成千上万种动物可能都有意识

2025-02-28 12:03来源:

杏仁核听起来就像《星际迷航》中每周出现的外星人之一。事实上,他们是来自纽约大学(NYU)的摇滚乐队,其歌手兼首席吉他手和感人的精神是约瑟夫·勒杜。勒杜博士是世界上研究杏仁核的权威之一,杏仁核是大脑中一对杏仁状的结构,除其他外,它负责在面对威胁时产生恐惧。但他也是意识科学研究协会(ASSC)的主席,该协会于6月22日至25日在纽约大学举行了第26次会议。

杏仁核蛋白仅仅是热身行为。最重要的是宣布了关于意识本质的两种假设的支持者之间所谓的“对抗性合作”的结果。这包括从2020年开始进行一系列实验,以确定哪一个(如果有的话)是正确的。

这不仅仅关乎科学。1998年,大卫·查尔默斯和克里斯托弗·科赫,这对前途无量的意识研究者,现在已经是这个领域的老手了,他们打了个赌。他们打赌,在25年内,所谓的意识的神经关联(产生意识的神经细胞)将变得清晰(科赫博士的观点),或者不清楚(查尔默斯博士的观点)。两位研究人员一致认为,对抗性实验也将决定他们打赌的结果。

意识是为数不多的仍然完全神秘的自然现象之一。毫无疑问,物理学有很多谜团,其中最大的谜团之一就是如何调和量子力学和相对论。但物理学家确实知道他们要去哪里,以及他们正在处理什么。而研究意识的人则不然。

深刻的思想

1994年,现就职于纽约大学的查尔默斯博士明确了他们的困难。他把意识的研究分为“容易的问题”和“困难的问题”。最简单的问题是确定大脑中哪些机制导致了有意识的体验。这实际上并不那么容易,但至少应该是容易处理的。这个难题涉及到哲学家称之为“感觉”的主观体验。查尔默斯博士本身是一位哲学家,而不是一位实验学家,他说:“为什么当我们的认知系统参与视觉和听觉信息处理时,我们会有视觉或听觉体验?”

这个大实验试图解决这个简单的问题。正如南印第安纳大学的哲学家Rocco Gennaro所概述的那样,意识领域并不缺乏理论。他提到的理论包括物质二元论、副现象论、排除唯物主义、多重草案理论、出席中级理论、感觉运动理论、泛心论和涌现论。不过,有两家公司已经挤到了前线。一种是综合信息论(IIT);另一种是全局神经元工作空间理论(GWNT)。这个实验的目的就是要在这些观点之间做出裁决。

众所周知,仅仅连接大量的神经细胞是不足以产生意识的。例如,有些人天生就没有小脑,小脑是大脑的一个结构,它包含了一半的神经细胞,但只占大脑体积的10%。尽管这些人可能在从平衡到情感投入等各个方面都有问题,但他们是完全有意识的。似乎重要的是细胞是如何连接的,特别是,许多研究人员认为,它们之间的反馈回路是如何工作的。

IIT试图用数学方法来捕捉这一点,用一个叫做phi的值来衡量这种反馈回路带来的整合水平。GNWT不以这种方式依赖于反馈回路。它涉及到数据在处理短期记忆的中央区域和处理知觉、注意力、运动控制和长期记忆等的外围区域之间的变换。短期记忆被认为是进入意识知觉的区域。

IIT认为,有意识的活动是在大脑的后部产生的,在大脑的感觉区域,尤其是视觉皮层。相比之下,GWNT的支持者则认为意识产生于大脑前部。这包括前额皮质,粗略地说,它是大脑的执行中心。大脑皮层前部和后部具有不同的微观解剖结构和不同的功能。IIT的支持者认为,只有后面的部分具有支撑足够高的phi值以实现意识所需的连接结构。与此同时,GNWT的支持者认为,他们所设想的意识所必需的处理过程,最好是由皮层前部的神经细胞柱来完成的。正是这种区别支撑了这些实验。

在比赛中,那些希望获得最终胜利的人感到失望,尽管印度理工学院似乎赢得了积分。(一些数据仍有待分析,因此这种判断可能会加强或削弱。)但每个人都同意的是,没有发现意识的明确神经关联——这使得查尔默斯博士成为这场赌注的赢家。几瓶酒适时地易手。

然而,这个实验也有可能问错了问题。瑞典隆德大学的Asger Kirkeby-Hinrup在会议上提出了这样的观点:正如热量可以通过多种方式产生一样,意识也可以通过多种方式产生。如果这是真的——Kirkeby-Hinrup博士说他自己只相信一半——那么像对抗式合作中使用的方法可能永远不会得到干净的结果。

拥有不止一种产生意识的方式也可以帮助那些提出以下问题的人:人类的意识是如何有不同的状态的(例如,做梦是一种有意识的状态,但与清醒的状态截然不同),以及其他动物在多大程度上是有意识的(不同的群体可能有不同的机制)。它还可能涉及到如何设计有意识的人工智能(ai)的问题。

说到动物,该领域的大多数研究人员都认为,有三种动物表现出的行为足够复杂,值得研究它们是否有意识。这些是脊椎动物、头足类动物和节肢动物。这三个国家都有他们的冠军参加了会议。

许多大大小小的生物

特拉维夫大学的Oryan Zacks和她的同事研究脊椎动物系统发育和神经解剖学。他们得出的结论是,生活在4亿多年前志留纪时期的所有有颌脊椎动物的共同祖先,拥有一个能够支持GWNT所需的神经结构的大脑。这将使大约6万种现代物种,包括哺乳动物、蜥蜴、两栖动物和大多数鱼类,进入意识阵营。

悉尼大学的彼得·戈弗雷-史密斯从行为学角度而不是解剖学角度支持头足类动物的起源。他指出,在章鱼身上进行的实验显示了动物对厌恶刺激的复杂反应,以及它们玩从海底捡来的相机的一些美丽视频。

剩下的就是节肢动物了。在这里,争论更加模棱两可。伦敦经济学院的达里亚·扎哈罗娃(Daria Zakharova)对一种名为波西亚(Portia)的狩猎蜘蛛的有意识行为进行了研究。她和其他人进行的实验表明,这些视力发达的动物会提前计划如何接近它们发现的猎物,如果这是不可能的,它们也能提前解决。与此同时,扎哈罗娃女士的同事安德鲁•克伦普(Andrew Crump)提出了一个不那么令人信服的理由,即基于一些用糖水作为奖励、奎宁作为惩罚的实验,大黄蜂值得进一步调查。

至于有意识的人工智能,蒙特利尔大学的约书亚·本吉奥(Yoshua Bengio)是现代人工智能深度学习方法的先驱,他在会议上表示,他相信使用全局工作空间方法在机器上实现意识是可能的。他解释了这可能带来的好处,包括能够用比当前一代庞大模型所需的更少的数据概括结果。不过,他担心的是,有人会把自我保护的本能植入有意识的人工智能中,这可能会导致人工智能失去控制。事实上,他是3月份发布的一封公开信的签署人,该公开信呼吁暂停大型人工智能实验。

目前,有意识的人工智能仍然是科幻小说里的东西。但在十年前,人们还没有想到可以让机器进行智能对话。从志留纪鱼类到智人是一个漫长的过程。意识之路的下一步似乎要比这快得多。

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