認知神經科學的難題
作者: 許紹安 / 5641次阅读 时间: 2012年11月06日
来源: 逆光 台大心理學系系刊 标签: 等同论 功能论 广域空间理论 认知神经科学 心物鸿沟 意识
www.psychspace.com心理学空间网

F.|9o"pE.Dz0認知神經科學的難題心理学空间~ Hi3Z*[

心理学空间w_P]:qB

_^eM P7L0心理学空间sV5yc2V d['^

許紹安心理学空间tM x(X d+~

Bp$Y}q m0心理学空间'P3rWW"L{m5v(M

{_|o\N2?-t01950年代中期開始,隨著計算機科學的蓬勃發展,認知科學成為了心智科學的新典範。認知科學家將心智類比成電腦—一個處理訊息的裝置。1974年,哲學家Thomas Nagle一篇《當蝙蝠是什麼滋味》(What is it like to be a bat),重新喚起心智哲學家,尤其是英美學界,對於主觀意識經驗的關注。1990年代以來,隨著腦造影技術的大幅進步,認知神經科學家得以間接觀察大腦在不同條件下的狀態。如今,結合心理學、哲學、生物學、計算科學、語言學等眾多領域的貢獻,認知神經科學突飛猛進,科學家開始冀望認知神經科學能夠解釋「意識」—這個我們既熟悉又難以捉摸的心智現象。

1oV,U!M;O^%};z7d0s0

yia$A%J `Z0心理学空间Nv#ff`R

心理学空间Kz6cBG(S,g

著名的心智哲學家David J. Chalmers認為,心智在概念界定上應區分為二:其一為心智的現象概念(phenomenal concept of mind) ,另一為心智的心理概念(psychological concept of mind)。心理学空间)v5?b)G6X R4c

{:h^Lv4hv.e0簡單來說,現象概念是心智的第一人稱面向(first-person aspect),而心理概念則是心智的第三人稱面向(third-person aspect)。具體而言,現象概念指的是當事者意識到的主觀經驗,例如我們對顏色、氣味和痛的經驗;另一方面,心理概念指的是造成個體行為的內在因果歷程。

dt1@ z-|5F,H&o p0

%V"|Bv8V8n0行為主義避而不談這兩個心智概念,但即使從行為主義演變至認知科學,認知科學也只是重拾心智的心理概念,而對現象概念依然沒有多少碰觸。認知科學的首要考量仍然在於解釋行為,而心理概念可以彌補刺激⁄反應模式在解釋方面的不足。對於心理學的心智而言,無論有意識與否,只要它能代表行為與反應之間的中介歷程,便可獲得「心智」頭銜。不過,Chalmers指出,一個心智狀態實際上可以同時具有這兩個面向。雖然心理和現象兩者在概念上獨立,但它們並不互相排斥。

A7Av? ozhE0心理学空间)J[6KX7j-L

心理学空间8cI'g,IY;lA DR2a;d1T N

E5So9b Ute e0既然意識屬於心智範疇,那麼上述的區分也適用於意識。然而,有不少的認知神經科學研究沒有嚴謹指出所討論的「意識」指的是現象概念還是心理概念。我們可以看到一些科學文章一開始大談意識的主觀經驗部分,接著整個研究的焦點卻悄悄地轉移到心理概念,結果實際上研究本身沒有觸及前者。Chalmers分析到,在當代認知神經科學的脈絡裡,意識的心理概念是功能性的(functional),可以完全由一系列的因果關係來定義,而不包含主觀經驗。舉其中一種意識活動—內省(introspection)為例,內省的心理概念指的是心智系統獲悉(access)自身內在狀態資訊的功能。可是,不管意識再怎麼被功能化,意識仍然保有主觀經驗面向。有鑑於此,在討論意識的時候,比較理想的作法是明確指出所談的「意識」指的是哪一種概念,以免混淆而導致誤解。

}E&W3Nt]dz*x0

`/C1[1Pb8Po,j0

7WN-vP m5c)y&ypf|0心理学空间$T6Y1FGy

意識的心理概念已經受到廣泛的研究,其中兩個最著名的例子是Crick與Koch共同提出的意識之神經生物理論(neurobiological theory of consciousness),以及Bernard Baars的廣域工作空間理論(global workspace theory,GWT)。如前所述,這些研究都將焦點放在意識的心理模式上,找尋其相關的腦神經基礎;或者反過來,透過研究腦神經機制來回推意識的功能。誠然,這些研究並不容易,需要投入大量的研究心血;然而,若和接下來所討論的問題相比,則這些都屬於簡單的問題(easy problem)。那麼,難題(hard problem)究竟是什麼?

E(r7jVs0I'z0

sD9Gu@r.cA0

xrTu9^-V K\0

!c SM0h*n"j/y6|K+?0難題是心物之間的鴻溝(explanatory gap)如何跨越。前面對意識的概念區分將有助於我們理解心物鴻溝的核心概念。

T/CT} EO*o0

t5T&a1l2ia0心物鴻溝指的是科學理論在解釋大腦和意識的關係上有鴻溝,從神經生物理論出發不足以完全解釋意識現象。那是因為,意識的概念除了心理學部分,還包括現象部分—意識經驗中的質性(qualitative)成分。相信大部分的人都有過痛的意識經驗,痛的現象概念對我們來說並不陌生,但認知神經科學處理痛的概念卻是採用心理學式的。痛的心理概念可以被定義成個體與環境刺激互動的一連串因果關係,由神經機制支配:當身體組織受到銳利物的刺激時,受刺激的末梢發出訊號,經由C纖維(C fiber)傳到脊椎。脊椎一方面透過運動神經產生閃避刺激的行為,另一方面將訊息接著上傳,經過腦幹、視丘,最後到達大腦皮質,使得痛成為意識狀態。痛促使個體遠離危險物以避免損傷,進而增加個體適應環境的成功率。這些研究之所以相對「容易」,原因在於它們都有明確的方針,隨著技術的進步,對於這些機制的了解也會越來越詳盡。然而,就算這些機制被研究得如何透徹,似乎都無法解釋為什麼當C纖維放電的時候我們會經驗到痛,也無法解釋為什麼我們經驗到的是痛而不是其他感受。

n.t?0q2D Z'a z0

$SI|0Y%cdE5N0所以,可以看出,難題在於:為什麼大腦能產生意識經驗?為什麼毫無意識經驗的物質可以產生意識經驗?就算大腦的確是主觀意識經驗的來源,主觀意識經驗又是如何從大腦這團物質產生出來的呢?心理学空间5\*Bk7\x!R0nE

心理学空间'H(JmzC_z h

心理学空间q2s,w8PnvRf

心理学空间*R\/i(b.F

難題近年來引起熱烈的討論,Chalmers居功厥偉,但其實早在一百多年前,美國心理學之父William James於1890出版的《心理學原理》(Principle of Psychology)裡面就提到:心理学空间4y#M6U:T2Iwe

wl0H2}{ d-@0心理学空间U7c.kM.K.\"v

心理学空间o#N&T`%x}J!Y)X&Y

zR Pr?0

/j-y7b0K1O!U0

0ML*_ ^#Rz*pG}0

/DcW!q v^z)}{w0根據這本書的預設,思想伴隨著大腦的運作,並且能夠認知到實在。整個(心物)關係我們只能以經驗研究的方式寫下,並且承認沒有一丁點的解釋被發現。無論何種意識和知識,「大腦竟然產生出認識世界的意識」這個謎依舊再次出現。感覺作為對於性質的覺察,牽涉到的謎就和覺察複雜系統的思想一樣多。(p.647, 1981)

A4BA9N`CZ C0

'f^P3]xt~&N0心理学空间^5@ S p1[g9F3o hHsT1T

心理学空间yzE,r5w

同樣的問題並沒有隨著認知神經科學的進步而帶來本質上的突破,如今這個憂慮又浮上檯面。心物鴻溝問題對認知神經科學家來說不失為一記當頭棒喝。對此,有些人持浮現論(emergentism)的立場,認為主觀意識經驗就這樣出現了,解決難題超出人類的能力範圍,我們除了抱持感激的心情接受它以外,別無他途。

pR6q6v9]h0心理学空间_~'bBy Xx+O

1A9Z"QcD"|0

u zH/o];H0如果對這種論調不滿意,那麼就得試著迎接挑戰;況且,浮現論也還沒有充足的理由去論斷難題不能被解決。難題目前仍然是開放的,啟發了各種不同學說,有些學者甚至認為這個問題的解答和量子力學有密切關係。不過,這些新興學說還處在發展階段,尚未在認知神經科學中取得主導地位,直至目前認知神經科學的主流立場仍為以下兩者:一是等同論(psychoneural identity theory),另一是功能論(functionalism)。

}+oz q%PjZ0心理学空间 D3K5qz:s2Qg

心理学空间_SsJ,e6y

Spf3f&N1R0首先讓我們來了解一下等同論心理学空间'W O |}"t/d$Df

2{zO} `"{R0等同論的說法是:如果心智狀態就等同於大腦狀態,那麼問「大腦狀態如何產生心智狀態」即問錯了問題。因為這個問題已先預設大腦與心智是兩個不同的事物,才導致我們不得不去解釋兩者之間的關聯性。但是,關連性要成立首先必須有兩件事物,如果從頭到尾只有一件事物,那麼談關連性便沒有意義。如果心就是腦,那麼難題便自行瓦解。事實上,理論間的化約(reduction)在科學界屢見不鮮,舉一個著名的例子:在氣體動力論提出以前,科學家不知道「熱」就等同於「氣體分子的運動」。由於科學家不曉得熱其實就是氣體分子的運動,百思不得其解「為什麼熱和氣體分子運動有相關?」。一旦知道熱現象其實就是氣體分子運動,那麼原先的問題便是個虛假問題。再回到認知神經科學,以痛覺為例,如果痛這件事其實就是C纖維放電,那麼「小明覺得痛」指的就只有一件事,即「小明的C纖維在放電」。神經心理學家藉由觀察腦部組織受損患者的行為來研究正常人的「心智」功能,若等同論成功,則能堅實神經心理學的理論基礎。

b#C1Z,U-\#y0

?u#Y5I*t0

7RF*k:o+A]7CF0

]'I$W]3B x0接著,讓我們再來聽聽功能論怎麼說。心理学空间#b1m7\ L.`*I{

D@Lu vw9]QKK9_0功能論的解決策略是:何以大腦會產生心智—因為心智即是大腦的功能。再以痛覺為例,根據功能論的看法,說「處在痛覺狀態」的意思等於在說「身體組織的損傷造成這個內在狀態N,並經由這個狀態N產生迴避刺激的行為」。從認知神經科學的研究中發現,C纖維放電的狀態正是在執行這樣的功能,於是我們說C纖維放電是N的神經基礎。因此,當小明處於痛的狀態時,認知科學家可以提供功能性解釋。反過來說,當小明的大腦接收到來自C纖維的訊號時,認知科學家便能預測小明處在痛的狀態。

S2^#`%cI0心理学空间YO4R1{/["N*]0y

心理学空间)N_jLW/YE'LMu

K_*x4?2T W{5MB0然而,現在慶祝恐怕仍嫌太早。等同論的回應若要成立,「心智狀態等同於大腦狀態」這件事必須先成立。從心智的兩種概念區分看來,等同論至多只能化約心智的心理部分;至於心智的現象部分,如果並非事物的影子,而是有其獨特的真實性,那麼「意識經驗等同於大腦狀態」不免會受到質疑。痛之所以為痛正是因為我們確實經驗到它,而這似乎才是痛的本身。要是心腦等同關係不成立,等同論的回應便不成功。另一方面,功能論的回應若要成立,心智狀態必須先能夠被功能化。與等同論相似的批評是,儘管功能論在解釋心智的心理概念方面相當成功,但是在現象概念方面則遭遇相當大的困難。不過,並非所有的心智哲學家都認為意識經驗無法被功能化。有關心智的現象部分是否可以被功能化的議題,目前尚在爭議當中。心理学空间I?nPu v8c

&k.}n p K u0心理学空间)M vA$l#C l5P

\ E;KoSI"a2B'u+a0

#gS.S8\F H8Ri0心理学空间M]Dyh(s B@

"{#l,MrE5y3z.T*r0

N~!}_9h!IvWC0致謝

j,Z%@tGBt?0心理学空间'v"s(^8I*H

W5hR7V ~)j1v)TE0心理学空间 `#|iR\-T L"Cv X6_

感謝台大動物學研究所嚴震東教授於痛覺反射機制方面給予建議。心理学空间b~ `T HX6J`

心理学空间{B1W%@v_R1])H

T_X6@9q#n0心理学空间-vd@7Q*Ko

參考文獻心理学空间.F [-_ E#r-n

${4RH#_C:b0心理学空间4}(J+_D\O7[,D m+M9x

;[(Y~%]6Q0David J. Chalmers. (1995). Facing Up to the Problem of Consciousness, Journal of consciousness studies.心理学空间E^!K0YWpZT

{%B-v U1q-Lg0B6B0David J. Chalmers. (1996). The Conscious Mind, New York: Oxford University Press.心理学空间6Z2_%|,Yru

心理学空间 YN:P C%aH4vR!J

Jaegwon, Kim. (2010). Philosophy of Mind, Westview Press, Third Edition.心理学空间]%MOd^s |

心理学空间E3\ IW Z;rCQK

James, William. The Principle of Psychology (1890; Cambridge, MA: Harvard University Press, 1981).心理学空间4V4z'v/~B9G`9]%B

#v)l#l2T8hJk!s0Levine, J. (1983). Materialism and qualia: The explanatory gap. Pacific Philosophical Quarterly.心理学空间Zx\;S!C`#x

心理学空间-D/vn+w"q]]

S. Marc Breedlove, Neil V. Watson, Mark R. Rosenzweig. Biological Psychology: an introduction to behavioral, cognitive, and clinical neuroscience, Sinauer Associates, Inc, Sixth Edition.心理学空间U3wN;Fn f

www.psychspace.com心理学空间网
TAG: 等同论 功能论 广域空间理论 认知神经科学 心物鸿沟 意识
«镜像神经元与主体间性现象学 脑神经科学
《脑神经科学》
人类心智的起源»
延伸阅读· · · · · ·