全局工作空间理论

✍ dations ◷ 2025-08-28 21:45:46 #认知心理学,心灵哲学,意识研究,心理学理论

全局工作空间理论(英语:Global workspace theory,GWT)是美国心理学家伯纳德·巴尔斯(英语:Bernard Baars)提出的意识模型。该理论假设意识与一个全局的“广播系统”相关联,这个系统在整个大脑中广播资讯。大脑中专属的智能处理器会按照惯常的方式自动处理资讯,这个时候不会形成意识。当人面对新的或者是与习惯性刺激不同的事物时,各种专属智能处理器会透过合作或竞争的方式,在全局工作空间中对新事物进行分析以获得最佳结果,而意识正是在这个过程中得以产生。

全局工作空间理论是一种简单的认知架构,该理论是发展来定性解释大量的意识历程和无意识历程之配对,由伯纳德·巴尔斯(英语:Bernard Baars)提出(1988,1997,2002)。当前的研究重点是解释大脑和对GWT作计算模拟。

GWT类似于工作记忆的概念,与工作记忆中“瞬间激活、主观体验”的事件相对应 —— “我们可以在这个内在领域里面,自我排练电话号码或进行生活叙事。该理论通常被认为涵盖了内在言语和视觉心像。”(见Baars,1997年)。

GWT可以用“剧院比喻”来解释。在“意识剧场”中,“选择性注意的聚光灯”会在舞台上照出一个照明圈。这个照明圈揭示了意识的内容,演员们进进出出,发表演讲或是相互交流。未被照亮的观众则在黑暗中(即无意识)观赏戏剧演出。在幕后,还有导演(执行程序)、舞台师、编剧、场景设计师等等。它们塑造了待在照明圈的可见性活动,但自身却不露面。巴尔斯认为,这有别于笛卡尔剧院的概念,因为它不是建立于,正在看戏的“某人”这样隐性二元假设的基础上,也不是位于心灵中的单一位置(见Blackmore,2005)。

GWT涉及的是一种短暂的记忆,只持续几秒钟(比经典工作记忆的10-30秒短了许多)。GWT内容对应于我们所意识到的内容,并被广播到众多无意识的大脑认知历程中,这些无意识认知历程被称作“接收历程”。而其他的无意识历程则平行地运作,在它们之间会进行有限度交流,可以结成同盟,作为进入全局工作空间的“输入历程”。由于全局广播的资讯可以唤起整个大脑接收历程的行动,因此可以利用全局工作空间来行使控制权,以执行自发动作。个别历程以及同盟历程会竞相争夺全局工作空间的使用权,努力将它们的资讯传播给所有其他历程,以招募更多的群体,从而增加实现目标的可能性。

巴尔斯(1997年)认为,全局工作空间“尽管与有意识的经验并不完全相同,但仍然密切相关。” 意识事件可能涉及到更多的必要条件,像是与 "自我 "系统和大脑执行解释器的互动,如同葛詹尼加(Michael S. Gazzaniga)在内的一些作者所建议的那样。

然而,GWT可以成功地模拟意识的一些特征,例如在应对全新情境中的作用、有限容量、时序特性,以及触发大量无意识大脑历程的能力。此外,GWT非常适合计算建模。富兰克林(Stan Franklin)的IDA模型就是GWT的计算实现。另见德阿纳(Dehaene)等人(2003)、Shanahan(2006)和Bao(2020)。

GWT还具体说明了 "幕后 "的语境系统(contextual systems),这些语境系统会在没有成为意识的情况下塑造意识内容,比如视觉系统的背侧皮质流。这种架构方法导致了特定的神经假说。不同管道中的感觉事件如果其内容不相容,可能会相互竞争意识。例如,如果一部电影的音讯磁迹和视讯磁迹不同步的时间差大约超过100毫秒,那么将会进行竞争而不是结合。已知的意识脑生理学,像是α-θ-γ域的脑波律动(brain rhythms),还有200-300毫秒域的事件相关电位,都与100毫秒时域密切对应。

参见:迪昂–尚热模型(英语:Dehaene–Changeux model)

斯坦尼斯·迪昂(英语:Stanislas Dehaene)(Stanislas Dehaene)使用 “神经元崩塌”进一步扩展了全局工作空间,演示了感觉资讯如何被挑选出来,在整体的大脑皮层中广播。 有许多脑区,前额叶皮层、前颞叶、下顶叶和楔前体都能接收从各种远处脑区投射而来的多项资讯,也能将资讯投射至那些脑区,使这些地方的神经元能够整合跨越空间和时间的资讯。因此,多个感觉模块可以产生收敛,给出一致的解释。这种全局性解释会被广播回全局工作空间,在一瞬间既是分化的又是整合的,为单一意识状态的出现创造了条件。

苏珊·布拉克摩尔(英语:Susan Blackmore)(Susan Blackmore)在几篇论文中对意识流的概念提出了质疑,她说:“当我说意识是一种幻觉时,我并不是说意识不存在。我的意思是,意识并不是它看起来的样子。如果它看起来像是丰富而详细的连续经验流,接二连三地发生在一个有意识的人身上,这就是幻觉。” 布拉克摩尔还引述了威廉·詹姆斯的话 :“在这些情况下进行内省分析的尝试,实际上就像抓住旋转的陀螺来捕获它的运动,或者试着尽快把煤气开大来看看黑暗是什么样子。”

巴尔斯对这些观点表示赞同。实际上,“意识流”的连续性可能是虚幻的,就像电影的连续性是错觉一样。然而,在两个世纪以来的实验工作中,相互矛盾的意识事件的连续性,已获得了客观研究充分支持。一个简单的例证就是,对一个模棱两可的图形或单词,尝试同时意识到这图形或单词的两种解释。当时间被精确控制时,就像同一部电影的音讯磁迹和视讯磁迹一样,对于在相同的100毫秒间隔内呈现的潜在意识事件,连续性似乎是受到强制的。

道尔顿(JW Dalton)批评了全局工作空间理论,认为它充其量只能说明意识的认知功能 ,甚至无法解决意识是什么,任何心理过程如何可以是有意识的,以及其它更深层次的本质问题,即所谓的“意识难题”。 然而,伊利泽(A. C. Elitzur)指出:“虽然该假设并未解决‘难题’,即意识的本质,但它为任何试图这样做的理论作出约束,并为意识与认知之间的关系提供了重要的见解。”

对于建立该模型所涉及的大脑功能,理查德·罗宾逊(Richard Robinson)的新工作为此带来了希望,并且可能有助于阐明我们是如何理解记号( signs)或符号(symbols),以及如何将这些记号或符号注明到我们的符号暂存器中。

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