预测加工理论预测了哪些意识的神经相关物,它们与其他理论提出的有何不同?

预测加工理论认为意识的脑基础应该是什么样子,以及这与其他竞争理论有何不同。

直接答案

预测加工理论预测,意识体验与大脑试图对其感觉输入的成因进行建模有关,因此其神经相关物应该表现为分层的、由预测驱动的活动,而不是某个专门的“意识系统”。这与以下理论形成对比:将意识定位于全局工作空间的广播、对自身状态的高阶表征、整合信息,或循环加工 [1][2]。需要坦诚说明的是,这些理论在实证上仍然难以区分,该领域在基本问题上也仍然存在严重分歧 [1][2]。

5篇文献引用

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预测加工理论预期在大脑中看到什么

预测加工理论把大脑视为一台分层预测机器:较高层级对感觉信号的成因生成预期,较低层级则回传预期与实际到达之间的不匹配,即预测误差。按照这一观点,意识并非由某个特殊结构产生,而是由这种持续的推断性交换产生。因此,它预测的神经相关物是分布式的、分层的、动态的,与预测和误差如何平衡有关,而不是与某个单一的解剖热点有关 [1][3]。

这与那些指定特定机制的理论相比是一个有实质意义的不同的预测。全局工作空间理论指向一个在脑内广泛广播信息的系统;高阶理论指向对自身心理状态的表征;整合信息理论指向衡量一个系统因果结构有多统一的指标;循环加工理论指向感觉皮层中的反馈回路 [1][2]。预测加工理论则预测相关物分布在整个层级中,这使其更难被精确锁定,但也更难被证伪。

各理论真正的分歧所在

最明显的分歧在于:什么样的神经事件应该与意识相伴随。如果全局广播是关键,那么广泛的“点燃式”活动应该标志意识的通达。如果循环是关键,那么局部反馈回路应该如此。预测加工理论更接近循环加工这一阵营,因为它依赖双向的预测和误差信号,但它还增加了一个主张:重要的是预测的内容,而不仅仅是回路的存在 [1][3]。

第二个分歧涉及意识能否与支持报告和行为的机制分离。一些框架认为意识状态及其神经相关物有可能分离,而另一些框架则将意识与通达和报告的机制紧密绑定;这一点目前仍有激烈争议 [3]。预测加工理论强调推断而非广播,这使其更兼容“体验与报告可能分离”的观点,不过这属于解释层面的问题,而非已有定论的结果 [3]。

为什么证据难以直接从大脑中读出

实际障碍在于,这些理论往往预测出重叠的模式。一阵循环活动的爆发可以被解读为循环加工,也可以被解读为全局广播的一部分,或是预测误差正在被解决。由于这些理论做出了一些相同的神经生物学承诺,单一实验很少能分离出其中一种 [1]。该领域的综述者指出,这些理论需要进一步发展,才能被干净地相互检验 [1]。

2022年,包括预测加工理论在内的五种主要理论的支持者进行了一场公开辩论,明确暴露了这一差距:在意识是什么、如何识别意识状态以及任何理论必须提供什么这些问题上,争议多于共识 [2]。这并不意味着这些理论可以互换,但确实意味着干净的神经相关物比较仍然是一个目标,而非已完成的结果 [2]。

其他框架补充了什么

一些框架完全超越了皮层预测。例如,默认空间理论提出,意识依赖于神经和内脏系统之间同步的生物电振荡,并明确将其与预测加工理论的分层推断解释进行对比 [5]。这是一种不同类型的预测:它指向全身范围的同步,而非皮层预测误差,作为应该寻找的相关物 [5]。

对预测加工理论的计算处理也试图明确神经相关物出现的条件,而不仅仅是命名脑区 [4]。总体而言,这些理论都同意意识有神经相关物,但在这些相关物是什么以及如何识别它们上存在尖锐分歧,这就是为什么这个问题仍然是开放的,而非已有答案 [1][2][4]。

本文引用的文献

1

意识理论

综述了四种主要的意识理论,包括预测加工理论,并主张必须让它们相互发展和检验,才能在实证上加以区分。

2

解析意识的复杂性:理论与反思

2022年,包括预测加工理论在内的五种理论的支持者进行了一场辩论,发现在意识是什么以及如何识别意识状态等基本问题上,争议多于共识。

3

预测加工与意识

考察了预测加工与意识,指出意识状态及其神经相关物可能分离,这一观点仍有争议。

4

意识的计算解释:基于预测加工的意识理解

基于预测加工提供了对意识的计算解释,并讨论了意识神经相关物出现的条件。

5

神经与内脏系统的同步:意识的生物电基础

提出了默认空间理论,将意识建立在神经和内脏系统之间同步的生物电振荡之上,并与预测加工理论的分层解释进行对比。