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导语

意识,那神秘而主观的存在,一直困扰着哲学与科学界。当以物理过程阐释意识体验时,“解释鸿沟” 横亘在前,催生诸多竞争理论。COGITATE 项目别出心裁,试图以实验之法加速意识科学研究。究竟其在挑战面前如何抉择方法?又收获了怎样的初步成果?本次分享为您深度解读该项目于意识难题上的勇敢探索。

为了系统梳理整合信息论,北京师范大学系统科学学院教授、集智俱乐部创始人张江老师领衔发起「」,希望探讨整合信息论的基础理论框架、近似计算方法,在神经科学中的应用、在复杂系统中的拓展应用、系统临界态,以及机器意识等主题

内容简介

在人们试图用物理过程(如大脑活动)来解释意识体验时,存在一种难以跨越的鸿沟,这被称作“意识的解释鸿沟 (explanatory gap) ”,或者“意识的难问题 (the hard problem of consciousness) ”。这一概念引起了哲学家和科学家长期的密切探讨,并催生了多种并行发展但互相竞争的意识理论。如果能找到一个被广泛接受的关于意识的神经科学理论,无疑将对众多意识相关领域产生深刻的影响。

为了检验哪一个理论存在这种潜力,COGITATE 项目尝试使用一种不同寻常的方法,试图从实验的角度来加速关于意识的科学研究。Cogitate 是一个创新的开放科学项目,致力于促进整合信息论 (IIT) 和全局神经元工作空间理论 (GNW) 这两种意识理论之间的对抗性合作。(https://www.arc-cogitate.com/)

本次分享将从实验角度加速意识科学研究面临的 1)挑战,2)采用的方法,3)初步结果,来介绍COGITATE项目在此问题上做出的尝试。

内容大纲

1. 挑战

a.定义理论结构(Defining the theoretical construct):如何将一个哲学结构转化为心理学结构?

b.找到正确的操作定义(Finding the right operational definition):如何将一个心理学概念转化为实证定义?

c.解释结果(Interpreting the results):如何将研究结果转化回哲学领域?

2. COGITATE项目采用的方法

a.对抗研究(adversarial collaboration)

b.开放科学(open science)

c.大数据 (a large scale)

3. 初步结果(2024年11月20日,)

a.预期1:解码意识内容(decoding of conscious content)

b.预期2:保持意识内容(maintenance of conscious content)

c.预期3:大脑功能连接支持意识(interareal connectivity supporting consciousness)

核心概念

  • 解释鸿沟(explanatory gap)

  • 意识的难问题(the hard problem of consciousness)

  • 对抗研究(adversarial collaboration)

  • 全局工作空间理论(GNW)

  • 整合信息论(IIT)

  • 开放科学(open science)

  • 大数据 (a large scale)

主讲人

刘玲,北京语言大学语言康复学院 MEG 实验室主管,讲师。北京师范大学认知神经科学博士,北京大学博雅博士后,国际意识项目 COGITATE 博士后。长期从事脑磁图相关研究,包括脑磁图在感知觉、意识、语言发展与语言病理等领域的应用;并与国际脑磁图专家一起合作关于脑磁图数据分析的标准化流程(FLUX),助力推广MEG的实践操作标准。相关研究发表在 PLoS Biology、Neuroimage 等期刊。作为脑磁图专家,参与国内科技创新2030-“脑科学与类脑研究”项目,以及国际TWCF基金会加速研究项目。

学者主页:https://www.arc-cogitate.com/ling-liu

讨论嘉宾

贺敬,启元实验室研究员。博士毕业于北京大学,于清华大学完成博士研究。关注脑科学与人工智能交叉方向,以及脑疾病致病机理与干预策略研究。

分享信息:

时间:2024年11月23日(本周六)上午9:00-11:00

此次读书会为闭门讨论。

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参考文献

[1] Koch, C., Massimini, M., Boly, M., & Tononi, G. (2016). Neural correlates of consciousness: Progress and problems. Nature Reviews Neuroscience, 17(5), 307–321. https://doi.org/10.1038/nrn.2016.22

[2] Melloni, L., Mudrik, L., Pitts, M., & Koch, C. (2021). Making the hard problem of consciousness easier. Science, 372(6545), 911–912. https://doi.org/10.1126/science.abj3259

[3] Ferrante, O., Liu, L., Minarik, T., Gorska, U., Ghafari, T., Luo, H., & Jensen, O. (2022). FLUX: A pipeline for MEG analysis. NeuroImage, 253, 119047. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2022.119047

[4] Yaron, I., Melloni, L., Pitts, M., & Mudrik, L. (2022). The ConTraSt database for analysing and comparing empirical studies of consciousness theories. Nature Human Behaviour, 6(4), 593–604. https://doi.org/10.1038/s41562-021-01284-5

[5] Melloni, L., Mudrik, L., Pitts, M., Bendtz, K., Ferrante, O., Gorska, U., Hirschhorn, R., Khalaf, A., Kozma, C., Lepauvre, A., Liu, L., Mazumder, D., Richter, D., Zhou, H., Blumenfeld, H., Boly, M., Chalmers, D. J., Devore, S., Fallon, F., … Tononi, G. (2023). An adversarial collaboration protocol for testing contrasting predictions of global neuronal workspace and integrated information theory. PloS One, 18(2), e0268577. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0268577

[6] Lepauvre, A., Hirschhorn, R., Bendtz, K. Mudrik, L., Melloni, L. A standardized framework to test event-based experiments. Behav Res (2024). https://doi.org/10.3758/s13428-024-02508-y

[7] Cogitate Consortium, et al. (2023) An adversarial collaboration to critically evaluate theories of consciousness. doi:10.1101/2023.06.23.546249

整合信息论读书会

为什么我们在清醒时有意识,而在无梦的睡眠中意识水平大大降低?为什么我们的意识由大脑的某些部分产生,而非其他部分?为什么大脑的特定部分与视觉和听觉等意识体验密切相关?这些具体的问题本质上涉及到,理解决定一个系统产生意识体验的条件,以及理解决定一个系统具有何种意识的条件。整合信息论(IIT)试图用几何学一般的公理体系来解释意识是什么,意识如何测量。根据该理论,意识对应于一个系统整合信息的能力。

为了深入探索意识奥秘,系统梳理整合信息论的理论体系,北京师范大学系统科学学院教授、集智俱乐部创始人张江领衔发起,组织对本话题感兴趣的朋友,深入研读相关文献,激发科研灵感。读书会分为以下几个部分:整合信息论综述,基础理论框架,近似计算方法,在神经科学中的应用,在复杂系统中的拓展应用,Φ与系统临界态,以及机器意识。2024年9月28日开始,每周六上午9:00-11:00进行,持续时间预计 10 周,欢迎感兴趣的朋友报名参与!

详情请见: