圖片來源@視覺中國(guó)

意識(shí)，作為人類生命最獨(dú)特的存在，是我們感知世界、解讀自我、表達(dá)思維的基礎(chǔ)。笛卡爾的“我思故我在”準(zhǔn)確地描繪了意識(shí)賦予我們確定自我存在的力量。然而，對(duì)于意識(shí)的本質(zhì)和來源，科學(xué)家們至今仍在探索和爭(zhēng)論中。

在人工智能（AI）技術(shù)的推動(dòng)下，這些神秘的謎題正在被逐一揭開，為我們對(duì)腦科學(xué)的理解帶來全新的啟示。天橋腦科學(xué)研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）與neurochat神聊共同發(fā)起的第四屆TCCI-neurochat神聊學(xué)術(shù)會(huì)議，在北京時(shí)間6月23日在線舉行。在此次會(huì)議上，來自中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所的學(xué)術(shù)副所長(zhǎng)何生教授，為我們帶來了題為“注意與意識(shí)”的精彩報(bào)告。

(相關(guān)資料圖)

我們探尋意識(shí)的道路，無疑進(jìn)入了一個(gè)新的起點(diǎn)?？萍嫉闹κ谷祟悓?duì)自然的感知與理解，對(duì)大腦工作機(jī)制的解密，都將達(dá)到前所未有的速度和深度?？茖W(xué)家們堅(jiān)信，關(guān)于意識(shí)的未來即將到來。

揭秘注意之謎：融通視覺和認(rèn)知科學(xué)的革新性對(duì)話

首先，何教授引導(dǎo)我們理解，當(dāng)大腦處理各類信息時(shí)，其內(nèi)部不同模塊各司其職，但當(dāng)信息在我們的意識(shí)中呈現(xiàn)時(shí)，這些特性并非孤立存在，而是整合為完整的物體表征。在這個(gè)過程中，注意力扮演著如同膠水的角色，將分散的信息有效地結(jié)合在一起。

?圖注：注意力在信息整合時(shí)的角色。圖源：由何生教授提供

然而，何教授的探索并沒有止步于此。他進(jìn)一步指出，我們應(yīng)該視注意力為一個(gè)將外部輸入轉(zhuǎn)化為自我意識(shí)的過程。在這一過程中，我們無意識(shí)地對(duì)接收到的信息進(jìn)行快速的假設(shè)生成，形成預(yù)測(cè)或模型。這種預(yù)測(cè)編碼機(jī)制不依賴于刺激的特性，但卻對(duì)我們理解自我意識(shí)的形成過程有著極大的啟示性意義。

何教授的團(tuán)隊(duì)還開展了一項(xiàng)名為“視覺擁擠”的實(shí)驗(yàn)。在視覺元素過于密集的情況下，盡管我們的視覺分辨力足夠區(qū)別這些元素，但如果執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)，如計(jì)數(shù)或識(shí)別特性，就會(huì)變得困難。然而，如果這些元素足夠稀疏，即使觀察者的注視點(diǎn)仍然在中央，也能輕松完成任務(wù)。這一現(xiàn)象揭示了注意力機(jī)制在處理密集信息時(shí)的局限性。進(jìn)一步的研究還發(fā)現(xiàn)，即使觀察者不能準(zhǔn)確識(shí)別每條線的具體方向，他們?nèi)阅芨兄秸w圖案的方向。這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了初級(jí)視覺皮層在信息處理中的關(guān)鍵作用。

何教授強(qiáng)調(diào)注意力并不僅僅是一個(gè)被動(dòng)的信息篩選過程，而是一個(gè)主動(dòng)的信息采樣過程。這一點(diǎn)對(duì)我們理解人類的認(rèn)知過程，特別是注意力與意識(shí)之間的關(guān)系，具有深遠(yuǎn)的影響。他的研究不僅有助于揭示意識(shí)的奧秘，還為我們?nèi)绾胃行У乩米⒁饬Y源提供了策略。

?圖注：注意力是一個(gè)主動(dòng)的信息采樣過程。圖源：由何生教授提供

探索意識(shí)：深究其起源、功能以及影響

意識(shí)可以從兩個(gè)基本維度進(jìn)行理解：一是意識(shí)狀態(tài)（state of consciousness）或意識(shí)水平（levels of consciousness），二是意識(shí)內(nèi)容（content of consciousness）。這兩個(gè)維度不僅描繪出我們的覺知程度，同時(shí)也反映了我們對(duì)輸入信息的理解和感知。

除此之外，何教授還對(duì)意識(shí)的功能進(jìn)行了深度探討。他從實(shí)用的角度解讀意識(shí)，將其視作處理信息的重要工具。無意識(shí)狀態(tài)下我們能夠達(dá)到怎樣的信息處理能力，是他關(guān)注和探索的重要課題。因此，研究者們關(guān)注的焦點(diǎn)在于意識(shí)對(duì)信息處理的功能，并通過各種實(shí)驗(yàn)方式研究信息在無意識(shí)狀態(tài)下的處理程度。

何教授的團(tuán)隊(duì)運(yùn)用了如雙眼抑制（binocular suppression）等強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，以達(dá)成對(duì)特定信息的抑制，進(jìn)而研究在無意識(shí)情況下信息的處理能力。通過這種方式，他們得以詳細(xì)研究信息在不同狀態(tài)下的處理流程。

?圖注：在雙眼抑制背景下，研究信息在不同狀態(tài)下的處理流程。圖源：由何生教授提供

此外，何教授也提及了注意力在意識(shí)研究中的重要角色。有研究表明，在無意識(shí)的狀態(tài)下，人們的注意力仍能被某些信息吸引或影響，這意味著我們的注意力可以在無意識(shí)狀態(tài)下運(yùn)作。這對(duì)于理解刺激如何引導(dǎo)我們的注意，以及注意力如何影響我們的感知和行為，具有重大的理論和實(shí)踐意義。

注意與意識(shí)：解析雙眼競(jìng)爭(zhēng)與視覺感知

何教授講到，注意和意識(shí)，這兩個(gè)概念在心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)中至關(guān)重要，同時(shí)也引發(fā)了許多關(guān)于人類心理過程和認(rèn)知功能的討論。特別是在雙眼競(jìng)爭(zhēng)（binocular rivalry）和視覺感知的情境下，這兩者的交互和影響更顯重要。

雙眼競(jìng)爭(zhēng)是一種獨(dú)特的視覺現(xiàn)象。當(dāng)我們的每只眼睛接收到不同的視覺信息時(shí)，大腦并不會(huì)同時(shí)處理這兩種信息，而是在二者之間做出選擇，這使得我們?cè)谌魏翁囟ǖ臅r(shí)刻只能感知到其中一種信息。這種現(xiàn)象在一定程度上揭示了注意力在視覺信息處理過程中的關(guān)鍵作用。何教授進(jìn)一步闡釋，當(dāng)你的注意力集中在某個(gè)視覺刺激上，相關(guān)的信號(hào)在大腦中被加強(qiáng)，而其他信號(hào)被壓制，這就產(chǎn)生了雙眼競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。但是，一旦注意力被轉(zhuǎn)移，這種競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系就會(huì)消失。因此，我們可以推斷，雙眼競(jìng)爭(zhēng)的出現(xiàn)需要注意力的參與。

?圖注：雙眼競(jìng)爭(zhēng)需要注意力的參與。圖源：由何生教授提供

同時(shí)，我們的意識(shí)在一定程度上也依賴于注意力。當(dāng)我們的注意力集中在含有沖突或模糊性的刺激上時(shí)，大腦會(huì)嘗試解決這種沖突，進(jìn)而達(dá)到一種穩(wěn)定的感知狀態(tài)。換言之，通過注意力，我們能夠解決感知沖突，整合信息，并形成對(duì)外部世界和內(nèi)部狀態(tài)的意識(shí)表現(xiàn)。

關(guān)于注意力和意識(shí)之間的關(guān)系，何教授還提出了一個(gè)重要的觀點(diǎn)：“難以注意到的即是難以意識(shí)到的。”這意味著，只有當(dāng)某個(gè)刺激足夠強(qiáng)烈，能夠引起我們的注意，我們才可能將其納入意識(shí)。這一觀點(diǎn)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了注意力在形成意識(shí)中的關(guān)鍵角色。

總的來說，注意力和意識(shí)在人類視覺感知中起著復(fù)雜而核心的作用。在雙眼競(jìng)爭(zhēng)的背景下，這兩者的相互作用和影響為我們理解大腦如何處理和解決視覺沖突提供了獨(dú)特的視角。未來的研究將需要繼續(xù)深入探討注意力和意識(shí)之間的關(guān)系，以及它們?cè)谝曈X感知中的特定作用，以便更好地理解和揭示人類的認(rèn)知過程和心理狀態(tài)。

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　　 原標(biāo)題：何生談“注意與意識(shí)”：只有引起我們注意，才能被納入意識(shí)_世界觀天下