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(精)人類的明天(八品)
腦與意識 本書特色
電子化、智能化將是人類未來的生活基礎和主流，這意味著腦科學，尤其是意識問題，將成為人類研究的核心。本書的新探索、新方法、新范式、新觀點無疑會為將來腦科學發展開辟新疆土。
斯坦尼斯拉斯·迪昂的研究跨越神經科學、教育學、心理學、生物學，作為全世界極具影響力的認知神經科學家、歐洲神經科學領軍人、“神經科學領域的諾貝爾獎”大腦獎得主，迪昂已超其導師、認知神經科學的創始人之一邁克爾·波斯納，確立了自己在腦科學領域的大神級地位。
這本書適合所有奮戰在一線的醫療技術人員、醫生和人工智能技術專家，它可以幫助醫療人士對病人的意識情況做出診斷，讓人工智能專家找到如何讓AI擁有人類思維這一問題的答案。本書也適合任何與腦科學直接或間接相關的學科專業人士。對神經科學、實驗心理學、教育學初學者來說，它是了解大腦很好的入門書籍，為讀者提供了清晰可操作的意識實驗范式，對這些學科的專家而言，本書呈現了一幅完整的現代意識研究拼圖。對于樂于探索前沿知識的讀者，他們可以從這些設計新奇、令人拍案叫絕的實驗中鍛煉科學思維與邏輯推理。
諾貝爾生理學或醫學獎得主埃里克·坎德爾、世界領軍神經科學家克里斯·弗里思、加州理工學院的生物學和工程學教授克里斯托弗·科赫、《華盛頓郵報》等盛贊。中科院院士、核物理學家、浙江大學教授唐孝威傾情作序，北京大學校務委員會委員周曉林、復旦大學生命科學學院退休教授顧凡及、浙江大學哲學系教授李恒威、果殼網CEO姬十三、葦草智酷創始合伙人段永朝盛贊推薦！
湛廬文化出品
腦與意識 內容簡介
本書中, 斯坦尼斯拉斯·迪昂生動地敘述了他本人和全球各地的認知神經科學家們的開拓性工作, 他們的努力定義、測試和解釋了意識狀態背后的腦活動。當一個人意識到某條信息時, 我們可以定位到是哪個神經元被激活了 ; 當我們做出決策時, 我們也了解了無意識計算在其中所起的作用。根據逐漸成型的理論, 我們已經可以測試動物、嬰兒和嚴重腦損傷患者的意識。《意識和腦》是一場深入心智的有趣探索, 揭示了心智那驚心動魄的復雜性。
腦與意識 目錄
引言 尋找思維的物質基礎
第1章 如何以科學方法研究意識
第2章 打開“黑箱”，探索無意識
第3章 意識有什么用
第4章 發現主觀意識的客觀標志
第5章 意識理論的構建和計算機模擬
第6章 將意識科學應用在臨床
第7章 意識科學的未來：讓人類意識不再孤獨
注釋與參考文獻
致謝
譯者后記
展開全部
腦與意識 節選
在拉斯科洞穴深處，穿過世界著名的拉斯科洞穴壁畫，映入眼簾的是一個并不太出名的走廊——艾普斯（Apse）。在這些壁畫中，由舊石器時代藝術家所創作的多彩的馬群、鹿和公牛等躍然于上。在洞穴約20 米深的底端，一頭受傷的水牛和一頭犀牛旁躺著一個在古代藝術作品中少見的人類形象。畫中的人平躺在地上，手心朝上，手臂伸展。在他旁邊有一只鳥站在樹枝上，旁邊還有一把斷了的矛，可能是用來給水牛開膛破肚的，因為水牛的腸子都流出來了。
顯然，畫作中的人是一名男性，因為他的陰莖勃起了。根據睡眠學家米歇爾·茹韋（Michel Jouvet）的說法，這幅圖畫的是一個做夢人和他正在做的夢。正如茹韋和他的團隊發現的那樣，夢主要在睡眠的特定階段中產生。然而，他們認為這是“矛盾”的：因為這個階段并不像睡眠，大腦在這一階段幾乎和清醒時同樣活躍，而且眼球不斷地轉動。這一階段也永遠伴隨著男性勃起的現象，即使夢境中沒有任何關于性的內容。盡管這種怪異的生理現象直到20 世紀才被科學家知曉，但茹韋機敏地洞見到，我們的祖先很輕易地注意到了這件事。那只鳥似乎是對于做夢者靈魂的極為自然的比喻：在夢中，思想像鳥一樣自由地飛向遠方和遠古。
如果不是因為各種形式文化的藝術作品和文字符號中都反復出現睡眠、鳥、靈魂和勃起等物象，這個想法可能會顯得很荒謬。在古埃及，一個人頭鳥，經常畫著一個勃起的陰莖，象征著非物質靈魂巴（Ba）。據說，在每個人身體里都存在著永生的巴，在人死后就升天尋找極樂世界。對奧西里斯神（Osiris）慣常的描述內容和艾普斯走廊里的畫像驚人地相似，也是一個人躺在地上，陰莖勃起，貓頭鷹伊西斯（Isis）在此人身體上方盤旋，并用他的精子產生荷魯斯（Horus）。在印度圣文《奧義書》（Upanishads）中，靈魂也被描述為一只鴿子，在死的時候飛走，并能以靈魂的形態飛回來。幾個世紀之后，這些鴿子和其他白翅膀的鳥被看作基督教中靈魂的象征，也就是圣靈和來訪的天使。從埃及文化中象征著重生的鳳凰，到將靈魂注入新生兒并且在人死后將靈魂帶走的芬蘭靈魂鳥（Finnish Sielulintu），這些飛翔的靈魂都是個體心智的普遍隱喻。
在關于鳥的寓言背后隱含著一種直覺判斷，即承載思維的物質與組成身體的普通物質迥然不同。在夢中，當身體靜止時，思想卻飛到遙遠的記憶與想象王國。會不會有一種更好的證據能證明心智活動不能還原為物質世界的活動？能否證明心智是由不同的物質組成的？自由飛翔的意識是如何從我們質樸的腦中產生的呢？
界定“意識通達”
在過去的20年里，認知科學、神經生理學和腦成像領域對意識發起了一次有力的實證進攻。結果，關于意識的問題不再僅止步于推測，而轉變成為新穎的實驗問題。
在這本書中，我會詳細地介紹那些使這個哲學之謎變成實驗現象的方法。有三個基本元素促成了這個轉變：對意識更精確的定義；可以對意識進行實驗操作的發現；重新重視對主觀現象的研究。
正如我們每天所使用的那樣，“意識”一詞承載了不清晰的意義，包含了許許多多復雜的現象。我們先要做的就是要厘清這種狀態。我們必須將這一主題縮小到確定的一點，這樣才可以進行精確的實驗。正如我們所看到的，當代意識科學區分了三個zui小化概念：警覺——覺醒的狀態，在清醒或睡著時發生變化；注意——將大腦的資源集中在特定信息上；意識通達——有一些受到關注的信息會進入意識，并且可以向他人傳達。
在本書中，我將證明，真正可以算作意識的是意識通達，因為一般而言，醒著的時候，我們決定要關注的點都可能成為意識，所以僅僅有警覺或注意都是不夠的。當我們完全清醒專注時，有的情況下能夠向他人描述對所看到物體的知覺，有的情況下卻不能，可能是因為物體太暗或者一閃而過而無法辨別。前一種情況下，可以說我們完成了“意識通達”，而后一種情況下則不能。但我們也注意到，大腦可能無意識地對信息進行了加工。
在新的意識科學中，意識通達是一個明確界定的現象，區別于警覺和注意，而且也很容易在實驗中進行研究，F在，我們知道許多種方法，能夠使刺激在察覺與未察覺以及看得見與看不見之間變化，以探索這種變化是如何在大腦中發生的。
意識通達也是通往形式更復雜的意識體驗的途徑。在日常語言中，經常將意識和自我感覺融合：大腦是如何形成觀點的？是通過一個“我”從某一有利的視角來觀察周圍的環境嗎？意識也具有遞歸性：“我”可以審視自己，評價自己的表現，甚至意識到自己不知道某些東西。令人欣喜的是，即使是意識的這種高級含義也可以通過實驗來驗證。在我們的實驗室里，我們學會了如何量化“我”關于外部環境以及自身的感覺和報告。我們甚至可以操縱自我的感覺，使人們可以躺在磁共振成像儀中產生出體體驗。
一些哲學家仍然認為，以上這些觀點還不足以解決意識這個問題。他們認為問題的核心在于意識的另一種感覺，即“現象意識”。這是在每個人身上都存在的一種直觀感受，是我們的內部體驗所獨有的屬性，比如我們可以感受牙的劇烈疼痛，或者新鮮綠葉無可比擬的綠。這些哲學家強調，這種內部屬性永遠不會還原為神經元層面的科學描述。本質上，他們的這種觀點是個人的，帶有強烈的主觀性，所以他們拒絕和其他人進行詳細的交流。我否認他們的這種做法，并且認為“現象意識”不同于“意識通達”這個觀點具有強烈的誤導性，會滑向二元論。為了證明這一點，我們應該從簡單的開始，先研究“意識通達”。一旦我們能辨別任何感覺信息是如何進入大腦并被報告出來的，那么因無法形容內部體驗所帶來的無法解決的問題就消失了。
看得見VS看不見
意識通達從表面上看很平常：我們看著一個物體，似乎立刻就知道了它的形狀、顏色和性質。然而，在意識知覺的背后卻蘊含著涉及數十億神經元的精致而復雜的大腦活動，當這些活動持續半秒后意識才會涌現出來。我們該如何解析這一長串的連鎖反應？我們該如何辨別哪一部分是純粹的無意識和自動程序，哪一部分又使我們產生了看見物體的有意識的感覺？
這就是現代意識科學的第二個元素介入的地方，我們現在可以通過實驗的方法來探究意識知覺的機制。在過去的20 年中，認知科學家找到了非常多的方法來操縱意識。即使實驗設計中的微小改動也會使我們看得見或看不見某一物體。我們可以非常容易地讓詞語一閃而過，使得被試根本不會注意到。我們也可以創造一個精心布置的視覺場景，其中有一樣東西使被試始終看不見，因為別的東西總比這一件更能夠贏得你意識知覺的關注。我們也可以像所有魔術師都知道的那樣干擾你的注意：如果將觀察者的注意轉移到別處，即使特別明顯的手勢也不會被察覺。我們甚至可以讓你的大腦變魔術：兩張不同的圖像同時展現給你的雙眼，但大腦會自發地讓你先看一幅圖，然后再看另一幅圖，而不是兩幅圖同時看。
可以看到的圖像會進入意識，而沒有看到的圖像則消失在無意識的虛無中。它們兩者可能只是在輸入時有微小的差別，但是在大腦內部，這種差別一定會被放大，因為你總是只能說出其中一種圖像，卻說不出另一種。要確切地探明這些放大過程發生在大腦的何處以及何時，是新的意識科學的目標。
打開原來認為無法達到的意識神殿大門的關鍵，是創設一個能zui小程度地對比意識知覺和無意識知覺的實驗策略。這些年來，我們發現了許多匹配得很好的對比實驗，其中一種實驗條件導致產生意識知覺，另一種條件卻沒有。令人畏懼的意識問題也就這樣簡化為實驗問題——破解大腦能夠分辨兩種實驗刺激的機制，這就變成了一個更容易駕馭的問題。
尋找意識思維的標志
關注意識通達、操縱意識知覺、仔細記錄內省這三個要素將意識的研究轉化為普通的實驗科學。我們可以深入地探討，對于一張有人說沒看到的圖像，大腦在多大程度上已經對它進行了加工。正如我們將會了解到的，在我們有意識的頭腦中，發生了大量的無意識加工。使用閾下圖片的研究提供了一個研究大腦意識體驗機制的強大平臺，F代腦成像技術提供了研究無意識刺激能在腦中傳遞多遠、在哪兒停止的手段，于是定義了什么樣的神經活動僅僅與意識加工有關。
15年來，我的研究團隊幾乎運用了每一種可利用的工具，從功能性磁共振成像到腦磁圖，甚至在人腦中植入電極，來試圖弄清意識的基礎。像世界上許多其他實驗室那樣，我們的實驗室從事這項系統的實驗研究，目的是探尋只有在人有意識體驗的時候才產生的腦活動模式，也就是我所聲稱的“意識標志”。我們的研究很成功。在一次又一次的實驗中，反復出現這些標志，在人意識到一張圖片、一個單詞、一個數字或者一種聲音后，腦的幾個標志性的區域活動發生了巨大的變化。這些標志相對很穩定，而且能夠從多種視覺、聽覺、觸覺和意識刺激中觀測到。
通過實驗發現人腦中可被重復觀測到的意識標志只是開始。我們也需要理論依據，需要弄清這些標志是如何產生的，它們為什么標志了意識的存在，為什么腦只有在某些狀態下才會產生內在的意識體驗。迄今，還沒有一個科學家能說自己解決了這些問題，但是我們確實擁有了一些比較好的而且能夠驗證的假說。我和同事闡述了一個被我們稱為“全腦神經工作空間”的理論。我們提出，意識是全腦皮層內部的信息傳遞，即意識從神經網絡中產生，而神經網絡存在的原因就是腦中有大量分享相關信息的活動。哲學家丹尼爾·丹尼特（Daniel Dennett）貼切地把這個思想稱為“腦中的聲望”（fame in the brain）。由于全腦神經工作空間的存在，我們可以長時間地保留那些給我們留下深刻印象的想法，并能夠在未來計劃中運用它們，不論我們想保留多久，也不管未來計劃是什么。于是，意識在腦的計算經濟中有了準確的定位，它選擇、放大并傳播重要的想法。
那么哪些回路與意識的傳播功能有關呢？我們認為，一組特殊的神經元負責在腦中傳遞意識信息，這些細胞身型巨大，很長的軸突在大腦皮層上縱橫交錯，將皮層連為一個整體。對這個結構的計算機模擬重復了我們的主要實驗成果。當足夠多的腦區一致認為剛收到的感覺信息很重要時，它們就會同步形成一個大尺度的全腦交流系統。一大片神經網絡瞬間被高度激活，而這種激活的本質則解釋了我們實驗中所得到的意識標志。
盡管無意識加工也能夠進行得很深入，但是意識通達則增加了另外一層功能。意識的傳播功能使我們能夠執行獨特而強大的活動。全腦神經工作空間打開了一個內部的思維實驗空間站，純粹的思維運算可以完全與外部世界脫離。所以，腦中可以長期儲存重要的信息。我們可以將信息傳給其他思維過程，于是就有了笛卡爾所尋找的“靈活的腦”。當信息變成有意識的時候，腦就能對其進行一系列任意長度的運算。雖然不再以本能的方式來加工這些信息，卻能夠隨心所欲地反復斟酌和調整。多虧了與語言區的連接，我們能夠將思想告訴他人。
與全腦神經工作空間同樣重要的就是其自主性。近期的研究表明，腦是強烈的自發性活動的根源。腦中一直充斥著各種腦內部而不是外部產生的全腦活動模式，一部分由神經元的獨特性能產生，另一部分則是隨機形式的自我激活。結果恰恰與笛卡爾將人的身體和腦比作風琴的類比相反，我們的全腦神經工作空間并不是以一種“輸入- 輸出”的形式來運作的，在刺激的作用下才會產生結果。相反，即使在完全的黑暗中，大腦也在不斷地傳遞全腦的神經活動模式，產生威廉·詹姆斯所說的“意識流”。這是一種不間斷的、沒有什么聯系的思緒，主要由我們當前的目標所塑造，只偶爾從感覺中尋找信息。笛卡爾無法想象出這樣一種機器—它不斷產生意圖、思維和計劃來塑造我們的行為。我認為，這種理論的結果是將腦看作一臺擁有自由意志的機器，這種機器解決了笛卡爾的挑戰，并開始看起來好像是一個很好的意識模型了。
腦與意識 作者簡介
斯坦尼斯拉斯 迪昂
全世界極具影響力的認知神經科學家之一，歐洲腦科學研究領域的領頭人，世界腦科學領域大師級的人物。
雖然本科主修數學專業，但對神經科學抱有極大興趣，繼而跟隨認知神經科學創始人喬治·米勒、轉換生成語法理論創始人喬姆斯基、認知發展理論創始人皮亞杰三位大師的學生杰柯 梅勒學習。
2014年，與其他兩位科學家共同獲得有“神經科學界諾貝爾獎”之稱的大腦獎（The Brain Prize）。該獎項在腦科學領域，地位極高、分量極重，顯示了迪昂在神經科學領域過人的天賦和巨大影響力。
已在《自然》《科學》等雜志上發表300多篇文章；是數學認知領域公認的專家，作品《數感》被哈佛大學等用作專業教材。在《腦與閱讀》一書中提出關于人類閱讀能力的新理論，有力地駁斥了大腦具有無限學習能力的傳統觀點，在閱讀方面取得的研究成果，對教育領域同樣有重要的參考價值。在另一本佳作《腦與意識》中，迪昂總結了近20年來意識與思維領域的前沿研究成果，翻開了腦科學領域研究的新篇章。
[譯者簡介]
章熠
畢業于美國伊利諾伊大學心理學系。多年來一直參與斯坦尼斯拉斯 迪昂的國際合作項目研究。2016年，在法國國家健康與醫學研究院認知神經影像組迪昂實驗室實習，學習神經影像數據分析技術。
在學術期刊發表了多篇論文，并在美國教育研究學會年會（AERA）、第31屆世界心理學大會（ICP）等國際會議上做過口頭報告。
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