2025年12月10日发布 | 110阅读

X-Brain: 大猫带你读“意识”巨著系列(一百七十六):脑的动作先于心智的决定

杨艺

首都医科大学附属北京天坛医院

达人收藏

🧠作为对⾏动的事后想法的意志

让我们回到坚实的基础上来,我会告诉你⼀个让许多⼈确信⾃由意志是错觉的经典实验。在20世纪80年代初,旧⾦⼭的加利福尼亚⼤学的神经⼼理学家本杰明·⾥⻉特(Benjamin Libet)设计和实施了这 个实验。

脑和海有⼀样东⻄是相同的:两者都处于永不停⽌的骚动中。将这⼀点可视化的⼀种⽅式是使⽤脑电图扫描仪(EEG记录头⽪外部电位的微⼩波动,这些电位的⼤⼩是1伏特的百万分之⼏。与地震仪的记录活动⼀样,这个EEG会跟踪上下起伏的密集波动,记录⼤脑⽪层下看不⻅的振动。不管被试何时想要移动⼀下⼿臂,⼀个缓缓上升的电位就会逐渐出现,它被称为准备电位,因为它⽐实际开始的运动早⼀秒。此外,还存在⼀些其他的EEG特征,但为了简单起⻅我只考虑准备电位这个特征。

直觉上,导致⼀个⾃愿动作的事件序列⼀定是这样的:你决定举起你的⼿,你的脑将那个意图传递给负责计划和执⾏⼿运动的神经元(它们电活动的微弱回⾳就是准备电位),⽽那些神经元将恰当的指令传递给收缩⼿臂肌⾁的脊髓中的运动神经元。⼼智做选择⽽脑⾏动。当我反思这个事件序列时,我感觉这很好理解。我的⼼智决定去跑步,我的脑给出恰当的指令,然后我就去寻找运动鞋,但是⾥⻉特却不相信。难道下述情形不是更有可能:⼼智与脑同时⾏动,或者甚⾄脑在⼼智之前⾏动吗?

⾥⻉特着⼿对⼀个⼈做出谨慎决定这种⼼智事件进⾏计时,并将它开始的时间与物理事件、准备电位的开始时间进⾏⽐较。如释重负——在⼏千年来令⼈疲倦的哲学争论之后,问题终于设法得到了解决。实验棘⼿的部分是确定⼼智动作发⽣的确切时刻,我向你挑战的⼀点是:你确定⼀下你最初感到要举⼿这个愿望的确切时刻,这并⾮易事。

为了帮助他的被试,⾥⻉特将⼀个明亮的光点投射到⽼式的绿⾊⽰波器屏幕上。这个光点⼀圈⼜⼀圈运动,就像钟表上分针的针尖。每个志愿者坐在椅⼦上,头上戴着EEG电极,他们必须⾃发地,但却是有意地弯曲他们的⼿腕。当他们觉知到想要进⾏动作的这个愿望时,他们就弯曲⼿腕,同时注视光点的位置;为了让⾃⼰确信志愿者对神经事件的主观计时是准确的,当他们的⼿腕实际开始弯曲——这是⼀个可以通过记录他们肌⾁活动⽽客观确定的时间点——时,⾥⻉特让他们在⼀个独⽴的实验中做记录。这些被试做得相当好,主观计时先于实际开始的动作仅80毫秒。

该结果告知我们⼀个清晰明确的事实。准备电位的开始⾄少先于有意识的运动决定半秒,⽽且通常会更久。脑的动作先于⼼智的决定!这完全颠倒了有关⼼智因果作⽤的根深蒂固的直觉:脑和⾝体仅仅在⼼智对它们施加意志之后才做出⾏动。这就是为什么这个实验是——且仍然——充满争议的。这⼏年这个实验不断被重复和精细化——这个实验的脑成像版本最近才被报道——⽽它的基本结论维持原状。

在脑深处的某个地⽅,可能在基底神经节中,少许钙离⼦簇开始靠近突触前膜(presynaptic membrane),这时⼀个单个的突触囊泡被释放,它跨越阈值,从⽽产⽣了⼀个动作电位。这个孤单的脉冲射进那些侵⼊前运动⽪层的峰值流中,前运动⽪层被启动,并准备采取迅速的⾏动。收到这个前进信号后,前运动⽪层通知运动⽪层,运动⽪层的椎体细胞将其具体指令向下发送到脊髓和肌⾁。所有这些活动都是在认知前发⽣的。接着,调节⾃主感的⽪层结构开始运作了,它产⽣我刚决定运动的有意识感受。对肌⾁运动的计时与对肌⾁施加意志的感觉⼏乎同时发⽣,但是实际的运动决定出现得更早,在觉知之前。

🧠⾃主性,或这个有意识的意志体验

不利⽤EEG电极,现在你来重复这个实验,来吧,弯曲你的⼿腕。你会体验到你的最初运动计划、运动的意志活动以及实际运动三个联合在⼀起的感受。每个感受都有⾃⼰独特的主观性的标签。运动的意图⾸先出现,⼀旦你移动你的⼿,你将感受到所有权(是你的⼿在移动)和⾃主性。你决定移动它。如果⼀个朋友握着你的⼿并弯曲它,你将感受到你的⼿以⼀种特殊的⽅式(所有权)被转动,但是你不会体验到意图。你也不会感到需要对⼿腕的运动负责。如果你条件反射地⽤⼿撑到桌上并站起来,你将感受到⾃主性,但却⼏乎甚⾄根本没有意图。

在⾃由意志争论中⼀个被忽略的观点是:-⾝关系创造了⼀个特定的⾃愿运动的有意识感觉,⼀个对我对其施加了意志⼒我是这个⾏动的创始者的强烈体验。像其他主观体验⼀样,对意志活动的这个感受也有特定的现象内容。它有⼀个感受质,这种感受质与品尝苦杏仁的感受质没有任何区别。

根据⾥⻉特的实验,你的脑决定现在是弯曲⼿腕的好时机,这时准备电位就已经建⽴起来了。稍晚⼀点,⾃主性的神经相关物开始兴奋。你错误地将因果性归于这个感知印象。因为所有事件是在⼀瞬间——1秒以内——发⽣的,因此要抓住它们并不容易。

⾃主性的感受不再是实际决定的原因,正如雷声不是闪电的原因。雷声和闪电显然有潜在的因果关系:⾬云与地⾯之间电荷的增强导致电荷的均衡,⽽电荷的均衡引发了声波冲击波,我们现代⼈不会混淆这⼆者。想象你是⼀个克鲁⻢努⼈(Cro-Magnon),此时⼀道闪电击中了附近的⼀棵树,你⼏乎被雷鸣尖锐的爆裂声震聋,你闻到臭氧和树⽊燃烧的味道。那么你难道不会完全合理地将这个冲击归因于雷鸣吗(天神发怒了)?

但即使你有关意志施加于⼀个⾏动的感受并没有真正导致这个⾏动,也不要忘记仍然是你的脑采取了这个⾏动,⽽不是其他⼈的脑。仅仅可以确定的⼀点是:并不是你的有意识⼼智导致了这个⾏动。

这个结论仅仅适⽤于⾥⻉特实验室的狭⼩范围吗?毕竟志愿者拥有的唯⼀⾃由就是决定什么时候移动他们的⼿腕或者——在这个基本实验的⼀个改变版本中——是否移动左⼿腕或右⼿腕。这类似于挑选两种相同的可乐罐,谁会关⼼你选哪⼀个?对于需要⻓时间深思熟虑的推理的这类更重要的⾏为⽽⾔,情况⼜会如何呢?你应该养⼀条⼩狗还是不养呢?你应该娶她还是不娶呢?所有这类关键性决定也都伴随这个先于选择的准备电位吗?⽬前我们并不知道。

所有感官都有可能被愚弄。科学家和艺术家称这些错误为错觉。⾃主感的运⾏也并⾮完美,它也可能出错。因此,并⾮你所有⾏动都伴随⾃主性。熟练的僵⼫⾏动(如⼿指在键盘上打字)会唤起微弱的意志体验或根本不会唤起,⽽其他⾏动需要意志的深⼊参与。你⾮常强烈地需要发挥你的意志——像内部肌⾁⼀样——去克服攀爬裸露岩体时的恐惧。但是⼀旦完成这些需要意志的活动,你的⾝体⽆需任何进⼀步有意识的意志就能把事情处理得⾮常好。

在⾃动症(automatism)中,⾃主感可能完全消失。这些例⼦包括宗教仪式中的沉迷和恍惚、催眠后的暗⽰、显灵板游戏、⽤占⼘杖探测和其他伪神秘现象。参与者竭⼒否认是他们使这些事件发⽣,相反,他们把责任归于遥远的神、精神或催眠师。

END

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