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意识，作为人类生命最独特的存在，是我们感知世界、解读自我、表达思维的基础。笛卡尔的“我思故我在”准确地描绘了意识赋予我们确定自我存在的力量。然而，对于意识的本质和来源，科学家们至今仍在探索和争论中。

在人工智能（AI）技术的推动下，这些神秘的谜题正在被逐一揭开，为我们对脑科学的理解带来全新的启示。天桥脑科学研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）与neurochat神聊共同发起的第四届TCCI-neurochat神聊学术会议，在北京时间6月23日在线举行。在此次会议上，来自中国科学院生物物理研究所的学术副所长何生教授，为我们带来了题为“注意与意识”的精彩报告。

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我们探寻意识的道路，无疑进入了一个新的起点。科技的助力使人类对自然的感知与理解，对大脑工作机制的解密，都将达到前所未有的速度和深度。科学家们坚信，关于意识的未来即将到来。

揭秘注意之谜：融通视觉和认知科学的革新性对话

首先，何教授引导我们理解，当大脑处理各类信息时，其内部不同模块各司其职，但当信息在我们的意识中呈现时，这些特性并非孤立存在，而是整合为完整的物体表征。在这个过程中，注意力扮演着如同胶水的角色，将分散的信息有效地结合在一起。

▷图注：注意力在信息整合时的角色。图源：由何生教授提供

然而，何教授的探索并没有止步于此。他进一步指出，我们应该视注意力为一个将外部输入转化为自我意识的过程。在这一过程中，我们无意识地对接收到的信息进行快速的假设生成，形成预测或模型。这种预测编码机制不依赖于刺激的特性，但却对我们理解自我意识的形成过程有着极大的启示性意义。

何教授的团队还开展了一项名为“视觉拥挤”的实验。在视觉元素过于密集的情况下，尽管我们的视觉分辨力足够区别这些元素，但如果执行更复杂的任务，如计数或识别特性，就会变得困难。然而，如果这些元素足够稀疏，即使观察者的注视点仍然在中央，也能轻松完成任务。这一现象揭示了注意力机制在处理密集信息时的局限性。进一步的研究还发现，即使观察者不能准确识别每条线的具体方向，他们仍能感知到整体图案的方向。这一发现强调了初级视觉皮层在信息处理中的关键作用。

何教授强调注意力并不仅仅是一个被动的信息筛选过程，而是一个主动的信息采样过程。这一点对我们理解人类的认知过程，特别是注意力与意识之间的关系，具有深远的影响。他的研究不仅有助于揭示意识的奥秘，还为我们如何更有效地利用注意力资源提供了策略。

▷图注：注意力是一个主动的信息采样过程。图源：由何生教授提供

探索意识：深究其起源、功能以及影响

意识可以从两个基本维度进行理解：一是意识状态（state of consciousness）或意识水平（levels of consciousness），二是意识内容（content of consciousness）。这两个维度不仅描绘出我们的觉知程度，同时也反映了我们对输入信息的理解和感知。

除此之外，何教授还对意识的功能进行了深度探讨。他从实用的角度解读意识，将其视作处理信息的重要工具。无意识状态下我们能够达到怎样的信息处理能力，是他关注和探索的重要课题。因此，研究者们关注的焦点在于意识对信息处理的功能，并通过各种实验方式研究信息在无意识状态下的处理程度。

何教授的团队运用了如双眼抑制（binocular suppression）等强大的实验技术和方法，以达成对特定信息的抑制，进而研究在无意识情况下信息的处理能力。通过这种方式，他们得以详细研究信息在不同状态下的处理流程。

▷图注：在双眼抑制背景下，研究信息在不同状态下的处理流程。图源：由何生教授提供

此外，何教授也提及了注意力在意识研究中的重要角色。有研究表明，在无意识的状态下，人们的注意力仍能被某些信息吸引或影响，这意味着我们的注意力可以在无意识状态下运作。这对于理解刺激如何引导我们的注意，以及注意力如何影响我们的感知和行为，具有重大的理论和实践意义。

注意与意识：解析双眼竞争与视觉感知

何教授讲到，注意和意识，这两个概念在心理学和神经科学中至关重要，同时也引发了许多关于人类心理过程和认知功能的讨论。特别是在双眼竞争（binocular rivalry）和视觉感知的情境下，这两者的交互和影响更显重要。

双眼竞争是一种独特的视觉现象。当我们的每只眼睛接收到不同的视觉信息时，大脑并不会同时处理这两种信息，而是在二者之间做出选择，这使得我们在任何特定的时刻只能感知到其中一种信息。这种现象在一定程度上揭示了注意力在视觉信息处理过程中的关键作用。何教授进一步阐释，当你的注意力集中在某个视觉刺激上，相关的信号在大脑中被加强，而其他信号被压制，这就产生了双眼竞争现象。但是，一旦注意力被转移，这种竞争关系就会消失。因此，我们可以推断，双眼竞争的出现需要注意力的参与。

▷图注：双眼竞争需要注意力的参与。图源：由何生教授提供

同时，我们的意识在一定程度上也依赖于注意力。当我们的注意力集中在含有冲突或模糊性的刺激上时，大脑会尝试解决这种冲突，进而达到一种稳定的感知状态。换言之，通过注意力，我们能够解决感知冲突，整合信息，并形成对外部世界和内部状态的意识表现。

关于注意力和意识之间的关系，何教授还提出了一个重要的观点：“难以注意到的即是难以意识到的。”这意味着，只有当某个刺激足够强烈，能够引起我们的注意，我们才可能将其纳入意识。这一观点进一步强调了注意力在形成意识中的关键角色。

总的来说，注意力和意识在人类视觉感知中起着复杂而核心的作用。在双眼竞争的背景下，这两者的相互作用和影响为我们理解大脑如何处理和解决视觉冲突提供了独特的视角。未来的研究将需要继续深入探讨注意力和意识之间的关系，以及它们在视觉感知中的特定作用，以便更好地理解和揭示人类的认知过程和心理状态。