【7】全局工作空间理论(公开资料)

作者:洛莎贝赛森海特 更新时间:2024/10/6 4:46:30 字数:3500

特别注意!!!以下内容极其枯燥乏味,非常不建议看。

尤其是,如果你觉得自己懂了,那肯定是没懂。

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关于意识的科学研究与解释是一个极其复杂的难题,即使是科学界也难以统一意见,以下是两种主流解释,即GWT与IIT。

本书仅因设定需要采取其中部分解释,请务必谨慎判断。

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【7】全局工作空间理论(公开资料)

全局工作空间理论(GWT)是认知科学家伯纳德·巴尔斯(Bernard Baars )和斯坦·富兰克林(Stan Franklin)在1980年代后期提出的一个思考意识的框架。该理论假设意识与一个全局的“广播系统”相关联,这个系统会在整个大脑中广播资讯。大脑中专属的智能处理器会按照惯常的方式自动处理资讯,这个时候不会形成意识。当感官输入、记忆或内部表征受到关注时,它们就会进入全局工作空间,并被各种认知过程所访问。当元素争夺注意力时,那些成功的元素可以进入全局工作空间,允许它们的信息在整个认知系统中分发和协调,它通过这些信息共享促进了对注意力、工作记忆、计划和问题解决的自上而下的控制——而意识正是在这个过程中得以产生。我们便可以在这个内在领域里,自我排练或进行生活叙事。因此该理论通常被认为涵盖了内在言语和视觉心像。

GWT将心灵比作一个剧院,有意识的思想就像主舞台上被照亮的材料。大脑包含许多并行运行的特殊过程或模块,其中大部分是无意识的。注意力就像一个聚光灯,将一些这种无意识的活动带入全球工作空间的有意识中。全局工作区是广播和集成的功能中心,允许跨模块传播信息。因此,它可以被归类为功能主义意识理论。

在“意识剧场”中,“选择性注意的聚光灯”会在舞台上照出一个照明圈。这个照明圈揭示了意识的内容,演员们进进出出,发表演讲或是相互交流。未被照亮的观众则在黑暗中(即无意识)观赏戏剧演出。在幕后,还有导演(执行程序)、舞台师、编剧、场景设计师等等。它们塑造了待在照明圈的可见性活动,但自身却不露面。巴尔斯认为,这有别于笛卡尔剧院的概念,因为它不是建立于,正在看戏的“某人”这样隐性二元假设的基础上,也不是位于心灵中的单一位置。

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模型

GWT涉及的是一种短暂的记忆,只持续几秒钟(比经典工作记忆的10-30秒短了许多)。GWT的内容相当于我们所意识到的内容,会被广播到众多无意识的大脑认知历程中,这些无意识的认知历程被称作“接收历程”。而别的无意识历程则平行地运作,在它们之间会进行有限度交流,可以结成同盟,并作为进入全局工作空间的“输入历程”。由于全局广播的资讯可以唤起整个大脑接收历程的行动,因此可以利用全局工作空间来行使控制权,以执行自发动作。个别历程以及同盟历程会竞相争夺全局工作空间的使用权,努力将它们的资讯传播给所有其他历程,以招募更多的群体,从而增加实现目标的可能性。

传入的刺激需要临时存储,以便能够争夺注意力和有意识地访问。Kouider和Dehaene预测了一种感觉记忆缓冲区的存在,它可以将刺激维持“几百毫秒”。最近的研究为这种缓冲存储提供了初步证据,并表明一种逐渐但快速的衰减,在 300 毫秒后提取有意义信息受到严重损害,大多数数据在 700 毫秒后完全丢失。

尽管如此,GWT 可以成功地模拟意识的许多特征,例如它在处理新情况中的作用、有限的容量、顺序性质以及触发大量无意识大脑过程的能力。

此外,GWT 非常适合计算建模。富兰克林(Stan Franklin)的IDA模型就是GWT的计算实作。另见德阿纳(Dehaene)等人(2003)、Shanahan(2006)和Bao(2020)。

GWT还具体说明了“幕后”的语境系统(contextual systems),这些语境系统会在没有成为意识的情况下塑造意识内容,比如视觉系统的背侧皮质流。这种架构方法导致了特定的神经假说。不同管道中的感觉事件如果其内容不相容,可能会相互竞争意识。例如,如果电影的音频和视频轨道不同步大约超过 100 毫秒,则这两个轨道将竞争而不是融合。100 毫秒的时域与已知的意识大脑生理学密切相关,像是α-θ-γ域的脑波律动(brain rhythms),还有200-300毫秒域的事件相关电位,都与100毫秒时域密切对应。

然而,这些研究大部分是基于对无意识启动的研究,最近的研究表明,许多用于无意识启动的方法都是有缺陷的。巴尔斯认为,全球工作空间“与有意识体验密切相关,尽管并不完全相同。有意识的事件可能涉及更必要的条件,例如与“自我”系统和大脑中的执行解释器互动,如同葛詹尼加(Michael S. Gazzaniga)在内的一些作者所建议的那样。

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迪昂–尚热模型

斯坦尼斯·迪昂(Stanislas Dehaene)使用 “神经元雪崩”进一步扩展了全局工作空间,演示了感觉资讯如何被挑选出来,在整体的大脑皮层中广播。有许多脑区,前额叶皮层、前颞叶、下顶叶和楔前体都能接收从各种远处脑区投射而来的多项资讯,也能将资讯投射至那些脑区,使这些地方的神经元能够整合跨越空间和时间的资讯。因此,多个感觉模块可以产生收敛,给出一致的解释。这种全局性解释会被广播回全局工作空间,在一瞬间既是分化的又是整合的,为单一意识状态的出现创造了条件。

但实践拓扑理论表明,全局工作空间主要是通过神经细胞的快速适应机制在大脑中实现的。根据该理论,连接性并不重要。相反,关键是神经元可以快速适应它们运作的感觉环境。值得注意的是,为了实现全局工作空间,该理论假设这些快速适应机制具有学习何时以及如何适应的能力。

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批评该理论的声音

苏珊·布拉克摩尔(Susan Blackmore)在几篇论文中对意识流的概念提出了质疑,她说:“当我说意识是一种幻觉时,我并不是说意识不存在。我的意思是,意识并不是它看起来的样子。如果它看起来像是丰富而详细的连续经验流,并接二连三地发生在一个有意识的人身上,这才是幻觉。” 布拉克摩尔还引述了威廉·詹姆斯的话 :“在这些情况下进行内省分析的尝试,实际上就像想靠抓住旋转的陀螺来了解它的运动情形,或者试着以够快的速度调大煤气来看清楚黑暗长什么样子。”

巴尔斯对这些观点表示赞同。实际上,“意识流”的连续性可能是虚幻的,就像电影的连续性是错觉一样。然而,在两个世纪以来的实验工作中,相互矛盾的意识事件的连续性,已获得了客观研究充分支持。一个简单的例证就是,对一个模棱两可的图形或单词,尝试同时意识到这图形或单词的两种解释。当时间被精确控制时,就像同一部电影的音频和视频轨道一样,对于在相同的100毫秒间隔内呈现的潜在意识事件,连续性似乎是受到强制的。

道尔顿(JW Dalton)批评了全局工作空间理论,认为它充其量只能说明意识的认知功能 ,甚至无法解决意识是什么,任何心理过程如何可以是有意识的,以及其他更深层次的本质问题,即所谓的“意识难题”。 然而,伊利泽(A. C. Elitzur)指出:“虽然该假设并未解决‘难题’,即意识的本质,但它为任何试图这样做的理论作出约束,并为意识与认知之间的关系提供了重要的见解。”

对于建立该模型所涉及的大脑功能,理查德·罗宾逊(Richard Robinson)的新工作为此带来了希望,并可能有助于阐明我们如何理解符号或符号并将其引用到我们的符号学记录中。

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参考文献

Baars, Bernard. "Syllabus for Consciousness: The Web Course"

巴尔斯,伯纳德。“意识教学大纲:网络课程”

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Baars, Bernard J. (1988). A Cognitive Theory of Consciousness. Cambridge University Press. p. 345. ISBN 0521427436.

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