意识:物质或EMF ?
约翰麦克费登
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- 萨里大学健康和医学科学学院,英国吉尔福德
传统理论的意识(toc)认为意识是大脑的神经物质的基质不能占意识的基本特性,如绑定问题。场ToC的建议衬底的意识是大脑的最佳解释大脑的一些领域。电磁(EM) toc建议意识领域是大脑的著名的新兴领域。EM-ToCs只有大约20年前首次提出主要占实验发现同步神经元活动的意识是最强的神经关联(NCC)。尽管EM-ToCs获得越来越多的支持,他们仍有争议,往往忽视了神经生物学家和哲学家和经过在大多数发表评论的意识。综述我检查EM-ToCs反对建立标准区分toc和证明都比传统的toc和为意识的本质提供了新的见解以及对建立人工意识一个可行的途径。
”我不是在问你,我告诉你。这些生物是唯一的竞赛部门和他们是肉组成的。”
特里野牛“他们肉组成的”(Bisson 1995)。
介绍
在他们最近的文章“硬标准实证的理论意识。”
Doerig et al。(2021)认为,现在有大量的理论意识(toc)但没有建立严格的标准,每一个可以相比。他们提出了一个列表的标准目录可以检查和比较。他们是任何TOC应该:
1。地址模式意识的情况下,如视觉和听觉幻想或屏蔽,当同样的感官信息可以被有意识或无意识之间切换。
2。应付的“折叠论点”,适用于toc将意识与大脑中的某种信息处理体系结构,如复发性丘脑皮层的交互(紧张et al ., 1998;Lamme Roelfsema, 2000)。折叠的论点指出,复发和前馈网络都可以近似任何投入产出数学函数(Doerig et al ., 2019),所以一个周期性网络可以“展开”变成一个前馈网络没有任何输入或输出的变化。
3所示。应对小网络争论源自观察,许多toc意味着小型网络只有不到十个神经元是有意识的。作者承认,许多toc认为小型网络缺乏额外的关键因素,如复杂性或网络的大小。然而,这些是任意的“曲线拟合”理论补充,而不是预测的理论,增加了复杂性ToC。我另外指出,贝叶斯推理,这是今天被认为是科学推理的基础(豪森博士和Urbach, 2006;麦克费登,2021,b),自动包含一个偏爱简单的解决方案,不是先知先觉,而是作为似然函数的一部分,提供更高的后验概率简单理论或模型符合数据但做出尖锐的预测比更复杂的理论。
4所示。处理多个实现参数(贝克特尔和Mundale, 1999),处理理解为什么一些复杂系统的问题,如人类的大脑,是意识,而其他复杂系统,如机器人或哺乳动物免疫系统,被认为是无意识的。挑战是ToC让是否明确和具体的预测系统,除了人类的大脑,是有意识的。
Doerig Schurger,赫尔佐格不声称他们的标准是详尽但只有他们提供“第一套方针促进讨论意识作为一个经验的现象。“在最近的一个评论,赛斯和Bayne (2022)独立显示几个额外的标准,其中一些重叠的排名标准但其他人是不同的和添加。此外,我添加两个额外的标准(*toc的ed) 11个测试。
5。地址的团结意识(赛斯和Bayne, 2022)通常被称为绑定问题(Hardcastle 1994;歌手,2001年;赛斯和Bayne, 2022)的“一次一个代理的经验似乎总是出现作为一个复杂的组件的经验,一个完全捕捉是什么样,代理。“这是特别令人困惑,因为我们知道的信息意识在任何一个时刻是编码在相隔神经元在大脑的不同区域。然而集成信息的固有意识知觉,或示例中,是不可能有意识地想象一个对象,缺乏色彩。这将现在的电脑没有问题,也不存在任何问题的无意识的思想,例如,对物体接近我们的眼睛闪烁,不分对象的颜色。然而,在意识、颜色本质上是与视觉对象,在联觉,甚至听起来有颜色。绑定的问题是,了解不同的信息编码的发射率的广泛分布的神经元是绑定到一个单一的统一的意识经验。注意,需要地址绑定的问题是隐含在许多toc,尽管不总是。例如,理论调用集成信息意识的一个关键特性,例如综合信息理论,IIT (托诺2004)隐式地假定复杂有意识的信息绑定到一个集成的意识状态。
6。地址等神经数据明显缺乏有意识的大脑某些区域的经验,如大脑小脑或在某些州,如癫痫大发作或无癫痫发作(赛斯和Bayne, 2022)。我还在这里包括时间数据,比如心理意识的不应期或注意力眨眼或postdictive影响有意识的知觉。这些神经现象可以分为几个为什么神经相关的更广泛的问题意识(国立),国立细胞科学中心。
7所示。解决了测量问题(赛斯和Bayne, 2022)的识别意识值得信赖的措施,例如,用于测量病人的意识程度或人工系统,如脑orgenanoids或人工智能。
8。*占一个大脑如何以及为什么在两种模式:一个无意识的并行处理器和一个有意识的串行处理器。作为巴尔(1993)如何“串行、集成和非常有限的意识流摆脱大部分是无意识的神经系统,分布式、并行和巨大的能力。“巴尔指出,我们无意识思维能够大规模的多任务处理,如导演的肢体肌肉运动需要骑自行车同时计算的精确运动和协调的嘴唇,舌头和鼻咽需要唱一首熟悉的曲子。然而,我们的意识可以一次只做一件事。例如,它是不可能一个朋友聊天时同时做长除法在你的脑海中,一个挑战任何chatbot那将是微不足道的。任何ToC必须考虑如何以及为什么,这些非常不同的模式生成相同的大脑的神经基质。我这里还包括相关的好奇的特点,往往忽视了ToC,意识似乎是需要学习新的技能,比如骑自行车,但是,一旦倾斜,这些技能可以操作没有有意识的控制(麦克费登,2006)。
9。*区分智力和意识。这一标准首次提出的块(2009)他们认为大多数toc未能区分情报由多样化的复杂系统,包括计算机,无意识的心灵,AI和意识。
10。通过自然选择(占意识的出现赛斯和Bayne, 2022)。
11。ToC是否能够做出新颖的可测试的预测(赛斯和Bayne, 2022)。
首先,简要介绍电磁场的理论意识。认为意识是一些字段可以追溯到至少二十世纪初格式塔心理学家强调知觉的整体性质,或完形,认为他们必须在某种领域编码,而不是不连续的颗粒(麦克费登,2013)。这个想法是进一步发展和扩展波普尔et al。(1993)提出,意识是谁的表现某种包罗万象的吗力场在大脑中;而神经生物学家利贝特(1994,1996)和(林达尔Arhem, 1994)称之为“有意识的精神领域。“虽然这些作者认为意识必须在大脑中某种领域不过他们得出的结论是,它不能被任何已知的物理领域,所以它的本质仍然是神秘的。
大多数神经生物学家认为这是一个不受欢迎的返回笛卡尔二元论转而选择一元论者的立场,精神和意识都是坐在大脑的问题。大脑还生成一个新兴领域已经从19th世纪,但,现在仍然是,一般认为没有作用在大脑功能,汽笛的蒸汽机的操作。然而,由于它的可访问性,特别是发明后的脑电图(EEG)和脑磁图描记术(MEG),大脑的电磁场是(现在也是)采用常规测量水平的意识,例如,麻醉(罗斯,1951)和昏迷的患者(Loeb, 1958)。
在他1994年的著作《惊人的假说”诺贝尔奖得主和DNA双螺旋结构的发现者之一,克里克(1994)认为科学能够解决的问题意识,并提出了从最初关注识别神经关联的意识(国立)。这个项目是新一代的神经生物学家的热烈追捧寻找国立细胞科学中心在解剖网站,神经活动模式或体系结构的神经处理使用脑电图以及更先进的技术,如功能性磁共振成像(fMRI)和脑磁图描记术(MEG)以及细胞内和细胞外记录。其中一个最令人惊讶的出现从这些研究结果是关注和认识往往是相关的,而不是神经发射本身或神经的解剖部位开火,但多个神经元的同步(灰色et al ., 1989;克里克和科赫,1992年;克里克1994)。例如,工作由狼歌手和他的同事证明了神经元异步处理视觉信息发射一个动物不参加刺激的时候,但发射同步动物参加时,假定是意识到,刺激(他和歌手,1996年)。许多后来的研究,最近总结(麦克费登,2020),已确认和扩展这些发现,即使在今天,同步神经发射和EM字段生成仍然是最好的国立细胞科学中心。问题是,为什么?
2000年,两麦克费登(2000)和Pockett (2000)出版的书,提出了一种可能的解决方案。他们指出,如果一大群神经元发射异步那么净的电磁场将受到破坏性的干扰和总和为零:从这些神经元会很少的信息传播大脑的新兴领域。如果同步这些神经元就会被激活,那么他们的活动所产生的净的电磁场将受到建设性的干扰,因此他们编码的信息将有效地传输到大脑的新兴领域。破坏性和建设性干涉从而提供了一个同步过滤器,保证大脑的电磁场是由信息编码在synchronously-firing神经元。所以,而大脑的物质编码有意识和无意识的神经信息,其电磁领域将由信息编码的规模小得多的流synchronously-firing neurons-precisely那些被确定为'国立细胞科学中心的神经元。从这一小步实现意识的座位的提议不是大脑的事但同样物理物质的,大脑的电磁场产生的同步神经元活动。
这两个麦克费登j . (2002),麦克费登j。j (2002)和Pockett (2002),阐述了这个想法在2002年发表的论文中指出电磁场toc (EMF-ToCs neural-ToCs对比,认为意识是编码在神经元)的问题容易解决统一或绑定的问题(标准8以上)由于EM字段自动编码信息集成到单个物理领域。大约在同一时间,类似的神经生理学理论提出的约翰(2001,2002)和神经生理学(Fingelkurts et al ., 2001,2013年;Fingelkurts Fingelkurts, 2008)。在接下来的几年里,其他几个EMF-ToCs已发表(巴雷特,2014;琼斯,2016,2017年;Liboff 2016;Zhakenovich et al ., 2016;黑尔斯,2017;狩猎和斯古乐,2019年;开普勒,:2021;Detmar 2022)。尽管如此,没有一个toc的讨论Doerig et al。(2021)纸或赛斯和Bayne (2022)回顾EMF-ToCs,纠正的缺陷。
在这篇文章中,我回顾校长EM-ToCs反对提出的标准Doerig et al。(2021)或赛斯和Bayne (2022)。广泛地说,EMF-ToCs被定义为那些建议的toc意识的座位位于大脑的新兴市场领域,而不是它的神经基质。识别EMF toc我执行一个谷歌学术搜索搜索术语“电磁场理论”+ 2010 -现在的意识。这返回336支安打。从这些我发现九EMF-ToCs (约翰,2002年;麦克费登J。,2002年;麦克费登,2020;Pockett 2002,2012年;Fingelkurts et al ., 2013;巴雷特,2014;Zhakenovich et al ., 2016;黑尔斯,2017;狩猎和斯古乐,2019年;开普勒,:2021这里讨论的)。这并不是一个详尽的审查EM-ToC文学但考试如何,作为一个群体,对最近建立了评价标准的目录。关键在EMF-ToCs分界线是那些预测,有意识的大脑电磁场影响行为(约翰,2002年;麦克费登J。,2002年;麦克费登,2020;Fingelkurts et al ., 2013;巴雷特,2014;Zhakenovich et al ., 2016;黑尔斯,2017;狩猎和斯古乐,2019年;开普勒,:2021)我任期1型或电动势1的目录1等,而这些Pockett理论(Pockett 2011,2012年)预测,有意识的大脑EM字段不影响行为,我项类型0或电动势0toc。第三类是那些不可知的EMF-ToCs是否意识影响行为,我EMF-ToCx理论。EMF-ToCx可能同意EMF-ToC的预测吗1年代和EMF-ToC0所以不会单独处理。我对比EMF-ToCs neural-ToCs和讨论如何EMF-ToCs Doerig地址,Schurger和赫尔佐格赛斯和Bayne ToC测试标准加上一些额外的标准提出。
结果
1。两种类型1和类型0 EMF-ToCs地址范式的意识。正如已经指出的那样,同步神经元活动,是大脑的主要来源的新兴领域,强烈与有意识的知觉。然而,最容易测量大脑的新兴领域通过脑电图或梅格信号同步生成的神经元活动。脑电图信号之间的关联度和意识状态的广泛的临床使用证明脑电图评估脑损伤病人的意识和意识水平(Engemann et al ., 2018在全身麻醉)和(Musialowicz拉赫蒂宁,2014)。EEG信号,因此大脑的EM场也与知觉改变失明(Koivisto rvonsuo, 2003)、知觉掩蔽(舒伯特et al ., 2009),sound-induced flash幻想(Kaiser et al ., 2019等)和经典感知转换当观看鲁宾的花瓶/脸幻觉(穆勒et al ., 2000)。脑电α波扰动也与“心不在焉”(康普顿et al ., 2019当注意力从一个任务活动。一致的相关性脑电图/梅格和有意识的意志行为目前利用构造假肢设备由病人的脑电图(控制Al-Quraishi et al ., 2018)。所有这些和更多的脑电图研究提供了强有力的证据表明大脑的新兴市场领域仍然是最可靠的关联意识,与所有EMF-ToCs一致。
注意,紧密的相关性EEG信号的感知和意识状态不是来自一个简单的相关性的脑电图激活特定的神经通路或集合体的有意识的原因与他们无关的领域,比如他们有φ的最高价值理论所描述的集成信息(IIT) (托诺2004)或涉及关键丘脑皮层的周期性循环(疾病et al ., 1998)。这是由于无法预测模式的反问题的神经放电负责生成一个特定的EEG信号,单独从脑电图信号(格雷奇et al ., 2008;Baillet 2014)。此前从物理原则,潜力无限的组合电力来源可以生成相同的EMF (杰克逊,1999年)。所以,如果一个特定的EEG信号的关联意识仅仅因为它发生在由一个神经放电模式,本身赋予的意识(大脑EMF的脑电图信号既不充分,也不必要意识),相关可能被稀释的不同只是发生在无意识神经放电模式生成相同的脑电图信号。相反,如果假定的神经放电模式是一种意识的充分必要原因,它不太可能持续生成意识由于相消干涉的脑电图与邻近的神经网络。持续高水平的相关性发现EEG信号和意识状态之间只有保证如果大脑的电磁场的状态,而不是大脑神经元的状态产生电磁领域,既必要且充分的意识。
这个结论与最近引人注目的发现是一致的Pinotsis和米勒(2022)证明,尽管确切的神经元(神经合奏)保持给定的内存在工作记忆试验不同的试验中,所谓的具象漂移、稳定的工作记忆在大脑中产生的电场被脑电图。从工作记忆被认为是,本质上,有意识的记忆,所有EMF-ToCs预测,它位于大脑的EM字段而不是在它的神经元,作为大脑的全局工作空间(巴尔,2005),与Pinotsis和米勒的研究结果一致。更高水平的工作记忆的内容之间的相关性和大脑的EM字段,而不是大脑的matter-based神经元的状态,所有neural-ToCs是一个相当大的挑战。
2。EMF-ToCs展开的争论,因为他们依赖于前馈和复发性途径。确实,由于大脑神经活动和EM字段之间的解偶联上面讨论(反问题导致的),它似乎相同的新兴市场领域,从而同样的意识状态,可以由前馈或复发性网络。
3所示。EMF1toc,比如cemi场论,应付的小型网络参数预测,小型网络是无意识的。从理论的坚持下,此前,据报道意识,大脑EM实地信息必须直接或间接地影响运动神经元的放电(麦克费登J·J。,2002年)。有良好的理论基础(麦克费登J。,2002年)和丰富的实验证据表明,神经发射率确实是受大脑的内生的电磁场(总结在我最近的一篇论文(麦克费登,2020)]。cemi场理论,提出了影响经验是我们所说的“自由意志”的输出我们的意识(麦克费登,2021 c)。所以,在EMF1toc,神经元作为发射器和接收器的EM实地有意识的思想形成了奇怪的哲学家提出的循环霍夫斯塔特(1979,2007)意识的核心。
磁场梯度的2 - 4 mV / mm似乎有必要影响神经活动(Frohlich麦考密克,2010),类似于内源性脑电磁场的强度(麦克费登J。,2002年通过脑电图)能被探测到的。成千上万的神经元排列必须同步火(麦克费登J。,2002年;Pockett 2002)生成字段如2 - 4 mV /毫米。小型网络将产生非常弱场梯度通常不足以影响神经发射模式,从而将无意识的。
目前还不太清楚这种0,或电动势0例如,目录Pockett (2000,2002)EM-ToC对小型网络参数。作为Pockett (2002)认为,从脑电图的角度来看,小型网络将淹没于大型连贯的网络产生的磁场,但没有reportability阈值,在EMF吗0toc我认为没有理由排除意识从小型网络的经验只是因为他们产生磁场梯度低于脑电图的敏感性。
4所示。正如neural-ToCs定位意识的大脑容易实现多个参数(MRA),因为并不是所有的物质都是有意识的,EMF0toc也同样受到MRA因为并非所有新兴市场领域可能是有意识的。EMF0toc通常采取同样的主要防御猖獗panpsychism neural-ToCs的坚持一些额外的标准,比如复杂性、集成、解剖位置、信息处理体系结构或工作记忆,需要意识。由于思想informationally-rich,复杂性标准确实是声音:可能一位编码由单个粒子的物质,或电磁场正弦波,可能认为吗?意识的基质必须至少拥有足够的复杂性来编码一个想法。然而,无论是neural-ToCs还是电动势0toc提供客观标准来确定神经元的复杂性的程度,或任何其他标准,神经计算所需达到意识,除了,IIT (Tononi和科赫,2015),提出它是某种内部神经元数学竞赛的获胜者。
相比之下,EMF1toc为区分有意识和无意识的新兴市场提供一个客观的标准字段。这源自需求,据报道意识,系统必须能够生成(而不是仅仅传输)的想法完形(综合)信息(麦克费登,2013 b)我们可以交流想法,外面的世界通过电机系统。这个简单的公式不包括意识等工件的烤面包机,电脑和其他人工智能设备,虽然能产生复杂的电磁场是为了避免电磁干扰(EMI)操作。一个强有力的预测EMF-ToCs因此,传统计算机排除的电磁场影响其输出永远不会意识到。如果明显意识到传统的计算机开发,然后电动势1toc将立即被伪造的。1型EMF-ToCs也提出客观的评估手段的意识水平(行动的程度都是由意识控制的,而不是无意识思维)在不同的大脑通过测量神经系统的电机输出之间的相关性及其大脑的新兴领域。强烈的意志行为和脑电图信号之间的相关性在人类已经知道Libet et al。(1982年,1983年,一个,b)1980年代的先锋实验表明,脑电图信号可以用于预测意图,主题之前知道他们的意图,发现激发了最近的研究努力构建EEG-operated脑-机接口(bci)患者的假肢(贵港市et al ., 1999)或患闭锁综合症(伤势et al ., 2018)。不幸的是,只有有限的脑电图和行为之间的关系的研究已经完成了灵长类动物(Attaheri et al ., 2015),猫(Engemann et al ., 2018)、马(德营et al ., 2020),其他动物的散射(克莱姆1992);但是,1型EMF-ToCs做,至少提供了一个框架,通过它在动物的意识水平的问题有可能被测量。
5。麦克费登最近声称,绑定属性不仅视觉信息,但所有的感官信息(麦克费登,2020),基本格式塔信息处理(麦克费登,2013 b)的思想和观念意识的特征,与无意识思想的数字处理能力。绑定的问题是那么的理解”我们集成信息的能力在时间、空间、属性和想法”(1999年-特雷斯曼)。几乎所有神经元toc认为绑定,或集成,信息意识是某些形式的神经处理的结果,例如,同步(恩格尔et al ., 1999)或hypersynchrony (Mashour 2004)的神经放电,形成神经总成通过处理相同的感官信息,或特定信息的参与处理架构如凹环(歌手,2001年),或涉及大脑的特别部位,如丘脑(Hardcastle 1994),或者通过一些假设的结构,如全球工作区(巴尔,2005),或者像IIT (托诺2004),声称意识是与特定的大脑信息处理的数学性质。然而,正如物理学家Rolf蓝认为“信息是物理。“综合信息必须整合。问题总是离散编码信息和数字在自然界中,除了奇异的量子力学状态,如玻色-爱因斯坦凝聚态,大脑完全不可行(McCrone 2003)。没有neural-ToC提供了足够的帐户信息编码在离散物质是如何集成的意识。Classically-encoded信息只是物理集成在能源领域所产生的问题(麦克费登,2020)。例如,引力场使我们的脚在地面上是一个集成的质量我们的身体和整个地球,尽管几乎所有物质的原子和分子,形成该字段位于数千英里从我们的脚底。EM-ToCs指出,20多年前(麦克费登J。,2002年;麦克费登J·J。,2002年),无追索权特殊物质的状态,假设结构或复杂的数学函数,大脑的EM字段自动将神经信息集成到一个单一的非物质物理领域从而轻松解决绑定问题。
6。地址等神经数据明显缺乏意识在小脑和提供一个解释为什么国立神经同步等与意识有关。在前面我们已经讨论了如何识别这些信息编码在同步将主宰大脑的神经活动的电磁场的主要灵感是一个更新的兴趣EMF-ToCs在第一个十年的21岁圣世纪。EMF-ToCs提供最简洁的解释为什么神经同步NCC,从而深受奥卡姆剃刀(麦克费登,2021 d)以来,与神经toc,他们预测,而不是仅仅把,一个强大的同步神经活动和意识之间的联系。EMF-ToCs也解释为什么在小脑似乎无意识的神经活动。这可能是由于小脑的错综复杂的折叠,相比于大脑皮层,确保电流产生在邻近的小脑激活往往运行在相反的方向导致取消他们的EM字段通过相消干涉。同样的原因被认为是隐形的小脑负责脑电图或梅格测量(安徒生et al ., 2020)。
EMF-ToCs也占意识的缺乏在失神癫痫发作患者失去意识。这些通常与强大的常规和双边同步和对称的脑电图信号特别是在2 - 4赫兹范围(Hedstrom和奥尔森,1991年)。天真,也许有人会认为,EMF-ToCs预测,强劲的脑电图信号将可能提高有关,而不是减少的意识状态。然而,与信息丰富EM-encoded正常脑电图检测信息,与感官信息,感知和意识的内容,高节奏的EMF波动脑电图癫痫发作的特点是缺乏信息所以不能编码的思想。根据EMF-ToCs,他们代表了一种意识brain-wipe完全符合失神发作的意识丧失。
7所示。neural-ToCs相比,EMF-ToCs在解决测量问题,有明显的优势,因为如前所述,测量大脑动势脑电图或梅格通常用于检测麻醉(意识的迹象皮斯托亚et al ., 2015;Schartner et al ., 2015;Bayne et al ., 2016;Hajat et al ., 2017;Eagleman et al ., 2018)在意识障碍,如闭锁综合症(沃斯和雪橇,2007;Rohaut et al ., 2017)。事实上,脑-机接口(麦克法兰沃尔波,2017;诺尔特2021),目前已经开发出了检测脑电图信号恢复通信和控制慢性神经肌肉疾病,并允许闭锁患者瘫痪的人交流通过(有意识的)脑电图信号。这是doubly-puzzling,根据大幻觉假说,我们的意识只有过程的一小部分信息被人类大脑中的处理(一个2002)。没有neural-ToC可以解释为什么脑电图和梅格信号与薄有意识的涓涓细流,而不是无意识的大部分大脑活动;但它很容易占EMF-ToCs预测,这些电磁场测量与意识的活动。EMF1toc预测,一个EMF-encoded信息循环需要有意识的控制操作。这可能是被实验,测量外部电磁领域的学位,类似的强度和结构但反相的大脑/瀑样/ AI-generated新兴市场领域,影响神经元的输出,瀑样或人工计算设备,从本质上讲,中和有意识的输入。干扰的程度就会提供一个有意识的控制行为的程度。虽然实验具有挑战性,实验表明,外部字段类似的强度和结构内生EM字段做影响大脑神经活动模式片(Frohlich麦考密克,2010;Anastassiou et al ., 2011)。类似的实验进行活体动物能够测试外部电磁场的强度和结构相似,但相反的阶段,大脑内源性的电磁场能够影响行为。影响的程度是衡量水平的意识控制的行为。因为EMF0toc不预测新兴市场领域的影响的行为,他们不能,据我所知,被评估,以确定水平的意识。
8。相同的神经元如何架构提供了一个大规模并行无意识模式和串行有意识的操作方式不占任何neuronal-ToC除了通过设定任意的阈值进行有意识的处理是最复杂的,综合或那些涉及特定的解剖网站或处理架构,如复发性网络。但没有证据表明计算经常执行的无意识的思想,比如计算肢体动作在走路或跑步,或微妙的动作编排的舌头,嘴唇和喉咙演讲或所需的歌,有简单,或低于那些参与集成的、有意识的审议等做长除法的领导任务,为最简单的袖珍计算器是很容易的。此外,在电影或戏剧的对话和行动之后肯定需要一个高度复杂和高度集成的分布式神经处理多个感官源;但它很容易被取代的意识最简单的刺激,比如当一位观众站在你的脚趾而搪塞过去你的座位。全球工作空间理论(GWT) (巴尔,2005)和相关的全球神经工作区(GNWT)理论(Dehaene 2014)避免这些陷阱不指定标准的神经活动收益访问全局工作空间(巴尔和富兰克林,2003年)除了GNWT,声称它是由不同状态之间的非线性反馈系统,抛在“赢者通吃”的动力学(Dehaene 2014)。一个相关的问题是理解为什么活动,如谈话或长除法,只能进行有意识地(Dehaene 2014)。
EMF-ToCs提供一个清晰定义的物理区别matter-based EMF-independent无意识神经处理和EMF-dependent有意识的大脑信息处理。Matter-based神经网路,无意识的思想可以很容易的任务分割成空间上分开Matter-based子网,不相互干扰。然而大脑的EM字段一个单一的实体,所以意识一次只能做一件事。这一标准的第二个方面是理解为什么需要有意识的控制提供微调的过程中学习,类似于什么詹姆斯(1988)设想一个多世纪前在[40](引用)说,“如果意识可以使用不正当手段,可以发挥恒压在正确的方向上,能感觉到神经过程所导致的目标,可以巩固和加强这些同时抑制那些威胁导致误入歧途,为什么,意识将宝贵的服务”。cemi领域的理论,这是通过大脑的EMF推和拉着神经元朝向或远离发射达到所需的机动动作。然而,只要目标神经元通过Hebbian突触连接然后重复影响大脑的EMF来完成一个练习动作往往会成为与生俱来的增加(长期势差,LTP)或减少(长期抑郁)之间的神经连接神经元参与了这一行动。重复扩增后大脑的EMF,电动机行动之后,曾经痛苦地意识到可能是无意识的。现在是采取行动的学习和硬连接,所以不再需要EMF输入进行微调。1型EMF-ToCs从而提供一个完全自然的意识是密切参与学习和记忆,但是一旦学会了,是可有可无的,甚至可能干扰性能。
9。EMF-ToCs区分意识和智慧,衬底独立,可以由任何物质或实地信息处理系统,从神经网络电路,智能材料或昆虫的社交网络(•麦乐伦1999);以及在有意识和无意识的想法。非经典的物质的状态,如“bose - einstein”冷凝物中使用一些量子计算机(•麦乐伦2022)物理集成matter-based信息和可能集成复杂的信息以一种相似的方式,大脑EM字段。还有待观察是否有一些东西感觉量子计算机。
10。cemi场论占意识通过自然选择的出现。神经元在一个复杂的大脑显示忙碌的大脑的兴奋性和我们的祖先动物肯定会有许多神经元将接近阈电位和电压门控离子通道敏感,很小的变化在新兴市场领域被周围的神经活动产生的。只要他们影响神经firing-as已经充分证明研究中引用的一样——这些领域可能会受到自然选择的交互。无论场效应提高了性能,自然选择就会采取措施增强神经元敏感,例如,通过维持神经元点火电位,降低神经髓鞘形成或定位和同步神经元最大化相长干涉。基于emf的计算包括提供的潜在优势,如前所述,字段计算,有意识的fine-tunable学习以及基于emf的全球工作空间,可以访问的整个大脑。在我以前的出版物,我认为优势原则被意识与完形信息的集成包来计算,我们称之为思想,而不是二进制数字处理的无意识思想和AI设备(麦克费登,2013 b,2020年)。相反,磁场影响也可能损害宿主尽管新兴市场领域的“反馈”干扰信息处理基本运动功能,如反射动作,一起学电机动作如散步,跑步,或演讲。很容易经历这种消极的干涉试图锻炼意识控制我们的肢体动作同时参与学习,通常电动机自动任务,如散步或玩乐器。对于这些EMF-impaired操作,自然选择就会采取措施减少EMF敏感性,例如,维持神经元点火电位,增加髓鞘形成或定位和失去共时性神经元最大化相消干涉,如小脑。所以,只有内源性神经发射电磁场影响的信息,自然选择的理论预测,大脑将演变成一个EM field-sensitive(有意识的)系统和并行EM field-insensitive(无意识)系统。智人显然这条路线。还请注意,该地区的大脑最参与控制的反射动作,小脑,,正如上面所讨论的,也最无形的脑电图,因为它只产生很弱不太可能产生任何EMF-feedback EM字段。据我所知,这只是EMF1toc,结合自然选择理论,预测,完全naturalistically并没有进一步假设,不可避免的一个并行进化出现无意识思维与串行计算意识。
11。ToC是否能够使小说可以检验的预测。我已经概述了很强的预测EMF-ToCs AIs基于传统计算永远不会意识到。此外,因为EMF受波干扰,EMF-ToCs做另一个强有力的预测只改变神经元的相对时间裁员将影响有意识的知觉。例如,它应该可以切换另一种意识观念的脸/花瓶幻想仅仅通过改变神经元的相对时间信号参与产生大脑EM字段与另一种认知通过建设性或破坏性的干扰。这样,大脑可以被操纵,那么信息编码在神经元的激活率总是存在神经大脑但或者/缺席在新兴市场领域。EMF-ToCs预测,意识会与大脑的EM字段的信息内容,而不是它的神经元,而所有neural-ToC的预测相反。最近的进步optogenetic应用技术(Toettcher et al ., 2011;Boyden 2015;Adesnik Abdeladim, 2021)在人类和非人类的灵长类动物(汉族,2012)可能会使这样一个实验一个真正的可能性在不久的将来。
其他预测EMF-ToCs已经验证,虽然无意中。例如,如上所述,cemi场理论认为,新兴市场领域涉及记忆和学习将预测外部新兴市场领域,例如那些由经颅磁刺激,会干扰这些过程,发现在几项研究(法拉利et al ., 2018;爆炸et al ., 2019),但将不受外部领域一旦学会了,也被证明(爆炸et al ., 2019)。更值得注意的是,最近的一项研究表明,人类记忆的检索涉及耦合脉动振荡之间的脑电图内侧颞叶和大脑皮层(Vaz et al ., 2019)。
讨论
乍一看,EMF-ToCs显得牵强:EM字段可以有意识的吗?但这是更多的不合理提出大脑是意识的问题吗?特里野牛的令人愉快的短篇小说“他们肉组成的”(见开市价),两个外星人思考的令人震惊的发现“肉”的觉知物种存在于星系的行星在一个偏远的角落(Bisson 1995)。外星人的提出,必须有更多的新物种,也许“肉的头一个电子等离子体脑内”但另一路坚持认为,“他们肉虽然……是的,有思想的肉!有意识的肉!爱吃肉。做梦的肉。肉是整个交易!“他们同意抑制新数据。
大多数神经生物学家继续相信大脑的物质,其肉,是整个交易为一个多世纪以来,尽管知道,与物质的粒子构成大脑的可见物质,还有同样的物理,虽然看不见,电磁场产生的神经元活动,动作电位和突触传递。质子,电子等现代粒子物理学告诉我们,这些粒子进行计数,中子构成大脑的问题实际上励磁的潜在的电磁,弱和强核力字段,与希格斯场。此外,除了物理过程涉及放射性衰变或重力,几乎地球上发生的一切,所有的化学和生物化学的生活,是由电磁场相互作用。真的是奇怪的提议,其中的一些交互也生活的基质最伟大的礼物,意识?
当然,这还有待证明,大脑的电磁场是意识的衬底。但它还有待证明,大脑的问题意识的衬底。据我所知,没有实验,有利于大脑的事,作为衬底的意识,对其电磁领域。然而,正如前所述,EMF-ToCs提供最吝啬的一些惊人的账户方面的意识,包括其串行自然、绑定和智力和意识之间的脱节。EMF-ToC解释为什么意识一起参与学习的意识的进化预测思想最好奇的特点,在无意识(并行)和意识(串行)模式。EMF-ToCs实现这一切不诉诸于任何特殊物质的状态,假设的工作区,或令人费解的方程。肯定是时候神经生物学家承认有更多的比重要思想。
数据可用性声明
最初的贡献提出了研究中都包含在本文/辅料,可以针对相应的作者进一步询问。
作者的贡献
作者证实了这项工作的唯一贡献者和已批准出版。
资金
这项工作是支持的约翰·雅各布·阿斯特尔估计慈善信托。
的利益冲突
作者说,这项研究是在没有进行任何商业或金融关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。
脚注
1。^下标的数字代表二进制的可能性影响(1)或不影响(0)的行为。
引用
Adesnik, H。,和Abdeladim, L. (2021). Probing neural codes with two-photon holographic optogenetics.Nat。>。24岁,1356 - 1366。doi: 10.1038 / s41593 - 021 - 00902 - 9
Al-Quraishi, m . S。Elamvazuthi,我。达乌德,美国。,Parasuraman, S., and Borboni, A. (2018). EEG-based control for upper and lower limb exoskeletons and prostheses: a systematic review.传感器。18日,3342年。doi: 10.3390 / s18103342
Anastassiou, c。perinatal, R。,Markram, H., and Koch, C. (2011). Ephaptic coupling of cortical neurons.Nat。>。14日,217 - 223。doi: 10.1038 / nn.2727
安徒生,l . M。Jerbi, K。,和Dalal, S. S. (2020). Can EEG and MEG detect signals from the human cerebellum?科学杂志。215年,116817年。doi: 10.1016 / j.neuroimage.2020.116817
伤势,P。,Borghini, G., Di Flumeri, G., Sciaraffa, N., and Babiloni, F. (2018). Passive BCI beyond the lab: current trends and future directions.杂志。的措施。39岁的57 e。1361 - 6579 . doi: 10.1088 / / aad57e
Attaheri,。,Kikuchi, Y., Milne, A. E., Wilson, B., Alter, K., Petkov, C. I. E. E. G., et al. (2015). potentials associated with artificial grammar learning in the primate brain.大脑朗。148年,74 - 80。doi: 10.1016 / j.bandl.2014.11.006
巴尔,b . j . (1993)。“如何串行、集成和非常有限的意识流摆脱大部分是无意识的神经系统,分布式、并行和巨大的能力?在实验和理论研究的意识。汽巴基金会研讨会174(奇切斯特:威利),282 - 303。
巴尔,b . j . (2005)。全球工作空间理论的意识:对人类经验的认知神经科学。掠夺。大脑Res。150年,45-53。doi: 10.1016 / s0079 - 6123 (05) 50004 - 9
巴尔,b . J。,和Franklin, S. (2003). How conscious experience and working memory interact.Cognit趋势。科学。7,166 - 172。doi: 10.1016 / s1364 - 6613 (03) 00056 - 1
Baillet,美国(2014年)。”梅格的问题和逆/脑电图,”计算神经科学百科全书、eds d . Jaeger和r·荣格(纽约:Springer), 1 - 8。doi: 10.1007 / 978 - 1 - 4614 - 7320 - 6 - _529 - 1
爆炸,j·W。,Milton, D., Sasaki, Y., Watanabe, T., and Rahnev, D. (2019). Post-training TMS abolishes performance improvement and releases future learning from interference.Commun。医学杂志。2、1 - 7。doi: 10.1038 / s42003 - 019 - 0566 - 4
Bayne, T。,Hohwy, J., and Owen, A. M. (2016). Are there levels of consciousness?Cognit趋势。科学。20岁,405 - 413。doi: 10.1016 / j.tics.2016.03.009
贝克特尔,W。,和Mundale, J. (1999). Multiple realizability revisited: linking cognitive and neural states.费罗斯。科学。66年,175 - 207。
块,n (2009)。“比较意识的主要理论”认知神经科学,大肠Bizzi eds m . s . Gazzaniga l . m . Chalupa s t·格拉夫顿,t·f·Heatherton c·科赫j·e·勒杜s . j .运气,g·r·摩根j . a . Movshon h·内维尔·e·a·菲尔普斯,p . Rakic d·l·沙克特·m·苏尔和b a万德尔(麻省理工学院),1111 - 1122。doi: 10.7551 / mitpress / 8029.003.0099
康普顿,r . J。,Gearinger, D., and Wild, H. (2019). The wandering mind oscillates: EEG alpha power is enhanced during moments of mind-wandering.Cognit。影响。Behav。>。19日,1184 - 1191。doi: 10.3758 / s13415 - 019 - 00745 - 9
德营地,n V。,Ladwig-Wiegard, M., Geitner, C. I., Bergeler, J., and Thöne-Reineke, C. (2020). EEG based assessment of stress in horses: a pilot study.PeerJ。8,e8629。doi: 10.7717 / peerj.8629
疾病,A。Llinas, R。Ribary U。,Contreras, D., and Pedroarena, C. (1998). The neuronal basis for consciousness.费罗斯。反式。皇家Soc。Lond。爵士。B杂志。科学。353年,1841 - 1849。
Doerig,。,Schurger, A., and Herzog, M. H. (2021). Hard criteria for empirical theories of consciousness.Cognit。>。12日,41 - 62。doi: 10.1080 / 17588928.2020.1772214
Doerig,。,Schurger, A., Hess, K., and Herzog, M. H. (2019). The unfolding argument: why IIT and other causal structure theories cannot explain consciousness.意识。Cognit。72年,49-59。doi: 10.1016 / j.concog.2019.04.002
Eagleman, s . L。沃恩,d。牲畜贩子,d R。牲畜贩子,c . M。科恩,m . S。,Ouellette, N. T., et al. (2018). Do complexity measures of frontal EEG distinguish loss of consciousness in geriatric patients under anesthesia?前面。>。12日,645年。doi: 10.3389 / fnins.2018.00645
恩格尔,a K。、薯条、P。康尼锡,P。,Brecht, M., and Singer, W. (1999). Temporal binding, binocular rivalry, and consciousness.意识。Cognit。8,128 - 151。
Engemann, d . A。Raimondo F。王,j . -。,Rohaut B。Louppe, G。,et al. (2018). Robust EEG-based cross-site and cross-protocol classification of states of consciousness.大脑。141年,3179 - 3192。大脑/ awy251 doi: 10.1093 /
法拉利,C。,Cattaneo, Z., Oldrati, V., Casiraghi, L., Castelli, F., D'Angelo, E., et al. (2018). TMS over the cerebellum interferes with short-term memory of visual sequences.科学。代表。8,1 - 8。doi: 10.1038 / s41598 - 018 - 25151 - y
Fingelkurts, A。,和Fingelkurts, A。(2008). Brain-mind operational architectonics imaging: technical and methodological aspects.Neuroimag开放。J。2,73 - 93。doi: 10.2174 / 1874440000802010073
Fingelkurts, A。,Fingelkurts, A。,和Neves, C. F. (2001). Natural world physical, brain operational, and mind phenomenal space-time.理论物理。牧师的生活。7,195 - 249。doi: 10.1016 / j.plrev.2010.04.001
Fingelkurts, A。,Fingelkurts, A。,和Neves, C. F. (2013). Consciousness as a phenomenon in the operational architectonics of brain organization: criticality and self-organization considerations.混乱孤波部分。55岁,13-31。doi: 10.1016 / j.chaos.2013.02.007
Frohlich F。,和McCormick, D. A. (2010). Endogenous electric fields may guide neocortical network activity.神经元。67年,129 - 143。doi: 10.1016 / j.neuron.2010.06.005
灰色,c . M。Knig, P。,恩格尔,a K。,和Singer, W. (1989). Oscillatory responses in cat visual cortex exhibit inter-columnar synchronization which reflects global stimulus properties.大自然。338年,334 - 337。
格雷奇,R。,Cassar, T., Muscat, J., Camilleri, K. P., Fabri, S. G., Zervakis, M., et al. (2008). Review on solving the inverse problem in EEG source analysis.j . Neuroeng。Rehabil。5,1-33。doi: 10.1186 / 1743-0003-5-25
贵港市,C。,Harkam, W., Hertnaes, C., and Pfurtscheller, G. (1999). “Prosthetic control by an EEG-based brain-computer interface (BCI),” in学报AAATE 5日欧洲会议辅助技术发展(普林斯顿大学:Citeseer)。
Hajat, Z。,Ahmad, N., and Andrzejowski, J. (2017). The role and limitations of EEG-based depth of anaesthesia monitoring in theatres and intensive care.麻醉72年,38-47。doi: 10.1111 / anae.13739
黑尔斯,c (2017)。大脑的内生电磁场的起源及其关系的意识。Biophys。意识。发现。世界科学的方法。13日,295 - 354。doi: 10.1142 / 9789814644266 _0010
汉族,x (2012)。光遗传学的非人类的灵长类动物。掠夺。大脑Res。196年,215 - 233。doi: 10.1016 / b978 - 0 - 444 - 59426 - 6.00011 - 2
Hedstrom,。,和Olsson, I. (1991). Epidemiology of absence epilepsy: EEG findings and their predictive value.Pediat。神经。7,100 - 104。
亨特,T。,和Schooler, J. W. (2019). The easy part of the hard problem: a resonance theory of consciousness.前面。嗡嗡声。>。13日,378年。doi: 10.3389 / fnhum.2019.00378
凯撒,M。,Senkowski, D., Busch, N. A., Balz, J., and Keil, J. (2019). Single trial prestimulus oscillations predict perception of the sound-induced flash illusion.科学。代表。9,1 - 8。doi: 10.1038 / s41598 - 019 - 42380 - x
Koivisto, M。,和Revonsuo, A. (2003). An ERP study of change detection, change blindness, and visual awareness.心理生理学。40岁,423 - 429。doi: 10.1111 / 1469 - 8986.00044
他答:K。,和Singer, W. (1996). Stimulus-dependent synchronization of neuronal responses in the visual cortex of the awake macaque monkey.j . >。16,2381 - 2396。
Lamme,诉。,和Roelfsema, P. R. (2000). The distinct modes of vision offered by feedforward and recurrent processing.趋势>。23日,571 - 579。doi: 10.1016 / s0166 - 2236 (00) 01657 - x
利贝特,B。,Gleason, C. A., Wright, E. W., and Pearl, D. K. (1983b). Time of conscious intention to act in relation to onset of cerebral activity (readiness-potential). The unconscious initiation of a freely voluntary act.大脑。106 (Pt 3), 623 - 942。
利贝特,B。,Wright, E. W. J., and Gleason, C. A. (1982). Readiness-potentials preceding unrestricted “spontaneous” vs. pre-planned voluntary acts.Electroencephalogr。中国。Neurophysiol。54岁,322 - 335。
利贝特,B。,Wright, E. W. J., and Gleason, C. A. (1983a). Preparation- or intention-to-act, in relation to pre-event potentials recorded at the vertex.Electroencephalogr。中国。Neurophysiol。56岁,367 - 372。
林达尔我。,和Arhem, P. (1994). Mind as a force field: comments on a new interactionistic hypothesis.j理论的。医学杂志。171年,111 - 122。
•麦乐伦,b . j . (2022)。非传统的计算包括量子计算。教师出版物和其他作品——电。网上:https://trace.tennessee.edu/utk_elecpubs/28
Mashour g . a (2004)。意识的:对全身麻醉的范式。j。Soc。Anesthesiol。100年,428 - 433。doi: 10.1097 / 00000542-200402000-00035
麦克费登,j . (2006)。“CEMI场论:七意识的本质的线索,”意识的新兴物理埃德•j . Tuszynski(纽约:Springer), 387 - 406。doi: 10.1007 / 3 - 540 - 36723 - 3 _12
麦克法兰,D。,和Wolpaw, J. (2017). EEG-based brain–computer interfaces.咕咕叫。当今。生物医学。Eng。4,194 - 200。doi: 10.1016 / j.cobme.2017.11.004
穆勒,M . M。格鲁伯,T。,和Keil, A. (2000). Modulation of induced gamma band activity in the human EEG by attention and visual information processing.Int。j . Psychophysiol。38岁,283 - 299。doi: 10.1016 / s0167 - 8760 (00) 00171 - 9
Musialowicz, T。,和Lahtinen, P. (2014). Current status of EEG-based depth-of-consciousness monitoring during general anesthesia.咕咕叫。Anesthesiol。代表。4,251 - 260。doi: 10.1007 / s40140 - 014 - 0061 - x
紧张,A。,疾病,M。Llinas, R。Ribary U。,Contreras, D., and Pedroarena, C. (1998). The neuronal basis for consciousness.费罗斯。反式。皇家Soc。Lond。爵士。B杂志。科学。353年,1841 - 1849。
诺尔特,a (2021)。“脑机接口:一个可能帮助闭锁综合症患者,”国际科学会议上BCI Opole脑-机接口(纽约:Springer)。doi: 10.1007 / 978 - 3 - 030 - 72254 - 8 -大于
Pinotsis, d . A。,和Miller, E. K. (2022). Beyond dimension reduction: stable electric fields emerge from and allow representational drift.科学杂志。2022年,119058年。doi: 10.1016 / j.neuroimage.2022.119058
皮斯托亚,F。焦点在于,S。Sar, a, M。,Franceschini, M., and Carolei, A. (2015). Intrathecal baclofen: effects on spasticity, pain, and consciousness in disorders of consciousness and locked-in syndrome.咕咕叫。疼痛头痛代表。19日,1 - 6。doi: 10.1007 / s11916 - 014 - 0466 - 8
Rohaut B。,Raimondo, F., Galanaud, D., Valente, M., Sitt, J. D., Naccache, L., et al. (2017). Probing consciousness in a sensory-disconnected paralyzed patient.脑损伤。31日,1398 - 1403。doi: 10.1080 / 02699052.2017.1327673
Schartner, M。赛斯,。,Noirhomme, Q., Boly, M., Bruno, M.-., et al. (2015). Complexity of multi-dimensional spontaneous EEG decreases during propofol induced general anaesthesia.《公共科学图书馆•综合》10,e0133532。doi: 10.1371 / journal.pone.0133532
舒伯特,R。Haufe说道,S。,Blankenburg, F., Villringer, A., and Curio, G. (2009). Now you'll feel it, now you won't: EEG rhythms predict the effectiveness of perceptual masking.j . Cognit。>。21日,2407 - 2419。doi: 10.1162 / jocn.2008.21174
赛斯,a K。,和Bayne, T。(2022). Theories of consciousness.Nat,启>。2022年,1 - 14。doi: 10.1038 / s41583 - 022 - 00587 - 4
Toettcher, j·E。沃伊特,c。,Weiner, O. D., and Lim, W. A. (2011). The promise of optogenetics in cell biology: interrogating molecular circuits in space and time.Nat。方法。8,35-38。doi: 10.1038 / nmeth.f.326
托诺尼,G。,和Koch, C. (2015). Consciousness: here, there and everywhere?费罗斯。反式。皇家Soc。B杂志。科学。370年,20140167。doi: 10.1098 / rstb.2014.0167
Vaz, a P。,Inati, S. K., Brunel, N., and Zaghloul, K. A. (2019). Coupled ripple oscillations between the medial temporal lobe and neocortex retrieve human memory.科学。363年,975 - 978。doi: 10.1126 / science.aau8956
沃斯,L。,和Sleigh, J. (2007). Monitoring consciousness: the current status of EEG-based depth of anaesthesia monitors.Pract最好。中国>,Anaesthesiol。21日,313 - 325。doi: 10.1016 / j.bpa.2007.04.003
关键词:意识、神经科学、脑电图、电磁、认知理论
引用:麦克费登J(2023)意识:物质或EMF吗?前面。嗡嗡声。>。16:1024934。doi: 10.3389 / fnhum.2022.1024934
收到:2022年8月22日;接受:2022年12月28日;
发表:2023年1月18日。
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*通信:约翰麦克费登,
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