思維與物質(zhì)之間是什么關(guān)系?數(shù)千年來,這一問題始終未找到令人普遍滿意的回答。
意識是一種非常神秘的東西。為何我的意識在這里,你的意識卻在那里?為何對每個人而言,宇宙似乎都一分為二,一半是自己這個主體,另一半則是無窮無盡的客體?為何我們每個人都是自己意識的中心,同時接受著來自外界的信息?為何有些東西明顯有自己的意識,其他的則不然?老鼠有意識嗎?昆蟲有意識嗎?細菌呢?
這些問題都是古老的“心身問題”的一部分。其核心問題是:思維與物質(zhì)之間是什么關(guān)系?數(shù)千年來,這一問題始終未找到令人普遍滿意的回答。
“心身問題”在過去20年間經(jīng)歷了一次大規(guī)模的“品牌重塑”。如今它被叫作“意識的硬難題”。這個詞最早由哲學(xué)家戴維·查默斯在1996年出版的《有意識的心靈:一種基礎(chǔ)理論研究》一書中提出,一直沿用至今。
查默斯以嘲諷的語氣指出,心身問題的“難”是相對神經(jīng)科學(xué)的“簡單而言”的。神經(jīng)科學(xué)研究的是神經(jīng)元與大腦在生理層面上的運作機制,當(dāng)然談不上簡單。但查默斯認(rèn)為,解釋意識與物質(zhì)之間的關(guān)系才是終極難題,相比之下,神經(jīng)科學(xué)就顯得簡單些了。
過去10年間,加州大學(xué)圣芭芭拉分校的塔姆·亨特和喬納森·舒勒一起創(chuàng)立了所謂的“意識的共振理論”。他們認(rèn)為,共振(即同時振動)不僅是人類意識的核心,也是動物意識和物理現(xiàn)實的核心。這聽上去很像嬉皮士那套理論,但別急,聽我慢慢解釋。
一切都與振動有關(guān)
宇宙萬物都處在持續(xù)不斷的振動之中。就連看似靜止的物體實際上也在以不同頻率振動、振蕩或共振。共振是一類運動形式,特點是在兩種態(tài)之間來回振蕩。歸根到底,一切物質(zhì)其實都是其所在場的振動。因此可以說,自然萬物都在不同的尺度上振動。
如果把不同的、正在振動的物體放到一起,就會發(fā)生一些有趣的現(xiàn)象:過了一會兒之后,它們就會開始以相同的頻率振動。這種“同步”的過程在我們看來非常神秘。我們稱之為“自發(fā)性自組織現(xiàn)象”。
數(shù)學(xué)家史蒂文·斯托加茨在2003年的《同步:秩序如何從宇宙、自然和日常生活的混亂中誕生》一書中,舉了若干物理、生物、化學(xué)和神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的例子來說明“同步”(即共振)現(xiàn)象。例如,特定種類的螢火蟲大量聚集時,便會開始同步發(fā)光;具有相同能量和頻率的光子實現(xiàn)同步后,便會形成激光;月球自轉(zhuǎn)與繞地公轉(zhuǎn)完全同步,因此我們看到的始終是月球的同一面??梢娧芯抗舱衲軒椭覀兏玫乩斫庖庾R的本質(zhì),或者說得再普遍些,幫我們更好地認(rèn)識宇宙。
大腦內(nèi)部的同步
神經(jīng)科學(xué)家也在研究中發(fā)現(xiàn)了同步現(xiàn)象。人腦中大規(guī)模神經(jīng)元放電的頻率是可以進行測量的??茖W(xué)家認(rèn)為,哺乳動物的意識與各種各樣的神經(jīng)同步有關(guān)。例如,德國神經(jīng)生理學(xué)家帕斯卡·弗里斯(Pascal Fries)對大腦中不同電信號模式的同步產(chǎn)生各類意識的方式展開了研究。他主要關(guān)注γ(伽馬)、β(貝塔)和θ(西塔)三種波。每種波在大腦中的電振蕩速度不同,由貼在頭骨上的電極測量。神經(jīng)元組在利用電化學(xué)脈沖進行交流時,便會產(chǎn)生這種電振蕩。將這些信號的速度和電壓取平均值,便可得出擁有固定周期的腦電波。
其中γ波與感知、冥想或?qū)W⒁庾R等大規(guī)模協(xié)調(diào)活動有關(guān);β波代表腦活動和喚起程度達到了最高水平;θ波則會在放松狀態(tài)或做白日夢時出現(xiàn)。弗里斯稱,這三種波加在一起,便產(chǎn)生了各種各樣的人類意識(或至少促進了意識的產(chǎn)生)。但腦電波與意識之間的關(guān)系究竟如何,目前仍未達成定論。
弗里斯把這一概念稱作“通過一致性展開的交流”。在他看來,這一切都與神經(jīng)元同步有關(guān)。當(dāng)電振蕩速率達成一致時,神經(jīng)元與其他神經(jīng)元組之間便可展開順暢的交流。而假如沒有這種同步一致性,信號輸入便可能發(fā)生在神經(jīng)元激發(fā)周期的任何階段,導(dǎo)致交流效率大大降低。
意識的共振理論
亨特和舒勒在弗里斯等人的研究基礎(chǔ)上,提出了意識的共振理論。該理論的應(yīng)用范圍很廣,不僅有助于解釋人類和哺乳動物的意識,還可以解釋更廣泛層面上的意識。
從電子、原子再到分子,從細菌、老鼠到蝙蝠,亨特和舒勒根據(jù)在身邊各類事物上觀察到的行為, 提出“世界萬物也許都至少有一點兒意識”。這一觀點乍看上去很奇怪,但從意識本質(zhì)的角度出發(fā),人們對這種“泛心論”(該理論認(rèn)為,一切物質(zhì)都具有一定意識)的接受度正變得越來越高。
泛心論學(xué)家認(rèn)為,意識不是在進化中的某個時間點突然出現(xiàn)的,而是始終與物質(zhì)有關(guān),物質(zhì)也始終與意識有關(guān),意識與物質(zhì)就像一枚硬幣的兩面。但宇宙中大部分與物質(zhì)有關(guān)的意識都極為原始。例如,一個電子或原子擁有的意識可能少之又少。但物質(zhì)越復(fù)雜、越豐富,意識也會隨之升級;并且反之亦然。
生物體能夠通過多種生物物理通路快速交換信息,可以是電的形式,也可以是電化學(xué)的形式。而非生物體只能通過熱通路進行內(nèi)部信息交換,相比之下速度慢得多、信息也匱乏得多。與同等體積的非生物體相比(如鵝卵石和沙堆等),生物體可以讓信息更快地流入規(guī)模更大的意識之中。與非生物體相比,生物體內(nèi)部的連接數(shù)量要多得多,因此“正在發(fā)生的事情”也多得多。
按照亨特與舒勒的理論,鵝卵石和沙堆都“只是聚合體而已”,僅僅是一系列高度基礎(chǔ)的、在原子或分子層面上的意識實體的集合。而生物體與之截然不同:生物體也是由一系列微意識實體構(gòu)成的,但這些微意識實體結(jié)合起來,卻形成了一個更高級的、擁有大規(guī)模意識的實體。對我們而言,這種結(jié)合過程正是生物體的重要標(biāo)志。
亨特與舒勒理論的核心思想是:形成大規(guī)模意識(如人類和其他哺乳動物的意識)的這種連接關(guān)系,其實是眾多組成部分共振的結(jié)果。共振波的當(dāng)前速度決定了每個意識實體在特定時刻的規(guī)模,隨著特定共振向更多的組成部分?jǐn)U展,由該共振和組合方式形成的實體也會變得越來越大、越來越復(fù)雜。因此,人腦中達到γ同步的共振涉及的神經(jīng)元與神經(jīng)連接數(shù)量遠多于單獨的β或θ節(jié)奏。
那么生物體之間的大規(guī)模共振呢?比如一大群同步閃光的螢火蟲?研究人員認(rèn)為,之所以會發(fā)生這種生物發(fā)光共振現(xiàn)象,是因為螢火蟲體內(nèi)的生物振蕩器會自動與周圍的螢火蟲達成同步。
那么,這些螢火蟲是否擁有更高級的群體意識呢?既然我們不需要依賴智力或意識理論就能解釋這一現(xiàn)象,答案也許是否定的。但對于擁有合適的信息通路和處理能力的生物體而言,這種自組織傾向的確可以,并且往往會產(chǎn)生規(guī)模更大的意識實體。
亨特與舒勒的意識共振理論試圖提供一個統(tǒng)一化的框架,涵蓋了神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和神經(jīng)物理學(xué)的基礎(chǔ)問題以及意識的哲學(xué)問題。該理論觸及了意識與物理系統(tǒng)進化方面的核心區(qū)別。
這一切都與振動有關(guān),但同時也與振動的類型有關(guān),最重要的是,與共振有關(guān)。