几个世纪以前，笛卡尔说过“我思故我在”。从那以后，哲学和科学分别对“意识”进行研究，那么得出来的结果必然有交错重叠的部分。相较于世界上运算速度最快的超级电脑，大脑处理信息的速度还要快大约30倍。但如果控制我们个性特点和自我意识的真是某个或某几个思维过程，那么现在这些都可以解释清楚了。
很多高难度问题都会得到聪明人的青睐，这个问题也不例外。下面就是一些试图解释这个问题的理论。
10.人类是以时间片的方式认知世界的
周围环境在我们的认知世界里是像流水一样毫不间断，还是像手翻书（译注：即手动翻阅连续动作的图片册子）里独立的画面，是一张张累积起来的——科学家没有一致意见。研究人员构建了一个理论模型，这个模型兼有这两种特点。
模型名字很奇妙，叫做“时间片理论”。该理论认为，形成知觉要经过两个阶段。在第一个阶段中，大脑无意识地处理环境里的大量基本信息，比如周围物体的形状和颜色。这一过程所用的“时间片”相当短，大约只需要400微妙。大脑随即整合信息，进入处理信息的第二阶段。
这个模型主要是用于解释视觉信息处理过程的，但是人们借此得出推论：“知觉”可以说是一种幻觉，是大脑借助记忆等其他认知过程，将一幅幅“快照”组合成一个整体的过程。
9.大脑同步工作产生意识
神经元同步理论出现于2007年，这个理论没有解释意识本身的特性，而与意识背后可能存在的形成机制相关。好几个研究都观察到了这个机制：下意识或无意识处理外部刺激的过程可以激发大脑某些区域的活动，而这些区域与有意识、能直接观察到的外部刺激激发大脑活动的区域是一样的。这让研究人员产生了一个疑问：这二者之间是否存在某种明显的区别。
有研究发现，在有意识处理信息的过程中，大脑会出现“整体同步”的现象，而无意识处理信息的过程只需要部分大脑区域协同工作。这项研究表明，当大脑处理表层刺激的时候，大脑会被激活。受到刺激之后，仅仅需要80微秒，大脑各个不同的独立区域就开始大面积协作了。
研究院满怀信心地认为，与其说这表明有意识输入的信息能得到更好处理，不如说这本身就是意识的特点之一。
8.每一个神经元都有意识
在研究意识本质的道路上有很多障碍，其中一个就是“捆绑难题”。当我们单独观察某种感觉的时候，我们的主观感受却是由所有感觉器官的活动汇总而形成的。这种“捆绑”很让人疑惑，目前还没办法解释。
单神经元理论认为每个独立的神经元在某种程度上都有自己的意识。就像单个的人一样，神经元能够有意识地接收并传递信息，但是无法将众多神经元承载的信息汇集到一起。恰恰就是神经元之间相互交流，形成了最后唯一而一致的感觉。
“即使没有连接在一起，神经元也能够相互交流”——这个观点还让人联想到著名的“量子纠缠”现象，即两个相互关联的粒子总会相互回应，即使分开后也如此。
7.多重思维理论
量子力学里的多世界理论认为，每一件独立的事情都会产生其独立的现实，虽然与我们的世界相互分离，但是与我们一样真实。多重思维理论与意识相关，可以说是对多世界理论的验证。
这暗示出一个观点，多世界是确定不变的，而我们对世界的知觉却在不断变化。如果每个行动都有无限的结果，而它们已经存在，那么当事情发生之后，多世界的“分支”就不是多世界的结果而是我们观察的结果了。
如果其他宇宙存在无数个我们，那么这无数个的大脑应该联系在一起；否则，另一个自己就是没有思维的躯壳。此外，我们的意识不可能终结，因为我们的知觉可以在我们死亡之时或提前跳转。
6.意识是被动的
被动框架理论认为，我们每个人对意识的思考都过度了。这个理论称，我们认知世界并不是通过有意识的认知过程完成的。意识只是“中介”或说“中转”，只是将信息展现在我们面前，不能控制我们的反应。
我们之所以认为我们的思想、感觉和行动都受到意识的控制，是因为我们太看重意识。意识就像互联网：它可以完成很多事情，但是却没有自己的意志，它要依靠使用者才能完成任务。
5.脑电活动产生意识
意识电磁信息理论认为，大脑电磁场的变化与意识相互关联。这甚至可能是意识产生的深层物理过程。
电磁场本身并不是我们的意识，但是电磁场能将信息传递给单个神经元，并且管理着神经元的活动，这些构成了一部分意识。人们有意识的意志其实是大脑电磁场的经历产生的。大脑这一特性在不断进化，这是因为如果意识没有进化改善的优点，那么意识早就在进化过程中淘汰了。
这个理论假定大脑全部功能都是确定的，没有留下任何可以“随意”安排的余地，而“随意性”则是形成自由意志的必备条件。因为无法解释自由意志，这个理论遭到沉重攻击。
4.意识有赖于信息整合
上面提到过，意识最根本的特点在于能整合信息，能将各种感觉汇总起来形成一种认识。整合信息理论认为就是这个复杂的整合过程产生了意识。一个生物意识程度的高低可以通过大脑系统的复杂程度进行测量。尽管这个理论还处在发展阶段，不够完善，但却是第一个能够建立数学模型的意识理论。
据观察，大脑不同部分的复杂程度各不相同，而复杂程度越低，越不可能参与有意识思考。这些系统相互联系的方式不一样，相互联系的复杂程度也不一样，各个系统相互整合的程度——即复杂程度——产生了我们所谓的意识。这个理论产生了一个无法避免的推论，这也是下一点我们将讨论的内容。
3.任何足够复杂的系统都会变得有意识
有一点很清楚，整合信息理论没有区分不同的系统，因此它不仅仅适用于大脑。其他无论自然还是人造的系统，只要能达到相应的复杂程度，那么根据这个理论，这些系统也能产生意识，尽管与我们熟悉的意识不在同一水平。
比如，森林和其他生态系统相互联系在一起，尽管联系程度不是很紧密。树木、动物和其他生态因素之间存在的交互活动是随机出现的，没有掌管全局的力量指挥这一切。另一方面，人类构建的互联网整合程度很高，其单个连接点比大脑的突触还多。虽然不像大脑各个部分那样联系紧密，互联网只在某一刻使用各条连接。
验证这个理论可以采用这个办法：用（强大的）电脑构建两个不同的系统模型，输入和输出的信息一样，但它们的内部连接不一样。系统内部构造越复杂，越能模拟复杂程度更高的意识。但是，如果下面这个理论成立，这个理论就不攻自破了。
2.电脑无法模拟意识
研究人员花了很多时间研究整合信息理论，有一项发现很有说服力：如果整合信息理论正确，那么这个理论描述的人脑系统模型不可能用计算机呈现出来，无论这台计算机多么强大。
这说明了整合信息对有意识的思维多么重要。我们将各种不同经历相结合，可以形成新的经验，这个过程类似于信息压缩。当然有些信息数据会在这个过程中丢失。用数字模拟一个以同样方式存储信息的系统，并且这个系统不会丢失数据（也就是内存），研究团队得出了以下结论：要么前面所有关于整合意识的观点是错误的，要么计算机不可能模拟意识形成过程。
1.人脑是一台量子计算机
20世纪90年代中期，研究人员提出“协调目标减少”理论（Orch OR），遭到严厉指责。这个理论认为脑细胞里的“微管”是量子振动计算进行的地方，而量子振动计算是由突触输入区控制的；此外，大脑处理信息的过程类似于量子计算机。批判这个理论的观点认为，大脑过于“温暖、潮湿、嘈杂”，根本无法进行精细的量子计算。
20年之后，一个日本研究团队证实，在大脑神经元的微管结构中，存在“温暖的环境下的量子振动”。另一项研究也为“协调目标减少”理论提供了支撑。这项研究发现，直接干预这些微管可以让临床病人麻醉，当意识活动被有效遏制的时候，大脑仍在进行无意识活动。
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