意识究竟是什么?千百年来,它是哲学家们热烈讨论的话题,也是无数科学家们尝试解开的谜题。

1970年,美国杜兰大学心理学家小戈登·盖洛普(Gordon Gallup Jr.)设计了“镜子测试”,用来测试人和动物的自我认知能力。

他先把动物麻醉,然后在动物看不到的地方,比如脑门儿正中央的位置,点一个红点。等动物醒来后,再给他们照镜子,如果它们照镜子时,会主动检查这个红点,则证明这种动物能够认出镜中的像就是自己。

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这个测试看似简单,想要通过可不那么容易。背后原理其实十分复杂,它需要动物把自己的行为动作,与镜子中的画面联系起来,知道镜中的影像就是自己。如果能通过这个实验,则证明这种动物具有自我意识。

实验结果表明,大部分动物都会把镜中的自己当成是另一只动物,只有少部分动物能够认出来自己,比如黑猩猩、倭黑猩猩等。实际上,即使是人类,也只有长到大约18个月大时,才能通过“镜子测试”,比这更年幼的小婴儿,会跟绝大多数动物一样,把镜子中的自己当成是另一个人。

究竟是什么产生了“意识”呢?目前主要有两种理论。第一种叫做“全局工作空间理论(global neuronal workspace, GNW)”。GNW理论认为,人的大脑中有一个存放着大量信息的“全局工作空间”,当信息传播到负责某一特定任务的脑区时,便会产生意识。根据这个理论,意识本质上就是一种处理信息的方式而已,人类如果能够开发出来一种模拟大脑处理信息的算法,便能够设计出来具有意识的机器人。

另一个理论叫做“整合信息理论(Integrated Information Theory, IIT)”,这一理论认为,意识有两个关键要素:丰富的信息量和高整合度。

其中,信息是意识的本质,高整合度是指无法分开的意识体验,比如在双眼都睁开时,你无法分辨出出哪些景象是左眼或者右眼看到的,除非闭上一只眼。当信息量大,且整合程度很高的时候,就会产生意识。比如,人在清醒时,能够把丰富的信息整合在一起,于是便有了意识;而在睡着做梦时,虽然脑电波还会非常活跃,信息很多,但并没有办法整合到一起,所以人也就没啥意识。

目前,这两种理论都还有非常非常多无法解答的问题。我们的大脑实在是太复杂了,想要摸清楚一百多亿个神经细胞的工作原理,并非一朝一夕能完成的工作。也许,人类可能永远无法揭开“意识”之谜。但这并不代表相关研究毫无意义。正如法国哲学家、科学家、数学家笛卡尔那句名言“我思故我在。”思考和探索本身,比结果更加重要。

本文为科普中国·星空计划扶持作品

作者:胡桃夹子

审核:陶宁

出品:中国科协科普部

监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 星空计划

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