克里斯托夫·科赫与大卫·查尔默斯，25年前二人赌定研究人员会在现在之前弄清楚大脑实现意识的机制。这个探索仍在继续。
图1 大卫·查尔默斯（左）和克里斯托夫·科赫于6月23日在纽约市见面见证了他们的赌局。图片来源：Jesse Winter/Nature
一项为期25年的科学赌注画上了句号。1998年，神经科学家克里斯托夫·科赫与哲学家大卫·查尔默斯打赌，到2023年之前会发现大脑神经元产生意识的机制。两位科学家于今年的6月23日在纽约市举行的年度意识科学研究协会（ASSC）会议上公开表示：宣布查尔默斯为赢家，并且认为这是一个需要持续进行的探索。最终决定赌局的是一项测试关于意识神经基础的两个主要假设的研究，其结果在会议上进行了揭示。
查尔默斯说：“对我来说这个赌约是不错的，对克里斯托夫来说这或许是一个大胆的赌约。”他还表示，这并不是故事的终结，答案最终会出现：“领域里已经取得了很多进展。”
这篇新闻，发表在最新的一篇Nature 的 News上。
1.伟大的赌约
图2 实验室培养的脑部结构可以获得意识吗？
意识是人所体验（experience）的一切——包括味觉、听觉、感觉等等。这是赋予我们生活意义和价值的东西， “尽管进行了巨大的努力，但研究人员仍不了解人类大脑如何产生了意识”， 查尔默斯补充说，“它一开始是一个非常大的哲学谜团，然而多年后，它逐渐变成一个我们可以从科学上部分掌握的“科学谜团”。
科赫是华盛顿州西雅图艾伦脑科学研究所的荣誉研究员，在20世纪80年代开始寻找意识的神经基础。从那时起，他一直致力于确定“大脑中真正必需的、必要的组成部分——能产生视觉、听觉或渴望的感觉”。
技术方面的蓬勃发展让科赫提出这个赌约时非常乐观，功能性磁共振成像（fMRI）开始广泛应用，它可以测量大脑活动时血流变化。光遗传学也已经问世，这使得科学家可以调控大脑中的特定神经元。当时的科赫还是加州理工学院的年轻助理教授。他说：“我被这些技术深深吸引，所以我认为25年之后一定能解决谜团。”
2.对抗性的合作
图3 研究人员希望今年能了解神经元是如何驱动意识的。图片来源：Torsten Wittmann 博士/科学图片库
这一个几乎快被遗忘的赌局。但是在几年前，一位位于斯德哥尔摩的名叫帕·斯纳普鲁德的科学记者将其重新搬到台面，他在1998年采访了查尔默斯，这次采访的录音使查尔默斯和科赫回想起他们在赌约中设定的条件，以及他们打赌的一箱葡萄酒。
就在那个时候，两位研究人员都参与了一个由巴哈马纳索的Templeton基金会支持的大型项目，通过让竞争性的研究人员合作设计一系列“对抗性”实验，测试有关意识的各种假设。“如果假设没有被论证，将对支撑其理论构成严峻的挑战”，查尔默斯说。
图4 解码意识的神经科学
科赫和查尔默斯等多名研究人员参与的一个实验研究的结果于星期五在ASSC会议上公布。该实验验证两种主要假设：集成信息理论（IIT）和全局网络工作区理论（GNWT）。IIT提出，意识是大脑中由特定类型的神经连接形成的一种“结构”，在某种体验（例如观看图像）发生时一直活跃，这个结构被认为存在于大脑的后部皮层。GNWT则认为意识是当信息通过相互连接的网络传到大脑的区域时产生的。根据该理论，这种传递发生在体验（experience）开始时和结束时，并涉及大脑前额叶皮层的参与。
六个独立实验室进行了对抗性实验，均按照预先注册的方案进行，并使用各种互补的方法来测量大脑活动。这些尚未经过同行评审的结果与两种理论都不完全吻合。
“这说明两种理论都需要修正，” 德国法兰克福马克斯·普朗克实证美学研究所的神经科学家Lucia Melloni说道，她是参与其中的研究人员之一，“但修正程度略有不同。”
3.预测未能实现
图5 在纽约举行的意识年会上，科赫将一箱美酒搬到台上，作为对查尔莫斯赌输的补偿。
关于IIT的研究表明，后部皮层的区域确实包含了持续性信息，这似乎表明了理论所假设的“结构”。但研究人员并未发现大脑区域之间的持续同步，这与先前的假定不符。GNWT这边，研究人员发现一些意识的方面（但不是全部）可以在前额叶皮层中得到识别。此外，实验也证实了该理论的传播效应，但仅出现在体验（experience）开始时，并没有如假设那样在结束时也出现。在实验中，GNWT的结果比IIT稍差。Melloni表示：“这并不意味着IIT是正确的GNWT是错误的。”支持者们需要寻找新的证据并重新思考机制假设。
图6 人类大脑特有的褶皱帮助大脑工作方式
还有其他的实验正在进行中。
作为Templeton基金会的倡议的一部分，科赫参与了一项在测试IIT和GNWT的动物模型中的研究；查尔默斯正在进行另一个项目，评估意识的另外两个假设。
竞争性理论的支持者们能够坐下来并愿意接受独立研究人员对他们的预测进行测试，这是非常罕见且需要勇气和信任的。Melloni认为，像这样的项目对于科学的进步至关重要。
至于赌约，科赫不愿承认失败，但在年度意识大会前一天，他购买了一箱上等的葡萄牙产的葡萄酒，以此表达他的承诺。他会考虑再来一次赌博吗？他说：“我愿意加倍下注从现在起25年是可以实现的，因为技术正在变得更好，而且，鉴于我的年龄，我想不能再等待太久了。”
原文链接：
https://doi.org/10.1038/d41586-023-02120-8
Lenharo M. Decades-long bet on consciousness ends – and it's philosopher 1, neuroscientist 0. Nature. 2023;619(7968):14-15. doi:10.1038/d41586-023-02120-8
编译作者：gaotoutou（brainnews创作团队）
校审：Simon（brainnews编辑部）
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