解析意識的復雜性：理論與反思

解析意識的復雜性：理論與反思

Unpacking the complexities of consciousness: Theories and reflections

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149763425000533

摘要

隨著意識科學領域的成熟，研究議程已從最初關注意識的神經相關物，擴展到發展和檢驗意識理論。已有若干理論被提出，每種理論都旨在闡明意識與大腦功能之間的關系。然而，關于這些理論是否考察同一現象，目前存在持續且激烈的爭論。并且，盡管研究努力不斷，該領域似乎迄今未能圍繞任何單一理論達成共識，反而呈現出顯著的分化。為推進這一討論，五種著名意識理論——全局神經元工作空間理論（GNWT）、高階理論（HOT）、整合信息理論（IIT）、遞歸處理理論（RPT）和預測處理（PP）——的支持者于 2022 年參與了一場公開辯論，作為意識科學研究協會（ASSC）年會的一部分。他們被邀請澄清其理論的解釋對象（explananda），闡明支撐相應解釋的核心機制，并概述其基本前提。隨后進行的公開討論深入探討了這些理論的可檢驗性、可能反駁它們的潛在證據，以及共識與分歧的領域。最重要的是，辯論表明，在這一階段，理論之間關于意識是什么、如何識別意識狀態以及任何意識理論需要滿足什么要求等最基本問題，爭議多于共識。解決這些核心問題對于推動該領域朝著更深入理解和比較競爭理論的方向發展至關重要。

關鍵詞：意識理論；全局神經元工作空間理論；整合信息理論；遞歸處理理論；高階思維理論；預測處理理論

1. 引言

近年來，隨著意識研究領域的成熟，研究計劃正逐漸從最初關注意識的神經相關物（Crick 和 Koch，2003）及實證觀察的積累，轉向發展意識理論（ToCs）。這些意識理論的共同研究計劃是提供對意識體驗的物理和心理機制的明確說明（例如，Doerig 等人，2020; Kuhn, 2024; Sattin 等人，2021; Seth 和 Bayne, 2022; Storm 等人，2024; Yaron 等人，2022）。也就是說，這些理論都努力解釋構成意識性、現象性體驗基礎的機制：其中許多理論因此針對區分伴隨意識體驗的過程與不伴隨意識體驗的過程，有些還詢問是什么區分了兩種意識體驗，盡管這個問題迄今為止尚未得到徹底處理（Seth 和 Bayne, 2022）。然而，盡管取得了實質性的實證和理論進展，目前仍沒有通向統一解釋的清晰路徑（Lepauvre 和 Melloni, 2021; Seth, 2018; Seth 和 Bayne, 2022）。

未能建立公認的解釋可能至少源于兩個原因。首先，理論的解釋對象（即它們旨在解釋的現象）可能不同（Sattin 等人，2021; Signorelli 等人，2021）。如果是這樣，尋求統一理論可能會失敗，更有希望的策略將是首先描繪不同的解釋對象并建立這些理論的邊界條件，作為發展更整合解釋的一步（Evers 等人，2024）。其次，圍繞理論的實證工作中使用的方法和測量已被顯示存在差異，可能導致文獻中的確認偏差。事實上，最近的一項研究表明，對意識理論的支持可以根據實驗的方法學選擇來預測，而與獲得的結果無關（Yaron 等人，2022; 另見 Promet 和 Bachmann, 2022）。

為了應對這種碎片化的局面，意識科學研究協會（ASSC）于 2022 年舉辦了“偉大意識辯論”，featured 四種理論的支持者：Stanislas Dehaene 展示了全局神經元工作空間理論（GNWT; Dehaene 和 Naccache, 2001; Mashour 等人，2020），Melanie Boly 展示了整合信息理論（IIT; Albantakis 等人，2023; Tononi, 2008），Stephen Fleming 展示了高階理論（HOTs; Brown 等人，2019; Lau 和 Rosenthal, 2011），Victor Lamme 展示了遞歸處理理論（RPT; Lamme, 2006; Lamme 和 Roelfsema, 2000）。Anil Seth 原計劃展示預測處理理論（PPT; Hohwy 和 Seth, 2020; Seth, 2021），但未能出席。因此，他對本文的貢獻是事后提供的。重要的是，由于本文基于 2022 年的辯論，它僅包含受邀參加該辯論的五種理論。這些理論僅構成了該領域理論景觀的一部分，其中包括其他理論（綜述見 Doerig 等人，2020; Kuhn, 2024; Sattin 等人，2021; Seth 和 Bayne, 2022; Storm 等人，2024）。例如，此處討論的所有理論主要是以皮層為中心的，因為它們主要依賴皮層機制（有些也依賴潛在的丘腦皮層回路），不同于其他關注皮層下基質的理論（例如，Merker, 2007; Ward, 2011; 另見 Solms, 2019）。因此，我們不認為它們完全代表了理論和觀點的廣度，我們歡迎未來在其他著名理論之間進行類似的辯論。

辯論旨在向學術界更新每種理論，識別可能為統一理論鋪平道路的共同點，并突出概念差異以指導實證測試。每位支持者被要求定義其理論的解釋對象、核心機制和基本前提，并建議如果確立可能改變其理論立場的結果。在本文中，我們首先提供每位支持者演示的摘要。這些摘要主要基于辯論期間給出的演講，每位支持者在寫作過程中引入了少量修改以提高可讀性。表 1 進一步提供了由支持者準備的簡明摘要，概述了每種理論的核心焦點、形而上學承諾以及對非意識過程的解釋和關鍵神經機制。它還突出了關于意識、注意、認知和進化因素之間相互作用的假設，以及每種理論的潛在挑戰。隨后是由辯論主持人主要撰寫的一節，強調了他們認為從支持者之間的公開討論中得出的關鍵見解和挑戰。在那里，我們主要關注澄清概念、檢測分歧點以及在領先意識理論之間尋找共同點的持續努力（關于其他嘗試，見 Chis-Ciure 等人，2024; Doerig 等人，2020; Signorelli 等人，2021; Storm 等人，2024）。

1. 辯論理論的展示

   2.1. 全局神經元工作空間 / Stanislas Dehaene

全局神經元工作空間理論（GNWT）提出于 25 多年前（Dehaene 等人，1998），該理論認為我們所說的意識是一種計算屬性，是某種類型信息處理的特征（Dehaene 和 Naccache, 2001）。將該理論與當前人工智能（AI）和機器學習（ML）的發展聯系起來，該理論認為原則上，支撐意識處理的架構可以在機器中實現。然而，意識是一個多義詞。為了澄清這種情況，我們與 Sid Kouider 和 Hakwan Lau 一起區分了三種不同類型的計算，后兩種代表意識的兩個不同維度（Dehaene 等人，2017）：C0，這是許多現有算法的特征，指的是無意識計算（即可以在沒有意識的情況下進行的信息處理操作）。C1 代表意識訪問的層次，其中工作空間全局廣播并放大特定信息，類似于路由系統。C2 指的是系統表征自身的能力。一個具有自我表征且能意識訪問它的系統將擁有關于自身的知識：它知道它知道什么，也知道它不知道什么。

GNW 理論的范圍是什么？該理論旨在解釋兩件不同的事情：一件是意識處理（即哪些過程需要或不需要意識），另一件是意識現象體驗（即參與者在給定時刻體驗到了什么）。在過去的 25 年里，我們對意識與無意識處理的理解大幅擴展。許多實驗表明無意識處理是廣泛的，因此可以在沒有意識的情況下完成很多事情（Kouider 和 Dehaene, 2007; Mudrik 和 Deouell, 2022; Weiskrantz, 1997）。然而，我們也了解到當一條信息變得有意識時，會發生一些特殊的事情。根據 GNWT，這種“特殊的事情”是非線性點火，導致信息的全局可用性。存在一個神經元系統，能夠選擇一條信息，放大它并將其廣播 across 大腦和模塊。這種廣播允許信息在 otherwise 無意識的處理路徑之間共享，這使得信息能夠靈活地重組和路由，包括將其發送到用于言語報告的電路的能力。因此，可報告性只是信息在工作空間中可用的一個標記。全局可用性是意識與無意識過程之間的關鍵區別。

根據 GNWT，即使是詳細的視覺內容，比如說一個精細的視覺游標圖案，如果它在注意焦點內，也應該被 GNW 神經元訪問并廣播到大腦的其余部分。這就是使我們能夠報告甚至非常精細的知覺細節的原因，當且僅當我們有意識地訪問它們時。

這里應該做出另一個重要的澄清；工作空間神經元是分布式的。GNW 不是意識的局部主義理論。一個常見的錯誤是將其與關于前額葉區域的主張等同起來。恰恰相反，GNW 被假設依賴于一個 robust、冗余、高度分布的神經元系統，具有長距離軸突，其中包括頂葉和前額葉皮層。在外部感覺刺激點火期間，這些神經元的子集被激活（所有可能 GNW 狀態的高維集合的子空間），從而編碼意識內容的細節，而其他神經元，反映刺激不是什么，被抑制。以這種方式，GNW 區域放大、在線保持并傳播源自感覺區域處理器的信息，而這些區域反過來接收來自額頂葉神經元的自上而下信號。因此，一個關鍵主張是任何意識內容都應該由分布式的神經元集合表示，存在于前額葉皮層和這些相關區域中。這一預測得到了連接這些區域并形成中央皮層核心的長距離連接的解剖學發現的良好支持，這也得到了丘腦 - 皮層和基底神經節回路的支持（Markov 等人，2013）。所有意識處理狀態共同具有的應該是一種處理風格，或這些區域內的神經軌跡類型，非線性點火導致這些高層區域的亞穩態活動持續約 100-200 毫秒（King 等人，2014; Schurger 等人，2015）。

GNW 理論做出了精確的實證預測（Dehaene 和 Changeux, 1997; Dehaene 等人，2006; Dehaene 和 Naccache, 2001），這也得到了丘腦 - 皮層活動簡化模擬的支持（Dehaene 和 Changeux, 2005; Dehaene 等人，1998; Dehaene 等人，2003; Klatzmann 等人，2023），其中許多已經得到了數據的證實。

首先，該理論預測無意識處理可以運行得非常深，沿著專門化和自動化的處理鏈，這些鏈可能是皮層下的以及皮層的（圖 1）。根據該理論，編碼在神經系統內的知識可能因各種原因保持無意識，并且已經提出了無意識狀態的分類法（Dehaene 等人，2006）。該理論預測信息必然保持無意識且無法被意識訪問，如果（1）它僅僅以潛在形式編碼，通過突觸權重矩陣；（2）如果它沒有明確地凝聚在小型專門神經元組的發放中；（3）如果這些神經元在功能上與 GNW 神經元斷開連接（例如，位于腦干中的那些）；（4）如果處理局限于短暫、不穩定的發放行波，不足以強到引起點火；或（5）如果處理發生在自上而下注意集中在另一個刺激或任務集時。該理論強調，信息只有當其心理表征接受自上而下放大并擴展 into 全局額頂亞穩態狀態時才會變得有意識。

其次，應該有一個突然的全局和非線性點火，類似于一階相變，特別是但不限于在前額葉皮層，每當新內容獲得意識訪問時。只有當信息是新的并導致該全局工作空間內的信息刷新時，才應該看到這種點火。

第三，對該理論的一個關鍵點是，這種意識點火可以在時間上與外部世界解耦：意識體驗的開始和持續時間不是由外部刺激決定的，而是由 GNW 的可用性決定的。因此，一方面，我們可以呈現一個極短暫的刺激，如果它被自上而下信號放大和穩定，仍然可以有意識地體驗它一段延長的持續時間——一旦相關的神經元集合在全局工作空間內被點火，信息就可以隨時間保持穩定，將其“保持在心中”盡可能長的時間。另一方面，即使是一個強大的外部刺激，如果 GNW 在別處分心，也可以保持無意識，從而導致完全不可見（非注意盲視；Mack 和 Rock, 1998）或意識知覺的短暫延遲（心理不應期；Marti 等人，2012）。在一個相關現象中，“回溯提示”，一個微弱且 otherwise 不可見的刺激，如果在數百毫秒后有意識地提示，可以變得有意識（Sergent 等人，2013）。

第四，鑒于全局工作空間的架構，我們預測應該能夠基于點火 GNW 神經元的模式從工作空間神經元解碼任何意識內容，這涉及活躍神經元的子集而其余被抑制。簡而言之，GNW 活動持有我們意識到的任何事物的神經代碼。值得注意的是，GNWT 不僅僅是一個意識知覺理論，而是一個更廣泛意義上的意識理論。無論你是意識到看到一張臉、犯了一個錯誤（Charles 等人，2013）還是感到悲傷，該信息必須在全局工作空間中。盡管我們的領域通過關注自下而上的視覺知覺和視覺錯覺取得了實質性進展，但許多其他范式可用于研究其他非知覺形式的意識處理（例如，自動化與努力認知任務）。

該理論的第五個預測指的是中央瓶頸的概念。GNW 施加了一個認知瓶頸，因為它作為一個中央核心，由所有意識處理任務共享，并且一次只能處理一個這樣的任務。當工作空間被特定內容占用時，其他內容被阻止進入工作空間，因此，無法訪問意識。那些內容可能停留在前意識水平，暫時保存在各種外圍緩沖區中，但尚未有意識。這一想法得到了 several 關于雙重任務、注意瞬脫、非注意盲視和心理不應期的實驗支持（Marti 等人，2010; Marti 等人，2012; Sergent 等人，2005; Sigman 和 Dehaene, 2008），其中一條信息必須等待一定時間才能變得有意識。然而值得注意的是，我們總是意識到單個心理對象這一事實并不意味著該對象不能包含多個特征。相反，該理論與因子化神經元表征兼容，其中神經空間的不同軸編碼知識的不同維度。例如，在意識訪問的單個時刻，有可能意識到一個人在說話，包括其面部、聲音和語音內容的多模態整合。

最后，工作空間模型的一個有時被忽視的屬性是自發性點火。意識點火不需要外部刺激，也可以從內部觸發，例如當訪問記憶或執行一系列心理計算時。事實上，模擬表明，即使在沒有外部刺激的情況下，全局工作空間也不斷被一系列不斷變化的全局模式 traversed（自發性點火；Dehaene 和 Changeux, 2005）。這模仿了這樣一個事實：一個人可以閉上眼睛休息，同時仍然擁有豐富的意識信息流（cf. William James 的意識流；James, 1892）。事實上，在意識障礙患者中，自發腦活動的動力學可能是患者仍然 having 意識體驗的最清晰特征之一。我們在識別此類特征并將其用于臨床或麻醉鎮靜期間作為檢測意識的手段方面取得了相當進展（Barttfeld 等人，2015; Demertzi 等人，2019）。

GNWT 的這些預測得到了實驗觀察的支持。例如，Pieter Roelfsema 和他的團隊（Van Vugt 等人，2018）同時記錄了呈現閾限刺激的黑猩猩的 V1、V4 和前額葉神經元的活動——一個點，使得有時猴子看到點，有時沒有。視覺皮層區域在猴子報告看到點和報告沒看到點時都被強烈激活。這表明這些區域不能是意識知覺的基礎，因為它們不能區分意識和無意識內容。另一方面，前額葉皮層神經元在猴子報告看到點時顯示出預期的非線性點火。無論是否呈現都是如此（即，虛警）。這為該理論提供了初步證據；然而，為了提供更強的支持，我們應該超越這一點，表明任何意識內容在前額葉皮層都有一個神經集合，當其被意識知覺時對其非線性響應。這是我們當前的研究方向之一。Marie Bellet 和 Neurospin 的其他合作者，包括 Fanis Panagiotaropoulos, Timo van Kerkoerle, Joaquin 和 Marie Bellet, 以及 Marion Gay，當猴子呈現視覺版本的局部全局測試時記錄了前額葉神經元（Bekinschtein 等人，2009; Bellet 等人，2024）。在這里，我們讓猴子習慣特定類型的序列，例如三個相同的圖片后跟一個不同的圖片（AAAB）。然后，有時我們呈現稀有序列，其中所有圖片都相同（AAAA；因此它們違反了 AAAB 模式）。與一些流行信念相反，我們發現詳細的視覺信息可以從前額葉皮層解碼（另見 Bellet 等人，2022; Panagiotaropoulos 等人，2012）。此外，我們發現無論猴子有意識地知道什么，無論是抽象的還是具體的，都由前額葉皮層神經元發放的一個維度編碼。在這個實驗中，從前額葉皮層（PFC）的猶他陣列記錄中，我們可以解碼哪個圖片被呈現（身份），以及它的順序位置是什么（數字），它是否與前面的不同（局部效應），它包含在哪個抽象序列模式中（全局模式：AAAA 或 AAAB），以及這個模式是否偶爾被違反（全局效應）。因此，不僅是感覺內容，而且抽象知識也編碼在 PFC 發放中。換句話說，這個實驗為 GNW 理論的一個關鍵預測提供了證據，即無論我們有意識地知道什么，都由前額葉皮層中分布的神經元群體的發放編碼。有趣的是，這些特征由向量空間中的方向編碼，這些方向幾乎完全彼此正交（見 Tian 等人，2024; Xie 等人，2022 關于表明前額葉皮層存在意識內容子空間的相關工作）。未來的工作應進一步測試 GNWT 的預測，即 PFC 神經元群體編碼的信息應該與意識的現象內容一樣詳細——如果，例如，客觀知覺圖像被視覺錯覺主觀扭曲，那么 GNWT 預測主觀的，而不是客觀的信息，應該可以從 PFC 解碼。

作為最后一點，我想關注人類和其他動物中的意識。GNW 理論提出，意識訪問的基本機制（非線性點火和全局廣播）在人類和非人類物種中是相同的（關于烏鴉點火閾值的證據，見 Nieder 等人，2020）。意識訪問的基本操作是相似的：兩者都有一個全局工作空間，并顯示出非常相似的意識特征，包括自發活動、視覺錯覺的存在、中央碰撞等。然而，意識訪問機制中的這種并行并不意味著意識內容是相同的。越來越多的證據表明，猴子可能無法表征嵌套組合結構，不像人類。在過去五年中，我重新定位了我的一些研究，以詢問什么區分了猴子和人類。我的假設是，只有人類能夠訪問思維語言：一種組合的、句法的能力，這不僅表現在自然語言中，也表現在數學或音樂中（Dehaene 等人，2022）。雖然人類和非人類靈長類動物共享一些表征序列的神經機制，但嵌套符號結構的水平可能是人類獨有的（Dehaene 等人，2015）。這將使我們能夠 entertain 更復雜、符號化、遞歸的意識內容，包括對我們自己思想和他人思想的表征（心智理論）。

2.2. 遞歸處理理論 / Victor Lamme

也許展示遞歸處理理論（RPT）的最好方式是將其與其他理論對比定義，并解釋它在哪里超越了這些理論。作為起點，我想指出 RPT 簡單地開始于一系列實證觀察。

第一個實證觀察涉及呈現視覺刺激時的信息處理模式，包括四個處理階段（Lamme, 2010; 另見下文圖 2）：直到刺激呈現后約 100 毫秒，發生不同屬性的前饋特征提取，如運動、方向、顏色等（Lamme 和 Roelfsema, 2000）。值得注意的是，在~200 毫秒時，這個前饋掃描可能隨后進行到前額運動區域，在那里動作正在被準備，允許更深的前饋處理（Lamme, 2018）。第三，大約在同一時間，視覺皮層中的神經元開始參與局部遞歸相互作用：被前饋處理激活的高級神經元將信號發送回低級層面，這種反復的來回相互作用使低級和高級特征提取能夠相互作用。在神經生理學上，這伴隨著諸如“上下文調制”的現象，其中低級神經元根據它們編碼特征的全局知覺上下文調制它們的活動。通過這種方式，遞歸相互作用實現了諸如知覺分組、綁定和知覺組織等功能（Lamme, 2020）。最后，我們觀察到在 GNWT 中被稱為“全局點火”的現象，其中整個大腦參與到廣泛的相互作用中，實現工作記憶、識別等（Dehaene 等人，2006）。

第二個實證觀察是，前饋掃描，無論它穿透多深，都是無意識的（Lamme, 2018）：眾所周知，人們可以從麻醉動物那里記錄到低級和高級特征反應。使用使刺激不可見的操作（如掩蔽）的研究表明，前饋處理可以無意識地激活高級視覺區域（如梭狀回面孔區（FFA）；Fahrenfort 等人，2012），甚至前額區域，從而引發無意識觸發的抑制控制（van Gaal 等人，2008）。

第三個實證觀察，另一方面，是有意識感覺總是伴隨著觀察到的遞歸處理：它存在于清醒動物中，但不存在于麻醉動物中（Lamme 等人，1998），它標記了掩蔽范式中可見與不可見刺激之間的過渡（Fahrenfort 等人，2007; Lamme 等人，2001），以及自發看到或未看到刺激之間的差異（Super 等人，2001）。

第四個實證觀察是，一旦視覺皮層內的遞歸相互作用變得更加廣泛并包括前額區域，轉向注意刺激的過渡就開始了，將其存儲在工作記憶中，或能夠報告它（Scholte 等人，2006）。人們可以說：“是的，我看到了那個刺激”。

這些觀察——基本上發現遞歸相互作用與意識狀態和事件相伴，而前饋處理則不——是 RPT 的實證基礎。RPT 試圖提出的主要理論觀點非常簡單：局部遞歸可能已經足以讓我們擁有有意識的視覺知覺，擁有現象體驗（Lamme, 2018）。所以這意味著意識出現在階段 3（圖 2），而不是階段 4，例如 GNWT 會將它定位在那里。RPT 指出全局遞歸可能實際上只需要用于認知訪問：能夠報告該意識體驗。以類似的方式，不需要任何內容的高階再表征，正如高階理論所主張的：一階表征足以讓意識發生（圖 2）。

這一觀點非常符合尋找“真正 NCC"而非其后果（包括報告）的實證議程（Aru 等人，2012）。最近，相當多的實驗表明，觀察到的大部分前額參與，包括 P3b 成分，與報告和任務表現的關系比與現象體驗本身的關系更緊密（Tsuchiya 等人，2015; Pitts 等人，2014）。值得注意的是，早在我們在猴子身上做的早期實驗中，我注意到視覺皮層中的遞歸相互作用，雖然與刺激顯著性、可見性和意識體驗相關，但可以通過使用不同的決策標準輕易地與猴子所做的報告（通常通過眼球運動）分離開來（Super 等人，2001）。事實上，正是這一發現啟發我提出遞歸激活本身足以擁有現象體驗，這與報告擁有該體驗不同。這意味著局部遞歸獨立于注意、訪問和報告（Lamme, 2020），因此可能是成為“真正 NCC"的更好候選者（Aru 等人，2012）。

然而，人們可以提出反論，主要是因為人們對定義意識的標準不同。因此，GNWT 支持者可能會說我所說的現象體驗實際上是前意識的，因為它先于訪問，并且因為沒有涉及認知。HOT 支持者可能會聲稱這些狀態是無意識的，因為沒有指向它們的高階思維。這些關于定義本身的深刻分歧可能是當前理論之間僵局的原因之一，“后腦”理論——RPT 和 IIT——聲稱視覺激活本身足以產生意識，而“前額理論”——GNWT 和 HOT（盡管全局工作空間不僅僅是前額激活）——聲稱前額激活是意識發生的必要條件。在某種程度上，整個辯論幾乎變成了品味問題，取決于你使用哪個標準來定義意識。

那么，我們如何才能找到出路呢？我相信一種有希望的態度是關注需要解釋關于意識視覺什么。首先，意識視覺知覺以及所有種類知覺的一個非常明顯和突出的標志是體驗是統一的。雖然大腦中大約有 30-40 個不同的視覺區域，每個處理不同類型的視覺信息，但我們有一個視覺知覺：我們不是孤立地看到它的方面（例如，形狀、顏色或物體），而是作為一個整合的整體。第二，意識視覺是一種推理。我們通常超越刺激本身的物理信息，到達我們基于該信息解釋的內容。我們從亮度到灰度，從波長到顏色，從特征到推理。第三，意識通常是認知不可穿透的。即使我們獲得關于特定錯覺的認知信息，我們也只能看到錯覺知覺。第四，意識涉及整合。當我們看到一張臉時，有神經機制（例如，臉神經元，或 FFA）檢測臉與其他刺激之間的差異，看到一張臉遠不止于此：我們將這種“臉性屬性”與臉的形狀、顏色、結構以及它擁有的各種其他屬性整合起來。因此，看涉及很大程度的整合。對我來說，這是我們必須要解釋關于意識的一個關鍵特征。在某種程度上，這就是解釋對象（explanandum）。

這一點由 Johannes Fahrenfort 進行的一項研究很好地說明（Fahrenfort 等人，2012），顯示 FFA 被不可見的臉激活，并且只有當 FFA 與低級視覺區域相互作用時，你才會得到那張臉的意識知覺。我聲稱局部遞歸本身完全能夠解釋意識的這種統一性，或這種整合，因為這種局部遞歸調解了這些功能：知覺推理、增量格式塔分組、長距離和復雜組織、圖形 - 背景組織等（Lamme, 2014）。我真的看不出任何前額或高階理論有任何解釋力來解釋意識的這一方面——統一性、整合和綁定的方面。認知不可穿透性也是如此：我認為前額理論會預測知識完全可能影響知覺（例如，克服知覺錯覺）。如果所有類型的處理都通過這種全局點火整合成一個連貫的整體，為什么你不能也將你的思維整合到知覺中呢？我相信前額理論也會預測知覺功能對注意的依賴，但事實并非如此：有充分的證據表明，無論你是否注意刺激，上述所有功能都會發生。注意可以調節或加強這些功能，但它們并不關鍵地依賴它（Lamme, 2020）。這已由 Johannes Fahrenfort 的另一個精彩實驗證明（Fahrenfort 等人，2017），其中比較了注意瞬脫（AB）和掩蔽對處理 Kanizsa 圖形的影響。他從視覺皮層活動解碼了 Kanizsa 誘導物的對比度（高 vs 低），無論 AB 或掩蔽，顯示對比度是通常由前饋處理處理的特征（Fahrenfort 等人，2017）。相反，“整合對比度”（即 Kanizsa 配置是否產生典型的錯覺知覺）被掩蔽破壞（已知會干擾視覺皮層中的可見性和遞歸相互作用），但不受注意瞬脫影響。

視覺知覺的另一個特征是它在現象上非常豐富。這對前額理論構成了一個問題，這些理論與注意緊密相連，具有強大的容量限制。因此，這些理論實際上應該預測視覺知覺相當有限和稀疏，具有注意瓶頸容量。現在，人們可以聲稱，例如，變化盲實驗正好顯示了這一點：如果你展示一組物體兩次，并且在第二次展示中你改變了其中一個項目，確實很難注意到兩者之間的差異。然而，我們在許多實驗中表明，如果你在變化之間提示這些數組，參與者清楚地識別了被替換的項目（Landman 等人，2003）。這表明他們對第一張圖像的表征實際上非常詳細、精確和豐富（Sligte 等人，2010）。這些圖像和脆弱記憶實驗清楚地表明，在變化盲中，第一場景一旦被呈現就被第二場景覆蓋。因此，變化盲是記憶的失敗，而不是知覺的失敗（Lamme, 2010）。

作為 RPT 的額外論證，我將采取一個形而上學立場：我認為 RPT 非常適合賦予意識一個獨立的本體論。上述四個處理階段可以放入一個 2 × 2 方案中，其中注意或認知可以被視為一個軸，基本上取決于信息在大腦中處理得多深，是否涉及前額區域等。另一個軸區分無意識和意識處理，這是一個完全不同且正交的軸，在大腦中對應于前饋和遞歸處理之間的差異。該方案清楚地解釋了淺層與深層前饋處理如何使無意識啟動依賴注意成為可能（Naccache 等人，2002），或者為什么嚴格的前饋前額激活可能產生無意識認知控制（van Gaal 和 Lamme, 2012）。同樣，它解釋了現象意識和訪問意識之間的差異（Block, 1995），索引“淺”（視覺）與“深”（全局點火）遞歸處理。最重要的是，它展示了在 RPT 中意識如何被認為獨立且正交于其他認知功能，如注意或認知，這些功能在像 GNWT 或 HOT 這樣的前額理論中經常與意識混淆。可以說，RPT 是一個認真對待意識，并賦予其自身和獨立本體論地位的理論。

2.3. 高階理論 / Stephen Fleming

高階理論（HOTs）在哲學中已經確立（Carruthers, 2001），但在神經科學方面算是相對較新的領域。正如之前的工作所示（Yaron 等人，2022），與其他理論相比，支持或反對這些理論的實證證據較少。但我仍然對 HOTs 感到興奮，因為我認為它們為我們提供了一條在全球和局部理論之間繪制實證生產性路徑的方法。我將嘗試使用本次辯論的指導性問題來證明這一點。

首先，解釋對象（explanandum）是什么？我們試圖解釋現象體驗的存在與缺失：例如，如果我們的視覺系統正在處理關于倫敦日落的信息，我們通常能意識到并向他人交流我們對日落的體驗，同時仍然未意識到其他正在被處理的知覺輸入，例如皮膚上衣服的感覺、姿勢的變化等等。HOTs 尋求解釋這兩種信息處理之間的差異。

第二，HOTs 主張什么？簡而言之，HOTs 說某些內容 X 的知覺表征——例如，一個紅蘋果——不足以產生對 X 的意識體驗。這類表征被稱為“一階”表征，因為它們指向世界。擁有物體的一階表征通常對指導行為至關重要——例如，允許我們拿起并吃掉蘋果。然而，根據 HOTs，這種一階表征也可以無意識地發生，并且不足以產生現象意識體驗。相反，HOTs 認為 X 的現象意識取決于有機體以某種方式意識到處于狀態 X。這反過來意味著一階狀態以某種方式被高階表征監控或元表征（Brown 等人，2019; Lau 和 Rosenthal, 2011; 圖 3）。這種高階表征可以采取多種形式，如下所述。HOTs 通過假設一階狀態仍然可以無意識地驅動任務表現來解釋對行為的無意識影響。特別是，那些一階狀態可能被廣泛廣播并促進無意識控制——這是 HOTs 開始與 GNW 分歧的地方。

重要的是，有多種版本的 HOT，就像有多種版本的一階理論一樣。我們正積極參與由我和 Axel Cleeremans 領導并由 Templeton World Charity Foundation 支持的對抗性合作，以測試不同 HOTs 做出的不同實證預測。該項目尋求測試不同 HOTs 之間兩個關鍵的分歧軸（圖 3b）。一個關鍵區別在于高階理論是否允許一階狀態參與創建意識體驗的任何工作。一方面，“稀疏”觀點的支持者認為，當一階和高階狀態共同工作時，意識就會產生（也稱為聯合決定；Fleming, 2020; Lau, 2019）。根據這些觀點，體驗的內容由一階狀態承載，高階狀態在監控一階狀態的精度、強度或可靠性方面具有更微妙（但仍然關鍵）的作用。這類高階表征有時被稱為“指針”或“索引”。在譜系的另一端，我們有“豐富”的 HOTs，預測現象體驗完全由高階狀態決定，后者被認為與知覺本身一樣豐富（Brown, 2015; Rosenthal, 2005）。無論知覺是稀疏還是豐富的問題如何，這些變體都認為高階狀態應完全決定意識知覺的稀疏或豐富內容。另一個分歧軸涉及不同版本的 HOT 是否允許一階狀態錯誤表征的可能性——即高階和一階表征不一致的情況。在關系視圖下（通常也是豐富的；圖 3b），對意識重要的是高階的內容，而不是一階狀態——因此意識應隨前者而不是后者變化。也有中間觀點，其中一階狀態 contributeto 意識體驗，但高階狀態不僅僅是指針或索引，還提供獨立內容（Cleeremans 等人，2020; LeDoux, 2020a; Van Gulick, 2004）。

HOTs 還認為，在裁決不同意識理論時，在實驗上控制表現尤為重要。植物、相機和溫度計對環境方面都有一定的敏感性（或在信號檢測術語中，有一定水平的 d'），但我們通常不認為它們對自己敏感的內容有意識。同樣，在人腦中，可能存在機制創建對刺激的行為敏感性形式，而不伴隨任何意識體驗。這在人類實驗中造成了一個實證問題，因為如果一階表征既能驅動表現又能 contributeto 意識，那么如果我們通過改變表現或信號強度來改變意識，我們將不知道是將我們發現的效果歸因于表現還是意識。這是該領域普遍存在的問題，但對于測試 HOTs 的預測尤其 problematic，因為如果我們的實驗不控制表現，我們可能會通過將意識變化錯誤歸因于實際上可能（無意識地）驅動表現的伴隨一階狀態變化，而不公平地偏向一階理論（見 Lau, 2022 中的討論）。

HOTs 也經常與元認知聯系起來——反思和監控認知和知覺其他方面的能力（Fleming, 2024）。元認知通常通過要求人們判斷行為和認知表現方面的信心（或錯誤）來調查——在知覺任務中被稱為“知覺信心”。因為在元認知研究中，人們通常被明確要求反思和判斷他們的表現，這些實驗正在利用“顯式”形式的元認知。這經常成為誤解的來源。高階理論家通常不認為顯式元認知與現象意識是同一回事。相反，某些版本的 HOT 聲稱有理論理由認為，實例化高階狀態重要的計算，例如監控一階表征的精度，與知覺信心共享機制（Fleming, 2020; Lau, 2019）。這是因為兩者都可能依賴于次個人隱式形式的元認知——不一定可用于主觀報告的元認知方面。

實證上，研究知覺元認知有兩個有用的原因：首先，它允許我們研究知覺信心的神經基礎，其次，它允許我們通過使用諸如元認知效率等統計量來解決表現問題，這些統計量隔離了控制一階任務表現的元認知能力（Maniscalco 和 Lau, 2012）。通過在探測意識體驗的實驗中分析元認知效率，我們可以識別表現（d'）匹配但信心有孤立變化的情況。在過去幾年中，越來越多的工作將前額葉皮層，特別是前前額葉子區域，implicated in 知覺元認知。在我們的實驗室中，我們發現內側前額葉皮層活動追蹤知覺信心的早期隱式特征，特別是膝周前扣帶皮層，隨后是外側額極皮層的后期參與（Bang 等人，2020; Bang 和 Fleming, 2018）。前額葉皮層內側和外側子區域在知覺元認知中的這種分工也由 Marios Philiastides 小組使用 EEG informed fMRI 顯示（Gherman 和 Philiastides, 2018），以及在支持元認知效率的前額葉內連接作用的研究中顯示（De Martino 等人，2013）。對這些數據的一種解釋是，耦合支持更顯式形式的元認知，以便信心估計可用于交流和控制（Fleming, 2024）。其他研究發現，當使用經顱磁刺激（Shekhar 和 Rahnev, 2018）或解碼神經反饋（Cortese 等人，2020）操縱前額葉皮層子區域內的活動時，可以在不改變表現的情況下調節知覺信心。這些數據支持前額葉和頂葉區域對知覺元認知重要的概念。

這些發現的一個關鍵含義是，隱式和顯式元認知之間存在心理和神經上有意義的區別：知覺信心可以自動形成，獨立于向他人交流元認知估計的能力（Fleming, 2024; Shea 等人，2014）。研究隱式信心估計在知覺體驗中的作用將有助于裁決不同版本的 HOT。但即使 HOTs 傳統上強調前額葉皮層支持高階狀態，越來越認識到這里的關鍵區別是計算上的而不是解剖上的。正如 Joseph LeDoux 指出的那樣，將一階和高階狀態之間的哲學劃分映射到人腦的功能解剖上必然比兩個相互作用的神經群體要復雜得多（LeDoux, 2020b）。因此，“大腦前部與后部辯論”（例如，Boly 等人，2017; Odegaard 等人，2017）應被視為裁決不同理論的起點而不是終點。

在此基礎上，我想簡要強調我們一直在追求的一個研究計劃，在預測編碼框架內開發稀疏 HOT 的最小計算實現。我們稱之為高階狀態空間（HOSS）模型（Fleming, 2020）。我們從執行對知覺輸入推斷的一階生成模型開始，例如視覺刺激是蘋果還是橙子。構建世界一階表征的過程可能無意識地進行，正如 Helmholtz 著名的“無意識推斷”短語（Gregory, 1970; Helmholtz, 1867/1962）——我們感知知覺推斷的產物，而不是推斷機制本身。在 HOSS 內，額外的高階層監控這些一階表征的精度，允許系統跟蹤一階表征是反映外部現實，還是只是噪聲（類似架構支持 HOT 的知覺現實監控變體；Lau, 2019）。這些高階表征的操作通過賦予代理關于其知覺表征的斷言力和現實的信念來支撐意識體驗——哲學家稱之為“斷言力”的信念（Lau, 2022）。

這些不同類型的計算對這些不同層次的神經表征性質做出了廣泛的定性預測：高階狀態應該是低維的并對稱地編碼一階狀態的高 vs 低精度，而一階狀態應該是高維的并編碼一階內容（注意一階狀態可能由跨越感覺和聯合皮層的解剖網絡支持，而不是早期感覺區域中的單個節點）。我們也在探索與此模型架構內重新解釋與意識意識相關的經典神經特征，如全局點火：具體而言，我們看到點火樣特征作為一階狀態預測誤差中不對稱性的自然結果出現。當一階生成模型內的表征精確時（在與刺激內容意識意識相關的試驗中），來自刺激的強預測誤差通過系統傳播（Whyte 等人，2022）。因此，HOT 的預測處理版本可能能夠重現先前突出顯示為支持 GNWT 的神經特征。然而，HOSS 以不同方式解釋這些點火樣特征：而不是反映全局廣播，在 HOSS 下，意識試驗與更大的（平均）預測誤差相關。這是由于實驗中與"aware"和"unaware"試驗相關的預測誤差幅度的不對稱性。預測和預測誤差之間的這種相互作用與前面討論的更廣泛的預測處理（PP）模型類一致，但現在專注于解釋意識與無意識知覺之間隨之而來的差異。

在與 Nadine Dijkstra, Peter Kok 和 UCL 同事的工作中，我們已開始使用神經成像測試模型的一些預測。我們訓練參與者不僅生成關于刺激內容（一階）的預測，而且生成關于他們是否將意識到該內容（高階）的預測。例如，在某些試驗中，你可能會被提示預期你不會看到任何東西（刺激缺失的預期），但如果你確實看到 something，刺激將是一張臉（而不是房子）。通過在噪聲中嵌入臉和房子刺激來確認和違反這些內容和意識預期，模擬顯示我們可以很好地正交化我們計算模型兩個層次（一階和高階）的預測誤差。我們發現行為上，這兩種類型的預測誤差都影響反應時間，減慢刺激識別（Dijkstra 等人，2024），并調節主觀報告和對刺激身份的信心（Haarsma 等人，2024）。然后我們將此實驗設計的無報告版本與 fMRI 結合：參與者僅被呈現提示和刺激，無需 overt 反應。在大腦中，我們發現雖然一階狀態預測誤差在腹側視覺皮層區域的活動模式中被追蹤，高階狀態預測誤差由內側 PFC 中的活動模式追蹤（Dijkstra 等人，2023）。綜上所述，這些發現支持 HOSS 模型假設的預測誤差分離。

最后，我想通過強調所考慮的一些理論之間的共同點來結束，它們比通常假設的有更多的共同點：HOTs 和 GNWT（見上面 Dehaene 的部分）都聲稱意識依賴于一階狀態和高階計算過程之間的相互作用，并且在我們一直在追求的 HOT 的預測編碼實現下，點火和廣播特征反映作為精度函數的全局預測誤差中的不對稱性。HOTs 和 RPT（見上面 Lamme 的部分）在一些事情上也一致：遞歸消息傳遞可能是高階和一階狀態相互作用所需的，所以這種方法與 HOT 的聯合決定變體特別兼容。與 PP 理論有明顯的共同點（見下面 Seth 的部分）：正如我們所見，可以在生成模型架構內實現 HOT 的版本。在 PP 下似乎沒有單一標準來區分意識和無意識內容；然而，HOSS 提供了一個清晰的建議（見上面）。最后，關于 IIT（見下面 Boly 的部分）：在最近的一篇綜述中（Lau 等人，2022），我們建議一階狀態本身的組織和結構——感覺代碼，它是平滑和稀疏的事實——可能使高階表征支持關系比較，這可能支撐交流擁有體驗是什么感覺的能力：例如，隱式表征猩紅色比藍色更接近深紅色的能力。對我來說，這就是意識體驗的“是什么感覺”的功能解釋可能看起來的樣子，它與 IIT 提出的一階狀態本身的組織和因果結構對現象學重要的想法有一些共同點（盡管在 HOT 下，這種組織本身不足以產生意識體驗）。因此，HOTs 內的不同元素與其他意識理論共享共同點。

2.4. 整合信息理論 / Melanie Boly

意識理論必須回答兩個關鍵問題。首先，什么決定意識的存在與缺失；其次，什么決定為什么特定體驗以它們的方式被感受。我將從第一個問題開始。關于解剖學，為什么皮層 - 丘腦系統的某些部分似乎直接 contributeto 意識，而大腦的許多其他部分，如小腦和某些皮層區域，則不（Tononi 等人，2016）？關于生理學，為什么在深度睡眠期間盡管神經元繼續活躍，意識卻消失，以及在全身性強直 - 陣攣發作期間，盡管神經元以最大化和高度同步的方式發放，意識卻消失（Juan 等人，2023）？

意識理論應回答的第二個問題是，什么決定為什么特定體驗以它們的方式被感受。這包括解釋為什么視覺空間或身體空間感覺是擴展的，為什么時間感覺是流動的，以及為什么物體、顏色、聲音或觸覺以它們的方式被感受。

IIT 不問物理世界如何"產生"體驗——它不試圖從大腦的灰質中"擠出"意識。相反，IIT 從意識本身開始——從現象學開始——這是一切（包括科學）的起點。IIT 的方法是表征意識的本質屬性——那些對每個可構想的體驗都直接且無可辯駁地為真的屬性——并基于物理基質的因果能力對這些屬性制定 principled、連貫的說明（圖 4; 另見 Albantakis 等人，2023; Tononi 等人，2016）。

我們所說的"物理"是什么意思？IIT 以純粹操作性的術語定義物理，即因果力——基質單元產生和造成差異的能力。與傳統科學方法一致，它采用對物理基質的系統操縱和觀察來獲得轉移概率矩陣（TPM），該矩陣以原因和結果的形式總結基質的能力：如果我們做 X，我們可靠地觀察到 Y 的概率是多少（Albantakis 等人，2023）。

IIT 識別出對每個可構想體驗都成立的五個屬性（Albantakis 等人，2023）。這些是內在性（體驗為其自身而存在）、信息（它是特定的）、整合（它是不可還原的）、排除（它是確定的）和組合（它是結構化的）。最后一個屬性（組合）指的是每個體驗都由現象區分組成——例如面孔、空間的左右角等——以及以各種方式將它們綁定在一起的現象關系——例如，面孔在左角。

這種由區分和關系組成的現象結構現在需要用物理術語來解釋。IIT 通過開發一個數學框架來做到這一點，該框架允許我們充分"展開"基質的因果力，從而導致由因果區分（因果效應）和關系（原因和/或效應之間的重疊）組成的因果結構（也稱為Φ結構）。根據 IIT，這是能夠解釋意識所有屬性以及此時此地特定體驗質量的物理結構。

在這個多年來我們不斷完善的數學框架內，我們可以旨在實現一種解釋性同一性，使得體驗的所有屬性都可以用表達基質因果力的特定Φ結構明確表達（Albantakis 等人，2023）。通過這種方式，我們可以生成關于哪些物理基質能夠支持意識（以及哪些不能）的預測，以及關于體驗質量（Φ結構的組成）和數量（由Φ測量）的預測。重要的是，給定處于當前狀態的基質，相關的Φ結構應能解釋特定體驗的屬性，無需額外成分。

該理論在實證上解釋了什么？關于解剖學，IIT 解釋了為什么某些基質（而非其他基質）能夠解釋意識的本質屬性。例如，后中央大腦皮層的大部分大致組織成神經元 2D 網格的層次結構（即網格金字塔；Maruoka 等人，2017）。根據 IIT，這種基質非常適合支持高Φ的豐富因果結構。相反，小腦的模塊化架構（D'Angelo 和 Casali, 2013）必然碎片化為許多小基質，每個支持最小Φ的不相交因果結構。關于生理學，IIT 可以解釋為什么相同的解剖基質——大腦皮層——在清醒期間能夠支持大的Φ結構，但在無夢的非快速眼動睡眠期間分解為許多小結構，此時神經調制的變化導致皮層有效連接的崩潰。事實上，在皮層直接電刺激后，顱內記錄顯示清醒期間復雜的遞歸相互作用，這些相互作用在深度非快速眼動睡眠期間被 off-state 的典型出現所打斷（Pigorini 等人，2015）。

IIT 的原則也啟發了一種經顱磁刺激 - 腦電圖（TMS-EEG）方法，用于通過擾動復雜性指數（PCI）評估意識的存在或缺失：在清醒狀態下，對 TMS 的 EEG 響應是復雜的（高 PCI），揭示分化活動模式的誘導，而在深度非快速眼動睡眠期間，響應變得局部、短暫和刻板（Massimini 等人，2005; Tononi 等人，in press）。值得注意的是，PCI 在受試者有意識但無反應的狀態下很高，包括快速眼動睡眠或氯胺酮麻醉（Casarotto 等人，2016）。

回到什么決定為什么特定體驗以它們的方式被感受的問題，我們開始從空間擴展性入手處理這個問題，因為空間體驗既普遍存在又部分可穿透，在這個意義上，我們可以使用內省——特別是空間注意——來解剖其現象結構，這與顏色或疼痛不同（Haun 和 Tononi, 2019）。然后我們表明，由 2D 網格指定的Φ結構類型可以解釋空間感覺的方式。簡而言之，空間體驗的基本屬性是擴展性：例如，視覺場由現象區分（"點"）組成，這些點根據一組獨特的現象關系（自反性、包含、連接和融合）重疊。事實證明，由 2D 網格（例如在后中央皮層大部分區域發現的網格；Wang 等人，2015）指定的Φ結構由完全相同類型的因果區分和關系組成。鑒于體驗在空間上是普遍存在的（在視覺和軀體感覺領域都是如此），難怪在人類和非人類動物中，后中央皮層的大部分確實由網格結構金字塔組成。正在進行的工作（包括一項對抗性合作，https://osf.io/4rn85）正在測試 IIT 對空間體驗及其神經基質說明的一些預測。與此同時，我們正在積極追求一個旨在解釋時間流動感覺（Comolatti 等人，2024）以及對象將一般概念與特定特征綁定（更多細節見 IIT WIKI）的研究計劃。

雖然 IIT 關注由刺激觸發或在夢中發生的體驗內容，但它顯然旨在處理我們如何感知外部世界以及如何了解它（關于 IIT 形式化如何將知覺重新概念化為刺激觸發內在意義/感受的深入討論，見 Mayner 等人，2024）。通過匹配的概念，IIT 還可以解釋內在感受/意義在多大程度上捕獲由于環境中因果過程產生的規律性，這些規律性被內化在大腦的連接中。最后，有一些使用 animats（在簡單環境中進化的小型模擬生物）的簡單演示表明，學習復雜環境通常與整合信息的增加相關（Albantakis 等人，2014），從而為為什么選擇壓力可能 favor 越來越強的意識進化提供了指示。因此，IIT 將知覺重新概念化為解釋，而不是信息處理或表征。

2.5. 預測處理 / Anil Seth

預測處理（PP）理論在意識理論空間中占據一個獨特區域。這主要是因為它們總體上（尚）不是"意識理論"，即不是提出意識體驗（或特定意識內容）發生的必要和充分條件的理論。相反，它們是更一般的大腦和心智理論，可應用于解釋意識的各種屬性——例如與不同類型意識體驗相關的特定現象學屬性。正如 Hohwy & Seth (2020) 所言，PP 不是意識理論，它是——或至少最初是——一門為意識科學服務的理論。

根據 PP，大腦持續最小化感覺"預測誤差"信號，要么通過更新其對感覺信號原因的預測，要么通過執行行動來帶來預測的或期望的感覺輸入（后一過程被稱為"主動推理"；Clark, 2013; Friston 等人，2010）。這個持續的預測誤差最小化過程提供了一種機制，通過該機制可以將知覺視為貝葉斯推斷過程（Helmholtz, 1867/1962）的觀點得以實現。在這種觀點中，知覺的目標是推斷感覺信號最可能的原因（貝葉斯后驗，或"最佳猜測"），給定關于這些原因的某些"先驗"信念或期望，以及感覺數據提供的新信息（貝葉斯似然）。重要的是，這個過程還可以提供預測性調節生理變量的手段，其中內感受性知覺先驗可以作為穩態和變穩態的設定點或目標范圍（Barrett 和 Simmons, 2015; Seth, 2015）。

在其最雄心勃勃和最全面的版本中，"自由能原理"（FEP），預測誤差最小化的機制源于關于控制和調節的基本約束。這些約束適用于所有在面對外部擾動時隨時間維持其組織的物理系統，生命系統是一個特別有表現力的例子（Friston 等人，2010）。在這種觀點中，預測誤差作為感覺熵的代理出現，有機體被要求通過主動推理將其最小化，以保持與其生存兼容的統計預期狀態。雖然 FEP 作為一個原理本身不可檢驗，但屬于 FEP 范圍內的"過程理論"——如 PP——是可檢驗的。

通常，在 PP 中，預測被提議以自上而下（或"由內而外"）的方式流動，而預測誤差信號以自下而上（或"由外而內"）的方向流動（圖 5）。這挑戰了通常將"反饋"和"前饋"標簽分別歸于自上而下和自下而上連接的做法，因為"反饋"通常意味著誤差信號的傳輸，而在 PP 中這些信號通常與自下而上或"前饋"連接相關。

PP 的這種功能架構不是固定的。Tschantz 等人（2023）最近描述了一種"混合預測編碼"架構，其中預測和預測誤差在兩個方向流動，但在不同的時間尺度上，實現了從感覺數據到貝葉斯后驗的學習（攤銷）映射與標準（迭代）推斷之間的靈活平衡。在 FEP 下，最近的擴展闡明了最小化"預期自由能"（即在某些行動策略下近似未來預測誤差）如何能夠最優地平衡探索性（認識論）和目標導向行動之間的權衡（Friston 等人，2015; Tschantz 等人，2020）。我提到這些擴展是為了強調仍在發展的 PP（以及更廣泛的主動推理）框架所提供的計算資源的豐富性。這種資源因 PP 的層次性質而進一步豐富，特別是——精度加權的關鍵作用，其中具有高（估計）精度的感覺預測誤差信號對更新預測有更大的影響；這一機制被認為映射到注意在知覺中的作用（Feldman 和 Friston, 2010）。

這里的廣泛策略是利用 PP 的豐富資源，在意識知覺屬性與潛在神經架構屬性之間發展系統映射——其中"系統"我指的是由某種理論考慮系統引導的（Hohwy 和 Seth, 2020）。憑借這種系統性，此類映射還應具有可通過實驗檢驗的解釋和預測能力。更大的雄心是，通過迭代這個過程，并通過檢查不同個體現象之間的共享特征，將浮現出一組核心理論承諾。這組承諾將構成 PP 本身的意識理論，而不僅僅是"為"意識科學的理論（Whyte 等人，2024）。

篇幅限制無法詳細回顧 PP 這種迭代完善正在進行的所有方式（見 Hohwy 和 Seth, 2020; Seth 和 Bayne, 2022; Whyte 等人，2022）。我將僅突出其中幾點，以說明廣度和深度。在更近期模型中出現的一個主題是強調行動在塑造意識內容和內容之間轉換中的關鍵作用，其中這些行動可以是外顯的（即通過身體表達）或內隱的（即心理行動，如注意）。

也許發展最完善的 PP 意識知覺研究聚焦于視覺體驗。一個早期模型通過提出存在兩個競爭的知覺假設來處理雙眼競爭，其中一個"獲勝"，導致知覺優勢（Hohwy 等人，2008）。來自替代假設的感覺信號作為預測誤差積累，這最終導致知覺轉換，此時未解釋預測誤差的來源切換，循環重復。Parr 等人（2019）擴展了這個模型，使用預期自由能，提出不確定性的積累使被抑制的感覺信號在認識論上逐漸更具吸引力，直到注意（被視為內隱行動）轉移到這些信號，這使得相應的知覺信念足夠精確以至于主導知覺。值得注意的是，該模型解釋了雙眼競爭中實驗觀察到的特征，這些特征在替代"被動"模型中難以解釋：這些包括注意缺失時競爭的減慢、獎勵對優勢持續時間的調制，以及與刺激特征（如亮度對比度）和優勢持續時間相關的規律性（Whyte 等人，2022）。

該模型的版本也被調整用于解釋 Troxler 消退，其中外圍視覺內容從體驗中消退（Parr 等人，2019），以及 Necker 立方體刺激的雙穩態知覺（Novicky 等人，2024），兩者都再次強調了策略選擇以最小化預期自由能的想法，知覺轉換主要由認識論行動驅動。

PP 方法還具有整合可能挑戰某些現有理論的實驗發現的潛力。在一個使用計算建模的例子中，研究人員開發了一個 PP 意識訪問模型，其中工作記憶的門控被處理——類似于注意——作為內隱認知行動（Whyte 等人，2022）。將此模型應用于模擬的視覺掩蔽任務，他們展示了報告生成的工作記憶需求如何誘導晚期 P3b 樣事件相關電位（ERPs）和增加的 PFC 活動。但當模型被修改以模擬無報告條件時，這些（模擬的）晚期 ERPs 和 PFC 活動減弱或完全消失——這一實證觀察經常被用來挑戰強調前部處理的理論（例如，GNWT 和 HOT）。然而，該模型表明，即使沒有報告需求，模擬的 PFC 活動在某些試驗中仍能達到可報告性的閾值——維持了 PFC 活動與意識訪問之間的聯系，這是 GWT 和 HOT 等理論的核心，并與來自動物研究的實證發現相呼應，其中意識內容可以在無報告條件下從 PFC 解碼（Kapoor 等人，2022）。

這些例子中隱含的核心思想——也許本身就是 PP 意識理論的核心——是知覺內容由大腦對其感覺器官原因的"最佳猜測"給出——這個"最佳猜測"是近似最優的貝葉斯后驗。該內容的體驗特征由起作用的知覺預測的性質指定。在這個原理論中，意識內容的任何變化都必須源于對身體、大腦和/或世界推斷狀態的變化（Hohwy 和 Seth, 2020; Seth, 2021; Whyte 等人，2022）。（反過來可能不成立：推斷狀態的變化不一定總是導致意識內容的變化。）

PP 的一個吸引人的方面是它有可能超越高度受限的心理物理環境，揭示其他理論可能難以解釋的更廣泛知覺現象學方面。一個很好的例子是知覺（例如，視覺）幻覺。幻覺可能源于過強的知覺先驗的想法至少可以追溯到 Fletcher 和 Frith (2009)，并由 Suzuki 等人（2017）給予計算精度，他們使用神經網絡建模方法來模擬由自上而下預測和自下而上預測誤差之間的不平衡導致的改變現象學。最近，Suzuki 等人（2023）擴展了這一方法來建模區分不同類型視覺幻覺的特定現象學特征——那些由神經系統疾病、視覺喪失和致幻劑引起的幻覺。通過關注現象學的更詳細方面——超越大多數實驗設置中普遍存在的簡單檢測和辨別判斷——PP 方法可以實現其承諾，在（神經）機制和意識現象學之間建立解釋性橋梁，具有重要的臨床意義，包括但不限于幻覺。

繼續前進，PP 模型已廣泛應用于意識自我的方面——也許與其他意識理論形成對比（見 Metzinger, 2004 關于早期且有影響力的嘗試）。相同的策略適用：相關的意識內容與大腦、身體或世界的推斷狀態相關聯——現在強調身體。一個早期例子——盡管仍然難以實驗檢驗——是提出情緒體驗對應于對身體生理狀況的推斷；一個"內感受推斷"過程（Barrett 和 Simmons, 2015; Seth, 2013）。在這種觀點中，情緒體驗的廣泛現象學——由效價主導——可以與內感受推斷在變穩態中的作用聯系起來。這反過來與 FEP 緊密聯系，根據 FEP，整個知覺推斷的大廈可以源于繼續存在——保持存活——的基本命令。正如我所說，"我們感知我們周圍的世界，以及其中的我們自己，通過、憑借并因為我們的活體"（Seth, 2021）。這一觀點提出了一個有趣但尚不可檢驗的概念，即意識可能只是（但不一定是所有）生命系統的屬性——一種生物自然主義形式（Searle, 2017; Seth, 2021; Seth, 2024b）。

拋開宏大主張不談，在特定方面自我相關意識體驗的計算模型方面已取得一些進展。這些范圍從 Stephan 等人（2016）的早期工作，將變穩態障礙與疲勞和抑郁聯系起來，到近期關于元意識的模型，這是沉思狀態中體驗流的核心（Sandved-Smith 等人，2021）。對這些及其他模型的嚴格檢驗仍然是一個挑戰。擴展 PP 以解釋意識水平的變化（如在睡眠和麻醉中）也是如此。在這里，訴諸預測誤差最小化核心機制的完整性將是自然的（Boly 等人，2011）。

PP 是否能作為（或為）意識理論成功，將既取決于預測誤差最小化確實是大腦核心操作的證據，也取決于其在 PP 元素與體驗屬性之間繪制解釋和預測聯系的能力。雖然大量證據將自上而下信號與意識知覺聯系起來（Hardstone 等人，2021），但關于顯式感覺預測誤差信號的證據仍然參差不齊（Solomon 等人，2021）。而且，雖然豐富證據表明參與者的期望可以塑造意識知覺（de Lange 等人，2018），但在將 PP 的計算實體和動態過程與特定形式的意識因果連接方面，仍有許多工作要做。

1. 我們何去何從：關于開放討論中意識理論的一些見解 / Liad Mudrik & Lucia Melloni

在四場演講之后（如前所述，PP 不幸未在會議上展示），隨后進行了公開討論。下面，我們提供辯論中出現的共識與分歧關鍵點、開放性問題以及對理論的挑戰的選擇性概述。總體而言，討論揭示了理論之間的一些爭議和分歧，同時產生的共識點很少。

3.1. 我們試圖解釋什么？

考慮到文獻中先前的討論（Evers 等人，2024; Northoff 和 Lamme, 2020; Seth 和 Bayne, 2022），理論之間一個令人驚訝的共識點是它們解釋體驗現象學的共同目標。也就是說，所有理論支持者都將他們理論的解釋對象定義為既包括區分體驗存在與缺失的因素，也包括這些體驗的現象特征——為什么特定體驗以它們的方式被感受，以及體驗如何不同。在這方面，討論中的一個重要澄清是，對于 GNWT 和 HOT 兩者，報告本身不是解釋對象，而是捕捉解釋對象（即現象學）的媒介。Dehaene 還敦促學術界拓寬其通常對自下而上視覺知覺和視覺錯覺的狹隘關注，擴展到其他類型的意識體驗（例如，知道感、意識到犯錯等）。然而，變得明顯的是，并非所有理論在其當前形式下都提供了對體驗現象特征的解釋或基于理論的實證調查。這對 HOT（盡管對于近期嘗試，見 Lau 等人，2022; Fleming 和 Shea, 2024）、PP 成立，但在某種程度上也適用于 RPT 和 GNWT，其中大多數實證工作聚焦于意識處理與無意識處理信息之間的差異。

然而，理論在關于該現象學是什么（例如，詳細豐富但短暫且無法被報告捕獲，vs 稀疏、低維且完全被報告捕獲）以及什么算作現象學數據（例如，如果一個觀察與民間心理學相悖，它是否仍算作數據？）方面存在分歧。

同樣，理論努力解釋狀態意識——是什么使人或系統對其環境及該環境中的"自我"有意識，而不是無意識——和內容意識——是什么使人（或系統）在特定時間對特定內容有意識。解釋意識多個方面的這一承諾很重要，但同樣，它并不完全符合迄今為止意識理論被研究的方式。如前所示（Yaron 等人，2022），對理論的支持在聚焦于探索狀態意識 vs 內容意識的研究方面高度不平衡。基于更新的 ConTraSt 數據庫，目前包括 503 個實驗，但由于缺乏記錄對 PP 保持沉默（https://contrastdb.tau.ac.il），RPT 幾乎專門就內容意識進行研究（97%），類似偏差在某種程度上也存在于 GNWT（72% 的實驗）和 HOT（71%），而 IIT 主要就狀態意識進行研究（81% 的實驗）。因此，為了使理論符合其宣稱的解釋對象，需要更多樣化的實證研究工作，聚焦于每個理論中被研究不足的領域。同樣，對于某些理論，需要更多的理論工作，正如上文對 PP 和 HOT 所承認的那樣（值得注意的是，一些人聲稱在特定意識框架下，相同的解釋可以說明狀態和內容意識；Aru 等人，2019; Bachmann 和 Hudetz, 2014。然而這些主張仍需要進一步的實證調查）。

3.2. 什么是意識？

理論之間的一些差異似乎歸結為它們對意識的不同定義，這些定義有時偏離共同直覺——或民間心理學信念。例如，RPT 通過聲稱參與者實際上確實有意識地看到了未注意的刺激來解釋非注意盲視和變化盲視的情況。也就是說，參與者可以說擁有意識體驗，盡管他們不知道或不記得它，因此無法報告它。

正如 Lamme 本人在討論中所承認的，說服學術界這種反直覺的解釋是正確的，對該理論來說是一個主要挑戰。這樣做依賴于非實證論證：如果一個人發現 RPT 的解釋力高，他們也應該接受其一些非直覺的主張，包括這一個。對他來說，為了讓該領域停止循環，理論及其相關發現，特別是在神經科學中，必須能夠壓倒我們一些第一人稱視角、民間心理學直覺（Lamme, 2010），類似于研究人員在其他領域（如量子物理學）中當被實證發現迫使時接受非直覺主張的方式。

然而，這遠非共識主張：Fleming 認為，雖然量子物理學可能揭示關于現實的反直覺真理，但意識科學中的反直覺主張可能使我們遠離我們正試圖解釋的同一現象，這反過來可能甚至不算作對該現象的解釋。因此，一個開放性問題是意識理論應在多大程度上符合意識的民間心理學概念。更具體地說，參與者有意識地體驗未注意刺激盡管報告相反的可能性受到 Dehaene 和 Fleming 的質疑，這與他們的理論一致，而 Boly 認為一個人可能意識到未注意刺激的某些低級特征，而不必體驗相關類別。

不同理論立場之間缺乏一致性的另一個例子涉及當我們處于"心流"狀態時發生什么（Csikszentmihalyi 等人，2005）——例如，閱讀《罪與罰》、沉浸于具有挑戰性的數學練習甚至駕駛。在這些情況下我們實際上體驗到了什么？理論對它們做出了什么差異預測（例如，駕駛時對環境體驗是否應該有高階狀態）？在辯論中，我們再次未能在這些點上達成共識，有人建議沒有實證方法可以解決其中一些分歧（例如，關于不可訪問的體驗；Block, 2011）。

重要的是，這次討論表明理論甚至不同意哪些狀態是有意識的，哪些不是：對于完全相同的實驗操作——非注意盲視——RPT 認為信息被完全有意識地知覺，IIT 認為某些低級特征可能被知覺而類別沒有被知覺，而 GNWT 和 HOT 認為信息被完全無意識地處理（分別由于缺乏注意或高階表征）。分歧走得更遠，因為理論家們無法就檢測意識狀態的標準達成一致：雖然對于 GNWT，需要某種可報告性，對于 RPT，知覺組織的 mere 存在就足夠了，對于 PP，內容需要被包含在關于大腦、身體或世界狀態的推斷中。而且，關鍵的是，我們無法就這些度量中的任何一個的理由達成一致。

正如 Lamme 在辯論中所說，當前事態似乎更像品味和偏好的差異，其中完全相同的數據被一個理論認為反映現象體驗，而另一個理論認為它反映無意識處理。理論之間缺乏一致性可能使一些主張幾乎是同義反復的，使得它們在理論框架內總是為真。顯然，為了讓該領域向前發展并收斂于對意識的令人滿意的解釋，這種僵局應該被解決。然而，沒有提出關于如何實現這種解決的清晰建議。

一方面，這種缺乏一致性可能對該領域有害：如果理論甚至無法就什么算作意識事件的定義達成一致，直接比較和檢驗它們似乎幾乎不可能。為此，理論至少在邏輯和實證層面應該是某種程度可通約的（Evers 等人，2024）。另一方面，這實際上可能是在理論之間進行仲裁的一種方式：如果一個人能夠提出概念性或實證性論證，表明非注意盲視的刺激要么被有意識地要么被無意識地處理，或者知覺組織可以（或不可以）無意識地發生，這可以作為反對一個或多個理論的論證。

更廣泛地說，作為一個領域，探索建立共識的方法論（例如，德爾菲研究；Barrett 和 Heale, 2020）以就意識的決定性屬性及可證明其存在的相關數據達成一致可能是值得的。另一種建設性策略可能是敦促意識理論提供更清晰、更客觀的標準，說明什么將算作支持或反對其偏好定義的證據。另一種可能性是接受我們對意識概念的理解仍處于前科學階段。因此，意識目前應被視為一個多維實體，不同理論解釋其不同方面。然后，更多的實驗和理論努力有望產生更精確的概念化。在這種方法下，建議系統地探索可能意識體驗的參數空間，并接受對該現象更多元的觀點（He, 2023）。此類努力可能導致現有理論的細化和改進（Lakatos, 1978），或產生解釋現有理論錯誤之處的新說明。同時，自下而上的研究，以理論中立的方式收集更多關于意識神經相關物的證據，在嘗試為意識建立更好、可能更新的解釋方面也可能具有建設性。

3.3. 意識理論甚至是理論嗎？

根據 Dehaene 的說法，如果意識理論是完整意義上的真正理論，整個辯論就不會發生，因為當前理論都沒有達到理論發展的水平，能夠實現精確表述，從而產生清晰、明確、可檢驗的預測，完全解釋意識的所有方面。Dehaene 建議，目前也許應該使用更謙虛的術語如"框架"或"假設"——也適用于 GNWT。根據他的說法，理論的激增源于它們各自的部分性。他認為，缺乏的是理論的精確形式化，導致明確的模擬（如為 GNWT 所嘗試的），這將允許我們以更嚴格的方式檢驗理論。意識研究應相應地從描述轉向機制，采取更機制化的觀點。這可以在兩個可能的軸上進行：在解剖學層面，我們應該努力對大腦進行更細粒度的描述（例如，在突觸或樹突層面；對于近期例子，見 Aru 等人，2020; Phillips 等人，2024）。在功能層面，對于假設某種形式計算主義的理論，我們應該提供更詳細、更準確的與意識相關的計算類型描述，指定功能描述的相關粒度，以便如果它們被實現，意識就應該產生（例如，Dehaene 等人，2017）。如果不假設計算主義，那么理論也應該明確與意識相關的非計算功能（Godfrey-Smith, 2016; Piccinini, 2020; Seth, 2024a）。

Fleming 認為理論和模型的激增是該領域的積極方面，而不是劣勢——根據他的說法，這是這些說明發展及其可轉化為可檢驗模型的證明，類似于其他領域（例如，工作記憶）。然而，他也承認我們理論的局限性；例如，對于 HOTs，迄今為止的焦點主要在于解釋刺激的存在與缺失，而不是解釋體驗的特定現象方面（同樣的論點可以針對 GNWT 和大多數意識理論提出；Seth 和 Bayne, 2022）。最近，HOTs 也一直在努力發展理論的這一方面，引入質量空間的概念，旨在建模意識體驗的關系屬性（Lau 等人，2022; Rosenthal, 2010）。Seth 事后指出，PP（當前）作為意識科學理論而非完整意識理論的狀態在這里是一個優勢， mitigating 對理論過度主張的誘惑，同時提供與對大腦和心智一般工作原理理解的連續性。

更一般地說，這次討論強調了缺乏關鍵標準來說明什么理論必須解釋才能算作意識理論；它必須提供什么才能被視為理論，而不是描述或假設（Doerig 等人，2020; Kuhn, 2024; Schurger 和 Graziano, 2022; Seth 和 Bayne, 2022）？同樣，其解釋對象/解釋對象應該是什么仍不清楚。也就是說，意識理論是否被要求解釋意識的所有方面（僅舉幾例：意識狀態、意識內容、知覺隨時間的維持、意識的現象性、其功能及其與其他心理狀態的關系）？在這里，Lamme 和 Dehaene 之間出現了一個有趣的沖突。前者聲稱 GNWT 或 HOT 不解釋知覺組織，因此無法解釋統一性和整合，他認為這是意識體驗的關鍵屬性。相反，Dehaene 堅持認為，遵循 Baars (1997)，這不應是意識理論的基本部分，后者應僅解釋意識知覺組織（也就是說，它不應解釋大腦及其功能的所有方面，而只應解釋區分意識與無意識處理的特定機制）。同樣，人們可以問意識理論是否必須解釋所有類型的意識體驗，或者它是否可以局限于一種類型或一種模態。而且，也許最重要的是，它必須能夠產生什么水平的預測才能算作有意義的理論？

這個問題尤其針對 IIT，鑒于其某些方面可能不可檢驗的主張（Barrett 和 Mediano, 2019; Doerig 等人，2019; IIT Concerned 等人，2025）。例如，有人聲稱 Phi (Φ) 對于像大腦這樣的大系統是不可計算的。對此，Boly 回復說，對于較小系統，Φ可以精確計算（Albantakis 等人，2023），對于較大系統，可以訴諸近似（她指的是使用 fMRI 聚焦于體素水平的進行中工作——見 Tononi 等人，in press，盡管見 Mediano 等人，2022，關于 IIT 近似 vs 代理的批判性討論）。她還提到 PCI 方法粗略地捕捉Φ的代理（但我們在此注意到 PCI 實驗的結果也與其他意識理論兼容，如 GNWT；但見 Tononi 等人，in press 中的討論）。最后，Boly 認為 IIT 做出了許多其他可檢驗的預測，關于導致意識喪失的因素（Tononi 等人，in press），或特定類型體驗的基質（例如空間；https://osf.io/4rn85，和時間；Comolatti 等人，2024），包括關于純粹臨在狀態神經基質的反直覺預測（Boly 等人，2024）等等。

Seth 后來補充說，PP 再次提供了一個有趣的對比和替代方案，提供了一條通往完整意識理論的路徑，而不是——如當前情況——一組用于根據神經機制和動態解釋意識屬性的資源。PP 意識理論的一種可能情景是，所謂的意識硬問題將不會被直接解決（例如，通過共識協議認為過程 X 產生或等同于意識），而是被消解，因為機制與現象學之間的解釋和預測橋梁被構建、檢驗和細化（Searle, 2007; Seth, 2021）。

3.4. 什么可以反駁這些理論？

也許這場辯論中提出的最困難問題是"什么會讓你改變想法"。Dehaene 指出了 GNWT 的一個核心假設，即在給定時刻應該只有一個意識的中央狀態。有了這個假設，該理論試圖克服局部意識理論面臨的一個挑戰——整合問題。Dehaene 將其與 RPT 對比，RPT 聚焦于視覺系統，但不解釋其他感覺皮層內發生的情況，或非感覺意識內容（例如，突然意識到犯了錯誤）。可以說，RPT 允許每個感覺皮層擁有自己的反饋回路，潛在地為每種模態創建并行的意識體驗。對于 GNWT，意識體驗必須是整合的和中央的，而不是并行的。如果一個人注意聽覺，他就不能同時知覺到一個不同的競爭性視覺刺激，除非這兩個感覺輸入被整合成一個單一統一的知覺（例如，McGurk 錯覺；McGurk 和 MacDonald, 1976）。這是該理論的一個關鍵預測，如果發現它是錯誤的，該理論將受到實質性挑戰。根據 Dehaene 的說法，這是一個可行的測試：實驗可能表明 GNWT 低估了意識大腦中并行處理的量，證明這種處理可以產生意識體驗，正如 RPT 所聲稱的。或者它們可能表明大腦中存在不止一個中央狀態或一個中央共享系統。所有這些結果對 GNWT 都將具有高度信息性。我們注意到，在此背景下，關于胼胝體發育不全的研究（Paul 等人，2007）可能具有啟發性。與更經典的裂腦患者研究（Gazzaniga, 1967）不同，這里半球之間的分離從出生就存在，為研究多重、并發意識體驗的可能性提供了非凡的機會（使用不依賴言語報告的方法，鑒于半球分離）。然而，這種病理情況在多大程度上能闡明神經完整大腦中意識的統一性，仍有待觀察。

Fleming 堅持認為，我們不應期望找到一個能反駁 HOT（或任何其他理論）的關鍵證據，而應該訴諸多種度量和測試。根據他的說法，有很多可能的結果會讓他改變想法。例如，如果有可能以某種方式使相關高階表征的神經基質失活或移除，而參與者仍然聲稱意識到高階狀態所指向的內容，那將需要"重新表述"HOT，正如他所說。當然，這目前在技術上不可行，但根據 Fleming 的說法，這可能在（不久的？）將來實現。然而，這個提議的真正挑戰在于，正如 Fleming 所解釋的，該理論目前未指定一個可以失活的區域；由于高階狀態是一種網絡屬性，它不太可能由 PFC 中的特定區域支持。這使人們對所提議實驗的可行性產生懷疑，超出了技術挑戰。然而，Fleming 確實提到可能存在一種信心"代碼"，以局部化活動模式表達（例如，Cortese 等人，2016; Masset 等人，2020），人們可以發現并潛在地敲除它。在次個人元認知支持相關高階表征的程度上（例如，Lau, 2019），這可能為（HOT 的一個變體）提供強有力的檢驗，但迄今為止這仍然更多是理論猜想而非實證現實。

Boly 指定了幾種會挑戰 IIT 的證據類型：首先，如果一個人計算Φ的近似值（基于 IIT 4.0 框架）并顯示它在全身性強直 - 陣攣發作期間更高，此時大腦活動增加但意識喪失，那將對 IIT 構成嚴重挑戰。類似地，如果發現Φ的近似值在分子層面而非神經元或微柱層面更高，或者在微秒或數十秒的時間粒度而非體驗的時間粒度上更高，那將嚴重挑戰該理論（Tononi 等人，in press）。該理論也可能通過較粗糙的整合信息代理獲得的結果間接受到挑戰，例如對 TMS 的 EEG 響應的擾動復雜性（PCI）。PCI 旨在捕捉 IIT 五個公設中的三個：內在存在（皮層 - 丘腦系統內的因果性）、信息（通過分化估計）和整合（由于擾動在皮層 - 丘腦系統內的確定性傳播；Tononi 等人，in press）。然而，正如我們下文進一步聲稱的，PCI 度量并未捕捉 IIT 公理的全部集合，它也與其他理論兼容。因此，孤立地看，它既不能被當作支持也不能被當作完全挑戰 IIT（但再次參見 Tononi 等人，in press 中的討論）。根據 Boly 的說法，另一條可能反駁 IIT 的研究路線聚焦于意識的質量：如果表征空間體驗的擴展感不由大腦皮層中的網格樣網絡支持，那將對 IIT 構成問題（https://osf.io/4rn85）。

Lamme 提醒討論者他已經改變了想法，因為他最初的主張是反饋必須一直返回初級視覺皮層才能產生意識，這不再是他認為意識產生的必要條件。但使該理論為假的關鍵證據有兩方面。首先，在個人未意識到信息的情況下發現遞歸相互作用（在排除可能干擾訪問或報告意識感覺的可能過程，如缺乏注意、工作記憶等之后）。在某種程度上，這幾乎是一個平凡的挑戰，因為可以安全地假設，即使在深度無意識狀態，某些神經元之間的某些遞歸相互作用仍將存在。而且在通常被認為不參與意識體驗的子系統（如脊髓）中，神經元之間的遞歸相互作用也存在。因此，顯然，RPT 將需要一些調整以更好地指定產生意識體驗所需的遞歸相互作用的精確性質和范圍。這在早期出版物中被稱為"缺失成分問題"（例如，Lamme, 2018，其中也提出了潛在解決方案）。第二將是發現沒有遞歸相互作用的意識體驗。如果純粹的前饋過程能夠支持意識體驗，那將對該理論構成巨大挑戰。這或許可以通過使用藥物或光遺傳學，嘗試選擇性阻斷反饋連接來實現（Kirchberger 等人，2021）。如果通常被認為是遞歸處理標記的信號（例如，延遲的"上下文調制"信號、神經元相互作用測量等）實際上是由于前饋處理，也會出現類似的挑戰。例如，響應的延遲調制可能是由于緩慢上升的皮層下喚醒系統。任何并行流以不同速度運行的機制（例如，大細胞和小細胞 LGN 輸入）都可能模擬反饋效應。因此，重要的是注意到 RPT 所基于的主要實證觀察使用了上下文調制信號，其反饋起源已通過猴子的損傷實驗得到確認（Lamme 等人，1998; Super 和 Lamme, 2007）。

最后，Seth 認為，PP 作為為意識服務或最終作為意識理論的效用，將取決于預測誤差最小化的核心過程能否被實驗驗證或反駁。這樣做并不簡單：PP 的靈活性賦予它解決意識現象學多樣方面的資源，這也意味著很難確定任何單一（或一組）能夠勝任的實驗測試。例如，人們可能認為，顯示意識內容由自下而上信號而非自上而下信號構成或深刻塑造的實驗將提供反對 PP 的證據。但 PP 最近的"混合"擴展削弱了這個簡單假設，反而許可了一組不同的預測，將不同類型的現象學（例如，焦點 vs 要旨）與不同類型的（和方向的）預測信號聯系起來（Tschantz 等人，2023）。話雖如此，最終應該在實驗上可處理以確定預測誤差最小化是否是一個核心神經過程。但這本身還不夠。如果 PP 的資源——即使基于堅實的實證基礎——實際上未能在機制與現象學之間提供解釋和預測聯系的流動，那么 PP 也可能作為相關理論失敗。用 Imre Lakatos (1978) 的術語來說，PP 需要證明自己是進步的而非退化的，作為為意識服務或關于意識的理論。

總而言之，這些理論的支持者已經提出了在適當技術條件下可以執行以反駁其理論的潛在實驗。然而，暫時拋開技術可行性，主要問題是這些實驗如何與理論的核心思想相聯系。鑒于理論仍在發展和修改中，且大腦是一個令人瞠目結舌的復雜系統，理論支持者在解釋數據和提出理論主張時享有高度自由。對于所有理論，理論/計算主張（即高階思維、全局廣播、整合信息、遞歸處理和預測處理）與其生物實現之間的橋接原則尚未完全指定。因此，面對新數據，理論可以被修改以適應這些新發現，即使這些發現未確認其預測。

對于 GNWT，全局神經元工作空間的功能神經解剖學和生理學仍不完全清楚，需要進一步指定。大腦活動需要多全局和多分布才能被視為在全局工作空間內形成一個意識細胞集合？應該激活和去激活多少神經元，跨越多少區域？應該優先考慮哪些層和細胞類型？由于多個疊加的活躍細胞集合可以在正交的前額葉子空間中并存（Xie 等人，2022），什么決定哪一個是有意識的？丘腦活動在多大程度上也應該存在？這些遙遠的皮層和皮層下位點應該在多大程度上同步，在哪個頻段（最可能是β和θ），以及在哪個時間段，才能算作意識表征？除了關于長距離β同步和因果性的現有發現（Gaillard 等人，2009）、全局信息共享（King 等人，2013）和向量穩定性（Schurger 等人，2015）之外，關于意識集合形成的這項工作應該使用記錄和因果刺激方法，通過并行單細胞測量下放到細胞水平。

對于 RPT，類似的模糊性圍繞著所需遞歸的范圍：需要多少神經元和區域參與反饋回路才能使其有意識？V1-V2 反饋足夠嗎，還是反饋應該涵蓋整個視覺系統直到 IT 皮層？如果是這樣，考慮到反饋將在緊密連接的區域之間和跨層次更早且以不同時間間隔發生，意識的統一性如何實現？不同內容之間以及不同模態之間如何實現整合？

對于 HOT，如何將一階和高階表征之間的理論區別映射到解剖預測上仍不清楚。具體而言，該理論未提供明確論據說明大腦的哪些屬性應被視為意識的神經基礎。因此，當面對零結果時，總是可以聲稱其他腦區或其他類型的處理可能仍然"承載"高階表征，但由于特定實驗條件未能檢測到。更一般地說，正如 Fleming 所解釋的，該理論的神經科學實現仍在發展中，所以這些問題可能由未來的表述回答。

對于 IIT，關鍵挑戰是對于大型、多層次系統無法獲得Φ的精確測量。迄今為止，整合信息的檢驗依賴于間接度量，如 PCI，由于它也與其他理論兼容而缺乏特異性（對于回應，見 Tononi 等人，in press）。可應用于大規模神經元網絡水平的Φ近似值（基于 IIT 4.0）正在開發中，盡管尚未呈現。因此，目前，檢驗該理論的實驗嘗試（例如，Cogitate 聯盟等人，2023; 另見 INTERPID 預注冊：https://osf.io/4rn85）相應地聚焦于該理論的神經實現，而非直接探測Φ。其他挑戰更具概念性：一些人批評公理化方法（Bayne, 2018），其他人聲稱該理論有他們認為不太可能的后果（例如，大網格可能高度有意識；Aaronson, 2014），IIT 支持者對此進行了回應（Tononi, 2014，另見上文關于網格的 IIT 討論）。

最后，對于 PP，由于該理論遠未專門為解釋意識而發展，它尚未產生可直接檢驗的特定和清晰預測。更一般地說，如果幾乎任何電路基序都與 PP 和 PE 最小化兼容，那么不清楚什么當前發現可以反駁該理論。

這種理論靈活性給理論根據反證據調整留下了太多空間。為了取得進展，我們因此認為，理論應該對其核心原則以及它們如何轉化為更輔助的預測（即它們對理論的核心程度；Chis-Ciure 等人，2024）提供更詳細和明確的解釋。只有有了這樣的規格說明，在理論之間進行仲裁才真正有意義，推動理論進行實質性修訂——甚至反駁——而不僅僅是微小的修訂。這個過程，無疑需要時間，將使該領域從"理論的替代品"（Gigerenzer, 1998）轉向完全成熟、規格良好且準確定義的理論。

3.5. 意識：物質/生命還是功能？

該領域在未來幾年的一個關鍵挑戰將是面對現象學實際上是什么以及哪些系統（生物的或人工的）可能擁有它的問題。對于計算功能主義理論（例如，GNWT 和 HOT 的變體），實例化正確類型的計算就足以實例化意識（Dehaene 等人，2017; 另見 Butlin 等人，2023; Seth, 2024b）。Dehaene 提供了一個富有啟發性的例子，即在 GNWT 下，一個具有信息共享能力的系統（如手機）將實例化意識。根據 GNWT，決定性因素是手機中的應用程序是彼此獨立的（如它們現在這樣）還是具有跨應用靈活交換信息以實現特定目標的能力（如全局工作空間所允許的）。引用 Dennett 的話，Dehaene 認為"意識是一種具有各種等級和各種適應的功能屬性"。然而，其他理論（例如，IIT）強烈反對此類計算/功能主義主張，轉而提供結構性解釋，根據這些解釋，對結構重要的是系統如何構建，而不是它執行的功能，無論這些功能多么復雜或智能（Findlay 等人，2024; Tononi 和 Raison, 2024, in press）。具體而言，IIT 聲稱可能復制我們行為或認知功能的計算機不會復制我們的體驗（Findlay 等人，2024）。因此，根據 IIT，自動駕駛汽車中的計算機視覺系統可以表現得好像它在功能上"看見"——識別場景和物體并在世界中移動，就像我們一樣——但在現象學上不會看見任何東西。

值得注意的是，計算功能主義（Butlin 等人，2023）是一個比一般功能主義更強的假設，使得非計算形式的功能主義成為可能（Piccinini, 2004）。某些版本的預測處理，如 Seth 所倡導的，確實挑戰了計算功能主義的假設，并表明意識可能依賴于生命系統的物質屬性——一種"生物自然主義"形式（Searle, 2017; Seth, 2021; Seth, 2024b）。根據某些版本的生物自然主義，意識是在復雜、層次組織的生命系統中進化而來的高級涌現過程（Feinberg, 2024）。如何檢驗這些高度分歧的立場被留作開放且未回答的問題。在處理這個問題時，一個關鍵問題是意識（如果有的話）服務于什么功能。在未來采取更廣泛的進化視角可能有助于闡明意識的適應功能及其對生物系統的依賴性或獨立性問題（Cleeremans 和 Tallon-Baudry, 2022; Feinberg 和 Mallatt, 2016; Cabral-Calderin 等人，2025）。

3.6. 那么，我們剩下什么？

討論中得出的一個明確結論是，目前理論之間的分歧顯著多于共識。而且，這種分歧涉及定義科學研究本身的最基本問題：意識是什么，哪些狀態是有意識的哪些不是，意識理論需要什么，以及究竟應該解釋什么。由于理論本身要么未對這些問題提供完整答案，要么提供相互沖突的答案，似乎應由科學界在這些基本問題上建立共識，這可能是取得進展以解決這些問題以及在理論之間進行比較和仲裁的必要條件。這種共識可以通過兩種方式之一實現：理論支持者之間的理論間對話，或者——相反——源于理論中立專家的倡議，他們將 laying out 未來調查的基礎以及對理論進行更知情評估的基礎。一旦我們就我們試圖解釋什么以及什么被認為是可接受的解釋達成一致，我們就可以開始權衡哪些解釋優于其他解釋。

為此，拓寬我們調查的范圍將是有益的；迄今為止，用于研究意識的實驗范式僅探測了某些類型的意識體驗，視覺系統中的研究過度代表（Yaron 等人，2022），主要使用與日常意識體驗相距甚遠的范式來靶向知覺意識（Mudrik 等人，2024）。因此，盡管該領域已取得很大進展，我們才剛剛開始。需要更多的實證工作來表征意識的最小屬性，并理解這些屬性如何演化以及它們服務于什么功能。 alongside（與）理論發展和完善一起，投入實證努力以積累更多數據、探索現象的參數空間以及定義觀察的邊界條件將是有益的。

在這里，比以往任何時候，耐心可能會有回報。發展超越框架和假設的連貫、系統理論需...