI）可测量大脑活动时发生的血流微小变化，正在实验室中掀起风暴。光遗传学——它允许科学家刺激非人类灵长类动物大脑中的特定神经元组——已经出现了。科赫当时是帕萨迪纳加州理工学院的一名年轻助理教授。“所有这些技术都让我着迷，”他说。“我想：25 年后？没问题。”
对抗性合作
多年来，这个赌注几乎被遗忘了。也就是说，直到几年前，斯德哥尔摩的一位科学记者佩尔·斯纳普鲁德 (Per Snaprud) 重新提起了这一话题，他曾在 1998 年采访过查尔默斯。他对这次谈话的录音让两人想起了他们在赌注中设定的条款和条件。一箱处于危险之中的酒。
解码意识的神经科学
大约在那个时候，科赫和查尔默斯都参与了一个由位于巴哈马拿骚的邓普顿世界慈善基金会支持的大型项目，旨在加速意识研究。
其目标是建立一系列“对抗性”实验，通过让竞争对手的研究人员合作研究设计来测试各种意识假设。“如果他们的预测没有实现，这对他们的理论将是一个严峻的挑战，”查尔默斯说。
其中一项实验的结果在周五的 ASSC 会议上公布，该实验涉及科赫和查尔默斯等多名研究人员。它测试了两个主要假设：综合信息理论（IIT）和全球网络工作空间理论（GNWT）。印度理工学院提出，意识是大脑中由特定类型的神经元连接形成的一种“结构”，只要某种体验（例如看图像）发生，该结构就会保持活跃。这种结构被认为存在于大脑后部的后皮质中。另一方面，GNWT 表明，当信息通过互连网络传播到大脑区域时，意识就会产生。根据该理论，传输发生在体验的开始和结束时，并涉及前额叶皮层，
六个独立实验室按照预先注册的协议进行了对抗性实验，并使用各种补充方法来测量大脑活动。结果——尚未经过同行评审——并不完全符合这两种理论。
“这告诉我们，这两种理论都需要修改，”参与研究的研究人员之一、德国法兰克福马克斯·普朗克经验美学研究所的神经科学家露西娅·梅洛尼 (Lucia Melloni) 说道。但“每种理论的修正程度略有不同”。
未实现的预测
梅洛尼说：“关于 IIT，我们观察到，后皮层区域确实以持续的方式包含信息。”他补充说，这一发现似乎表明该理论假设的“结构”正在被观察到。 。但研究人员并没有像预测的那样发现大脑不同区域之间持续同步的证据。
人类大脑特有的皱纹有助于驱动其运作
就 GNWT 而言，研究人员发现意识的某些方面（但不是全部）可以在前额叶皮层中识别。此外，实验还发现了该理论倡导者所假设的广播的证据，但只是在体验的开始阶段——而不是像预测的那样在结束阶段。
所以在实验过程中 GNWT 的表现比 IIT 稍差一些。“但这并不意味着 IIT 是正确的，而 GNWT 则不是，”梅洛尼说。这意味着支持者需要根据新证据重新考虑他们提出的机制。
其他实验正在进行中。作为 Templeton 基金会计划的一部分，Koch 参与了在动物模型大脑中测试 IIT 和 GNWT 的研究。查尔默斯正在开展另一个项目，评估另外两种意识假设。
梅洛尼说，相互竞争的理论的支持者很少齐聚一堂，并愿意接受独立研究人员检验他们的预测。“这需要他们很大的勇气和信任。” 她认为此类项目对于科学进步至关重要。
对于这场赌注，科赫不愿认输，但在ASSC会议的前一天，他买了一箱葡萄牙优质葡萄酒来兑现自己的承诺。他会考虑另一个赌注吗？“我会加倍努力，”他说。“从现在起 25 年是现实的，因为技术正在变得更好，而且，你知道，考虑到我的年龄，我不能等待超过 25 年。”
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