摘要:不同理论对主观体验如何从大脑活动中产生提出了各自的解释。这些理论虽各自积累了证据,但尚未被直接比较。本研究通过中立理论联盟,以开放科学对抗合作形式首次将整合信息理论(IIT)与全局神经元工作空间理论(GNWT)进行直接对照。理论提出者与联盟共同制定并预注册了实
摘要
不同理论对主观体验如何从大脑活动中产生提出了各自的解释。这些理论虽各自积累了证据,但尚未被直接比较。本研究通过中立理论联盟,以开放科学对抗合作形式首次将整合信息理论(IIT)与全局神经元工作空间理论(GNWT)进行直接对照。理论提出者与联盟共同制定并预注册了实验设计、分歧性预测、预期结果及其解释。研究采用功能磁共振成像、脑磁图和颅内脑电图技术,记录了256名人类受试者在观察不同呈现时长的阈上刺激时的神经活动。我们在视觉区、腹颞叶和下额叶皮层发现了意识内容相关信息,其中枕叶和外侧颞叶皮层的持续反应反映刺激时长,而额叶与早期视觉区的特异性同步编码了意识内容。这些结果部分符合IIT与GNWT的预测,但也对两大理论的核心主张提出了实质性质疑:对IIT而言,后部皮层缺乏持续同步的现象与其"网络连接决定意识"的主张相矛盾;对GNWT而言,刺激终止时普遍缺乏神经点火现象及前额叶皮层对某些意识维度的有限表征构成了挑战。这些发现同样适用于其他具有相似预测的意识理论。除理论挑战外,我们提出通过原则性、理论驱动型合作研究推进认知神经科学发展的新路径,并强调需要建立系统化理论检验与构建的量化框架。
关键词:意识理论、对抗性合作、全局神经元工作区理论(GNWT)、整合信息理论(IIT)、功能磁共振成像(fMRI)、脑磁图(MEG)、颅内脑电图(iEEG)、后皮层、前额叶皮层(PFC)、神经同步
编译:彭晨
作者:集智编辑部
论文题目:Adversarial testing of global neuronal workspace and integrated information theories of consciousness
发表时间:2025年4月30日
论文地址:https://www.nature.com/articles/s41586-025-08888-1
发表期刊:Nature
意识如何从大脑活动中涌现?这一终极问题催生了多种理论,其中全局神经元工作区理论(Global Neuronal Workspace Theory, GNWT)和整合信息理论(Integrated Information Theory, IIT)最具影响力。GNWT认为意识源于前额叶皮层(Prefrontal Cortex, PFC)的“全局信息广播”,而IIT主张后皮层“热区”的神经整合是意识的核心。尽管两者各有证据支持,却从未被直接比较。
2025年,由Cogitate Consortium主导的跨学科团队在 Nature 发表重磅研究,首次通过对抗性合作框架,结合fMRI、MEG和iEEG三种神经成像技术,对两种理论的核心预测进行严格检验。这项涉及256名参与者的大规模实验,不仅挑战了传统理论,更为意识科学树立了新的研究范式。
来源:人工智能学家