意識，作為人類生命最獨特的存在，是我們感知世界、解讀自我、表達思維的基礎。笛卡爾的“我思故我在”準確地描繪了意識賦予我們確定自我存在的力量。然而，對于意識的本質和來源，科學家們至今仍在探索和爭論中。

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在人工智能（AI）技術的推動下，這些神秘的謎題正在被逐一揭開，為我們對腦科學的理解帶來全新的啟示。天橋腦科學研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）與neurochat神聊共同發起的第四屆TCCI-neurochat神聊學術會議，在北京時間6月23日在線舉行。在此次會議上，來自中國科學院生物物理研究所的學術副所長何生教授，為我們帶來了題為“注意與意識”的精彩報告。

我們探尋意識的道路，無疑進入了一個新的起點。科技的助力使人類對自然的感知與理解，對大腦工作機制的解密，都將達到前所未有的速度和深度。科學家們堅信，關于意識的未來即將到來。

揭秘注意之謎：融通視覺和認知科學的革新性對話

首先，何教授引導我們理解，當大腦處理各類信息時，其內部不同模塊各司其職，但當信息在我們的意識中呈現時，這些特性并非孤立存在，而是整合為完整的物體表征。在這個過程中，注意力扮演著如同膠水的角色，將分散的信息有效地結合在一起。

?圖注：注意力在信息整合時的角色。圖源：由何生教授提供

然而，何教授的探索并沒有止步于此。他進一步指出，我們應該視注意力為一個將外部輸入轉化為自我意識的過程。在這一過程中，我們無意識地對接收到的信息進行快速的假設生成，形成預測或模型。這種預測編碼機制不依賴于刺激的特性，但卻對我們理解自我意識的形成過程有著極大的啟示性意義。

何教授的團隊還開展了一項名為“視覺擁擠”的實驗。在視覺元素過于密集的情況下，盡管我們的視覺分辨力足夠區別這些元素，但如果執行更復雜的任務，如計數或識別特性，就會變得困難。然而，如果這些元素足夠稀疏，即使觀察者的注視點仍然在中央，也能輕松完成任務。這一現象揭示了注意力機制在處理密集信息時的局限性。進一步的研究還發現，即使觀察者不能準確識別每條線的具體方向，他們仍能感知到整體圖案的方向。這一發現強調了初級視覺皮層在信息處理中的關鍵作用。

何教授強調注意力并不僅僅是一個被動的信息篩選過程，而是一個主動的信息采樣過程。這一點對我們理解人類的認知過程，特別是注意力與意識之間的關系，具有深遠的影響。他的研究不僅有助于揭示意識的奧秘，還為我們如何更有效地利用注意力資源提供了策略。

?圖注：注意力是一個主動的信息采樣過程。圖源：由何生教授提供

探索意識：深究其起源、功能以及影響

意識可以從兩個基本維度進行理解：一是意識狀態（state of consciousness）或意識水平（levels of consciousness），二是意識內容（content of consciousness）。這兩個維度不僅描繪出我們的覺知程度，同時也反映了我們對輸入信息的理解和感知。

除此之外，何教授還對意識的功能進行了深度探討。他從實用的角度解讀意識，將其視作處理信息的重要工具。無意識狀態下我們能夠達到怎樣的信息處理能力，是他關注和探索的重要課題。因此，研究者們關注的焦點在于意識對信息處理的功能，并通過各種實驗方式研究信息在無意識狀態下的處理程度。

何教授的團隊運用了如雙眼抑制（binocular suppression）等強大的實驗技術和方法，以達成對特定信息的抑制，進而研究在無意識情況下信息的處理能力。通過這種方式，他們得以詳細研究信息在不同狀態下的處理流程。

?圖注：在雙眼抑制背景下，研究信息在不同狀態下的處理流程。圖源：由何生教授提供

此外，何教授也提及了注意力在意識研究中的重要角色。有研究表明，在無意識的狀態下，人們的注意力仍能被某些信息吸引或影響，這意味著我們的注意力可以在無意識狀態下運作。這對于理解刺激如何引導我們的注意，以及注意力如何影響我們的感知和行為，具有重大的理論和實踐意義。

注意與意識：解析雙眼競爭與視覺感知

何教授講到，注意和意識，這兩個概念在心理學和神經科學中至關重要，同時也引發了許多關于人類心理過程和認知功能的討論。特別是在雙眼競爭（binocular rivalry）和視覺感知的情境下，這兩者的交互和影響更顯重要。

雙眼競爭是一種獨特的視覺現象。當我們的每只眼睛接收到不同的視覺信息時，大腦并不會同時處理這兩種信息，而是在二者之間做出選擇，這使得我們在任何特定的時刻只能感知到其中一種信息。這種現象在一定程度上揭示了注意力在視覺信息處理過程中的關鍵作用。何教授進一步闡釋，當你的注意力集中在某個視覺刺激上，相關的信號在大腦中被加強，而其他信號被壓制，這就產生了雙眼競爭現象。但是，一旦注意力被轉移，這種競爭關系就會消失。因此，我們可以推斷，雙眼競爭的出現需要注意力的參與。

?圖注：雙眼競爭需要注意力的參與。圖源：由何生教授提供

同時，我們的意識在一定程度上也依賴于注意力。當我們的注意力集中在含有沖突或模糊性的刺激上時，大腦會嘗試解決這種沖突，進而達到一種穩定的感知狀態。換言之，通過注意力，我們能夠解決感知沖突，整合信息，并形成對外部世界和內部狀態的意識表現。

關于注意力和意識之間的關系，何教授還提出了一個重要的觀點：“難以注意到的即是難以意識到的。”這意味著，只有當某個刺激足夠強烈，能夠引起我們的注意，我們才可能將其納入意識。這一觀點進一步強調了注意力在形成意識中的關鍵角色。

總的來說，注意力和意識在人類視覺感知中起著復雜而核心的作用。在雙眼競爭的背景下，這兩者的相互作用和影響為我們理解大腦如何處理和解決視覺沖突提供了獨特的視角。未來的研究將需要繼續深入探討注意力和意識之間的關系，以及它們在視覺感知中的特定作用，以便更好地理解和揭示人類的認知過程和心理狀態。

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