人為什麼會有意識?一切可能都與振動有關

北京時間12月10日消息，據國外媒體報導，意識是一種非常神秘的東西。為何我的意識在這裡，你的意識卻在那裡？為何對每個人而言、宇宙似乎都一分為二，一半是自己這個主體，另一半則是無窮無盡的客體？為何我們每個人都是自己意識的中心，同時接受著來自外界的信息？為何有些東西明顯有自己的意識，其它的則不然？老鼠有意識嗎？昆蟲有意識嗎？細菌呢？

這些問題都是古老的「心身問題」（mind-body problem）的一部分。其核心問題是：思維與物質之間是什麼關係？數千年來，這一問題始終未找到令人普遍滿意的回答。

「心身問題」在過去二十年間經歷了一次大規模的「品牌重塑」。如今它被叫做「意識的硬難題」。這個詞最早由哲學家戴維·查默斯在1996年出版的《有意識的心靈：一種基礎理論研究》一書中提出，一直沿用至今。

查默斯以嘲諷的語氣指出，心身問題的「難」是相對神經科學的「簡單而言」的。神經科學研究的是神經元與大腦在生理層面上的運作機制，當然談不上簡單。但查默斯認為，解釋意識與物質之間的關係才是終極難題，相比之下，神經科學就顯得簡單些了。

過去10年間，加州大學聖芭芭拉分校的塔姆·亨特和喬納森·舒勒一起創立了所謂的「意識的共振理論」（resonance theory of consciousness）。他們認為，共振（即同時振動）不僅是人類意識的核心，也是動物意識和物理現實的核心。這聽上去很像嬉皮士那套理論，但暫且別急，聽本文慢慢解釋。

一切都與振動有關

▲世間萬物是如何實現自發同步的？

宇宙萬物都處在持續不斷的振動之中。就連看似靜止的物體實際上也在以不同頻率振動、振蕩、或共振。共振是一類運動形式，特點是在兩種態之間來回振蕩。歸根到底，一切物質其實都是其所在場的振動。因此可以說，自然萬物都在不同的尺度上振動。

如果把不同的、正在振動的物體放到一起，就會發生一些有趣的現象：過了一會兒之後，它們就會開始以相同的頻率振動。這種「同步」的過程在我們看來非常神秘。我們稱之為「自發性自組織現象」（spontaneous self-organization）

數學家史蒂文·斯託加茨在2003年的《同步：秩序如何從宇宙、自然和日常生活的混亂中誕生》一書中，舉了若干物理、生物、化學和神經科學領域的例子來說明「同步」（即共振）現象。例如，特定種類的螢火蟲大量聚集時，便會開始同步發光；具有相同能量和頻率的光子實現同步後，便會形成雷射；月球自轉與繞地公轉完全同步，因此我們看到的始終是月球的同一面。可見研究共振能幫助我們更好地理解意識的本質，或者說得再普遍些，幫我們更好地認識宇宙。

大腦內部的同步

▲外接電極可以記錄大腦活動。

神經科學家也在研究中發現了同步現象。人腦中大規模神經元放電的頻率是可以進行測量的。科學家認為，哺乳動物的意識與各種各樣的神經同步有關。例如，德國神經生理學家帕斯卡·弗裡斯（Pascal Fries）對大腦中不同電信號模式的同步產生各類意識的方式展開了研究。他主要關注γ（伽馬）、β（貝塔）和θ（西塔）三種波。每種波在大腦中的電振蕩速度不同，由貼在頭骨上的電極測量。神經元組在利用電化學脈衝進行交流時，便會產生這種電振蕩。將這些信號的速度和電壓取平均值，便可得出擁有固定周期的腦電波。

其中γ波與感知、冥想或專注意識等大規模協調活動有關；β波代表腦活動和喚起程度達到了最高水平；θ波則會在放鬆狀態或做白日夢時出現。弗裡斯稱，這三種波加在一起，便產生了各種各樣的人類意識（或至少促進了意識的產生）。但腦電波與意識之間的關係究竟如何，目前仍未達成定論。

弗裡斯把這一概念稱作「通過一致性展開的交流」。在他看來，這一切都與神經元同步有關。當電振蕩速率達成一致時，神經元與其它神經元組之間便可展開順暢的交流。而假如沒有這種同步一致性，信號輸入便可能發生在神經元激發周期的任何階段，導致交流效率大大降低。

意識的共振理論

▲每種同步腦活動都與特定的大腦功能有關。

亨特和舒勒在弗裡斯等人的研究基礎上，提出了意識的共振理論。該理論的應用範圍很廣，不僅有助於解釋人類和哺乳動物的意識，還可以解釋更廣泛層面上的意識。

從電子、原子再到分子，從細菌、老鼠到蝙蝠，亨特和舒勒根據在身邊各類事物上觀察到的行為，提出「世界萬物也許都至少有一點兒意識」。這一觀點乍看上去很奇怪，但從意識本質的角度出發，人們對這種「泛心論」（該理論認為，一切物質都具有一定意識）的接受度正變得越來越高。

泛心論學家認為，意識不是在進化中的某個時間點突然出現的，而是始終與物質有關，物質也始終與意識有關，意識與物質就像一枚硬幣的兩面。但宇宙中大部分與物質有關的意識都極為原始。例如，一個電子或原子擁有的意識可能少之又少。但物質越複雜、越豐富，意識也會隨之升級；並且反之亦然。

生物體能夠通過多種生物物理通路快速交換信息，可以是電的形式，也可以是電化學的形式。而非生物體只能通過熱通路進行內部信息交換，相比之下速度慢得多、信息也匱乏得多。與同等體積的非生物體相比（如鵝卵石和沙堆等），生物體可以讓信息更快地流入規模更大的意識之中。與非生物體相比，生物體內部的連接數量要多得多，因此「正在發生的事情」也多得多。

按照亨特與舒勒的理論，鵝卵石和沙堆都「只是聚合體而已」，僅僅是一系列高度基礎的、在原子或分子層面上的意識實體的集合。而生物體與之截然不同：生物體也是由一系列微意識實體構成的，但這些微意識實體結合起來，卻形成了一個更高級的、擁有大規模意識的實體。對我們而言，這種結合過程正是生物體的重要標誌。

亨特與舒勒理論的核心思想是：形成大規模意識（如人類和其它哺乳動物的意識）的這種連接關係，其實是眾多組成部分共振的結果。共振波的當前速度決定了每個意識實體在特定時刻的規模，隨著特定共振向更多的組成部分擴展，由該共振和組合方式形成的實體也會變得越來越大、越來越複雜。因此，人腦中達到γ同步的共振涉及的神經元與神經連接數量遠多於單獨的β或θ節奏。

那麼生物體之間的大規模共振呢？比如一大群同步閃光的螢火蟲？研究人員認為，之所以會發生這種生物發光共振現象，是因為螢火蟲體內的生物振蕩器會自動與周圍的螢火蟲達成同步。

那麼，這些螢火蟲是否擁有更高級的群體意識呢？既然我們不需要依賴智力或意識理論就能解釋這一現象，答案也許是否定的。但對於擁有合適的信息通路和處理能力的生物體而言，這種自組織傾向的確可以、並且往往會產生規模更大的意識實體。

亨特與舒勒的意識共振理論試圖提供一個統一化的框架，涵蓋了神經科學、神經生物學和神經物理學的基礎問題、以及意識的哲學問題。該理論觸及了意識與物理系統進化方面的核心區別。

這一切都與振動有關，但同時也與振動的類型有關，最重要的是，與共振有關。