为什么什么都不重要

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图片通过：Google

人们花了几个世纪的时间才接受了零。现在，它正在帮助神经科学家了解大脑如何感知缺勤

当我观鸟时，我经常有一种特殊的体验。其他观鸟者会指着树冠问我是否能看到一只隐藏在树叶中的鸟。我用双筒望远镜扫视树梢，但令大家恼火的是，我只看到一只鸟不见了。

我们的心理世界因这种缺席体验而生动不已，但大脑如何表演什么都看不到的把戏，却是一个谜。当没有可感知的东西时，大脑怎么能感知到什么呢？

对于一个对意识感兴趣的学者来说，这是一个诱人的问题。然而，研究“无”的神经基础确实带来了明显的挑战。幸运的是，还有其他 - 更具体 - 类型的缺席可以帮助我们处理大脑中朦胧的虚无问题。这就是为什么我花了大部分时间来研究我们如何看待数字 0。

我是斜杠青年，一个PE背景的杂食性学者！♥致力于剖析如何解决我们这个时代的重大问题！♥使用数据和研究来了解真正有所作为的因素！

零在我们社会的发展中发挥了有趣的作用。纵观人类历史，它在恐惧虚无的文明中挣扎，并在那些拥抱虚无的文明中蓬勃发展。但这并不是它如此迷人的唯一原因。与缺席感知惊人的相似，零在大脑中作为一个数字的表示也仍然不清楚。如果我的大脑有专门的机制，已经进化到可以计算栖息在树枝上的猫头鹰，那么这个系统如何从可见的东西中抽象出来，并发出信号表明没有猫头鹰可以计数？

对缺席的感知和对零的概念之间的共同之谜可能不是巧合。当你的大脑识别为零时，它可能正在招募基本的感觉机制，这些机制控制你何时可以看到和不能看到什么。如果是这样的话，强调缺席体验的意识理论可能会找到零的新用途，作为探索意识本身本质的工具。

ZERO（0） 的生命始于湿粘土上的印记。大约 5,000 年前，苏美尔人在美索不达米亚设计了一种革命性的数字书写方法。他们没有为不断增加的数字发明新的符号，而是设计了一个系统，使符号在数字中的位置与该符号的值相对应。如果这看起来令人困惑，那可能是因为这个想法太熟悉了，以至于被解释弄得模糊不清。考虑数字 407 和 47。两者都包含一个 '4'，但在每个 '4' 中，'4' 代表不同的值（分别为 400 和 40）。我们正确解释这个符号的方法是从它位于其数字中的列（例如，百或十）。虽然这看起来只是格式上的改变，但这种位置符号的后果是巨大的：它允许快速记录大数字和简单的计算方法。

在某个时候，一个问题出现了：当特定列中没有数字时，如数字 407，苏美尔人该怎么办？正是在这里，零诞生了：苏美尔人在两个数字之间放置了一个对角线楔形，表示“这个地方什么都没有”。

尽管位置符号和数学符号提供了力量，但它在走出中东时遇到了阻力甚至嘲笑。希腊文明留下了与零的使用相对应的有限记录，并且他们继续使用非位置数字系统，就像罗马数字一样。事实上，希腊贵族——那些研究数学框架的人——积极避免使用零。希腊是一片几何学的国度，其学者试图用线条、点和角度来描述世界。“无”的概念没有明显的归宿。他们对逻辑的热爱同样令人困惑：什么都不可能是有的呢？亚里士多德得出结论，虚无本身不存在——不可能存在。

圣奥古斯丁将其等同于魔鬼：虚无是最大的邪恶

然而，位置符号对商人的有用性帮助 zero 渗透到那些回避它的人的冷漠之下。正因为如此，工人阶级控制了零的命运，在公元前 3 世纪左右通过贸易路线将其从巴比伦带到印度。

与希腊的逻辑学家相反，虚无贯穿于印度文化的哲学基础中。印度人在不同语境中（例如浩瀚无垠的太空、以太或虚空）中用来表示“无”的词语种多种多样，这描绘了一种印度体系，它将“无”视为可描述的事物，而不仅仅是没有其他事物。在这种氛围中，零蓬勃发展。天文学家和数学家，如 Brahmagupta，设计并描绘了与零相关的数学规则。任何数字减去自身等于零;任何数字乘以 0 都是零，依此类推。零不再只是一个表示空列的标点符号;零现在是一个既定的概念 – 与其他数字处于同等地位。

已知最早使用空心圆圈代表零被认为来自 876 年印度中部的瓜廖尔市，但它在贸易阶层中的流行意味着早期的零遗迹（仅标记在纸或树皮上）可能已经丢失在前几个世纪的贸易路线中。通过这些路线，这个概念——以其先进的形式——回到中东，然后进入欧洲社会流通，最著名的是通过一位被称为斐波那契的年轻旅行商人。1202 年，斐波那契出版了他的 Liber Abaci（《计算之书》），向欧洲观众介绍了零的概念。然而，零仍然遭到反对和嘲笑。用阿拉伯数字进行计算所需的不熟悉规则导致经常计算错误，而 Zero 与虚无的联系被认为与敬虔直接对立：如果上帝从无到有创造了世界，那么不言而喻，应该避免虚无。圣奥古斯丁将其等同于魔鬼：虚无是最大的邪恶。

再一次，工人阶级在推动零的使用方面发挥了关键作用。随着商人用来记录收入和支出的复式簿记的引入，零的效用终于在欧洲站稳了脚跟。15 世纪左右，知识阶层再也无法忽视它，零开始被接受。也许最值得注意的是，在 17 世纪后期，零允许科学家戈特弗里德·威廉·莱布尼茨和艾萨克·牛顿独立制定微积分原则——其核心是数学函数的最小值和最大值的计算。为此，零是根本。

终于，有些东西从无到有。正如博学家莱昂哈德·欧拉（Leonhard Euler）所断言的那样，“世界上发生的任何事情的意义都不是某种最大或最小的意义”。这有可能解开宇宙的秘密。

ZERO （0）在历史上的延迟吸收与 儿童 对数字的后期掌握相呼应。虽然其他正数对应于现实世界中的可观察实体，但 0 对于计数毫无用处。正如阿尔弗雷德·诺斯·怀特海德 （Alfred North Whitehead） 打趣的那样：“没有人出去买零鱼。理解和使用零需要从物理世界进入抽象的概念世界，这可能就是与其他可数数字相比，孩子们需要更长的时间才能掌握零的原因。

在实验中，语言前婴儿能够跟踪向他们展示的项目数量。当发展心理学家向婴儿展示一系列图像时，例如四个玩具，他们会惊讶地发现突然看到五个玩具。已经进行了类似的实验来揭示幼儿如何隐含地进行简单的计算。如果五个月大的孩子看到一个木偶放在屏幕后面，而屏幕已经覆盖了他们认为是另一个木偶的东西，如果屏幕被掀起，露出三个木偶，他们会盯着看更长的时间——这表明他们对正确和错误的计算很敏感。但是，当结果应该是零个傀儡时，这种能力就会消失。

随着孩子长大，他们开始对 0 与 “虚 ”的关系表现出初步的理解，但他们仍然未能完全掌握其数字品质。例如，知道 0 意味着“没有事物”的学龄前儿童仍然认为 1 是最小的数字。同样，如果他们被要求比较 0 是否小于另一个数字，他们往往会表现得好像他们只是在猜测一样。在其他研究中，幼儿已经能够完成这些类型的比较任务，但前提是使用 “nothing” 即“没有任何东西”一词代替 “zero” “零”一词。这些研究强化了零和不存在的纠缠：为了将零视为一个数字，它首先被映射到“虚无”的范畴，然后在数轴的起点取而代之。即使成年人成功地将 0 概念化为一个小数，它仍然会带来认知困难。例如，人们在将 0 归类为奇数或偶数时更容易出错（尽管被告知 0 实际上是偶数），并且读取 0 的时间比其他小数长，这表明认知系统的负担更大。

我们象征零的能力可能是从对缺席的非符号表示发展而来的

鉴于这些行为特质，很自然地想知道零在大脑中是如何表示的。但这个问题直到最近才成为科学研究的主题。不到 10 年前，两个不同的实验室发现了关于非人类灵长类动物大脑中零表示的融合证据。通过记录单个神经元的活动，同时向猴子展示不同数量的点，实验者可以识别出对特定数量特别感兴趣的神经元。两项研究都发现，细胞对空点（零点）的反应比对其他数量的点的反应更大。其中一些 “零神经元” 只关心空集，而平等地忽略所有其他数量的点。研究人员首次证明，大脑中存在专门编码为零的神经元。这还不是全部：他们还发现了其他零神经元——朝向大脑前部——表现出更分级的活动模式：当猴子看到一个空的神经元时，它们放电最多，但当它们看到一个点时，也会发射一点，看到两个点时，也会发射一点，依此类推。重要的是，这些神经元将 0 的概念反映为数线开头的一个数字。

去年，两项新研究为描述零的神经基础的目标做出了贡献——这次是在人类身上。这些研究能够检验人类象征性地表示 0 的独特能力——作为“0”。一项研究着眼于人们大脑中单个神经元的活动，复制了猴子研究的结果，这次是针对点状图案和数字。它还揭示了对空点做出反应的神经元与对正数量点做出反应的神经元如何表现出略有不同的活动类型。 由于这种差异，这些神经元可能代表大脑中更基本的“虚无”类别——而不是“有”——再次说明了零和不存在之间的深刻联系。

这与 Stephen Fleming 等人进行的一项实验相辅相成，该实验使用脑磁图测量数千个神经元在涉及符号零和空集的数值任务中的联合活动。同样，不同神经元组的活动显示零位于大脑空集和符号零的编号线的开头。然而，在他们的实验中，对应于空集的大脑活动——至少在一定程度上——与响应零符号时产生的活动相似。这再次增加了这样一种观点的分量，即我们象征零概念的能力可能是从更简单的非符号性的缺席表示发展而来的。

综上所述，这些研究开始为神经科学家安德烈亚斯·尼德 （Andreas Nieder） 于 2016 年首次提出的观点提供初步证据，即人脑对零的表示可能与感知“无”本身的更基本能力共享属性。

那么，hat 的意思是感知到不存在，还是什么都没有呢？通过要求人们在视觉“噪声”中找到降级的图像，可以将这种体验转化为实验室：“你看到什么模式了吗，还是只是噪声？事实证明，就像理解零一样，如何感知感官缺失的问题并不那么简单。大脑的感觉系统旨在检测物体的存在，而不是物体的缺失：一般来说，当物体侵入您的视野时，您的视觉皮层中的神经元会被激活。此外，这种对检测物体的偏见已经反映在对这个主题的科学兴趣上：大多数关于感知和意识的神经科学研究都对我们如何意识到某物感兴趣。尽管如此，缺席的体验构成了我们意识体验的很大一部分——我们经常会意识到我们看不到的东西。揭示它们的神经基础对于充分理解支持人类意识的机制同样重要。

就像 0 的流利度延迟开始一样，与对有形特征的感知相比，感知感觉缺失也在童年后期发展。这方面的经典证据来自“特征积极效应”，它描述了某物的存在比不存在更容易检测。例如，当四个月大的孩子熟悉字母“F”时，他们会惊讶地发现下一个出现的符号是“E”，它在底部有一个额外的笔画。但是，当顺序颠倒，熟悉的“E”后面跟着“F”时，孩子们并没有感到害怕——就好像没有下线一样。有趣的是，这与前面描述的木偶实验中婴儿无法识别零的情况相似。

我们通常不会意识到检测缺勤的缺点

就像零一样，我们感知缺席的困难不会在成年后停止。在校对书面作业时，人们更能察觉到字母何时添加了特征，而不是何时删除它们（写成“ONGE”的“ONCE”很容易被发现，但写成“STRANCER”的“STRANGER”可能不会）。当向成人展示图像序列时，他们也会表现出与儿童类似的“特征正”偏差。这一发现在一系列听觉和视觉刺激以及包括鸽子、大鼠、蜜蜂和猴子在内的动物中都是稳健的，这表明对缺失的检测在自然进化的感知系统中始终处于不利地位。

不仅如此，我们在检测缺勤方面的劣势通常不是我们意识到的。当我们说我们没有看到什么时，我们通常不如我们认为我们确实看到了什么时更有信心，但我们在识别这些缺席判断何时可能是正确的或不正确的方面也更差。简而言之，对我们的缺席体验进行自我反省的洞察力比我们对存在的体验更难。

大脑支持对缺席感知的方式是如此独特，它究竟是如何产生这些虚无体验的呢？与零一样，新出现的证据表明，鸟类、猴子和人类大脑中的某些神经元会适应知觉缺失的体验。在要求鸦科动物和猕猴检测屏幕上是否显示微弱刺激的任务中，在动物表示它们没有看到任何东西之前，大致类似于人类额叶皮层的区域的神经元就变得活跃起来。同样，在人类中，当参与者决定没有施加到手腕上的振动刺激时，顶叶皮层中的单个神经元会特别触发。

这些“缺失神经元”是否表明一个人已经决定不存在刺激，或者它们是否有助于做出这种决定的过程？我们还不知道。尽管如此，现在似乎更清楚的是，对缺席的感知不仅仅是由神经活动的缺失来介导的。相反，大脑可能具有独特的机制来代表这些独特的体验。

大脑必须能够判断我们的注意力系统是否足够警觉，以检测到物体是否存在

这种机制是一些新兴的意识理论的核心。这些模型，例如感知现实监测 （PRM） 和高阶状态空间 （HOSS） 理论，特别关注决定是否看到某物的大脑过程。根据这些理论，有一种神经机制可以解释在视觉（和其他感觉）区域中发现的大脑活动，有点像事实核查员。这种机制检查感官活动是否包含足够可靠的模式来表明您已经感知到外部世界中的物体——或者它是噪音还是心理意象。然而，重要的是，当感觉区域缺乏可靠的活动时，该系统不仅仅是不活跃的。相反，这些理论声称检查机制主动表明没有感知到任何东西。这将解释我们如何意识到没有刺激。

那么，当外面没有什么可感知的时，我们究竟是如何感知缺席的呢？在认知神经科学家 Matan Mazor 开发的框架中，为了能够感知缺失，我们必须首先进行某种形式的反事实推理，例如“如果物体存在，我就会看到它”。这种表述的有趣之处在于，它需要获得关于自身感知系统的自我知识：大脑必须能够判断它是否正常运作，以及我们的注意力系统是否足够警觉以检测到有问题的物体或声音（如果存在）。有经验证据表明情况确实如此。在一项巧妙的研究中，参与者被问及噪声中是否嵌入了字母：一旦他们对噪声图像的视线被遮挡线遮挡，参与者就会提高他们认为字母存在而实际上不存在的比率。换句话说，人们正在使用自我反省的洞察力，即他们的视觉系统在检测字母时会受到阻碍，并在他们的决策中考虑到这一点。

一个ll 的 this 将返回 0。问题是，相同的潜在神经机制是否同时驱动了零和知觉缺席的体验？如果是这样，这将告诉我们，当我们使用零进行数学运算时，我们也在调用一个更基本和自动的认知系统——例如，当我观鸟时，它负责检测鸟类的缺失。

用于从环境中提取正数的大脑系统相对来说已经很好理解了。顶叶皮层的某些部分已经进化为代表我们环境中“事物”的数量，同时剥离了这些“事物”的信息。例如，如果我看到四只猫头鹰，这个系统只会显示“四”。它被认为是学习我们环境结构的核心。如果发现控制我们决定是否有意识地看到某物的能力的神经系统依赖于相同的机制，这将有助于 HOSS 和 PRM 等理论掌握这种能力究竟是如何产生的。也许，就像这个系统学习我们环境的结构和规律一样，它也学习我们大脑感觉活动的结构，以帮助确定我们何时看到了某物。这是 PRM 和 HOSS 已经预测的，但将理论建立在关于大脑如何工作的既定观念之上，可能会为它们提供更强大的立足点，以解释使我们能够了解世界的确切机制。

受上述想法启发的一个有趣的假设是，如果 0 的大脑基础依赖于上述框架认为是有意识体验所必需的与缺失相关的神经机制，那么任何有机体要想成功采用 0 的概念，它可能首先需要具有感知意识。这意味着理解零可以作为意识的标志。鉴于即使是蜜蜂也被证明喜欢零的基本概念，这似乎——至少对某些人来说——很牵强。尽管如此，提出数字和知觉缺失之间的相似性似乎很有吸引力，不仅有助于揭示缺席体验的神经基础，而且有助于更广泛地揭示有意识意识的神经基础。让-保罗·萨特（Jean-Paul Sartre）作证说，毕竟，虚无是存在的核心。

数字 0 的演变帮助解开了宇宙的秘密。它是否有助于解开心灵的奥秘，还有待观察。就目前而言，研究它至少减少了我对观鸟失败的失望。现在我知道，什么都看不到会非常复杂，更重要的是，没有什么是真正重要的。

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