《Consciousness and Cognition》:A plank across the explanatory gap: The case of pain
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為解決 “解釋鴻溝”(Explanatory Gap)問題,研究人員以疼痛的情感成分(affective pain)為對象開展研究。結果表明,情感疼痛體驗本質上具有功能性,可用客觀神經科學術語解釋。這為理解意識提供新視角,推動意識研究發展。
在探索意識奧秘的征程中,“解釋鴻溝” 一直是橫亙在科學家面前的巨大難題。長久以來,人們普遍認為,用神經機制來解釋現象體驗在原則上是不可能的。這一觀點的背后,是現象知識與神經科學知識之間看似不可調和的矛盾。從古代哲學思考,到現代思想實驗,諸多探討都指向一個結論:主觀體驗的 “質”(qualia)似乎無法用客觀的、基于功能關系的神經科學知識來捕捉。例如,著名的僵尸(Zombies)和光譜倒置(Spectrum Inverts)思想實驗,讓人們不禁疑惑:即便在功能和物理層面完全相同的個體,其主觀體驗是否也可能截然不同?這一難題嚴重挑戰了心腦物理主義,若心理狀態等同于神經狀態,為何難以用神經科學知識解釋心理現象呢?在這樣的背景下,為了突破這一困境,研究人員開展了一項極具意義的研究。
研究人員聚焦于疼痛,尤其是疼痛的情感成分(affective pain),以此為突破口來探索現象體驗的奧秘。研究發現,情感疼痛體驗本質上是功能性的,具體而言,感受情感疼痛就是感受到一種想要避免的沖動。這一結論意義非凡,它為解釋現象體驗的定性特征提供了可能,也為理解意識開辟了新的路徑。該研究成果發表在《Consciousness and Cognition》雜志上。
在研究過程中,研究人員主要采用了以下關鍵技術方法:一是通過對疼痛相關的思想實驗進行分析,從理論層面探討現象體驗與功能描述之間的關系;二是利用行為實驗,如對疼痛失認癥(pain - asymbolia)患者的研究以及條件性位置厭惡(Conditioned Place Aversion,CPA)范式的動物實驗,獲取行為學證據;三是借助神經科學技術,研究前扣帶回皮層(Anterior Cingulate Cortex,ACC)等腦區在情感疼痛中的作用,探索其神經機制。
下面具體來看研究結果:
- 第一步:將問題轉移到實證層面:研究人員針對 “解釋鴻溝” 論證的兩個基本前提展開分析。通過論證,指出標準思想實驗中關于現象體驗與功能完全分離(complete phenomenal dissociations)的設想會導致荒謬結果,從而否定了現象概念不能用功能術語分析的觀點,表明 “解釋鴻溝” 問題在原則上是可解的。同時,研究人員還批判了概念性還原解釋(conceptually grounded reductive explanations)的模式,認為其依賴的概念直覺不可靠,且忽視了經驗知識,并非解釋高級屬性的有效方法,進而為采用實證方法解決問題奠定了基礎。
- 第二步:假設:感到避免的沖動是一種本質上的功能性體驗:研究人員提出假設,情感疼痛的最佳候選本質功能是感到避免這種體驗的沖動。與傳統心理學中從外部刺激和行為反應來定義功能的觀點不同,研究人員強調從直接的認知效應來描述情感疼痛的功能。這種功能描述直接針對體驗本身,如感到情感疼痛就是感到要避免它的沖動,且這種沖動是體驗和其功能的構成部分。此外,還存在 “次要功能”,它使行為具有靈活性,例如個體可以通過學習來改變避免疼痛的行為方式,這一觀點與條件性位置厭惡(CPA)等研究結果相契合。
- 第三步:證據:從主觀層面來看,尼采對幸福和痛苦的描述、日常語言以及科學描述中都體現了情感體驗與功能的緊密聯系,相關思想實驗也表明情感疼痛中感覺和功能難以完全分離。行為證據方面,疼痛失認癥患者缺乏情感疼痛體驗,同時幾乎沒有避免疼痛的傾向和疼痛相關學習能力;動物實驗中,利用 CPA 范式發現,破壞 ACC 會減少或消除條件性位置厭惡,這都證實了情感疼痛與避免行為之間的直接聯系。神經科學證據顯示,ACC 尤其是其后部區域在哺乳動物的情感疼痛中至關重要,缺乏 ACC 活動會導致避免行為、情感疼痛體驗和避免學習顯著減少。此外,相關研究還深入探討了情感疼痛的神經機制,如梅爾扎克和沃爾的門控理論(gate control theory)以及利用光遺傳學等新技術的研究,進一步加深了對情感疼痛的理解。
在研究結論和討論部分,研究人員的成果意義重大。雖然該研究沒有完全解釋意識問題,但通過聚焦情感疼痛,證明了現象體驗的某些方面可以用神經科學術語解釋,移除了理解意識道路上的一個重要障礙,即現象特質缺乏功能性因而無法還原解釋的假設。對于其他現象狀態,如恐懼、厭惡、愛等情感體驗,由于它們與情感疼痛類似,具有明顯的正負效價,研究人員認為當前的研究方法可能同樣適用,且已有研究顯示不同愉悅體驗在大腦活動系統上存在重疊,這為進一步研究提供了方向。對于意識本身,雖然目前難以用現有方法進行還原解釋,但研究人員認為可能是由于當前對意識的定義不夠清晰,建議采用逐步解決問題的方法,從研究具體現象入手,尋找意識狀態與無意識狀態在現象和功能層面的共同特征,從而推動對意識的理解和概念的修正?傊,該研究為意識研究提供了新的思路和方法,為未來的研究奠定了基礎,有望引領意識研究朝著更深入、更精確的方向發展。