在当代的哲学和神经科学领域,意识的本质无疑是一个持续引发激烈辩论的主题。其中,意大利神经科学家朱利奥·托诺尼提出的整合资讯理论(IIT)为这一问题提供了一个数学模型,意图阐释为何某些物理系统(例如人类大脑)具有意识。这一模型试图给出一种方法来判断任何物理系统是否具有意识,程度如何,并对其具体经验进行具体推断。
整合资讯理论的核心观点是,系统的意识(主观上的感受)与其因果特性(客观上的行为)是相同的。因此,完全展开一个物理系统的因果能力应该能够解释它的意识经验。
然而,这项理论并不无争议,自其提出以来,因其难以验证的特性遭到指责,被批评为类似伪科学。大卫·查默斯(David Chalmers)更是指出,在纯物理进程中解释意识的尝试最终都会陷入所谓的“硬问题”,而整合资讯理论则是从意识的存在出发,推理出一个物理基础应具有的特性。
IIT基于一组“公理”来定义意识体验的关键属性,并进一步推导出具有意识的物理系统的必备特性。这一理论的核心在于对意识的理解并非静止不变,而是一个可在某种程度上存在于光谱上的特质。研究显示,例如有关切断大脑的案例就暗示着意识的形态和程度并不是绝对的。
然而,计算即使是中等大小系统的整合资讯(Φ Max)通常是计算上不可行的,为此许多学者都努力开发代理量度或括号,更实用的计算方法。虽然有些代理测量已经被提出,但迄今为止,这些量度与Φ Max之间的数学关系尚未得到严谨证明。这导致了对分析的解读变得复杂,即使对小型系统来说,它们的结果也可能存在质的差异。
在2021年的一项研究中,研究者针对神经数据直接应用了IIT的数学形式,发现经过全身麻醉的动物,Φ Max显著下降,符合IIT的预测。
尽管IIT的理论基础得到了某些支持,但其计算挑战繁多,尤其是在意识的测量方面。最近的一项研究表明,使用较低计算强度的代理来测量Φ Max,能够可靠地区分不同意识水平的个体,包括清醒、睡眠(梦境与非梦境)、麻醉与植物人等状态。整合资讯理论预言的一些结果与现有的实验证据相符,也能解释神经科学研究中的一些反直觉发现。
整合资讯理论获得了广泛的支持与批评。诺贝尔奖得主基督夫·科赫(Christof Koch)称它为“唯一真正有前景的意识基本理论”,而查默斯则对其表示赞赏,认为这一理论在正确的方向上发展。然与此同时,不少哲学家,如约翰·西尔(John Searle),则批评其必然推导的泛心论性质。更有理论计算机科学家斯科特·亚伦森(Scott Aaronson)指出,IIT的公式显示,即使不活动的逻辑闸也可能被认为是“无限意识的”。
一些研究者于2023年发表的一封公开信中质疑IIT的科学基础,认为在未能进行实证测试之前,该理论应被标签为伪科学。
综合来看,虽然整合资讯理论在解释意识方面提供了一个有趣的视角,但它所面临的计算与实验挑战依然艰巨。是否能在未来找到具体的方式来测试与验证这一理论的预测?这对于科学界来说,无疑是个值得深思的问题?