解析意识的复杂性：理论与反思

解析意识的复杂性：理论与反思

Unpacking the complexities of consciousness: Theories and reflections

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

摘要

随着意识科学领域的成熟，研究议程已从最初关注意识的神经相关物，扩展到发展和检验意识理论。已有若干理论被提出，每种理论都旨在阐明意识与大脑功能之间的关系。然而，关于这些理论是否考察同一现象，目前存在持续且激烈的争论。并且，尽管研究努力不断，该领域似乎迄今未能围绕任何单一理论达成共识，反而呈现出显著的分化。为推进这一讨论，五种著名意识理论——全局神经元工作空间理论（GNWT）、高阶理论（HOT）、整合信息理论（IIT）、递归处理理论（RPT）和预测处理（PP）——的支持者于 2022 年参与了一场公开辩论，作为意识科学研究协会（ASSC）年会的一部分。他们被邀请澄清其理论的解释对象（explananda），阐明支撑相应解释的核心机制，并概述其基本前提。随后进行的公开讨论深入探讨了这些理论的可检验性、可能反驳它们的潜在证据，以及共识与分歧的领域。最重要的是，辩论表明，在这一阶段，理论之间关于意识是什么、如何识别意识状态以及任何意识理论需要满足什么要求等最基本问题，争议多于共识。解决这些核心问题对于推动该领域朝着更深入理解和比较竞争理论的方向发展至关重要。

关键词：意识理论；全局神经元工作空间理论；整合信息理论；递归处理理论；高阶思维理论；预测处理理论

1. 引言

近年来，随着意识研究领域的成熟，研究计划正逐渐从最初关注意识的神经相关物（Crick 和 Koch，2003）及实证观察的积累，转向发展意识理论（ToCs）。这些意识理论的共同研究计划是提供对意识体验的物理和心理机制的明确说明（例如，Doerig 等人，2020; Kuhn, 2024; Sattin 等人，2021; Seth 和 Bayne, 2022; Storm 等人，2024; Yaron 等人，2022）。也就是说，这些理论都努力解释构成意识性、现象性体验基础的机制：其中许多理论因此针对区分伴随意识体验的过程与不伴随意识体验的过程，有些还询问是什么区分了两种意识体验，尽管这个问题迄今为止尚未得到彻底处理（Seth 和 Bayne, 2022）。然而，尽管取得了实质性的实证和理论进展，目前仍没有通向统一解释的清晰路径（Lepauvre 和 Melloni, 2021; Seth, 2018; Seth 和 Bayne, 2022）。

未能建立公认的解释可能至少源于两个原因。首先，理论的解释对象（即它们旨在解释的现象）可能不同（Sattin 等人，2021; Signorelli 等人，2021）。如果是这样，寻求统一理论可能会失败，更有希望的策略将是首先描绘不同的解释对象并建立这些理论的边界条件，作为发展更整合解释的一步（Evers 等人，2024）。其次，围绕理论的实证工作中使用的方法和测量已被显示存在差异，可能导致文献中的确认偏差。事实上，最近的一项研究表明，对意识理论的支持可以根据实验的方法学选择来预测，而与获得的结果无关（Yaron 等人，2022; 另见 Promet 和 Bachmann, 2022）。

为了应对这种碎片化的局面，意识科学研究协会（ASSC）于 2022 年举办了“伟大意识辩论”，featured 四种理论的支持者：Stanislas Dehaene 展示了全局神经元工作空间理论（GNWT; Dehaene 和 Naccache, 2001; Mashour 等人，2020），Melanie Boly 展示了整合信息理论（IIT; Albantakis 等人，2023; Tononi, 2008），Stephen Fleming 展示了高阶理论（HOTs; Brown 等人，2019; Lau 和 Rosenthal, 2011），Victor Lamme 展示了递归处理理论（RPT; Lamme, 2006; Lamme 和 Roelfsema, 2000）。Anil Seth 原计划展示预测处理理论（PPT; Hohwy 和 Seth, 2020; Seth, 2021），但未能出席。因此，他对本文的贡献是事后提供的。重要的是，由于本文基于 2022 年的辩论，它仅包含受邀参加该辩论的五种理论。这些理论仅构成了该领域理论景观的一部分，其中包括其他理论（综述见 Doerig 等人，2020; Kuhn, 2024; Sattin 等人，2021; Seth 和 Bayne, 2022; Storm 等人，2024）。例如，此处讨论的所有理论主要是以皮层为中心的，因为它们主要依赖皮层机制（有些也依赖潜在的丘脑皮层回路），不同于其他关注皮层下基质的理论（例如，Merker, 2007; Ward, 2011; 另见 Solms, 2019）。因此，我们不认为它们完全代表了理论和观点的广度，我们欢迎未来在其他著名理论之间进行类似的辩论。

辩论旨在向学术界更新每种理论，识别可能为统一理论铺平道路的共同点，并突出概念差异以指导实证测试。每位支持者被要求定义其理论的解释对象、核心机制和基本前提，并建议如果确立可能改变其理论立场的结果。在本文中，我们首先提供每位支持者演示的摘要。这些摘要主要基于辩论期间给出的演讲，每位支持者在写作过程中引入了少量修改以提高可读性。表 1 进一步提供了由支持者准备的简明摘要，概述了每种理论的核心焦点、形而上学承诺以及对非意识过程的解释和关键神经机制。它还突出了关于意识、注意、认知和进化因素之间相互作用的假设，以及每种理论的潜在挑战。随后是由辩论主持人主要撰写的一节，强调了他们认为从支持者之间的公开讨论中得出的关键见解和挑战。在那里，我们主要关注澄清概念、检测分歧点以及在领先意识理论之间寻找共同点的持续努力（关于其他尝试，见 Chis-Ciure 等人，2024; Doerig 等人，2020; Signorelli 等人，2021; Storm 等人，2024）。

1. 辩论理论的展示

   2.1. 全局神经元工作空间 / Stanislas Dehaene

全局神经元工作空间理论（GNWT）提出于 25 多年前（Dehaene 等人，1998），该理论认为我们所说的意识是一种计算属性，是某种类型信息处理的特征（Dehaene 和 Naccache, 2001）。将该理论与当前人工智能（AI）和机器学习（ML）的发展联系起来，该理论认为原则上，支撑意识处理的架构可以在机器中实现。然而，意识是一个多义词。为了澄清这种情况，我们与 Sid Kouider 和 Hakwan Lau 一起区分了三种不同类型的计算，后两种代表意识的两个不同维度（Dehaene 等人，2017）：C0，这是许多现有算法的特征，指的是无意识计算（即可以在没有意识的情况下进行的信息处理操作）。C1 代表意识访问的层次，其中工作空间全局广播并放大特定信息，类似于路由系统。C2 指的是系统表征自身的能力。一个具有自我表征且能意识访问它的系统将拥有关于自身的知识：它知道它知道什么，也知道它不知道什么。

GNW 理论的范围是什么？该理论旨在解释两件不同的事情：一件是意识处理（即哪些过程需要或不需要意识），另一件是意识现象体验（即参与者在给定时刻体验到了什么）。在过去的 25 年里，我们对意识与无意识处理的理解大幅扩展。许多实验表明无意识处理是广泛的，因此可以在没有意识的情况下完成很多事情（Kouider 和 Dehaene, 2007; Mudrik 和 Deouell, 2022; Weiskrantz, 1997）。然而，我们也了解到当一条信息变得有意识时，会发生一些特殊的事情。根据 GNWT，这种“特殊的事情”是非线性点火，导致信息的全局可用性。存在一个神经元系统，能够选择一条信息，放大它并将其广播 across 大脑和模块。这种广播允许信息在 otherwise 无意识的处理路径之间共享，这使得信息能够灵活地重组和路由，包括将其发送到用于言语报告的电路的能力。因此，可报告性只是信息在工作空间中可用的一个标记。全局可用性是意识与无意识过程之间的关键区别。

根据 GNWT，即使是详细的视觉内容，比如说一个精细的视觉游标图案，如果它在注意焦点内，也应该被 GNW 神经元访问并广播到大脑的其余部分。这就是使我们能够报告甚至非常精细的知觉细节的原因，当且仅当我们有意识地访问它们时。

这里应该做出另一个重要的澄清；工作空间神经元是分布式的。GNW 不是意识的局部主义理论。一个常见的错误是将其与关于前额叶区域的主张等同起来。恰恰相反，GNW 被假设依赖于一个 robust、冗余、高度分布的神经元系统，具有长距离轴突，其中包括顶叶和前额叶皮层。在外部感觉刺激点火期间，这些神经元的子集被激活（所有可能 GNW 状态的高维集合的子空间），从而编码意识内容的细节，而其他神经元，反映刺激不是什么，被抑制。以这种方式，GNW 区域放大、在线保持并传播源自感觉区域处理器的信息，而这些区域反过来接收来自额顶叶神经元的自上而下信号。因此，一个关键主张是任何意识内容都应该由分布式的神经元集合表示，存在于前额叶皮层和这些相关区域中。这一预测得到了连接这些区域并形成中央皮层核心的长距离连接的解剖学发现的良好支持，这也得到了丘脑 - 皮层和基底神经节回路的支持（Markov 等人，2013）。所有意识处理状态共同具有的应该是一种处理风格，或这些区域内的神经轨迹类型，非线性点火导致这些高层区域的亚稳态活动持续约 100-200 毫秒（King 等人，2014; Schurger 等人，2015）。

GNW 理论做出了精确的实证预测（Dehaene 和 Changeux, 1997; Dehaene 等人，2006; Dehaene 和 Naccache, 2001），这也得到了丘脑 - 皮层活动简化模拟的支持（Dehaene 和 Changeux, 2005; Dehaene 等人，1998; Dehaene 等人，2003; Klatzmann 等人，2023），其中许多已经得到了数据的证实。

首先，该理论预测无意识处理可以运行得非常深，沿着专门化和自动化的处理链，这些链可能是皮层下的以及皮层的（图 1）。根据该理论，编码在神经系统内的知识可能因各种原因保持无意识，并且已经提出了无意识状态的分类法（Dehaene 等人，2006）。该理论预测信息必然保持无意识且无法被意识访问，如果（1）它仅仅以潜在形式编码，通过突触权重矩阵；（2）如果它没有明确地凝聚在小型专门神经元组的发放中；（3）如果这些神经元在功能上与 GNW 神经元断开连接（例如，位于脑干中的那些）；（4）如果处理局限于短暂、不稳定的发放行波，不足以强到引起点火；或（5）如果处理发生在自上而下注意集中在另一个刺激或任务集时。该理论强调，信息只有当其心理表征接受自上而下放大并扩展 into 全局额顶亚稳态状态时才会变得有意识。

其次，应该有一个突然的全局和非线性点火，类似于一阶相变，特别是但不限于在前额叶皮层，每当新内容获得意识访问时。只有当信息是新的并导致该全局工作空间内的信息刷新时，才应该看到这种点火。

第三，对该理论的一个关键点是，这种意识点火可以在时间上与外部世界解耦：意识体验的开始和持续时间不是由外部刺激决定的，而是由 GNW 的可用性决定的。因此，一方面，我们可以呈现一个极短暂的刺激，如果它被自上而下信号放大和稳定，仍然可以有意识地体验它一段延长的持续时间——一旦相关的神经元集合在全局工作空间内被点火，信息就可以随时间保持稳定，将其“保持在心中”尽可能长的时间。另一方面，即使是一个强大的外部刺激，如果 GNW 在别处分心，也可以保持无意识，从而导致完全不可见（非注意盲视；Mack 和 Rock, 1998）或意识知觉的短暂延迟（心理不应期；Marti 等人，2012）。在一个相关现象中，“回溯提示”，一个微弱且 otherwise 不可见的刺激，如果在数百毫秒后有意识地提示，可以变得有意识（Sergent 等人，2013）。

第四，鉴于全局工作空间的架构，我们预测应该能够基于点火 GNW 神经元的模式从工作空间神经元解码任何意识内容，这涉及活跃神经元的子集而其余被抑制。简而言之，GNW 活动持有我们意识到的任何事物的神经代码。值得注意的是，GNWT 不仅仅是一个意识知觉理论，而是一个更广泛意义上的意识理论。无论你是意识到看到一张脸、犯了一个错误（Charles 等人，2013）还是感到悲伤，该信息必须在全局工作空间中。尽管我们的领域通过关注自下而上的视觉知觉和视觉错觉取得了实质性进展，但许多其他范式可用于研究其他非知觉形式的意识处理（例如，自动化与努力认知任务）。

该理论的第五个预测指的是中央瓶颈的概念。GNW 施加了一个认知瓶颈，因为它作为一个中央核心，由所有意识处理任务共享，并且一次只能处理一个这样的任务。当工作空间被特定内容占用时，其他内容被阻止进入工作空间，因此，无法访问意识。那些内容可能停留在前意识水平，暂时保存在各种外围缓冲区中，但尚未有意识。这一想法得到了 several 关于双重任务、注意瞬脱、非注意盲视和心理不应期的实验支持（Marti 等人，2010; Marti 等人，2012; Sergent 等人，2005; Sigman 和 Dehaene, 2008），其中一条信息必须等待一定时间才能变得有意识。然而值得注意的是，我们总是意识到单个心理对象这一事实并不意味着该对象不能包含多个特征。相反，该理论与因子化神经元表征兼容，其中神经空间的不同轴编码知识的不同维度。例如，在意识访问的单个时刻，有可能意识到一个人在说话，包括其面部、声音和语音内容的多模态整合。

最后，工作空间模型的一个有时被忽视的属性是自发性点火。意识点火不需要外部刺激，也可以从内部触发，例如当访问记忆或执行一系列心理计算时。事实上，模拟表明，即使在没有外部刺激的情况下，全局工作空间也不断被一系列不断变化的全局模式 traversed（自发性点火；Dehaene 和 Changeux, 2005）。这模仿了这样一个事实：一个人可以闭上眼睛休息，同时仍然拥有丰富的意识信息流（cf. William James 的意识流；James, 1892）。事实上，在意识障碍患者中，自发脑活动的动力学可能是患者仍然 having 意识体验的最清晰特征之一。我们在识别此类特征并将其用于临床或麻醉镇静期间作为检测意识的手段方面取得了相当进展（Barttfeld 等人，2015; Demertzi 等人，2019）。

GNWT 的这些预测得到了实验观察的支持。例如，Pieter Roelfsema 和他的团队（Van Vugt 等人，2018）同时记录了呈现阈限刺激的黑猩猩的 V1、V4 和前额叶神经元的活动——一个点，使得有时猴子看到点，有时没有。视觉皮层区域在猴子报告看到点和报告没看到点时都被强烈激活。这表明这些区域不能是意识知觉的基础，因为它们不能区分意识和无意识内容。另一方面，前额叶皮层神经元在猴子报告看到点时显示出预期的非线性点火。无论是否呈现都是如此（即，虚警）。这为该理论提供了初步证据；然而，为了提供更强的支持，我们应该超越这一点，表明任何意识内容在前额叶皮层都有一个神经集合，当其被意识知觉时对其非线性响应。这是我们当前的研究方向之一。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，当猴子呈现视觉版本的局部全局测试时记录了前额叶神经元（Bekinschtein 等人，2009; Bellet 等人，2024）。在这里，我们让猴子习惯特定类型的序列，例如三个相同的图片后跟一个不同的图片（AAAB）。然后，有时我们呈现稀有序列，其中所有图片都相同（AAAA；因此它们违反了 AAAB 模式）。与一些流行信念相反，我们发现详细的视觉信息可以从前额叶皮层解码（另见 Bellet 等人，2022; Panagiotaropoulos 等人，2012）。此外，我们发现无论猴子有意识地知道什么，无论是抽象的还是具体的，都由前额叶皮层神经元发放的一个维度编码。在这个实验中，从前额叶皮层（PFC）的犹他阵列记录中，我们可以解码哪个图片被呈现（身份），以及它的顺序位置是什么（数字），它是否与前面的不同（局部效应），它包含在哪个抽象序列模式中（全局模式：AAAA 或 AAAB），以及这个模式是否偶尔被违反（全局效应）。因此，不仅是感觉内容，而且抽象知识也编码在 PFC 发放中。换句话说，这个实验为 GNW 理论的一个关键预测提供了证据，即无论我们有意识地知道什么，都由前额叶皮层中分布的神经元群体的发放编码。有趣的是，这些特征由向量空间中的方向编码，这些方向几乎完全彼此正交（见 Tian 等人，2024; Xie 等人，2022 关于表明前额叶皮层存在意识内容子空间的相关工作）。未来的工作应进一步测试 GNWT 的预测，即 PFC 神经元群体编码的信息应该与意识的现象内容一样详细——如果，例如，客观知觉图像被视觉错觉主观扭曲，那么 GNWT 预测主观的，而不是客观的信息，应该可以从 PFC 解码。

作为最后一点，我想关注人类和其他动物中的意识。GNW 理论提出，意识访问的基本机制（非线性点火和全局广播）在人类和非人类物种中是相同的（关于乌鸦点火阈值的证据，见 Nieder 等人，2020）。意识访问的基本操作是相似的：两者都有一个全局工作空间，并显示出非常相似的意识特征，包括自发活动、视觉错觉的存在、中央碰撞等。然而，意识访问机制中的这种并行并不意味着意识内容是相同的。越来越多的证据表明，猴子可能无法表征嵌套组合结构，不像人类。在过去五年中，我重新定位了我的一些研究，以询问什么区分了猴子和人类。我的假设是，只有人类能够访问思维语言：一种组合的、句法的能力，这不仅表现在自然语言中，也表现在数学或音乐中（Dehaene 等人，2022）。虽然人类和非人类灵长类动物共享一些表征序列的神经机制，但嵌套符号结构的水平可能是人类独有的（Dehaene 等人，2015）。这将使我们能够 entertain 更复杂、符号化、递归的意识内容，包括对我们自己思想和他人思想的表征（心智理论）。

2.2. 递归处理理论 / Victor Lamme

也许展示递归处理理论（RPT）的最好方式是将其与其他理论对比定义，并解释它在哪里超越了这些理论。作为起点，我想指出 RPT 简单地开始于一系列实证观察。

第一个实证观察涉及呈现视觉刺激时的信息处理模式，包括四个处理阶段（Lamme, 2010; 另见下文图 2）：直到刺激呈现后约 100 毫秒，发生不同属性的前馈特征提取，如运动、方向、颜色等（Lamme 和 Roelfsema, 2000）。值得注意的是，在~200 毫秒时，这个前馈扫描可能随后进行到前额运动区域，在那里动作正在被准备，允许更深的前馈处理（Lamme, 2018）。第三，大约在同一时间，视觉皮层中的神经元开始参与局部递归相互作用：被前馈处理激活的高级神经元将信号发送回低级层面，这种反复的来回相互作用使低级和高级特征提取能够相互作用。在神经生理学上，这伴随着诸如“上下文调制”的现象，其中低级神经元根据它们编码特征的全局知觉上下文调制它们的活动。通过这种方式，递归相互作用实现了诸如知觉分组、绑定和知觉组织等功能（Lamme, 2020）。最后，我们观察到在 GNWT 中被称为“全局点火”的现象，其中整个大脑参与到广泛的相互作用中，实现工作记忆、识别等（Dehaene 等人，2006）。

第二个实证观察是，前馈扫描，无论它穿透多深，都是无意识的（Lamme, 2018）：众所周知，人们可以从麻醉动物那里记录到低级和高级特征反应。使用使刺激不可见的操作（如掩蔽）的研究表明，前馈处理可以无意识地激活高级视觉区域（如梭状回面孔区（FFA）；Fahrenfort 等人，2012），甚至前额区域，从而引发无意识触发的抑制控制（van Gaal 等人，2008）。

第三个实证观察，另一方面，是有意识感觉总是伴随着观察到的递归处理：它存在于清醒动物中，但不存在于麻醉动物中（Lamme 等人，1998），它标记了掩蔽范式中可见与不可见刺激之间的过渡（Fahrenfort 等人，2007; Lamme 等人，2001），以及自发看到或未看到刺激之间的差异（Super 等人，2001）。

第四个实证观察是，一旦视觉皮层内的递归相互作用变得更加广泛并包括前额区域，转向注意刺激的过渡就开始了，将其存储在工作记忆中，或能够报告它（Scholte 等人，2006）。人们可以说：“是的，我看到了那个刺激”。

这些观察——基本上发现递归相互作用与意识状态和事件相伴，而前馈处理则不——是 RPT 的实证基础。RPT 试图提出的主要理论观点非常简单：局部递归可能已经足以让我们拥有有意识的视觉知觉，拥有现象体验（Lamme, 2018）。所以这意味着意识出现在阶段 3（图 2），而不是阶段 4，例如 GNWT 会将它定位在那里。RPT 指出全局递归可能实际上只需要用于认知访问：能够报告该意识体验。以类似的方式，不需要任何内容的高阶再表征，正如高阶理论所主张的：一阶表征足以让意识发生（图 2）。

这一观点非常符合寻找“真正 NCC"而非其后果（包括报告）的实证议程（Aru 等人，2012）。最近，相当多的实验表明，观察到的大部分前额参与，包括 P3b 成分，与报告和任务表现的关系比与现象体验本身的关系更紧密（Tsuchiya 等人，2015; Pitts 等人，2014）。值得注意的是，早在我们在猴子身上做的早期实验中，我注意到视觉皮层中的递归相互作用，虽然与刺激显著性、可见性和意识体验相关，但可以通过使用不同的决策标准轻易地与猴子所做的报告（通常通过眼球运动）分离开来（Super 等人，2001）。事实上，正是这一发现启发我提出递归激活本身足以拥有现象体验，这与报告拥有该体验不同。这意味着局部递归独立于注意、访问和报告（Lamme, 2020），因此可能是成为“真正 NCC"的更好候选者（Aru 等人，2012）。

然而，人们可以提出反论，主要是因为人们对定义意识的标准不同。因此，GNWT 支持者可能会说我所说的现象体验实际上是前意识的，因为它先于访问，并且因为没有涉及认知。HOT 支持者可能会声称这些状态是无意识的，因为没有指向它们的高阶思维。这些关于定义本身的深刻分歧可能是当前理论之间僵局的原因之一，“后脑”理论——RPT 和 IIT——声称视觉激活本身足以产生意识，而“前额理论”——GNWT 和 HOT（尽管全局工作空间不仅仅是前额激活）——声称前额激活是意识发生的必要条件。在某种程度上，整个辩论几乎变成了品味问题，取决于你使用哪个标准来定义意识。

那么，我们如何才能找到出路呢？我相信一种有希望的态度是关注需要解释关于意识视觉什么。首先，意识视觉知觉以及所有种类知觉的一个非常明显和突出的标志是体验是统一的。虽然大脑中大约有 30-40 个不同的视觉区域，每个处理不同类型的视觉信息，但我们有一个视觉知觉：我们不是孤立地看到它的方面（例如，形状、颜色或物体），而是作为一个整合的整体。第二，意识视觉是一种推理。我们通常超越刺激本身的物理信息，到达我们基于该信息解释的内容。我们从亮度到灰度，从波长到颜色，从特征到推理。第三，意识通常是认知不可穿透的。即使我们获得关于特定错觉的认知信息，我们也只能看到错觉知觉。第四，意识涉及整合。当我们看到一张脸时，有神经机制（例如，脸神经元，或 FFA）检测脸与其他刺激之间的差异，看到一张脸远不止于此：我们将这种“脸性属性”与脸的形状、颜色、结构以及它拥有的各种其他属性整合起来。因此，看涉及很大程度的整合。对我来说，这是我们必须要解释关于意识的一个关键特征。在某种程度上，这就是解释对象（explanandum）。

这一点由 Johannes Fahrenfort 进行的一项研究很好地说明（Fahrenfort 等人，2012），显示 FFA 被不可见的脸激活，并且只有当 FFA 与低级视觉区域相互作用时，你才会得到那张脸的意识知觉。我声称局部递归本身完全能够解释意识的这种统一性，或这种整合，因为这种局部递归调解了这些功能：知觉推理、增量格式塔分组、长距离和复杂组织、图形 - 背景组织等（Lamme, 2014）。我真的看不出任何前额或高阶理论有任何解释力来解释意识的这一方面——统一性、整合和绑定的方面。认知不可穿透性也是如此：我认为前额理论会预测知识完全可能影响知觉（例如，克服知觉错觉）。如果所有类型的处理都通过这种全局点火整合成一个连贯的整体，为什么你不能也将你的思维整合到知觉中呢？我相信前额理论也会预测知觉功能对注意的依赖，但事实并非如此：有充分的证据表明，无论你是否注意刺激，上述所有功能都会发生。注意可以调节或加强这些功能，但它们并不关键地依赖它（Lamme, 2020）。这已由 Johannes Fahrenfort 的另一个精彩实验证明（Fahrenfort 等人，2017），其中比较了注意瞬脱（AB）和掩蔽对处理 Kanizsa 图形的影响。他从视觉皮层活动解码了 Kanizsa 诱导物的对比度（高 vs 低），无论 AB 或掩蔽，显示对比度是通常由前馈处理处理的特征（Fahrenfort 等人，2017）。相反，“整合对比度”（即 Kanizsa 配置是否产生典型的错觉知觉）被掩蔽破坏（已知会干扰视觉皮层中的可见性和递归相互作用），但不受注意瞬脱影响。

视觉知觉的另一个特征是它在现象上非常丰富。这对前额理论构成了一个问题，这些理论与注意紧密相连，具有强大的容量限制。因此，这些理论实际上应该预测视觉知觉相当有限和稀疏，具有注意瓶颈容量。现在，人们可以声称，例如，变化盲实验正好显示了这一点：如果你展示一组物体两次，并且在第二次展示中你改变了其中一个项目，确实很难注意到两者之间的差异。然而，我们在许多实验中表明，如果你在变化之间提示这些数组，参与者清楚地识别了被替换的项目（Landman 等人，2003）。这表明他们对第一张图像的表征实际上非常详细、精确和丰富（Sligte 等人，2010）。这些图像和脆弱记忆实验清楚地表明，在变化盲中，第一场景一旦被呈现就被第二场景覆盖。因此，变化盲是记忆的失败，而不是知觉的失败（Lamme, 2010）。

作为 RPT 的额外论证，我将采取一个形而上学立场：我认为 RPT 非常适合赋予意识一个独立的本体论。上述四个处理阶段可以放入一个 2 × 2 方案中，其中注意或认知可以被视为一个轴，基本上取决于信息在大脑中处理得多深，是否涉及前额区域等。另一个轴区分无意识和意识处理，这是一个完全不同且正交的轴，在大脑中对应于前馈和递归处理之间的差异。该方案清楚地解释了浅层与深层前馈处理如何使无意识启动依赖注意成为可能（Naccache 等人，2002），或者为什么严格的前馈前额激活可能产生无意识认知控制（van Gaal 和 Lamme, 2012）。同样，它解释了现象意识和访问意识之间的差异（Block, 1995），索引“浅”（视觉）与“深”（全局点火）递归处理。最重要的是，它展示了在 RPT 中意识如何被认为独立且正交于其他认知功能，如注意或认知，这些功能在像 GNWT 或 HOT 这样的前额理论中经常与意识混淆。可以说，RPT 是一个认真对待意识，并赋予其自身和独立本体论地位的理论。

2.3. 高阶理论 / Stephen Fleming

高阶理论（HOTs）在哲学中已经确立（Carruthers, 2001），但在神经科学方面算是相对较新的领域。正如之前的工作所示（Yaron 等人，2022），与其他理论相比，支持或反对这些理论的实证证据较少。但我仍然对 HOTs 感到兴奋，因为我认为它们为我们提供了一条在全球和局部理论之间绘制实证生产性路径的方法。我将尝试使用本次辩论的指导性问题来证明这一点。

首先，解释对象（explanandum）是什么？我们试图解释现象体验的存在与缺失：例如，如果我们的视觉系统正在处理关于伦敦日落的信息，我们通常能意识到并向他人交流我们对日落的体验，同时仍然未意识到其他正在被处理的知觉输入，例如皮肤上衣服的感觉、姿势的变化等等。HOTs 寻求解释这两种信息处理之间的差异。

第二，HOTs 主张什么？简而言之，HOTs 说某些内容 X 的知觉表征——例如，一个红苹果——不足以产生对 X 的意识体验。这类表征被称为“一阶”表征，因为它们指向世界。拥有物体的一阶表征通常对指导行为至关重要——例如，允许我们拿起并吃掉苹果。然而，根据 HOTs，这种一阶表征也可以无意识地发生，并且不足以产生现象意识体验。相反，HOTs 认为 X 的现象意识取决于有机体以某种方式意识到处于状态 X。这反过来意味着一阶状态以某种方式被高阶表征监控或元表征（Brown 等人，2019; Lau 和 Rosenthal, 2011; 图 3）。这种高阶表征可以采取多种形式，如下所述。HOTs 通过假设一阶状态仍然可以无意识地驱动任务表现来解释对行为的无意识影响。特别是，那些一阶状态可能被广泛广播并促进无意识控制——这是 HOTs 开始与 GNW 分歧的地方。

重要的是，有多种版本的 HOT，就像有多种版本的一阶理论一样。我们正积极参与由我和 Axel Cleeremans 领导并由 Templeton World Charity Foundation 支持的对抗性合作，以测试不同 HOTs 做出的不同实证预测。该项目寻求测试不同 HOTs 之间两个关键的分歧轴（图 3b）。一个关键区别在于高阶理论是否允许一阶状态参与创建意识体验的任何工作。一方面，“稀疏”观点的支持者认为，当一阶和高阶状态共同工作时，意识就会产生（也称为联合决定；Fleming, 2020; Lau, 2019）。根据这些观点，体验的内容由一阶状态承载，高阶状态在监控一阶状态的精度、强度或可靠性方面具有更微妙（但仍然关键）的作用。这类高阶表征有时被称为“指针”或“索引”。在谱系的另一端，我们有“丰富”的 HOTs，预测现象体验完全由高阶状态决定，后者被认为与知觉本身一样丰富（Brown, 2015; Rosenthal, 2005）。无论知觉是稀疏还是丰富的问题如何，这些变体都认为高阶状态应完全决定意识知觉的稀疏或丰富内容。另一个分歧轴涉及不同版本的 HOT 是否允许一阶状态错误表征的可能性——即高阶和一阶表征不一致的情况。在关系视图下（通常也是丰富的；图 3b），对意识重要的是高阶的内容，而不是一阶状态——因此意识应随前者而不是后者变化。也有中间观点，其中一阶状态 contributeto 意识体验，但高阶状态不仅仅是指针或索引，还提供独立内容（Cleeremans 等人，2020; LeDoux, 2020a; Van Gulick, 2004）。

HOTs 还认为，在裁决不同意识理论时，在实验上控制表现尤为重要。植物、相机和温度计对环境方面都有一定的敏感性（或在信号检测术语中，有一定水平的 d'），但我们通常不认为它们对自己敏感的内容有意识。同样，在人脑中，可能存在机制创建对刺激的行为敏感性形式，而不伴随任何意识体验。这在人类实验中造成了一个实证问题，因为如果一阶表征既能驱动表现又能 contributeto 意识，那么如果我们通过改变表现或信号强度来改变意识，我们将不知道是将我们发现的效果归因于表现还是意识。这是该领域普遍存在的问题，但对于测试 HOTs 的预测尤其 problematic，因为如果我们的实验不控制表现，我们可能会通过将意识变化错误归因于实际上可能（无意识地）驱动表现的伴随一阶状态变化，而不公平地偏向一阶理论（见 Lau, 2022 中的讨论）。

HOTs 也经常与元认知联系起来——反思和监控认知和知觉其他方面的能力（Fleming, 2024）。元认知通常通过要求人们判断行为和认知表现方面的信心（或错误）来调查——在知觉任务中被称为“知觉信心”。因为在元认知研究中，人们通常被明确要求反思和判断他们的表现，这些实验正在利用“显式”形式的元认知。这经常成为误解的来源。高阶理论家通常不认为显式元认知与现象意识是同一回事。相反，某些版本的 HOT 声称有理论理由认为，实例化高阶状态重要的计算，例如监控一阶表征的精度，与知觉信心共享机制（Fleming, 2020; Lau, 2019）。这是因为两者都可能依赖于次个人隐式形式的元认知——不一定可用于主观报告的元认知方面。

实证上，研究知觉元认知有两个有用的原因：首先，它允许我们研究知觉信心的神经基础，其次，它允许我们通过使用诸如元认知效率等统计量来解决表现问题，这些统计量隔离了控制一阶任务表现的元认知能力（Maniscalco 和 Lau, 2012）。通过在探测意识体验的实验中分析元认知效率，我们可以识别表现（d'）匹配但信心有孤立变化的情况。在过去几年中，越来越多的工作将前额叶皮层，特别是前前额叶子区域，implicated in 知觉元认知。在我们的实验室中，我们发现内侧前额叶皮层活动追踪知觉信心的早期隐式特征，特别是膝周前扣带皮层，随后是外侧额极皮层的后期参与（Bang 等人，2020; Bang 和 Fleming, 2018）。前额叶皮层内侧和外侧子区域在知觉元认知中的这种分工也由 Marios Philiastides 小组使用 EEG informed fMRI 显示（Gherman 和 Philiastides, 2018），以及在支持元认知效率的前额叶内连接作用的研究中显示（De Martino 等人，2013）。对这些数据的一种解释是，耦合支持更显式形式的元认知，以便信心估计可用于交流和控制（Fleming, 2024）。其他研究发现，当使用经颅磁刺激（Shekhar 和 Rahnev, 2018）或解码神经反馈（Cortese 等人，2020）操纵前额叶皮层子区域内的活动时，可以在不改变表现的情况下调节知觉信心。这些数据支持前额叶和顶叶区域对知觉元认知重要的概念。

这些发现的一个关键含义是，隐式和显式元认知之间存在心理和神经上有意义的区别：知觉信心可以自动形成，独立于向他人交流元认知估计的能力（Fleming, 2024; Shea 等人，2014）。研究隐式信心估计在知觉体验中的作用将有助于裁决不同版本的 HOT。但即使 HOTs 传统上强调前额叶皮层支持高阶状态，越来越认识到这里的关键区别是计算上的而不是解剖上的。正如 Joseph LeDoux 指出的那样，将一阶和高阶状态之间的哲学划分映射到人脑的功能解剖上必然比两个相互作用的神经群体要复杂得多（LeDoux, 2020b）。因此，“大脑前部与后部辩论”（例如，Boly 等人，2017; Odegaard 等人，2017）应被视为裁决不同理论的起点而不是终点。

在此基础上，我想简要强调我们一直在追求的一个研究计划，在预测编码框架内开发稀疏 HOT 的最小计算实现。我们称之为高阶状态空间（HOSS）模型（Fleming, 2020）。我们从执行对知觉输入推断的一阶生成模型开始，例如视觉刺激是苹果还是橙子。构建世界一阶表征的过程可能无意识地进行，正如 Helmholtz 著名的“无意识推断”短语（Gregory, 1970; Helmholtz, 1867/1962）——我们感知知觉推断的产物，而不是推断机制本身。在 HOSS 内，额外的高阶层监控这些一阶表征的精度，允许系统跟踪一阶表征是反映外部现实，还是只是噪声（类似架构支持 HOT 的知觉现实监控变体；Lau, 2019）。这些高阶表征的操作通过赋予代理关于其知觉表征的断言力和现实的信念来支撑意识体验——哲学家称之为“断言力”的信念（Lau, 2022）。

这些不同类型的计算对这些不同层次的神经表征性质做出了广泛的定性预测：高阶状态应该是低维的并对称地编码一阶状态的高 vs 低精度，而一阶状态应该是高维的并编码一阶内容（注意一阶状态可能由跨越感觉和联合皮层的解剖网络支持，而不是早期感觉区域中的单个节点）。我们也在探索与此模型架构内重新解释与意识意识相关的经典神经特征，如全局点火：具体而言，我们看到点火样特征作为一阶状态预测误差中不对称性的自然结果出现。当一阶生成模型内的表征精确时（在与刺激内容意识意识相关的试验中），来自刺激的强预测误差通过系统传播（Whyte 等人，2022）。因此，HOT 的预测处理版本可能能够重现先前突出显示为支持 GNWT 的神经特征。然而，HOSS 以不同方式解释这些点火样特征：而不是反映全局广播，在 HOSS 下，意识试验与更大的（平均）预测误差相关。这是由于实验中与"aware"和"unaware"试验相关的预测误差幅度的不对称性。预测和预测误差之间的这种相互作用与前面讨论的更广泛的预测处理（PP）模型类一致，但现在专注于解释意识与无意识知觉之间随之而来的差异。

在与 Nadine Dijkstra, Peter Kok 和 UCL 同事的工作中，我们已开始使用神经成像测试模型的一些预测。我们训练参与者不仅生成关于刺激内容（一阶）的预测，而且生成关于他们是否将意识到该内容（高阶）的预测。例如，在某些试验中，你可能会被提示预期你不会看到任何东西（刺激缺失的预期），但如果你确实看到 something，刺激将是一张脸（而不是房子）。通过在噪声中嵌入脸和房子刺激来确认和违反这些内容和意识预期，模拟显示我们可以很好地正交化我们计算模型两个层次（一阶和高阶）的预测误差。我们发现行为上，这两种类型的预测误差都影响反应时间，减慢刺激识别（Dijkstra 等人，2024），并调节主观报告和对刺激身份的信心（Haarsma 等人，2024）。然后我们将此实验设计的无报告版本与 fMRI 结合：参与者仅被呈现提示和刺激，无需 overt 反应。在大脑中，我们发现虽然一阶状态预测误差在腹侧视觉皮层区域的活动模式中被追踪，高阶状态预测误差由内侧 PFC 中的活动模式追踪（Dijkstra 等人，2023）。综上所述，这些发现支持 HOSS 模型假设的预测误差分离。

最后，我想通过强调所考虑的一些理论之间的共同点来结束，它们比通常假设的有更多的共同点：HOTs 和 GNWT（见上面 Dehaene 的部分）都声称意识依赖于一阶状态和高阶计算过程之间的相互作用，并且在我们一直在追求的 HOT 的预测编码实现下，点火和广播特征反映作为精度函数的全局预测误差中的不对称性。HOTs 和 RPT（见上面 Lamme 的部分）在一些事情上也一致：递归消息传递可能是高阶和一阶状态相互作用所需的，所以这种方法与 HOT 的联合决定变体特别兼容。与 PP 理论有明显的共同点（见下面 Seth 的部分）：正如我们所见，可以在生成模型架构内实现 HOT 的版本。在 PP 下似乎没有单一标准来区分意识和无意识内容；然而，HOSS 提供了一个清晰的建议（见上面）。最后，关于 IIT（见下面 Boly 的部分）：在最近的一篇综述中（Lau 等人，2022），我们建议一阶状态本身的组织和结构——感觉代码，它是平滑和稀疏的事实——可能使高阶表征支持关系比较，这可能支撑交流拥有体验是什么感觉的能力：例如，隐式表征猩红色比蓝色更接近深红色的能力。对我来说，这就是意识体验的“是什么感觉”的功能解释可能看起来的样子，它与 IIT 提出的一阶状态本身的组织和因果结构对现象学重要的想法有一些共同点（尽管在 HOT 下，这种组织本身不足以产生意识体验）。因此，HOTs 内的不同元素与其他意识理论共享共同点。

2.4. 整合信息理论 / Melanie Boly

意识理论必须回答两个关键问题。首先，什么决定意识的存在与缺失；其次，什么决定为什么特定体验以它们的方式被感受。我将从第一个问题开始。关于解剖学，为什么皮层 - 丘脑系统的某些部分似乎直接 contributeto 意识，而大脑的许多其他部分，如小脑和某些皮层区域，则不（Tononi 等人，2016）？关于生理学，为什么在深度睡眠期间尽管神经元继续活跃，意识却消失，以及在全身性强直 - 阵挛发作期间，尽管神经元以最大化和高度同步的方式发放，意识却消失（Juan 等人，2023）？

意识理论应回答的第二个问题是，什么决定为什么特定体验以它们的方式被感受。这包括解释为什么视觉空间或身体空间感觉是扩展的，为什么时间感觉是流动的，以及为什么物体、颜色、声音或触觉以它们的方式被感受。

IIT 不问物理世界如何"产生"体验——它不试图从大脑的灰质中"挤出"意识。相反，IIT 从意识本身开始——从现象学开始——这是一切（包括科学）的起点。IIT 的方法是表征意识的本质属性——那些对每个可构想的体验都直接且无可辩驳地为真的属性——并基于物理基质的因果能力对这些属性制定 principled、连贯的说明（图 4; 另见 Albantakis 等人，2023; Tononi 等人，2016）。

我们所说的"物理"是什么意思？IIT 以纯粹操作性的术语定义物理，即因果力——基质单元产生和造成差异的能力。与传统科学方法一致，它采用对物理基质的系统操纵和观察来获得转移概率矩阵（TPM），该矩阵以原因和结果的形式总结基质的能力：如果我们做 X，我们可靠地观察到 Y 的概率是多少（Albantakis 等人，2023）。

IIT 识别出对每个可构想体验都成立的五个属性（Albantakis 等人，2023）。这些是内在性（体验为其自身而存在）、信息（它是特定的）、整合（它是不可还原的）、排除（它是确定的）和组合（它是结构化的）。最后一个属性（组合）指的是每个体验都由现象区分组成——例如面孔、空间的左右角等——以及以各种方式将它们绑定在一起的现象关系——例如，面孔在左角。

这种由区分和关系组成的现象结构现在需要用物理术语来解释。IIT 通过开发一个数学框架来做到这一点，该框架允许我们充分"展开"基质的因果力，从而导致由因果区分（因果效应）和关系（原因和/或效应之间的重叠）组成的因果结构（也称为Φ结构）。根据 IIT，这是能够解释意识所有属性以及此时此地特定体验质量的物理结构。

在这个多年来我们不断完善的数学框架内，我们可以旨在实现一种解释性同一性，使得体验的所有属性都可以用表达基质因果力的特定Φ结构明确表达（Albantakis 等人，2023）。通过这种方式，我们可以生成关于哪些物理基质能够支持意识（以及哪些不能）的预测，以及关于体验质量（Φ结构的组成）和数量（由Φ测量）的预测。重要的是，给定处于当前状态的基质，相关的Φ结构应能解释特定体验的属性，无需额外成分。

该理论在实证上解释了什么？关于解剖学，IIT 解释了为什么某些基质（而非其他基质）能够解释意识的本质属性。例如，后中央大脑皮层的大部分大致组织成神经元 2D 网格的层次结构（即网格金字塔；Maruoka 等人，2017）。根据 IIT，这种基质非常适合支持高Φ的丰富因果结构。相反，小脑的模块化架构（D'Angelo 和 Casali, 2013）必然碎片化为许多小基质，每个支持最小Φ的不相交因果结构。关于生理学，IIT 可以解释为什么相同的解剖基质——大脑皮层——在清醒期间能够支持大的Φ结构，但在无梦的非快速眼动睡眠期间分解为许多小结构，此时神经调制的变化导致皮层有效连接的崩溃。事实上，在皮层直接电刺激后，颅内记录显示清醒期间复杂的递归相互作用，这些相互作用在深度非快速眼动睡眠期间被 off-state 的典型出现所打断（Pigorini 等人，2015）。

IIT 的原则也启发了一种经颅磁刺激 - 脑电图（TMS-EEG）方法，用于通过扰动复杂性指数（PCI）评估意识的存在或缺失：在清醒状态下，对 TMS 的 EEG 响应是复杂的（高 PCI），揭示分化活动模式的诱导，而在深度非快速眼动睡眠期间，响应变得局部、短暂和刻板（Massimini 等人，2005; Tononi 等人，in press）。值得注意的是，PCI 在受试者有意识但无反应的状态下很高，包括快速眼动睡眠或氯胺酮麻醉（Casarotto 等人，2016）。

回到什么决定为什么特定体验以它们的方式被感受的问题，我们开始从空间扩展性入手处理这个问题，因为空间体验既普遍存在又部分可穿透，在这个意义上，我们可以使用内省——特别是空间注意——来解剖其现象结构，这与颜色或疼痛不同（Haun 和 Tononi, 2019）。然后我们表明，由 2D 网格指定的Φ结构类型可以解释空间感觉的方式。简而言之，空间体验的基本属性是扩展性：例如，视觉场由现象区分（"点"）组成，这些点根据一组独特的现象关系（自反性、包含、连接和融合）重叠。事实证明，由 2D 网格（例如在后中央皮层大部分区域发现的网格；Wang 等人，2015）指定的Φ结构由完全相同类型的因果区分和关系组成。鉴于体验在空间上是普遍存在的（在视觉和躯体感觉领域都是如此），难怪在人类和非人类动物中，后中央皮层的大部分确实由网格结构金字塔组成。正在进行的工作（包括一项对抗性合作，https://osf.io/4rn85）正在测试 IIT 对空间体验及其神经基质说明的一些预测。与此同时，我们正在积极追求一个旨在解释时间流动感觉（Comolatti 等人，2024）以及对象将一般概念与特定特征绑定（更多细节见 IIT WIKI）的研究计划。

虽然 IIT 关注由刺激触发或在梦中发生的体验内容，但它显然旨在处理我们如何感知外部世界以及如何了解它（关于 IIT 形式化如何将知觉重新概念化为刺激触发内在意义/感受的深入讨论，见 Mayner 等人，2024）。通过匹配的概念，IIT 还可以解释内在感受/意义在多大程度上捕获由于环境中因果过程产生的规律性，这些规律性被内化在大脑的连接中。最后，有一些使用 animats（在简单环境中进化的小型模拟生物）的简单演示表明，学习复杂环境通常与整合信息的增加相关（Albantakis 等人，2014），从而为为什么选择压力可能 favor 越来越强的意识进化提供了指示。因此，IIT 将知觉重新概念化为解释，而不是信息处理或表征。

2.5. 预测处理 / Anil Seth

预测处理（PP）理论在意识理论空间中占据一个独特区域。这主要是因为它们总体上（尚）不是"意识理论"，即不是提出意识体验（或特定意识内容）发生的必要和充分条件的理论。相反，它们是更一般的大脑和心智理论，可应用于解释意识的各种属性——例如与不同类型意识体验相关的特定现象学属性。正如 Hohwy & Seth (2020) 所言，PP 不是意识理论，它是——或至少最初是——一门为意识科学服务的理论。

根据 PP，大脑持续最小化感觉"预测误差"信号，要么通过更新其对感觉信号原因的预测，要么通过执行行动来带来预测的或期望的感觉输入（后一过程被称为"主动推理"；Clark, 2013; Friston 等人，2010）。这个持续的预测误差最小化过程提供了一种机制，通过该机制可以将知觉视为贝叶斯推断过程（Helmholtz, 1867/1962）的观点得以实现。在这种观点中，知觉的目标是推断感觉信号最可能的原因（贝叶斯后验，或"最佳猜测"），给定关于这些原因的某些"先验"信念或期望，以及感觉数据提供的新信息（贝叶斯似然）。重要的是，这个过程还可以提供预测性调节生理变量的手段，其中内感受性知觉先验可以作为稳态和变稳态的设定点或目标范围（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），预测误差最小化的机制源于关于控制和调节的基本约束。这些约束适用于所有在面对外部扰动时随时间维持其组织的物理系统，生命系统是一个特别有表现力的例子（Friston 等人，2010）。在这种观点中，预测误差作为感觉熵的代理出现，有机体被要求通过主动推理将其最小化，以保持与其生存兼容的统计预期状态。虽然 FEP 作为一个原理本身不可检验，但属于 FEP 范围内的"过程理论"——如 PP——是可检验的。

通常，在 PP 中，预测被提议以自上而下（或"由内而外"）的方式流动，而预测误差信号以自下而上（或"由外而内"）的方向流动（图 5）。这挑战了通常将"反馈"和"前馈"标签分别归于自上而下和自下而上连接的做法，因为"反馈"通常意味着误差信号的传输，而在 PP 中这些信号通常与自下而上或"前馈"连接相关。

PP 的这种功能架构不是固定的。Tschantz 等人（2023）最近描述了一种"混合预测编码"架构，其中预测和预测误差在两个方向流动，但在不同的时间尺度上，实现了从感觉数据到贝叶斯后验的学习（摊销）映射与标准（迭代）推断之间的灵活平衡。在 FEP 下，最近的扩展阐明了最小化"预期自由能"（即在某些行动策略下近似未来预测误差）如何能够最优地平衡探索性（认识论）和目标导向行动之间的权衡（Friston 等人，2015; Tschantz 等人，2020）。我提到这些扩展是为了强调仍在发展的 PP（以及更广泛的主动推理）框架所提供的计算资源的丰富性。这种资源因 PP 的层次性质而进一步丰富，特别是——精度加权的关键作用，其中具有高（估计）精度的感觉预测误差信号对更新预测有更大的影响；这一机制被认为映射到注意在知觉中的作用（Feldman 和 Friston, 2010）。

这里的广泛策略是利用 PP 的丰富资源，在意识知觉属性与潜在神经架构属性之间发展系统映射——其中"系统"我指的是由某种理论考虑系统引导的（Hohwy 和 Seth, 2020）。凭借这种系统性，此类映射还应具有可通过实验检验的解释和预测能力。更大的雄心是，通过迭代这个过程，并通过检查不同个体现象之间的共享特征，将浮现出一组核心理论承诺。这组承诺将构成 PP 本身的意识理论，而不仅仅是"为"意识科学的理论（Whyte 等人，2024）。

篇幅限制无法详细回顾 PP 这种迭代完善正在进行的所有方式（见 Hohwy 和 Seth, 2020; Seth 和 Bayne, 2022; Whyte 等人，2022）。我将仅突出其中几点，以说明广度和深度。在更近期模型中出现的一个主题是强调行动在塑造意识内容和内容之间转换中的关键作用，其中这些行动可以是外显的（即通过身体表达）或内隐的（即心理行动，如注意）。

也许发展最完善的 PP 意识知觉研究聚焦于视觉体验。一个早期模型通过提出存在两个竞争的知觉假设来处理双眼竞争，其中一个"获胜"，导致知觉优势（Hohwy 等人，2008）。来自替代假设的感觉信号作为预测误差积累，这最终导致知觉转换，此时未解释预测误差的来源切换，循环重复。Parr 等人（2019）扩展了这个模型，使用预期自由能，提出不确定性的积累使被抑制的感觉信号在认识论上逐渐更具吸引力，直到注意（被视为内隐行动）转移到这些信号，这使得相应的知觉信念足够精确以至于主导知觉。值得注意的是，该模型解释了双眼竞争中实验观察到的特征，这些特征在替代"被动"模型中难以解释：这些包括注意缺失时竞争的减慢、奖励对优势持续时间的调制，以及与刺激特征（如亮度对比度）和优势持续时间相关的规律性（Whyte 等人，2022）。

该模型的版本也被调整用于解释 Troxler 消退，其中外围视觉内容从体验中消退（Parr 等人，2019），以及 Necker 立方体刺激的双稳态知觉（Novicky 等人，2024），两者都再次强调了策略选择以最小化预期自由能的想法，知觉转换主要由认识论行动驱动。

PP 方法还具有整合可能挑战某些现有理论的实验发现的潜力。在一个使用计算建模的例子中，研究人员开发了一个 PP 意识访问模型，其中工作记忆的门控被处理——类似于注意——作为内隐认知行动（Whyte 等人，2022）。将此模型应用于模拟的视觉掩蔽任务，他们展示了报告生成的工作记忆需求如何诱导晚期 P3b 样事件相关电位（ERPs）和增加的 PFC 活动。但当模型被修改以模拟无报告条件时，这些（模拟的）晚期 ERPs 和 PFC 活动减弱或完全消失——这一实证观察经常被用来挑战强调前部处理的理论（例如，GNWT 和 HOT）。然而，该模型表明，即使没有报告需求，模拟的 PFC 活动在某些试验中仍能达到可报告性的阈值——维持了 PFC 活动与意识访问之间的联系，这是 GWT 和 HOT 等理论的核心，并与来自动物研究的实证发现相呼应，其中意识内容可以在无报告条件下从 PFC 解码（Kapoor 等人，2022）。

这些例子中隐含的核心思想——也许本身就是 PP 意识理论的核心——是知觉内容由大脑对其感觉器官原因的"最佳猜测"给出——这个"最佳猜测"是近似最优的贝叶斯后验。该内容的体验特征由起作用的知觉预测的性质指定。在这个原理论中，意识内容的任何变化都必须源于对身体、大脑和/或世界推断状态的变化（Hohwy 和 Seth, 2020; Seth, 2021; Whyte 等人，2022）。（反过来可能不成立：推断状态的变化不一定总是导致意识内容的变化。）

PP 的一个吸引人的方面是它有可能超越高度受限的心理物理环境，揭示其他理论可能难以解释的更广泛知觉现象学方面。一个很好的例子是知觉（例如，视觉）幻觉。幻觉可能源于过强的知觉先验的想法至少可以追溯到 Fletcher 和 Frith (2009)，并由 Suzuki 等人（2017）给予计算精度，他们使用神经网络建模方法来模拟由自上而下预测和自下而上预测误差之间的不平衡导致的改变现象学。最近，Suzuki 等人（2023）扩展了这一方法来建模区分不同类型视觉幻觉的特定现象学特征——那些由神经系统疾病、视觉丧失和致幻剂引起的幻觉。通过关注现象学的更详细方面——超越大多数实验设置中普遍存在的简单检测和辨别判断——PP 方法可以实现其承诺，在（神经）机制和意识现象学之间建立解释性桥梁，具有重要的临床意义，包括但不限于幻觉。

继续前进，PP 模型已广泛应用于意识自我的方面——也许与其他意识理论形成对比（见 Metzinger, 2004 关于早期且有影响力的尝试）。相同的策略适用：相关的意识内容与大脑、身体或世界的推断状态相关联——现在强调身体。一个早期例子——尽管仍然难以实验检验——是提出情绪体验对应于对身体生理状况的推断；一个"内感受推断"过程（Barrett 和 Simmons, 2015; Seth, 2013）。在这种观点中，情绪体验的广泛现象学——由效价主导——可以与内感受推断在变稳态中的作用联系起来。这反过来与 FEP 紧密联系，根据 FEP，整个知觉推断的大厦可以源于继续存在——保持存活——的基本命令。正如我所说，"我们感知我们周围的世界，以及其中的我们自己，通过、凭借并因为我们的活体"（Seth, 2021）。这一观点提出了一个有趣但尚不可检验的概念，即意识可能只是（但不一定是所有）生命系统的属性——一种生物自然主义形式（Searle, 2017; Seth, 2021; Seth, 2024b）。

抛开宏大主张不谈，在特定方面自我相关意识体验的计算模型方面已取得一些进展。这些范围从 Stephan 等人（2016）的早期工作，将变稳态障碍与疲劳和抑郁联系起来，到近期关于元意识的模型，这是沉思状态中体验流的核心（Sandved-Smith 等人，2021）。对这些及其他模型的严格检验仍然是一个挑战。扩展 PP 以解释意识水平的变化（如在睡眠和麻醉中）也是如此。在这里，诉诸预测误差最小化核心机制的完整性将是自然的（Boly 等人，2011）。

PP 是否能作为（或为）意识理论成功，将既取决于预测误差最小化确实是大脑核心操作的证据，也取决于其在 PP 元素与体验属性之间绘制解释和预测联系的能力。虽然大量证据将自上而下信号与意识知觉联系起来（Hardstone 等人，2021），但关于显式感觉预测误差信号的证据仍然参差不齐（Solomon 等人，2021）。而且，虽然丰富证据表明参与者的期望可以塑造意识知觉（de Lange 等人，2018），但在将 PP 的计算实体和动态过程与特定形式的意识因果连接方面，仍有许多工作要做。

1. 我们何去何从：关于开放讨论中意识理论的一些见解 / Liad Mudrik & Lucia Melloni

在四场演讲之后（如前所述，PP 不幸未在会议上展示），随后进行了公开讨论。下面，我们提供辩论中出现的共识与分歧关键点、开放性问题以及对理论的挑战的选择性概述。总体而言，讨论揭示了理论之间的一些争议和分歧，同时产生的共识点很少。

3.1. 我们试图解释什么？

考虑到文献中先前的讨论（Evers 等人，2024; Northoff 和 Lamme, 2020; Seth 和 Bayne, 2022），理论之间一个令人惊讶的共识点是它们解释体验现象学的共同目标。也就是说，所有理论支持者都将他们理论的解释对象定义为既包括区分体验存在与缺失的因素，也包括这些体验的现象特征——为什么特定体验以它们的方式被感受，以及体验如何不同。在这方面，讨论中的一个重要澄清是，对于 GNWT 和 HOT 两者，报告本身不是解释对象，而是捕捉解释对象（即现象学）的媒介。Dehaene 还敦促学术界拓宽其通常对自下而上视觉知觉和视觉错觉的狭隘关注，扩展到其他类型的意识体验（例如，知道感、意识到犯错等）。然而，变得明显的是，并非所有理论在其当前形式下都提供了对体验现象特征的解释或基于理论的实证调查。这对 HOT（尽管对于近期尝试，见 Lau 等人，2022; Fleming 和 Shea, 2024）、PP 成立，但在某种程度上也适用于 RPT 和 GNWT，其中大多数实证工作聚焦于意识处理与无意识处理信息之间的差异。

然而，理论在关于该现象学是什么（例如，详细丰富但短暂且无法被报告捕获，vs 稀疏、低维且完全被报告捕获）以及什么算作现象学数据（例如，如果一个观察与民间心理学相悖，它是否仍算作数据？）方面存在分歧。

同样，理论努力解释状态意识——是什么使人或系统对其环境及该环境中的"自我"有意识，而不是无意识——和内容意识——是什么使人（或系统）在特定时间对特定内容有意识。解释意识多个方面的这一承诺很重要，但同样，它并不完全符合迄今为止意识理论被研究的方式。如前所示（Yaron 等人，2022），对理论的支持在聚焦于探索状态意识 vs 内容意识的研究方面高度不平衡。基于更新的 ConTraSt 数据库，目前包括 503 个实验，但由于缺乏记录对 PP 保持沉默（https://contrastdb.tau.ac.il），RPT 几乎专门就内容意识进行研究（97%），类似偏差在某种程度上也存在于 GNWT（72% 的实验）和 HOT（71%），而 IIT 主要就状态意识进行研究（81% 的实验）。因此，为了使理论符合其宣称的解释对象，需要更多样化的实证研究工作，聚焦于每个理论中被研究不足的领域。同样，对于某些理论，需要更多的理论工作，正如上文对 PP 和 HOT 所承认的那样（值得注意的是，一些人声称在特定意识框架下，相同的解释可以说明状态和内容意识；Aru 等人，2019; Bachmann 和 Hudetz, 2014。然而这些主张仍需要进一步的实证调查）。

3.2. 什么是意识？

理论之间的一些差异似乎归结为它们对意识的不同定义，这些定义有时偏离共同直觉——或民间心理学信念。例如，RPT 通过声称参与者实际上确实有意识地看到了未注意的刺激来解释非注意盲视和变化盲视的情况。也就是说，参与者可以说拥有意识体验，尽管他们不知道或不记得它，因此无法报告它。

正如 Lamme 本人在讨论中所承认的，说服学术界这种反直觉的解释是正确的，对该理论来说是一个主要挑战。这样做依赖于非实证论证：如果一个人发现 RPT 的解释力高，他们也应该接受其一些非直觉的主张，包括这一个。对他来说，为了让该领域停止循环，理论及其相关发现，特别是在神经科学中，必须能够压倒我们一些第一人称视角、民间心理学直觉（Lamme, 2010），类似于研究人员在其他领域（如量子物理学）中当被实证发现迫使时接受非直觉主张的方式。

然而，这远非共识主张：Fleming 认为，虽然量子物理学可能揭示关于现实的反直觉真理，但意识科学中的反直觉主张可能使我们远离我们正试图解释的同一现象，这反过来可能甚至不算作对该现象的解释。因此，一个开放性问题是意识理论应在多大程度上符合意识的民间心理学概念。更具体地说，参与者有意识地体验未注意刺激尽管报告相反的可能性受到 Dehaene 和 Fleming 的质疑，这与他们的理论一致，而 Boly 认为一个人可能意识到未注意刺激的某些低级特征，而不必体验相关类别。

不同理论立场之间缺乏一致性的另一个例子涉及当我们处于"心流"状态时发生什么（Csikszentmihalyi 等人，2005）——例如，阅读《罪与罚》、沉浸于具有挑战性的数学练习甚至驾驶。在这些情况下我们实际上体验到了什么？理论对它们做出了什么差异预测（例如，驾驶时对环境体验是否应该有高阶状态）？在辩论中，我们再次未能在这些点上达成共识，有人建议没有实证方法可以解决其中一些分歧（例如，关于不可访问的体验；Block, 2011）。

重要的是，这次讨论表明理论甚至不同意哪些状态是有意识的，哪些不是：对于完全相同的实验操作——非注意盲视——RPT 认为信息被完全有意识地知觉，IIT 认为某些低级特征可能被知觉而类别没有被知觉，而 GNWT 和 HOT 认为信息被完全无意识地处理（分别由于缺乏注意或高阶表征）。分歧走得更远，因为理论家们无法就检测意识状态的标准达成一致：虽然对于 GNWT，需要某种可报告性，对于 RPT，知觉组织的 mere 存在就足够了，对于 PP，内容需要被包含在关于大脑、身体或世界状态的推断中。而且，关键的是，我们无法就这些度量中的任何一个的理由达成一致。

正如 Lamme 在辩论中所说，当前事态似乎更像品味和偏好的差异，其中完全相同的数据被一个理论认为反映现象体验，而另一个理论认为它反映无意识处理。理论之间缺乏一致性可能使一些主张几乎是同义反复的，使得它们在理论框架内总是为真。显然，为了让该领域向前发展并收敛于对意识的令人满意的解释，这种僵局应该被解决。然而，没有提出关于如何实现这种解决的清晰建议。

一方面，这种缺乏一致性可能对该领域有害：如果理论甚至无法就什么算作意识事件的定义达成一致，直接比较和检验它们似乎几乎不可能。为此，理论至少在逻辑和实证层面应该是某种程度可通约的（Evers 等人，2024）。另一方面，这实际上可能是在理论之间进行仲裁的一种方式：如果一个人能够提出概念性或实证性论证，表明非注意盲视的刺激要么被有意识地要么被无意识地处理，或者知觉组织可以（或不可以）无意识地发生，这可以作为反对一个或多个理论的论证。

更广泛地说，作为一个领域，探索建立共识的方法论（例如，德尔菲研究；Barrett 和 Heale, 2020）以就意识的决定性属性及可证明其存在的相关数据达成一致可能是值得的。另一种建设性策略可能是敦促意识理论提供更清晰、更客观的标准，说明什么将算作支持或反对其偏好定义的证据。另一种可能性是接受我们对意识概念的理解仍处于前科学阶段。因此，意识目前应被视为一个多维实体，不同理论解释其不同方面。然后，更多的实验和理论努力有望产生更精确的概念化。在这种方法下，建议系统地探索可能意识体验的参数空间，并接受对该现象更多元的观点（He, 2023）。此类努力可能导致现有理论的细化和改进（Lakatos, 1978），或产生解释现有理论错误之处的新说明。同时，自下而上的研究，以理论中立的方式收集更多关于意识神经相关物的证据，在尝试为意识建立更好、可能更新的解释方面也可能具有建设性。

3.3. 意识理论甚至是理论吗？

根据 Dehaene 的说法，如果意识理论是完整意义上的真正理论，整个辩论就不会发生，因为当前理论都没有达到理论发展的水平，能够实现精确表述，从而产生清晰、明确、可检验的预测，完全解释意识的所有方面。Dehaene 建议，目前也许应该使用更谦虚的术语如"框架"或"假设"——也适用于 GNWT。根据他的说法，理论的激增源于它们各自的部分性。他认为，缺乏的是理论的精确形式化，导致明确的模拟（如为 GNWT 所尝试的），这将允许我们以更严格的方式检验理论。意识研究应相应地从描述转向机制，采取更机制化的观点。这可以在两个可能的轴上进行：在解剖学层面，我们应该努力对大脑进行更细粒度的描述（例如，在突触或树突层面；对于近期例子，见 Aru 等人，2020; Phillips 等人，2024）。在功能层面，对于假设某种形式计算主义的理论，我们应该提供更详细、更准确的与意识相关的计算类型描述，指定功能描述的相关粒度，以便如果它们被实现，意识就应该产生（例如，Dehaene 等人，2017）。如果不假设计算主义，那么理论也应该明确与意识相关的非计算功能（Godfrey-Smith, 2016; Piccinini, 2020; Seth, 2024a）。

Fleming 认为理论和模型的激增是该领域的积极方面，而不是劣势——根据他的说法，这是这些说明发展及其可转化为可检验模型的证明，类似于其他领域（例如，工作记忆）。然而，他也承认我们理论的局限性；例如，对于 HOTs，迄今为止的焦点主要在于解释刺激的存在与缺失，而不是解释体验的特定现象方面（同样的论点可以针对 GNWT 和大多数意识理论提出；Seth 和 Bayne, 2022）。最近，HOTs 也一直在努力发展理论的这一方面，引入质量空间的概念，旨在建模意识体验的关系属性（Lau 等人，2022; Rosenthal, 2010）。Seth 事后指出，PP（当前）作为意识科学理论而非完整意识理论的状态在这里是一个优势， mitigating 对理论过度主张的诱惑，同时提供与对大脑和心智一般工作原理理解的连续性。

更一般地说，这次讨论强调了缺乏关键标准来说明什么理论必须解释才能算作意识理论；它必须提供什么才能被视为理论，而不是描述或假设（Doerig 等人，2020; Kuhn, 2024; Schurger 和 Graziano, 2022; Seth 和 Bayne, 2022）？同样，其解释对象/解释对象应该是什么仍不清楚。也就是说，意识理论是否被要求解释意识的所有方面（仅举几例：意识状态、意识内容、知觉随时间的维持、意识的现象性、其功能及其与其他心理状态的关系）？在这里，Lamme 和 Dehaene 之间出现了一个有趣的冲突。前者声称 GNWT 或 HOT 不解释知觉组织，因此无法解释统一性和整合，他认为这是意识体验的关键属性。相反，Dehaene 坚持认为，遵循 Baars (1997)，这不应是意识理论的基本部分，后者应仅解释意识知觉组织（也就是说，它不应解释大脑及其功能的所有方面，而只应解释区分意识与无意识处理的特定机制）。同样，人们可以问意识理论是否必须解释所有类型的意识体验，或者它是否可以局限于一种类型或一种模态。而且，也许最重要的是，它必须能够产生什么水平的预测才能算作有意义的理论？

这个问题尤其针对 IIT，鉴于其某些方面可能不可检验的主张（Barrett 和 Mediano, 2019; Doerig 等人，2019; IIT Concerned 等人，2025）。例如，有人声称 Phi (Φ) 对于像大脑这样的大系统是不可计算的。对此，Boly 回复说，对于较小系统，Φ可以精确计算（Albantakis 等人，2023），对于较大系统，可以诉诸近似（她指的是使用 fMRI 聚焦于体素水平的进行中工作——见 Tononi 等人，in press，尽管见 Mediano 等人，2022，关于 IIT 近似 vs 代理的批判性讨论）。她还提到 PCI 方法粗略地捕捉Φ的代理（但我们在此注意到 PCI 实验的结果也与其他意识理论兼容，如 GNWT；但见 Tononi 等人，in press 中的讨论）。最后，Boly 认为 IIT 做出了许多其他可检验的预测，关于导致意识丧失的因素（Tononi 等人，in press），或特定类型体验的基质（例如空间；https://osf.io/4rn85，和时间；Comolatti 等人，2024），包括关于纯粹临在状态神经基质的反直觉预测（Boly 等人，2024）等等。

Seth 后来补充说，PP 再次提供了一个有趣的对比和替代方案，提供了一条通往完整意识理论的路径，而不是——如当前情况——一组用于根据神经机制和动态解释意识属性的资源。PP 意识理论的一种可能情景是，所谓的意识硬问题将不会被直接解决（例如，通过共识协议认为过程 X 产生或等同于意识），而是被消解，因为机制与现象学之间的解释和预测桥梁被构建、检验和细化（Searle, 2007; Seth, 2021）。

3.4. 什么可以反驳这些理论？

也许这场辩论中提出的最困难问题是"什么会让你改变想法"。Dehaene 指出了 GNWT 的一个核心假设，即在给定时刻应该只有一个意识的中央状态。有了这个假设，该理论试图克服局部意识理论面临的一个挑战——整合问题。Dehaene 将其与 RPT 对比，RPT 聚焦于视觉系统，但不解释其他感觉皮层内发生的情况，或非感觉意识内容（例如，突然意识到犯了错误）。可以说，RPT 允许每个感觉皮层拥有自己的反馈回路，潜在地为每种模态创建并行的意识体验。对于 GNWT，意识体验必须是整合的和中央的，而不是并行的。如果一个人注意听觉，他就不能同时知觉到一个不同的竞争性视觉刺激，除非这两个感觉输入被整合成一个单一统一的知觉（例如，McGurk 错觉；McGurk 和 MacDonald, 1976）。这是该理论的一个关键预测，如果发现它是错误的，该理论将受到实质性挑战。根据 Dehaene 的说法，这是一个可行的测试：实验可能表明 GNWT 低估了意识大脑中并行处理的量，证明这种处理可以产生意识体验，正如 RPT 所声称的。或者它们可能表明大脑中存在不止一个中央状态或一个中央共享系统。所有这些结果对 GNWT 都将具有高度信息性。我们注意到，在此背景下，关于胼胝体发育不全的研究（Paul 等人，2007）可能具有启发性。与更经典的裂脑患者研究（Gazzaniga, 1967）不同，这里半球之间的分离从出生就存在，为研究多重、并发意识体验的可能性提供了非凡的机会（使用不依赖言语报告的方法，鉴于半球分离）。然而，这种病理情况在多大程度上能阐明神经完整大脑中意识的统一性，仍有待观察。

Fleming 坚持认为，我们不应期望找到一个能反驳 HOT（或任何其他理论）的关键证据，而应该诉诸多种度量和测试。根据他的说法，有很多可能的结果会让他改变想法。例如，如果有可能以某种方式使相关高阶表征的神经基质失活或移除，而参与者仍然声称意识到高阶状态所指向的内容，那将需要"重新表述"HOT，正如他所说。当然，这目前在技术上不可行，但根据 Fleming 的说法，这可能在（不久的？）将来实现。然而，这个提议的真正挑战在于，正如 Fleming 所解释的，该理论目前未指定一个可以失活的区域；由于高阶状态是一种网络属性，它不太可能由 PFC 中的特定区域支持。这使人们对所提议实验的可行性产生怀疑，超出了技术挑战。然而，Fleming 确实提到可能存在一种信心"代码"，以局部化活动模式表达（例如，Cortese 等人，2016; Masset 等人，2020），人们可以发现并潜在地敲除它。在次个人元认知支持相关高阶表征的程度上（例如，Lau, 2019），这可能为（HOT 的一个变体）提供强有力的检验，但迄今为止这仍然更多是理论猜想而非实证现实。

Boly 指定了几种会挑战 IIT 的证据类型：首先，如果一个人计算Φ的近似值（基于 IIT 4.0 框架）并显示它在全身性强直 - 阵挛发作期间更高，此时大脑活动增加但意识丧失，那将对 IIT 构成严重挑战。类似地，如果发现Φ的近似值在分子层面而非神经元或微柱层面更高，或者在微秒或数十秒的时间粒度而非体验的时间粒度上更高，那将严重挑战该理论（Tononi 等人，in press）。该理论也可能通过较粗糙的整合信息代理获得的结果间接受到挑战，例如对 TMS 的 EEG 响应的扰动复杂性（PCI）。PCI 旨在捕捉 IIT 五个公设中的三个：内在存在（皮层 - 丘脑系统内的因果性）、信息（通过分化估计）和整合（由于扰动在皮层 - 丘脑系统内的确定性传播；Tononi 等人，in press）。然而，正如我们下文进一步声称的，PCI 度量并未捕捉 IIT 公理的全部集合，它也与其他理论兼容。因此，孤立地看，它既不能被当作支持也不能被当作完全挑战 IIT（但再次参见 Tononi 等人，in press 中的讨论）。根据 Boly 的说法，另一条可能反驳 IIT 的研究路线聚焦于意识的质量：如果表征空间体验的扩展感不由大脑皮层中的网格样网络支持，那将对 IIT 构成问题（https://osf.io/4rn85）。

Lamme 提醒讨论者他已经改变了想法，因为他最初的主张是反馈必须一直返回初级视觉皮层才能产生意识，这不再是他认为意识产生的必要条件。但使该理论为假的关键证据有两方面。首先，在个人未意识到信息的情况下发现递归相互作用（在排除可能干扰访问或报告意识感觉的可能过程，如缺乏注意、工作记忆等之后）。在某种程度上，这几乎是一个平凡的挑战，因为可以安全地假设，即使在深度无意识状态，某些神经元之间的某些递归相互作用仍将存在。而且在通常被认为不参与意识体验的子系统（如脊髓）中，神经元之间的递归相互作用也存在。因此，显然，RPT 将需要一些调整以更好地指定产生意识体验所需的递归相互作用的精确性质和范围。这在早期出版物中被称为"缺失成分问题"（例如，Lamme, 2018，其中也提出了潜在解决方案）。第二将是发现没有递归相互作用的意识体验。如果纯粹的前馈过程能够支持意识体验，那将对该理论构成巨大挑战。这或许可以通过使用药物或光遗传学，尝试选择性阻断反馈连接来实现（Kirchberger 等人，2021）。如果通常被认为是递归处理标记的信号（例如，延迟的"上下文调制"信号、神经元相互作用测量等）实际上是由于前馈处理，也会出现类似的挑战。例如，响应的延迟调制可能是由于缓慢上升的皮层下唤醒系统。任何并行流以不同速度运行的机制（例如，大细胞和小细胞 LGN 输入）都可能模拟反馈效应。因此，重要的是注意到 RPT 所基于的主要实证观察使用了上下文调制信号，其反馈起源已通过猴子的损伤实验得到确认（Lamme 等人，1998; Super 和 Lamme, 2007）。

最后，Seth 认为，PP 作为为意识服务或最终作为意识理论的效用，将取决于预测误差最小化的核心过程能否被实验验证或反驳。这样做并不简单：PP 的灵活性赋予它解决意识现象学多样方面的资源，这也意味着很难确定任何单一（或一组）能够胜任的实验测试。例如，人们可能认为，显示意识内容由自下而上信号而非自上而下信号构成或深刻塑造的实验将提供反对 PP 的证据。但 PP 最近的"混合"扩展削弱了这个简单假设，反而许可了一组不同的预测，将不同类型的现象学（例如，焦点 vs 要旨）与不同类型的（和方向的）预测信号联系起来（Tschantz 等人，2023）。话虽如此，最终应该在实验上可处理以确定预测误差最小化是否是一个核心神经过程。但这本身还不够。如果 PP 的资源——即使基于坚实的实证基础——实际上未能在机制与现象学之间提供解释和预测联系的流动，那么 PP 也可能作为相关理论失败。用 Imre Lakatos (1978) 的术语来说，PP 需要证明自己是进步的而非退化的，作为为意识服务或关于意识的理论。

总而言之，这些理论的支持者已经提出了在适当技术条件下可以执行以反驳其理论的潜在实验。然而，暂时抛开技术可行性，主要问题是这些实验如何与理论的核心思想相联系。鉴于理论仍在发展和修改中，且大脑是一个令人瞠目结舌的复杂系统，理论支持者在解释数据和提出理论主张时享有高度自由。对于所有理论，理论/计算主张（即高阶思维、全局广播、整合信息、递归处理和预测处理）与其生物实现之间的桥接原则尚未完全指定。因此，面对新数据，理论可以被修改以适应这些新发现，即使这些发现未确认其预测。

对于 GNWT，全局神经元工作空间的功能神经解剖学和生理学仍不完全清楚，需要进一步指定。大脑活动需要多全局和多分布才能被视为在全局工作空间内形成一个意识细胞集合？应该激活和去激活多少神经元，跨越多少区域？应该优先考虑哪些层和细胞类型？由于多个叠加的活跃细胞集合可以在正交的前额叶子空间中并存（Xie 等人，2022），什么决定哪一个是有意识的？丘脑活动在多大程度上也应该存在？这些遥远的皮层和皮层下位点应该在多大程度上同步，在哪个频段（最可能是β和θ），以及在哪个时间段，才能算作意识表征？除了关于长距离β同步和因果性的现有发现（Gaillard 等人，2009）、全局信息共享（King 等人，2013）和向量稳定性（Schurger 等人，2015）之外，关于意识集合形成的这项工作应该使用记录和因果刺激方法，通过并行单细胞测量下放到细胞水平。

对于 RPT，类似的模糊性围绕着所需递归的范围：需要多少神经元和区域参与反馈回路才能使其有意识？V1-V2 反馈足够吗，还是反馈应该涵盖整个视觉系统直到 IT 皮层？如果是这样，考虑到反馈将在紧密连接的区域之间和跨层次更早且以不同时间间隔发生，意识的统一性如何实现？不同内容之间以及不同模态之间如何实现整合？

对于 HOT，如何将一阶和高阶表征之间的理论区别映射到解剖预测上仍不清楚。具体而言，该理论未提供明确论据说明大脑的哪些属性应被视为意识的神经基础。因此，当面对零结果时，总是可以声称其他脑区或其他类型的处理可能仍然"承载"高阶表征，但由于特定实验条件未能检测到。更一般地说，正如 Fleming 所解释的，该理论的神经科学实现仍在发展中，所以这些问题可能由未来的表述回答。

对于 IIT，关键挑战是对于大型、多层次系统无法获得Φ的精确测量。迄今为止，整合信息的检验依赖于间接度量，如 PCI，由于它也与其他理论兼容而缺乏特异性（对于回应，见 Tononi 等人，in press）。可应用于大规模神经元网络水平的Φ近似值（基于 IIT 4.0）正在开发中，尽管尚未呈现。因此，目前，检验该理论的实验尝试（例如，Cogitate 联盟等人，2023; 另见 INTERPID 预注册：https://osf.io/4rn85）相应地聚焦于该理论的神经实现，而非直接探测Φ。其他挑战更具概念性：一些人批评公理化方法（Bayne, 2018），其他人声称该理论有他们认为不太可能的后果（例如，大网格可能高度有意识；Aaronson, 2014），IIT 支持者对此进行了回应（Tononi, 2014，另见上文关于网格的 IIT 讨论）。

最后，对于 PP，由于该理论远未专门为解释意识而发展，它尚未产生可直接检验的特定和清晰预测。更一般地说，如果几乎任何电路基序都与 PP 和 PE 最小化兼容，那么不清楚什么当前发现可以反驳该理论。

这种理论灵活性给理论根据反证据调整留下了太多空间。为了取得进展，我们因此认为，理论应该对其核心原则以及它们如何转化为更辅助的预测（即它们对理论的核心程度；Chis-Ciure 等人，2024）提供更详细和明确的解释。只有有了这样的规格说明，在理论之间进行仲裁才真正有意义，推动理论进行实质性修订——甚至反驳——而不仅仅是微小的修订。这个过程，无疑需要时间，将使该领域从"理论的替代品"（Gigerenzer, 1998）转向完全成熟、规格良好且准确定义的理论。

3.5. 意识：物质/生命还是功能？

该领域在未来几年的一个关键挑战将是面对现象学实际上是什么以及哪些系统（生物的或人工的）可能拥有它的问题。对于计算功能主义理论（例如，GNWT 和 HOT 的变体），实例化正确类型的计算就足以实例化意识（Dehaene 等人，2017; 另见 Butlin 等人，2023; Seth, 2024b）。Dehaene 提供了一个富有启发性的例子，即在 GNWT 下，一个具有信息共享能力的系统（如手机）将实例化意识。根据 GNWT，决定性因素是手机中的应用程序是彼此独立的（如它们现在这样）还是具有跨应用灵活交换信息以实现特定目标的能力（如全局工作空间所允许的）。引用 Dennett 的话，Dehaene 认为"意识是一种具有各种等级和各种适应的功能属性"。然而，其他理论（例如，IIT）强烈反对此类计算/功能主义主张，转而提供结构性解释，根据这些解释，对结构重要的是系统如何构建，而不是它执行的功能，无论这些功能多么复杂或智能（Findlay 等人，2024; Tononi 和 Raison, 2024, in press）。具体而言，IIT 声称可能复制我们行为或认知功能的计算机不会复制我们的体验（Findlay 等人，2024）。因此，根据 IIT，自动驾驶汽车中的计算机视觉系统可以表现得好像它在功能上"看见"——识别场景和物体并在世界中移动，就像我们一样——但在现象学上不会看见任何东西。

值得注意的是，计算功能主义（Butlin 等人，2023）是一个比一般功能主义更强的假设，使得非计算形式的功能主义成为可能（Piccinini, 2004）。某些版本的预测处理，如 Seth 所倡导的，确实挑战了计算功能主义的假设，并表明意识可能依赖于生命系统的物质属性——一种"生物自然主义"形式（Searle, 2017; Seth, 2021; Seth, 2024b）。根据某些版本的生物自然主义，意识是在复杂、层次组织的生命系统中进化而来的高级涌现过程（Feinberg, 2024）。如何检验这些高度分歧的立场被留作开放且未回答的问题。在处理这个问题时，一个关键问题是意识（如果有的话）服务于什么功能。在未来采取更广泛的进化视角可能有助于阐明意识的适应功能及其对生物系统的依赖性或独立性问题（Cleeremans 和 Tallon-Baudry, 2022; Feinberg 和 Mallatt, 2016; Cabral-Calderin 等人，2025）。

3.6. 那么，我们剩下什么？

讨论中得出的一个明确结论是，目前理论之间的分歧显著多于共识。而且，这种分歧涉及定义科学研究本身的最基本问题：意识是什么，哪些状态是有意识的哪些不是，意识理论需要什么，以及究竟应该解释什么。由于理论本身要么未对这些问题提供完整答案，要么提供相互冲突的答案，似乎应由科学界在这些基本问题上建立共识，这可能是取得进展以解决这些问题以及在理论之间进行比较和仲裁的必要条件。这种共识可以通过两种方式之一实现：理论支持者之间的理论间对话，或者——相反——源于理论中立专家的倡议，他们将 laying out 未来调查的基础以及对理论进行更知情评估的基础。一旦我们就我们试图解释什么以及什么被认为是可接受的解释达成一致，我们就可以开始权衡哪些解释优于其他解释。

为此，拓宽我们调查的范围将是有益的；迄今为止，用于研究意识的实验范式仅探测了某些类型的意识体验，视觉系统中的研究过度代表（Yaron 等人，2022），主要使用与日常意识体验相距甚远的范式来靶向知觉意识（Mudrik 等人，2024）。因此，尽管该领域已取得很大进展，我们才刚刚开始。需要更多的实证工作来表征意识的最小属性，并理解这些属性如何演化以及它们服务于什么功能。 alongside（与）理论发展和完善一起，投入实证努力以积累更多数据、探索现象的参数空间以及定义观察的边界条件将是有益的。

在这里，比以往任何时候，耐心可能会有回报。发展超越框架和假设的连贯、系统理论需...