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如何支配自我專注力?從理解意識的極限開始吧!——《心流:高手都在研究的最優體驗心理學》

行路出版_96
・2019/07/03 ・4717字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 529 ・七年級

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編按:掌控意識便可影響人生品質,能夠掌握自我意識的人也比較快樂。在進入「心流」知前,我們必須理解意識的限制,才能掌控自己的精神能量,優化人生品質。

意識有極限嗎?

如果我們可以將意識包含的內容無止盡地擴大,那麼人類的幾個基本夢想就可以實現了,我們將會長生不老、無所不能,換句話說,就跟神一樣。如果我們的思考沒有限量,那麼便可以感覺所有的事、做所有的事,還可以接收所有資訊,讓生命中的每一瞬間都擁有豐富的經歷。這麼一來,我們便可以在一生中體驗上百萬個,甚至無限個不一樣的人生。

如果我們的思考沒有限量,那麼人類的幾個基本夢想就可以實現了。圖/pixabay

但很遺憾的,我們的神經系統不是沒有限度的,它在特定時間內能處理的資訊就是這麼多。進入意識的「事件」太多了,如果沒有即時處理,很快便會被新來的事件擠出去。邊走路邊嚼口香糖很簡單,但是同時要再多做幾件事就不是那麼容易了。思緒間的銜接必須非常順暢,否則很容易就會亂了陣腳。當我們在思考一個問題時,就感覺不到悲傷或快樂。我們也沒辦法在邊跑步邊唱歌的同時,還一邊記帳,因為這些事都需要大量注意力。

有限是多有限?

現有的科學知識推測,我們的神經系統同一時間可以處理的資訊量,頂多是七位元,這包括聲音辨別、影像刺激、可辨識的情緒或思想等,而從一組位元轉換到另一組位元所需最短的時間是十八分之一秒。利用這些數據,我們推算出一個人在一秒鐘內能處理的資訊量,大約是一二六位元,或是每分鐘七五六○位元,每小時五十萬位元。

如果人一生的年歲是七十年,每天醒著的時間是十六個小時,那麼一輩子可以處理的資訊量是一千八百五十億位元。這就是我們生命的全部了,我們的每一個思緒、每一個記憶、每一個感覺和動作,全都涵蓋在裡面。一千八百五十億聽起來像天文數字,但事實上沒有想像中的大。

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圖/pxhere

我們可以這麼了解意識的有限:要理解一個人的說話內容,我們每秒鐘得處理四十位元的資訊。如果我們的極限是每秒鐘處理一二六個位元的資訊,理論上,我們同一個時間可以聽三個人說話,只不過前提是不能有其他想法或感知進入意識。也就是,我們沒辦法在聽他們講話的同時,還注意到他們的表情、思考他們為什麼這麼說,或是注意他們的穿著。

當然,這些數據是以我們目前對大腦的認識所做的推測,可能低估也可能高估。樂觀的人認為,演化的結果讓我們的神經系統發展出可以處理「塊狀」資訊的能力了,所以能處理的資訊量也大幅提升。算數、開車之類的事也愈趨自動化,這讓我們的大腦有更多空間處理其他資訊。另外,我們也學會了利用符號,像是文字、數字、抽象概念與程式化的敘事方式,來濃縮資訊。例如《聖經》裡的每一個寓言,都是結合眾多人的經驗而得來不易的教訓。樂觀的人也說,意識是「開放的系統」,可以無限的擴展,沒有必要考慮它的極限。

只要沒有什麼急迫的事情占據大腦,大部分人處理的資訊量都遠低於極限。圖/pixabay

但是壓縮刺激的效果並沒有預期中的好。為了生存,我們醒著的時間中,有百分之八得花在吃東西,與洗澡、穿衣服、刮鬍子、上廁所等照顧身體的需求上,這些事加在一起,大約會占據百分之十五的意識。在做這些事的時候,我們很難同時從事需要高度注意力的事。只要沒有什麼急迫的事情占據大腦,大部分人處理的資訊量都遠低於極限。一個人一天大約有三分之一的時間是不需要盡責任義務的,也就是寶貴的「休閒時間」,在這段時間,大部分人都是盡量放空大腦。

不用花太多心思的活動

幾乎有一半的美國成年人,空閒時間是在電視機前度過的。看電視時,雖然也需要處理影像資訊,但電視節目的設計和角色往往是不斷重複的,不需要花太多注意力在記憶、思考或意志力上。也難怪,大家會認為自己在看電視時的注意力、技能的使用、思慮的清晰度和感覺的強度都是最低的。至於其他在家從事的休閒活動,需要的注意力也不過就高了一點點。看報章雜誌、閒聊、望著窗外發呆,這些事牽扯到的新資訊都不多,所以也不需要太多注意力。

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看電視時,不需要花太多注意力在記憶、思考或意志力上。圖/pixabay

所以說,有生之年可以享受一千八百五十億位元的事件可說是高估了,也可能是低估了。如果是考慮大腦理論上可以處理的數據總量,那這個數字可能太低了;但是如果看人們怎麼實際使用大腦,這個數字很可能是高估了。不管是哪一種狀況,一個人可以經歷的就是這麼多而已。因此,篩選進入我們意識的資訊就變得非常重要;事實上,它們決定了我們的生命內容與品質。

資訊是如何進入腦中的?

資訊要進入意識有兩個管道,一個是我們刻意將注意力集中在它上面,另一個是基於生物或社會指示。例如在高速公路上開車時,我們可能經過了幾百輛車,卻沒有真正注意它們。它們的顏色形狀都只是一閃即過,看過就忘了。可是偶爾我們也會注意到一輛特別的車,或許是因為它在車道間忽左忽右的開著,或是它的速度特別慢,又或是它的外觀特殊。

這部車的影像會進到我們的意識中,我們會知道它的存在。在我們的大腦裡,這部車的視覺資訊(例如「忽左忽右」)會被拿來和記憶中其他行為不當的車放在一起比較,並決定它應該歸在哪一類,是沒有經驗的駕駛、酒後駕駛,還是有經驗但是一時分心的駕駛呢?一旦這個事件和其他已知事件配對好了,它的身分就明確了。接下來我們會評估:我該擔心嗎?如果答案是肯定的,我們就得決定適當的行為反應:我該加速前進、慢下來、換個車道,或是停下來通知巡邏警察呢?

複雜的心理操作必須在幾秒鐘內完成。圖/pixabay

這一連串複雜的心理操作必須在幾秒鐘,甚至不到一秒鐘內完成。要在這麼短的時間內做出正確判斷看似不可能,但事實情況就是如此。而且它的發生不是反射動作,而是藉著注意力才得以完成的。我們的注意力在數百萬位元的資訊中,挑選了值得關切的幾個位元。接著又從記憶中取出了相關的參考資料,並評估整個事件,做出正確的決定。

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儘管能力強大,但注意力還是無法超越我們先前提過的極限,也就是我們在同一個時間點可以注意並處理的資訊量就是這麼多。從記憶庫中取出資訊,把它和正在關注的焦點一起比較,進行評估,做出抉擇,這每一個步驟都仰賴大腦有限的處理能力。當這位駕駛注意那部可能製造麻煩的車子時,如果想要避免意外發生,就必須停止講手機。

有些人知道怎麼有效運用這樣無價的資源,有些人卻把它白白浪費掉了。懂得掌控意識的人,必定具有隨時可以集中注意力的能力,在追求目標的過程中全神貫注,不受其他事物分心。

具備這種能力的人,即使在平凡的日常生活中,也能感到樂趣無窮。

專注力的運用

我們在支配自己有限的專注力,如果不是把它聚集成一道能量,就是任由它隨意散射。圖/pixabay

我們在支配自己有限的專注力,如果不是把它聚集成一道能量,就是任由它隨意散射。支配注意力的方式可以決定生活樣貌與內涵,塑造出截然不同的現實狀態。我們經常用來描述個人性格的字眼,像是個性外向、積極進取、偏執妄想等,講的其實就是一個人建構注意力的模式。在同一場派對上,個性外向的人會試著和他人進行有趣的互動,積極進取的人會企圖建立對自己有利的人脈關係,偏執妄想的人則擔心陷入危險,處處提高警覺。我們有無數種方式可以支配注意力,有些可以讓生活更加豐富,有些則讓生活苦不堪言。

當我們跨越文化或職業類別來看注意力的結構時,會發現它的可塑性更加明顯。愛斯基摩獵人可以分辨十多種雪,永遠知道風的方向和速度。你可以把一個來自太平洋美拉尼西亞島(Melanesia)的水手矇上眼睛,帶他到離家數百英里的海上,他只需要在海面上漂浮幾分鐘,就可以根據洋流在身上的作用,判斷自己所在的位置。音樂家可以聽出一般人分辨不出來的細微差異,股票經紀人可以察覺一般人感覺不到的市場變動,好醫生可以一眼看出病人的問題所在,都是因為他們對注意力做過訓練,才有辦法處理這些很容易被忽略的細節。

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對注意力做訓練,才有辦法處理這些很容易被忽略的細節。圖/pixabay

注意力可以決定哪些事會出現在意識中,而且我們也需要注意力來執行發生在意識裡的其他心靈活動,像是記憶、思考、感覺和做抉擇等,所以我們可以把它視為一種精神能量。沒有這股能量我們就成不了事,而做事的時候會消耗這股能量。因著使用這股能量的方式,我們創造了自己。我們的記憶、想法與感覺都由它塑造。但是從另一個角度來看,這股力量也是我們控制、受我們支配的,因此,它便成了我們試圖改善經驗品質時最重要的工具。

但是,上面的「我們」,那個理應掌控注意力的我們指的是誰呢?那個決定如何使用來自神經系統這股精神能量的「我」在哪裡?為靈魂掌舵的主人又在哪裡呢?

一旦我們考慮到這些問題,就會發現那個「我」,或是我們現在開始以「自我」稱呼的人,本身就是意識的一部分,而且從來沒有偏離注意力的焦點太遠。想當然爾,我們的自我肯定會出現在自己的意識中;在認識我的人的意識中,我也會以他們所認識的我存在,但他們意識中的「我」,很可能跟「原始」的我,也就是我眼中的自我,有很大的差距。

自我的塑造

「自我」跟一般的資訊不同。

事實上,它包含了進到意識裡的每一件事物,所有記憶、行為、欲望與痛苦,更重要的是,這個「自我」還代表我們日復一日、年復一年建立起來的目標層級。一位政治活動分子的意識很難和他的意識形態區隔,一個銀行家的自我可能以他的投資做包裝。當然,我們一般不會用這方式來看待自己。我們很少注意到這部分的自我,因為我們意識到的,通常是我們的外表、我們給人的印象,或是希望自己可以變成的樣子。

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我們意識到的通常是我們的外表、我們給人的印象,或是希望自己可以變成的樣子。圖/jble.af.mil

我們的自我多半和身體相關,或是把範圍再擴大一點,延伸到我們的車子、房子或家人。然而,不管我們知不知道這件事,自我都是意識中最重要的元素,因為在象徵性上,它代表了意識裡的所有內容,以及它們的相互關係。

耐著性子讀到這裡的讀者可能會覺得像在兜圈子一樣。如果注意力,或說精神能量,是受自我支配的,自我是意識的內容與目標的總和,而自我意識的內容與目標又是反映注意力支配的結果,最後得到的就跟「雞生蛋、蛋生雞」一樣,沒完沒了。我們一下子說自我可以主導注意力,一下子又說注意力決定自我。

事實上,這兩句話都是對的:意識並不是一個線性系統,而是互有因果關係的循環。沒有錯,注意力可以塑造自我,而自我又受注意力塑造。

——本文摘自《心流:高手都在研究的最優體驗心理學》,2019 年 3 月,行路出版

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行路為「讀書共和國」出版集團旗下新創的出版社,出版知識類且富科普或哲普內涵的書籍,科學類中尤其將長期耕耘「心理學+腦科學」領域重要、具時代意義,足以當教材的出版品。 行路臉書專頁:https://www.facebook.com/WalkPublishing

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你聽過「量子意識」嗎?電子雙狹縫實驗讓人猜測意識會影響物質世界,真的假的?
PanSci_96
・2024/03/06 ・3800字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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在市面上,我們常會看到號稱運用量子力學原理的商品或課程,像是量子內褲、量子能量貼片、量子首飾、量子寵物溝通、量子速讀、量子算命、量子身心靈成長課程等等。有人說,量子力學代表了意識具有能量,藉由調整心靈的共振頻率,就能保持身心健康,只要你利用量子力學原理進行療癒或冥想,就能提昇自己的能量,人能長高、身體變壯、每次考試都考一百分;又像是,量子力學就代表一種信息場,讓你跟別人有心電感應,只要轉念,讓宇宙能量幫助你,你就能發大財還能避免塞車。也有人說,別人吃一個下午茶,你也馬上吃一個下午茶,別人喝一杯咖啡,你也馬上喝一杯咖啡,別人跟家人吵架,你也馬上找一件事跟家人吵架,這就是量子糾纏。

然而,量子到底是什麼?跟身心靈、宗教和玄學真的扯得上關係嗎?是否真能幫助你維持健康又賺大錢呢?

在這一系列影片裡,我們就要來討論,量子力學的原理為何?背後又是基於哪些科學的研究成果。等你看完之後,相信對於量子力學跟上述五花八門商品究竟有沒有關係,心裡自然會有所答案。

量子力學和意識有關?

坊間常會聽到量子力學跟意識有關的說法;或許也是因為這樣,量子力學被許多身心靈成長課程甚至玄學拿來作為背書。但,量子力學真的是這樣子嗎?

說到量子力學跟意識的關係,我們就必須來看看,量子力學最著名的實驗之一,20 世紀的物理學大師費曼(Feynman)甚至曾經說過,這個實驗「包含了量子力學的核心思想。事實上,它包含了量子力學唯一的奧秘。」它,就是雙狹縫干涉實驗。

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雙狹縫干涉實驗

現在我拿的器材,上面有兩道狹縫,中間間隔了非常短的距離。等一下,我們會讓雷射光通過這兩道狹縫,看看會發生什麼事。

我們看到,雷射光在打向雙狹縫之後,於後面的牆上呈現有亮有暗的條紋分布,這跟我們在國、高中學過的波的性質有關。

在兩道光波的波峰相會之處,會產生建設性干涉,即亮紋的位置;而暗紋的部分,則是來自破壞性干涉,是兩道光的波峰和波谷交會之處,亦即,光的效應被抵銷了。

在歷史上,雙狹縫干涉實驗占有非常重要的地位。19 世紀初,英國科學家、也是被譽為「世界上最後一個什麼都知道的人」的湯瑪士.楊(Thomas Young),利用雙狹縫實驗,證明了光是一種波。

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那麼,如果我們拿不是波的東西,來進行雙狹縫實驗,會看到什麼結果呢?讓我們試驗一下。

現在我手邊有一堆的彈珠,前面是用紙板做成的兩道狹縫,後面則是統計彈珠落點的紙板。我們讓這些彈珠朝狹縫的地方滾過去,並在彈珠最後的落點劃下記號;若在同樣位置的記號越多,就代表有越多彈珠打中該位置。

在丟了一百顆彈珠之後,我們可以看到,扣除掉一部份因為路徑被擋住、通不過狹縫的彈珠之外,彈珠最終抵達的位置,大致分別以兩道狹縫的正後方為最多,呈現兩個區塊的分布,不像先前光的雙狹縫干涉實驗中,出現明暗相間的變化。

所以,我們得到結論:若是拿具有物理實體的東西進行雙狹縫實驗,因為其一次只能選一邊通過,所以落點最終只會聚集在兩個狹縫後方的位置;而且要是行進的路徑不對,還可能會被擋住。

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至於波的情形,那就不同了,只要狹縫的大小適當,波可以同時通過兩個狹縫,並互相干涉,產生明暗相間的條紋。

換言之,是波,還是物質,兩者在雙狹縫實驗的表現是截然不同的。

只不過,以上的實驗似乎並沒有什麼太令人感到意外的地方,我們也看不出來,它跟量子,還有意識,到底有什麼關係?事實上,若要真正顯示出它的獨特之處,就要來看電子的雙狹縫干涉實驗。

電子的雙狹縫干涉實驗

我們知道,電子是組成原子的基本粒子之一,而原子又組成了世間萬物。可以說,電子是屬於物質的一種極微小粒子。

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在電子的雙狹縫干涉實驗,科學家朝雙狹縫每次發射一顆電子,並在發射了很多顆電子之後,觀察電子的最終落點分布會怎麼呈現。

既然電子是物質的微小粒子,那麼在想像中,應該會跟我們前面使用彈珠得到的結果差不多,電子會分別聚集在兩道狹縫後方的區域。

從實驗的記錄影片中可以看到,在一開始、電子數量還很少的時候,其落點比較難看得出有明顯規律,但隨著電子的數目越來越多,我們慢慢能夠看出畫面上具有明暗分布,跟使用光進行雙狹縫實驗時得到的干涉條紋,有著類似的結構。

這樣的結果,著實令人困惑。直覺來想,既然電子是一顆一顆發射的,它勢必不可能像光波一樣,同時通過兩個狹縫,並且兩邊互相干涉,產生明暗相間的條紋。

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但無可否認,當我們用電子進行雙狹縫實驗時,最後得到的結果,看起來就跟干涉條紋沒什麼兩樣。

對這出人意表的觀測結果,為了搞清楚發生什麼事,科學家又做了更進一步的實驗:

在狹縫旁放置偵測器,以一一確認這些電子到底是通過哪一個狹縫、又如何可能在通過狹縫後發生干涉。

這下子,謎底就能被解開了――正當大家這麼想的時候,大自然彷彿就像在嘲笑人類的智慧一樣,反將一軍。

科學家發現,如果我們去觀測電子的移動路徑,只會看到電子一顆一顆地通過兩個狹縫其中之一,並最終分別聚集在兩個狹縫的後面――換言之,干涉條紋消失了!

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在那之後,科學家做過無數類似的實驗,都得到一樣的結果:只要你測量了電子的路徑或確切位置,那麼干涉條紋就會消失;反過來說,只要你不去測量電子的路徑或位置,那麼電子的雙狹縫實驗就會產生干涉條紋。

在整個過程中,簡直就像是電子知道有人在看一樣,並因此調整了行為表現。

在日常生活中,若有人要做壞事,往往會挑沒人看得到的地方;反過來說,當有其他人在看,我們就會讓自己的言行舉止符合公共空間的規範。

量子系統也有點像這樣,觀測者的存在與否,會直接影響到量子系統呈現的狀態。

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只不過,這就帶出了一個問題:到底怎麼樣才算是觀測?如果我們在雙狹縫旁邊只放偵測器不去看結果算嗎?我們不放偵測器只用肉眼在旁邊看算嗎?或是,整個偵測過程沒有人在場算嗎?

這就是量子力學裡著名的觀測問題(measurement problem)。

結語

在量子力學剛開始發展的數十年,有許多地方都還不是那麼清楚,觀測問題就是其一。在歷史上,不乏一些物理學家,曾經認真思考,是否要有「人的意識」參與其中,才能代表「觀測」。

如果真是這樣的話,那麼「意識」就存在非常特別的意義,而且似乎暗示人的意識能夠改變物質世界的運作。

有一些物理學家曾認真思考,是否要有「人的意識」參與其中,才能代表「觀測」。圖/envato

可以想見地,上述出自量子力學觀測問題的猜測,後來受到部分所謂靈性導師跟身心靈作家的注意,於是,形形色色宣揚心靈力量或利用量子力學原理進行療癒、冥想或身心靈成長的偽科學紛紛出籠,直到近年都還非常流行。

另一方面,可能因為量子兩個字帶給人一種尖端科學的想像,坊間琳瑯滿目的商品即使跟量子力學一點關係都沒有,也都被冠上量子兩字;除此之外,商品宣傳裡也常出現一堆量子能量、量子共振等不知所謂的概念,不然就是濫用量子力學的專有名詞如量子糾纏、量子穿隧等,來幫自己的商品背書。只要有量子兩字,彷彿就是品質保證,讓你靈性提升、身體健康、心想事成。

對此,我就給三個字:敢按呢(Kám án-ne)?

事實上,量子力學至今仍是持續演進的學問,我們對量子力學的理解也隨時間變得越來越豐富。現代的物理學家,基本上不認為我們可以用意識改變物質世界,也不認為「意識」在「觀測」上佔據一席之地,甚至可以說正好相反,人的意識在觀測上根本無關緊要。

不過,我們不會那麼快就直接進入觀測問題的現代觀點。在之後接下來的幾集,我們會先從基本知識開始說起,循序漸進,讓你掌握量子力學的部分概念。而在本系列影片的最後一集,我們才會重新回到觀測問題,並介紹量子力學領域近幾十年來在此問題上獲得的進展。

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「意識」是什麼?人們已經找到答案了嗎?
PanSci_96
・2023/11/26 ・6000字 ・閱讀時間約 12 分鐘

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「意識」是什麼?

直到現在,仍是宗教、哲學、心理學、神經科學都還無法解答的難題。

但是今年, 2023 年,一場來自神經學家與哲學家對於「意識」解釋的賭注,在經過長達 25 年的研究後,終於要畫下句點了嗎?到底是誰贏了?對自己頭上頂著的大腦,我們又了解多少了?

25 年前,一場圍繞「意識」之謎的賭局

1998 年,神經科學家克里斯托夫・科赫(Christof Koch)和哲學家戴維・查爾莫斯(David John Chalmers)打賭一箱葡萄酒,如果 25 年後,人們已經能清楚地解釋意識背後的神經機制,那麼就是科赫贏了。反之,如果還是未能解答意識之謎,就是查爾莫斯贏了。

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但在揭曉勝者之前,我們要先來談談一個最基本的問題,「意識」到底是什麼?首先我們要先定義清楚,因為在中文中,意識指的可能是一個人的清醒狀態、也可以是對內在自我的一種感知、又或是包含感知、情緒、思考等等的一種總和、又甚至可以是指在精神分析理論中與前意識和潛意識的比較。

若要深入探討意識定義的發展以及不同的哲學論點,那真的不做個三十集做不完,在這集的時間內,就讓我們把重點放在感質(Qualia)的相關概念。感質,指的是個人直接體驗的主觀感受,被認為無法通過客觀描述或第三人稱觀察來完全理解或解釋。我們感知世界的方式、感受事物的質感、觸覺、視覺、聽覺、嗅覺等等都是屬於感質。

感質,指的是個人直接體驗的主觀感受,被認為無法通過客觀描述或第三人稱觀察來完全理解或解釋。圖/wikipedia

舉一個例子。若是把一顆紅蘋果放在大家面前,詢問蘋果這是什麼顏色,相信大家應該都會說這是紅色。然而,雖然科學能解釋紅色是因為有波長約 620 到 750 奈米的光,刺激到視網膜的錐細胞,產生一連串的神經反應,最後形成大腦的表徵,但卻無法解釋我們對紅色的主觀感受是怎麼形成的。

哲學家們也常思考,你看到的紅色,和我看到的紅色究竟是否一樣,是否有可能我眼中的紅其實是你眼中的綠。

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舉另一個例子,這件數年前爆紅的衣服,你覺得是藍色與黑色相間,還是白色與金色相間呢?

另外,像是這張圖究竟是兔子還是鴨子?

圖/wikipedia

這張圖究竟是狗還是小女孩?

明明有張客觀的圖片存在,每個人的主觀感受卻有不同的答案。

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「困難問題」(Hard problem of consciousness)是找不到答案的問題?

在意識賭局中的哲學家戴維・查爾莫斯,就提出感質以及主觀經驗為什麼(why)存在以及如何(how)產生是所謂的困難問題(Hard problem of consciousness),相較於簡單的問題是討論意識相關的功能和行為,困難問題涉及意識的經驗(現象、主觀),是沒辦法客觀觀察測量。也就是這個問題,是沒有答案的。

舉一個屬於困難問題的例子,明明都只是大腦的神經在放電,為何某些神經放電後會導致飢餓感而不是其他感覺,譬如口渴?他認為即使沒有飢餓這種「感覺」,飢餓衍伸出的行為,例如進食,也可以發生。因此這些產生的感覺,無法單純簡化由大腦等物理系統解釋。

圖/giphy

然而,困難問題的說法其實也存在爭論。根據 2020 年哲學期刊文章的互動式學術資料庫 PhilPapers 的調查, 29.72% 的受訪哲學家認為難題不存在,而 62.42% 的受訪哲學家認為難題是一個真正的問題。

也有一群神經科學家們雖然接受困難問題的存在,卻也認為困難問題未來可以被解決,又或是被證明這不是一個真正的問題。並開啟了他們對於意識相關神經區(neural correlates of consciousness)簡稱 NCC 的研究發展,試圖找到足以產生意識的最小神經集合。

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精神科學家開啟對於意識相關神經區(neural correlates of consciousness)簡稱 NCC 的研究發展,試圖找到足以產生意識的最小神經集合。圖/PanSci YouTube

但 NCC 的研究被認為最多只能找到神經反應與意識的相關性,解決的仍然只是簡單問題而非困難問題。為了突破 NCC 本身的限制,人們又開始轉往重視意識理論(theories of consciousness (ToCs))的發展。希望透過意識理論來超越以 NCC 為基礎的方法論,轉向提供更具解釋性見解的意識模型。

在意識模型這邊還在爭論不休,讓我們先把鏡頭換到神經學家這一邊。

研究科技進步,為意識研究帶來哪些幫助?

面對意識這個艱難的大哉問,克里斯托夫・科赫當初怎麼那麼有自信,敢發起這個看起來勝算就不大的挑戰呢?有那麼愛喝嗎?

1998 年,年輕有為的克里斯托夫・科赫已經是加州理工學院的助理教授,並和生命科學領域大咖中的大咖弗朗西斯・克里克,合作研究意識這個主題。沒錯,就是和華生一同發現 DNA 是雙股螺旋結構的克里克。除此之外,克里斯托夫還擁有物理的碩士學位,擁有跨領域的知識,讓他更加相信透過實證的方式,能找到意識的神經機制。

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克里斯托夫・科赫合作研究意識的對象便是與華生一同發現 DNA 是雙股螺旋結構的弗朗西斯・克里克。圖/PanSci YouTube

當時有許多大腦研究的技術蓬勃發展,像是功能性磁振造影(fMRI)已經獲得廣泛使用,使得科學家們能在對象進行活動或是受外界刺激時,同步從大腦血氧濃度的變化來推斷神經反應。

此外,光學遺傳學(optogenetics)技術也在那個時期開始萌芽,這讓研究者能用極佳的時間解析度來調控特定的大腦神經元,並藉此解碼大腦的秘密。舉例來說,現在的光學遺傳學能讓科學家們鎖定小鼠的特定神經細胞,並在小鼠頭上裝上 LED 光纖,只要開啟 LED 的光刺激,那些特定神經細胞就會興奮或抑制。藉由觀察小鼠行為的變化,就能了解不同行為表現是由哪些神經元所調控。

現在的光學遺傳學能讓科學家們鎖定小鼠的特定神經細胞。圖/PanSci YouTube

厲害的是,在 1979 年光學遺傳學的技術還未誕生前,克里克就認為如果想要了解大腦的運作,精準控制大腦中一種類型的所有細胞是非常重要的,而若想要有極佳的時間和空間精細度,必須使用光的技術,這與後來光學遺傳學的發明不謀而合。

有了這些科技加持,長達 25 年對於意識的賭注也即將來到結局。

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所以,誰贏了賭注?

2023 年 6 月 23 日,在科學意識研究協會的年會上,揭曉了這長達 25 年的賭局。神經科學家克里斯托夫・科赫(Christof Koch)最終承認,目前還不能解釋大腦的神經元是如何產生意識,並買了一箱好葡萄酒(1978 Madeira)給哲學家戴維・查爾莫斯(David John Chalmers)實現諾言。

克里斯托夫・科赫最終承認,目前還不能解釋大腦的神經元是如何產生意識,並買了一箱好葡萄酒給戴維・查爾莫斯。圖/PanSci YouTube

當然,這不是說意識的來源永遠沒有解答,只是當初賭局設下的 25 年時限到了。實際上到了 2018 年,他們兩位根本都忘了這場賭局,直到一位科學記者佩爾・斯納普魯德重新提及這個話題,才讓大家重新想起。

恰巧那個時間點,克里斯托夫・科赫和戴維・查爾莫斯都參與了鄧普頓世界慈善基金會支持加速意識研究的大型項目。該計畫建立一系列意識理論的「對抗性」實驗,希望透過讓兩個或多個持相反觀點的競爭對手共同合作研究,來挑戰各種意識假設。

意識理論的百家爭鳴

而其中包含兩個著名的意識理論,全局工作空間理論(Global Workspace Theory (GWT))和整合資訊理論(Integrated Information Theory (IIT))。

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全局工作空間理論(Global Workspace Theory (GWT))。圖/PanSci YouTube

全局工作空間理論(Global Workspace Theory (GWT))的概念,最早是由認知科學家伯納德・巴爾斯和斯坦・富蘭克林在 1980 年代晚期提出。他們認為意識的產生就像是劇場聚光燈一樣,當這個意識劇場透過名為選擇性注意的聚光燈在舞台上照出內容,我們就會產生意識情境。這聚光燈的投射也代表著全局工作空間,只有當感官輸入、記憶或內在表徵受到注意時,它們才有機會整合成為全局工作空間的一部分,被我們主觀意識到。而我們的行為決策,也是透過這個全局工作空間整合訊息,並分配到其他系統所產生。目前認為全局工作是發生於大腦前方的前額葉區域。

整合資訊理論(Integrated Information Theory (IIT))。圖/PanSci YouTube

與全局工作空間理論打對臺的,是整合資訊理論(Integrated Information Theory (IIT)),最早由朱利奧・托諾尼(Giulio Tononi)在 2004 年提出。這理論認為,意識背後是有數學以及物理為基礎的因果關係。應該先肯定意識的存在,再回推尋找其背後的物質基礎,並認為主觀意識是由客觀的感覺經驗產生的。克里斯托夫・科赫就是此理論的擁護者,他進一步認為,意識背後的那個神經機制,就存在於大腦後方後皮質熱區(Posterior cortical hot zone),包括頂葉、顳葉和枕葉的感覺皮質區域。

讓我們稍微總結一下兩者差異:

全局工作空間理論——

  • 意識只能透過訊息投射到一個稱做「全局工作空間」之後才能呈現
  • 訊息本身不會形成意識
  • 訊息要被注意到才會產生意識

整合資訊理論——

  • 意識存在
  • 產生的關鍵是需要將大腦處理感覺的皮質區域訊息整合

然而,經過六個獨立實驗室的研究,雖然有較多的證據支持整合資訊理論,但兩個理論都存在缺陷和質疑,直到目前都尚未有明確解答能解釋意識的神經機制,這也讓克里斯托夫・科赫大方承認自己輸掉了這 25 年的賭局。

隨著科學測量技術的演進以及越來越多的研究進展,有一些神經科學家認為意識理論即將崛起,目前的狀態只不過是一種研究過渡期。科學哲學家托馬斯・庫恩(Thomas Kuhn)將這種過渡期以「前典範式」(preparadigmatic science)來形容,認為一門不成熟的科學在成熟前,會面臨相互競爭的思想流派並各說各話。就像是當初達爾文提出演化論的物競天擇前有拉馬克主義、災變論與均變論來試圖解釋物種起源一樣。

下一場賭約?

雖然這次的打賭由戴維・查爾莫斯獲得一勝,但克里斯托夫・科赫在今年加倍賭注,認為下一個 25 年他一定會贏。到時候克里斯托夫已經 91 歲,戴維 82 歲了。

大家別擔心,這一集是會員共同選出來的題目, 25 年之後,我們也會再為各位泛糰做一集討論賭局的結果。

最後也想問問大家, 25 年之後,你賭這場對決會是誰贏呢?

  1. 我壓在克里斯托夫・科赫身上,我們一定能解開意識之謎
  2. 我賭戴維・查爾莫斯,意識這個問題,可能很難用科學來解釋
  3. 在那之前, AI 可能都已經有意識了,直接問 AI 還比較快

趕快來留言吧,記得 25 年後要回來看啊!

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資訊量過大啦!我們其實不擅長處理複雜的資訊?——《生物轉大人的種種不可思議》
商周出版_96
・2023/11/21 ・1330字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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誰不接受多樣性?

我們的成長方式具有多樣性。有人長得快,有人長得慢;有人長得高大,有人長不高。這種多樣性是「生物的策略」。不過有個東西並不接受多樣性。就是我們的大腦。

人腦不善於處理複雜的訊息。

有一個法則叫做「神奇數字七法則」,意思是:人類一次頂多只能記住七樣東西。

這是真的嗎?我們來試試看。

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請記住以下插圖,限時三十秒。

接著再看下面的圖,什麼東西不見了?

答案是不倒翁。為什麼明明十樣物品也不多,我們就是記不住呢?

再來試試下一題吧。

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雖然超過七個圖,但是這一題可能大家都記得住,因為這些圖都與《桃太郎》的故事有關。先找出關聯性,再加以歸納整理,大腦才有辦法勉強記住超過七樣東西。

大腦不擅長處理太多資訊

記憶圖畫或許比較困難,試試看數字吧。

請記住旁邊的數字,限時五秒。

怎麼樣? 是不是太簡單了點!

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下面這一組數字呢? 也是限時五秒。

上面這一題是不是也太簡單了!

下一組數字呢? 限時同樣五秒鐘。

如何?

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前兩題應該可以輕輕鬆鬆記住,但是第三題就比較不容易了吧?

你知道第三題有幾個數字嗎?

答案是八個。

只有八個!

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人類厲害到發明了電腦,我們優秀又傑出的大腦照理說應該能理解一百、一萬,甚至一億個數字。然而實際上,人腦必須費盡力氣才能記住兩隻手數得完的數字。我們的大腦本質上不擅長處理「大量」的資訊。

理解「大量」的方法

如同上述的例子,當題目是文字(圖像)時,只要歸納出《桃太郎》的故事,我們的大腦就更容易理解。

那麼數字呢?

我們來看看下面的數列。

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把亂七八糟的數字排成一列,是不是就好記很多?

如果再排成下面這樣呢?

這次是依照數字的大小排序。

我們可以看到「3」有兩個,而 1 到 9 中間缺少了「7」和「8」。經過排列和整理順序之後,人腦就比較能夠理解這些資料。我們的大腦最喜歡把東西排成一列或排順序。學校排成績也是這樣的關係吧?

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——本文摘自《生物轉大人的種種不可思議:每一種生命的成長都有理由,都值得我們學習》,2023 年 8 月,商周出版,未經同意請勿轉載。

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