一个历时七年的实验揭示了意识本质的新见解，并挑战了两个杰出的、竞争的科学理论：综合信息理论（IIT）和全球神经工作空间理论（GNWT）。这些发现标志着理解意识难以捉摸的起源的一次关键时刻。
一个历时七年的实验揭示了意识本质的新见解，并挑战了两个杰出的、竞争的科学理论：综合信息理论（IIT）和全球神经工作空间理论（GNWT）。这些发现今天发表在自然上，标志着理解意识难以捉摸的起源的一次关键时刻。
IIT认为，当一个系统（如大脑）内部信息高度连接和统一时，意识便会出现，只要这些信息被自觉感知，就充当一个整体。另一方面，GNWT认为大脑的多个区域会聚焦于大脑中重要的信息——将其带到我们意识的前沿——在信息进入意识的瞬间广泛传播，从而产生意识体验。这两种竞争的理论在2019年通过一个涉及256名人类受试者的协作实验进行了对比测试，研究结果刚刚发布。
“对抗性合作符合艾伦研究所对于团队科学、开放科学和大科学的使命，服务于人类最大的、最长期的知识挑战之一：心身问题，”艾伦研究所的杰出研究员克里斯托夫·科赫(Christof Koch)博士说。“解开这个谜团是我一生的热情。”
发现
研究显示，脑内早期视觉区域（处理视觉的一部分，位于大脑后部）与大脑前部区域之间存在功能连接，帮助我们理解我们的感知与思维之间的关系。研究结果降低了前额叶皮层在意识中的重要性，表明尽管它在推理和规划中很重要，但意识本身可能与感官处理和感知有关。换句话说，智力与行动相关，而意识则与存在相关。
这一发现对我们理解意识有重要意义，可能为意识障碍（如昏迷或植物人状态）提供了新的视角。识别意识的来源可能有助于检测在严重受伤的无反应患者中存在的“隐性意识”——这种情况在去年的新英格兰医学杂志中报告，约占四分之一的病例。
没有一个理论占上风
综合信息理论（IIT）认为，意识来自大脑各个部分相互作用和合作，共同整合信息，就像团队合作。它来源于这些部分之间的连接方式及它们如何相互共享信息，而不是某个特定区域或部分产生意识。然而，研究并未发现足够的持久连接来支持这一观点。全球神经工作空间理论（GNWT）支持意识发生在大脑前部的观点，但研究同样未找到足够的支持。
“很明显，没有单一的实验可以决定性地否定任何一个理论。这两个理论在假设和解释目标上差异太大，现有的实验方法又过于粗糙，无法使一个理论胜过另一个，”萨塞克斯大学的认知与计算神经科学教授阿尼尔·塞思(Anil Seth)博士说。“尽管如此，这次合作的发现仍然非常有价值——关于两个理论和大脑中关于视觉体验信息解码的时间和地点学到了很多。”
该研究涉及256名受试者，这是这一类实验中的前所未有的。研究人员向他们展示了各种视觉刺激，然后使用三种常见的人脑测量工具，跟踪血流及磁电活动，以研究他们在观看刺激时的大脑活动。
这一高度协作的实验是一个大规模开放科学合作的结果，该合作始于2018年在艾伦研究所的一个研讨会。这种创新的方法汇聚了持有不同观点的研究人员，以在一个合作但又批判性的环境中测试两种理论，旨在减少确认偏差并加速科学进步。
科赫说：“对抗性合作是一种强有力的社会过程，由于其挑战性而很少被使用，在任何有竞争理论的领域中都是如此。生物医学领域可以通过理论之间的‘友好’竞争获益良多——无论是神经生物学还是其他领域。但这需要大量的合作和努力。”
