意识与无意识

当你阅读这些文字的时候，毫无疑问你是有意识的。“意识”这个词在生活中很常见，“我已经意识到这个问题了。”“他下意识地摸了摸头。”“他慢慢失去了意识。”我们常常用“意识”这个词来表示我们的主观心理状态。可是意识到底是什么？意识只是闭上眼睛和睁开眼睛的区别吗？显然不是，闭上眼睛我们也可以意识清醒。意识是睡着与清醒的区别吗？可我们却常可以清晰地复述梦境……长久以来，科学家和哲学家为这个问题困惑不已。

“意识体验是我们再熟悉不过的东西了，但同时也是最难解释的东西。”

——大卫·查尔莫斯（David Chalmers），1995

“人类意识是最后幸存下来的不解之谜。”

——丹尼尔·丹尼特（Daniel Dennett），1991

意识的难以解释首先源于它的无处不在。它渗入我们生活的每一个角落，无论是记忆，还是运动、感觉等，都无法避开意识的作用。有人把意识定义为人的头脑对于客观物质世界的反映，是感觉、知觉、思维（脑中所想事物）等各种心理过程的总和。甚至有人把心理学这门学科定义为“研究和解释心理现象，或是我们意识体验的内心世界的科学”，可见意识所涵盖的范围之广。

意识的难以解释还源于它的主观性。我们对于意识的陈述无一不是主观的，但是却无法真正“感同身受”地了解别人的意识状态，更无法猜测其他物种如猩猩、猴、猫、狗是否存在意识，如果有，它们的意识内容是什么（图1）。当我们试图用客观的语言去描述如此主观的事物时，会发现这的确太困难了。

图1  猩猩是常见的心理学研究对象，它们无法向人类讲述自己的心理，人类也无法测出它们的意识和心理感受

尽管意识如此难以捉摸，但是我们依旧可以运用科学的手段去点点滴滴地了解它。意识在大脑中是如何表征的？在有意识的时候我们是如何集中注意力的？无意识时候我们如何感知这个世界？这都是值得我们研究的主题。

意识与大脑

意识是一个主观的过程，用内格尔的话来说，意识就是“感觉怎样”。关于意识最大的问题就是：主观的意识是如何与客观世界相匹配的？尤其是怎样与大脑中的科学过程相匹配的？

看到一朵盛开的鲜花，你俯下身去闻它的香味。这个过程中需要大量调用视觉皮层神经元，俯身需要运动皮层的参与，闻花香需要嗅觉皮层的参与，额叶也会参与决定要不要做这件事情。可是意识到底是在大脑的哪里发生的呢？

笛卡尔认为物质世界和心智世界发生交互作用的地方位于松果体。这是大脑中央位于胼胝体之下豌豆大小的一处部位，它是大脑中唯一横跨左右半脑的器官（图2）。但现在看来，大脑中似乎并没有一个让所有活动进入的中央区域，或从某个地方发布所有的命令。也许意识是“思维/大脑系统的中心”，但是大脑中并不存在这样一个中心。大脑中存在的是海量的并行处理、反馈循环的细胞集合，有着大量的整合过程，而没有中央地带。

图2  笛卡尔认为信号由传入神经传入，再由传出神经传出，他们的中点就是物质世界和心智世界交互作用的地方，这个地方位于松果体

外界刺激可以让大脑产生反应进而产生意识，那么意识可以反过来对大脑产生影响吗？现在流行说，“脑内一个场景”“脑补一个画面”等，那么当我们自发地联想和想象（mental imagery）时，大脑会怎样呢？早前的一些学者认为，意识只是大脑活动的“副产品”，即使没有意识，大脑也会正常运转，因此大脑能够影响意识，意识却不能反过来作用于大脑。但也有人猜测，想象一个物体能够激活与真实看到一个物体时所激活的相同的大脑皮层，事实上，这种猜测已经逐渐得到了证实。

最早的证据来自美国心理学家谢帕德（Roger Shepard）在1971年做的实验。谢帕德等人向被试提供两幅图片，被试需要判断图中的两个物体是否是同一个物体经旋转后呈现的不同图像（图3）。实验表明，在测量被试的反应时，图片中两个物体相差的角度越大，被试的反应时越长，似乎在作出判断时，物体在想象中进行了旋转匹配，而大脑需要时间来穿越想象中的距离，大脑需要的时间和物体实际旋转所需的时间成正比。

图3  被试需要判断图中的两个物体是否是同一个物体经旋转后呈现的不同图像。被试的反应时和物体实际旋转所需要的时间成正比

更加直接的证据来自脑成像研究。科斯林（Stephen Kosslyn）和同事们通过功能磁共振成像记录大脑的活动，发现真实看到一颗树和闭上眼睛想象一棵树时，大脑的活动十分类似。另外，我们知道，大脑中的梭状回面孔区（FFA）负责加工面孔信息，而旁海马区（PPA）负责加工场景信息，因此当我们看到人脸或场景的时候，会特定地激发FFA或PPA更多地反应。在一个有趣的实验中，坎维舍（Nancy Kanwisher）等人通过指导语指导被试交替想象一位名人的面孔或一个熟悉的场景，并记录想象过程中FFA和PPA的反应，发现FFA会在想象面孔时被更多地激活，而PPA则会在想象地点时被更多地激活（图4）。这说明想象也可以激活负责加工想象内容的大脑区域。这些证据都支持意识和大脑是可以互相作用、互相影响的。

图4 坎维舍等人记录大脑在想象面孔或场景时的活动，发现想象也可以选择性地激活大脑的相关区域

意识与注意

提到意识，我们就无法回避另一个概念：注意。对于注意和意识之间的关系，至今仍无定论。当同学和教师正在教室上课时，一位迟到的同学突然闯入，所有的人的注意力就会立刻被迟到的同学吸引。在这个过程中，既涉及注意，也涉及意识，但到底是先注意到了这位同学，然后才意识到他的出现，还是先意识到他从而将注意力转移到他身上，我们却很难说清楚。

心理学中常常将注意比作“聚光灯”，注意就像一束光线有限地照着庞大意识中的一个角落，就像在人群中你只关注你的心仪对象。也有理论将注意比作一个瓶颈，是意识前的筛选过程，它决定着什么能够被深度加工。这些理论都有一定道理，因为我们每天所接受的信息十分庞大，而大脑的细节加工能力却的确有限，必须要有一个选择过程来筛选。

“不注意视盲”（inattentional blindness）是心理学中一个有趣的现象。一个戏剧性的例子来自短片《我们中间的大猩猩》（Gorilas in our Midst）。画面中一群学生在传球，被试被要求在观看短片时数出白队（穿白色衣服的演员）一共传了几次球，而在传球过程中，一只大猩猩会从画面一侧穿过传球地点。大多数被试由于注意力都集中于传球，因而没有意识到大猩猩的出现（图5）。“不注意视盲”让一些心理学家断言：“没有注意就没有意识。”

图5  被试将注意力集中于“传球次数”，而没有发觉在视频中途出现的猩猩

但是，是不是有注意就足够产生意识了呢？在西蒙斯（Daniel Simons）的一个类似的情景实验中，实验者扮作路人向被试问路，交谈中途利用事先设计好的突发事件更换问路人，大多被试竟然都没有发觉前后的问路人不是同一个人（图6）。从这个实验结果看来，即使我们注意一个物体，也不一定能够意识到变化的发生。

图6  在西蒙斯的实际场景实验中，主试扮作问路者向被试问路，并在实验中途更换问路者，但被试却没有知觉到问路者的变化

意识和注意参与的复杂现象让我们不得不承认，这两者之间的互相作用比聚光灯理论或瓶颈理论要复杂得多。但是，我们可以推出意识和注意之间的两种联系：首先，当我们注意一件事物时，这件事物就在意识中体现出来；其次，意识可以对注意进行导向，即我们可以有意识地选择要注意的东西。你一定能发现这两种联系之间似乎存在矛盾，我们依旧无法回答注意产生了意识，还是意识决定了注意，要想回答这个问题，我们还需要收集更多的证据。

意识与无意识

相比于意识，更为庞大的是无意识的状态。精神分析流派创始人西格蒙德·弗洛伊德把意识比喻为冰川露在海面上的小部分山顶，而被海面掩盖的则是更大的潜意识部分（图7）。基础认知研究中的意识和无意识与临床中的概念不尽相同，但是无意识状态同样占据了更大的篇幅。即使是在我们清醒时，我们对正在发生着的事物也更多是无意识的：当我们用眼睛去观察世界的时候，我们不会察觉到光线是如何进入光感受器进而传到视觉皮层甚至更高级的脑区进行处理；当我们锻炼身体的时候，也不会意识到身体的肌肉是如何相互协调作出各种动作的。

图7  弗洛伊德对于意识和潜意识的隐喻。意识是冰川露在海面上的小部分，而潜意识是隐藏在海底的更巨大部分

在心理学研究中，虽然意识至关重要，但作为独立于每个个体的成分，意识常常带有主观性，甚至有时会被扭曲，因此有些时候我们想更加客观地了解，在无意识的状态下，我们的大脑到底是如何对各种传入信息进行处理的。

我们习惯于用两只眼睛一起观察世界，而在实验条件下可以实现双眼分视。为了研究无意识呈现的刺激会给大脑带来怎样的反应，可使用一种叫做持续闪烁掩蔽（continous flash suppression，CFS）的实验方法。研究人员向被试的一只眼睛呈现快速闪烁（通常10Hz左右）的强刺激，而向另一只眼睛呈现目标刺激（如面孔、工具等），这样的强刺激会掩蔽目标刺激，从而使被试无法“看到”目标刺激的存在（图8）。当使用CFS范式对工具、面孔等实验刺激进行掩蔽后，通过功能性核磁共振成像（fMRI）来记录大脑对被掩蔽的工具和面孔的反应，发现能够观察到与直接观看工具、面孔时类似的大脑活动，并且工具引发的活动大于面孔引发的活动，这说明即使在无意识的情况下，“看不到”的视觉刺激也可以引发大脑皮层的活动。

图8  研究者通过双眼分视的方法，向被试的一只眼睛（通常选择主导眼）呈现快速闪烁的强刺激，而向另一只眼睛呈现实验刺激。由于强刺激掩蔽实验刺激，被试不能意识到被掩蔽的刺激

无意识的视觉刺激可以激活大脑，那么能不能进而让我们产生情绪反应呢？当我们见到自己厌恶的物体时，会出现一些生理反应，如心跳加快、皮肤电阻降低等，无意识呈现这些物体也能带来相同的效果。奥曼（Arne Ohman）和苏亚雷斯（Joaquim J. Soares）向患有恐蛇症的被试和正常被试以30毫秒的时间呈现蛇、蜘蛛、花和蘑菇的图象，并测量他们的皮电反应，由于30毫秒的呈现时间非常短暂，因此被试不能意识到图片的出现。实验结果表明，患有恐蛇症的被试，在蛇的图片出现后皮肤电阻显著降低。在另一个有趣的实验中，墨菲（Sheila Murphy）和扎荣茨（Robert Zajonc）让不懂汉语的被试猜测某个汉字在汉语中是代表“好”还是“坏”。在汉字出现之前，先呈现一幅表现正面情绪（如愉快）或者负面情绪（如愤怒）的面孔图片，图片呈现时间只有4毫秒，被试也无法意识到面孔图片的出现。但是结果表明，跟随正面情绪图片的汉字更可能被猜测为代表“好”，而跟随负面情绪图片的更有可能被猜测为代表“坏”。   

我们试图去剖析意识，了解意识的生理机制，意识与注意间的关系以及无意识的过程，而关于意识还有很多未知的领域值得我们去探讨。越来越先进的大脑成像手段和越来越精密的实验范式让我们对于意识越来越了解，却又越来越困惑。但是对于科学家们，困难往往正是乐趣所在。正如哲学家柯林‧麦金（Colin McGinn）所说：“我们越是挣扎，感觉越是紧紧陷入困惑。我为所有挫败和缓慢的进步而感到高兴。”

作者简介

余聪：北京大学心理系教授暨北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员

熊樱子：北京大学心理学系视觉方向博士生

参考文献

1.Baars B J. Infopower-biophysics and biosociology of mind-how we think and how well we do it-Henshaw, Ps, Kaplan, Sj. Contemporary Psychology, 1988, 33: 967—968.

2.Broadbent D E. Perception and Communication. New York: Pergamon Press. 1958.

3.Fang F, He S. Cortical responses to invisible objects in the human dorsal and ventral pathways. Nature Neuroscience, 2005, 8: 1380—1385.

4.Ganis G, Thompson W L, Kosslyn S M. Brain areas underlying visual mental imagery and visual perception: an fMRI study. Brain Rresearch, Cognitive Brain Research, 2004, 20: 226—241.

5.Mack A, Rock I. Inattentional blindness. Massachusetts, Cambridge, MA: MIT Press. 1998.

6.Murphy S T, Zajonc R B. Affect, cognition, and awareness-affective priming with optimal and suboptimal stimulus exposures. Journal of Personality and Social Psychology, 1993, 64: 723—739.

7.Ohaman A, Soares J J F. Unconscious anxiety-phobic responses to masked stimuli. Journal of Abnormal Psychology, 1994, 103: 231—240.

8.O'craven K M, Kanwisher N. Mental imagery of faces and places activates corresponding stiimulus-specific brain regions. Journal of Cognitive Neuroscience, 2000, 12: 1013—1023.

9.Shepard R N, Metzler J. Mental rotation of three-dimensional objects. Science, 1971, 171: 701—703.

10.Simons D J, Chabris C F. Gorillas in our midst: sustained inattentional blindness for dynamic events. Perception, 1999, 28: 1059—1074.

11.Simons D J, Levin D T. Failure to detect changes to people during a real-world interaction. Psychonomic Bulletin & Review, 1998, 5: 644—649.

12.Zeki S. Localization and globalization in conscious vision. Annual Review of Neuroscience, 2001, 24: 57—86.