认知神经科学的难题
来源：www.wqxlw.com
1950年代中期开始，随着计算机科学的蓬勃发展，认知科学成为了心智科学的新典范。认知科学家将心智类比成计算机—一个处理讯息的装置。1974年，哲学家Thomas Nagle一篇《当蝙蝠是什么滋味》(What is it like to be a bat)，重新唤起心智哲学家，尤其是英美学界，对于主观意识经验的关注。1990年代以来，随着脑造影技术的大幅进步，认知神经科学家得以间接观察大脑在不同条件下的状态。如今，结合心理学、哲学、生物学、计算科学、语言学等众多领域的贡献，认知神经科学突飞猛进，科学家开始冀望认知神经科学能够解释「意识」—这个我们既熟悉又难以捉摸的心智现象。
著名的心智哲学家David J. Chalmers认为，心智在概念界定上应区分为二：其一为心智的现象概念 (phenomenal concept of mind) ，另一为心智的心理概念 (psychological concept of mind)。
简单来说，现象概念是心智的第一人称面向(first-person aspect)，而心理概念则是心智的第三人称面向(third-person aspect)。具体而言，现象概念指的是当事者意识到的主观经验，例如我们对颜色、气味和痛的经验；另一方面，心理概念指的是造成个体行为的内在因果历程。
行为主义避而不谈这两个心智概念，但即使从行为主义演变至认知科学，认知科学也只是重拾心智的心理概念，而对现象概念依然没有多少碰触。认知科学的首要考量仍然在于解释行为，而心理概念可以弥补刺激⁄反应模式在解释方面的不足。对于心理学的心智而言，无论有意识与否，只要它能代表行为与反应之间的中介历程，便可获得「心智」头衔。不过，Chalmers指出，一个心智状态实际上可以同时具有这两个面向。虽然心理和现象两者在概念上独立，但它们并不互相排斥。
既然意识属于心智范畴，那么上述的区分也适用于意识。然而，有不少的认知神经科学研究没有严谨指出所讨论的「意识」指的是现象概念还是心理概念。我们可以看到一些科学文章一开始大谈意识的主观经验部分，接着整个研究的焦点却悄悄地转移到心理概念，结果实际上研究本身没有触及前者。Chalmers分析到，在当代认知神经科学的脉络里，意识的心理概念是功能性的(functional)，可以完全由一系列的因果关系来定义，而不包含主观经验。举其中一种意识活动—内省(introspection)为例，内省的心理概念指的是心智系统获悉(access)自身内在状态信息的功能。可是，不管意识再怎么被功能化，意识仍然保有主观经验面向。有鉴于此，在讨论意识的时候，比较理想的作法是明确指出所谈的「意识」指的是哪一种概念，以免混淆而导致误解。
意识的心理概念已经受到广泛的研究，其中两个最著名的例子是Crick与Koch共同提出的意识之神经生物理论(neurobiological theory of consciousness)，以及Bernard Baars的广域工作空间理论(global workspace theory，GWT)。如前所述，这些研究都将焦点放在意识的心理模式上，找寻其相关的脑神经基础；或者反过来，透过研究脑神经机制来回推意识的功能。诚然，这些研究并不容易，需要投入大量的研究心血；然而，若和接下来所讨论的问题相比，则这些都属于简单的问题(easy problem)。那么，难题(hard problem)究竟是什么？
难题是心物之间的鸿沟(explanatory gap)如何跨越。前面对意识的概念区分将有助于我们理解心物鸿沟的核心概念。
心物鸿沟指的是科学理论在解释大脑和意识的关系上有鸿沟，从神经生物理论出发不足以完全解释意识现象。那是因为，意识的概念除了心理学部分，还包括现象部分—意识经验中的质性(qualitative)成分。相信大部分的人都有过痛的意识经验，痛的现象概念对我们来说并不陌生，但认知神经科学处理痛的概念却是采用心理学式的。痛的心理概念可以被定义成个体与环境刺激互动的一连串因果关系，由神经机制支配：当身体组织受到锐利物的刺激时，
受刺激的末梢发出讯号，经由C纤维(C fiber)传到脊椎。脊椎一方面透过运动神经产生闪避刺激的行为，另一方面将讯息接着上传，经过脑干、视丘，最后到达大脑皮质，使得痛成为意识状态。痛促使个体远离危险物以避免损伤，进而增加个体适应环境的成功率。这些研究之所以相对「容易」，原因在于它们都有明确的方针，随着技术的进步，对于这些机制的了解也会越来越详尽。然而，就算这些机制被研究得如何透彻，似乎都无法解释为什么当C纤维放电的时候我们会经验到痛，也无法解释为什么我们经验到的是痛而不是其他感受。 所以，可以看出，难题在于：为什么大脑能产生意识经验？为什么毫无意识经验的物质可以产生意识经验？就算大脑的确是主观意识经验的来源，主观意识经验又是如何从大脑这团物质产生出来的呢？
难题近年来引起热烈的讨论，Chalmers居功厥伟，但其实早在一百多年前，美国心理学之父William James于1890出版的《心理学原理》(Principle of Psychology)里面就提到： 根据这本书的预设，思想伴随着大脑的运作，并且能够认知到实在。整个（心物）关系我们只能以经验研究的方式写下，并且承认没有一丁点的解释被发现。无论何种意识和知识，「大脑竟然产生出认识世界的意识」这个谜依旧再次出现。感觉作为对于性质的觉察，牵涉到的谜就和觉察复杂系统的思想一样多。(p.647, 1981)
同样的问题并没有随着认知神经科学的进步而带来本质上的突破，如今这个忧虑又浮上台面。心物鸿沟问题对认知神经科学家来说不失为一记当头棒喝。对此，有些人持浮现论(emergentism)的立场，认为主观意识经验就这样出现了，解决难题超出人类的能力范围，我们除了抱持感激的心情接受它以外，别无他途。
如果对这种论调不满意，那么就得试着迎接挑战；况且，浮现论也还没有充足的理由去论断难题不能被解决。难题目前仍然是开放的，启发了各种不同学说，有些学者甚至认为这个问题的解答和量子力学有密切关系。不过，这些新兴学说还处在发展阶段，尚未在认知神经科学中取得主导地位，直至目前认知神经科学的主流立场仍为以下两者：一是等同论(psychoneural identity theory)，另一是功能论(functionalism)。
首先让我们来了解一下等同论。
等同论的说法是：如果心智状态就等同于大脑状态，那么问「大脑状态如何产生心智状态」即问错了问题。因为这个问题已先预设大脑与心智是两个不同的事物，才导致我们不得不去解释两者之间的关联性。但是，关连性要成立首先必须有两件事物，如果从头到尾只有一件事物，那么谈关连性便没有意义。如果心就是脑，那么难题便自行瓦解。事实上，理论间的化约(reduction)在科学界屡见不鲜，举一个著名的例子：在气体动力论提出以前，科学家不知道「热」就等同于「气体分子的运动」。由于科学家不晓得热其实就是气体分子的运动，百思不得其解「为什么热和气体分子运动有相关？」。一旦知道热现象其实就是气体分子运动，那么原先的问题便是个虚假问题。再回到认知神经科学，以痛觉为例，如果痛这件事其实就是C纤维放电，那么「小明觉得痛」指的就只有一件事，即「小明的C纤维在放电」。神经心理学家藉由观察脑部组织受损患者的行为来研究正常人的「心智」功能，若等同论成功，则能坚实神经心理学的理论基础。
接着，让我们再来听听功能论怎么说。
功能论的解决策略是：何以大脑会产生心智—因为心智即是大脑的功能。再以痛觉为例，根据功能论的看法，说「处在痛觉状态」的意思等于在说「身体组织的损伤造成这个内在状态N，并经由这个状态N产生回避刺激的行为」。从认知神经科学的研究中发现，C纤维放电的状态正是在执行这样的功能，于是我们说C纤维放电是N的神经基础。因此，当小明处于痛的状态时，认知科学家可以提供功能性解释。反过来说，当小明的大脑接收到来自C纤维的讯号时，认知科学家便能预测小明处在痛的状态。
然而，现在庆祝恐怕仍嫌太早。等同论的回应若要成立，「心智状态等同于大脑状态」
这件事必须先成立。从心智的两种概念区分看来，等同论至多只能化约心智的心理部分；至于心智的现象部分，如果并非事物的影子，而是有其独特的真实性，那么「意识经验等同于大脑状态」不免会受到质疑。痛之所以为痛正是因为我们确实经验到它，而这似乎才是痛的本身。要是心脑等同关系不成立，等同论的回应便不成功。另一方面，功能论的回应若要成立，心智状态必须先能够被功能化。与等同论相似的批评是，尽管功能论在解释心智的心理概念方面相当成功，但是在现象概念方面则遭遇相当大的困难。不过，并非所有的心智哲学家都认为意识经验无法被功能化。有关心智的现象部分是否可以被功能化的议题，目前尚在争议当中。
致谢
感谢台大动物学研究所严震东教授于痛觉反射机制方面给予建议。
认知神经科学的难题
来源：www.wqxlw.com
1950年代中期开始，随着计算机科学的蓬勃发展，认知科学成为了心智科学的新典范。认知科学家将心智类比成计算机—一个处理讯息的装置。1974年，哲学家Thomas Nagle一篇《当蝙蝠是什么滋味》(What is it like to be a bat)，重新唤起心智哲学家，尤其是英美学界，对于主观意识经验的关注。1990年代以来，随着脑造影技术的大幅进步，认知神经科学家得以间接观察大脑在不同条件下的状态。如今，结合心理学、哲学、生物学、计算科学、语言学等众多领域的贡献，认知神经科学突飞猛进，科学家开始冀望认知神经科学能够解释「意识」—这个我们既熟悉又难以捉摸的心智现象。
著名的心智哲学家David J. Chalmers认为，心智在概念界定上应区分为二：其一为心智的现象概念 (phenomenal concept of mind) ，另一为心智的心理概念 (psychological concept of mind)。
简单来说，现象概念是心智的第一人称面向(first-person aspect)，而心理概念则是心智的第三人称面向(third-person aspect)。具体而言，现象概念指的是当事者意识到的主观经验，例如我们对颜色、气味和痛的经验；另一方面，心理概念指的是造成个体行为的内在因果历程。
行为主义避而不谈这两个心智概念，但即使从行为主义演变至认知科学，认知科学也只是重拾心智的心理概念，而对现象概念依然没有多少碰触。认知科学的首要考量仍然在于解释行为，而心理概念可以弥补刺激⁄反应模式在解释方面的不足。对于心理学的心智而言，无论有意识与否，只要它能代表行为与反应之间的中介历程，便可获得「心智」头衔。不过，Chalmers指出，一个心智状态实际上可以同时具有这两个面向。虽然心理和现象两者在概念上独立，但它们并不互相排斥。
既然意识属于心智范畴，那么上述的区分也适用于意识。然而，有不少的认知神经科学研究没有严谨指出所讨论的「意识」指的是现象概念还是心理概念。我们可以看到一些科学文章一开始大谈意识的主观经验部分，接着整个研究的焦点却悄悄地转移到心理概念，结果实际上研究本身没有触及前者。Chalmers分析到，在当代认知神经科学的脉络里，意识的心理概念是功能性的(functional)，可以完全由一系列的因果关系来定义，而不包含主观经验。举其中一种意识活动—内省(introspection)为例，内省的心理概念指的是心智系统获悉(access)自身内在状态信息的功能。可是，不管意识再怎么被功能化，意识仍然保有主观经验面向。有鉴于此，在讨论意识的时候，比较理想的作法是明确指出所谈的「意识」指的是哪一种概念，以免混淆而导致误解。
意识的心理概念已经受到广泛的研究，其中两个最著名的例子是Crick与Koch共同提出的意识之神经生物理论(neurobiological theory of consciousness)，以及Bernard Baars的广域工作空间理论(global workspace theory，GWT)。如前所述，这些研究都将焦点放在意识的心理模式上，找寻其相关的脑神经基础；或者反过来，透过研究脑神经机制来回推意识的功能。诚然，这些研究并不容易，需要投入大量的研究心血；然而，若和接下来所讨论的问题相比，则这些都属于简单的问题(easy problem)。那么，难题(hard problem)究竟是什么？
难题是心物之间的鸿沟(explanatory gap)如何跨越。前面对意识的概念区分将有助于我们理解心物鸿沟的核心概念。
心物鸿沟指的是科学理论在解释大脑和意识的关系上有鸿沟，从神经生物理论出发不足以完全解释意识现象。那是因为，意识的概念除了心理学部分，还包括现象部分—意识经验中的质性(qualitative)成分。相信大部分的人都有过痛的意识经验，痛的现象概念对我们来说并不陌生，但认知神经科学处理痛的概念却是采用心理学式的。痛的心理概念可以被定义成个体与环境刺激互动的一连串因果关系，由神经机制支配：当身体组织受到锐利物的刺激时，
受刺激的末梢发出讯号，经由C纤维(C fiber)传到脊椎。脊椎一方面透过运动神经产生闪避刺激的行为，另一方面将讯息接着上传，经过脑干、视丘，最后到达大脑皮质，使得痛成为意识状态。痛促使个体远离危险物以避免损伤，进而增加个体适应环境的成功率。这些研究之所以相对「容易」，原因在于它们都有明确的方针，随着技术的进步，对于这些机制的了解也会越来越详尽。然而，就算这些机制被研究得如何透彻，似乎都无法解释为什么当C纤维放电的时候我们会经验到痛，也无法解释为什么我们经验到的是痛而不是其他感受。 所以，可以看出，难题在于：为什么大脑能产生意识经验？为什么毫无意识经验的物质可以产生意识经验？就算大脑的确是主观意识经验的来源，主观意识经验又是如何从大脑这团物质产生出来的呢？
难题近年来引起热烈的讨论，Chalmers居功厥伟，但其实早在一百多年前，美国心理学之父William James于1890出版的《心理学原理》(Principle of Psychology)里面就提到： 根据这本书的预设，思想伴随着大脑的运作，并且能够认知到实在。整个（心物）关系我们只能以经验研究的方式写下，并且承认没有一丁点的解释被发现。无论何种意识和知识，「大脑竟然产生出认识世界的意识」这个谜依旧再次出现。感觉作为对于性质的觉察，牵涉到的谜就和觉察复杂系统的思想一样多。(p.647, 1981)
同样的问题并没有随着认知神经科学的进步而带来本质上的突破，如今这个忧虑又浮上台面。心物鸿沟问题对认知神经科学家来说不失为一记当头棒喝。对此，有些人持浮现论(emergentism)的立场，认为主观意识经验就这样出现了，解决难题超出人类的能力范围，我们除了抱持感激的心情接受它以外，别无他途。
如果对这种论调不满意，那么就得试着迎接挑战；况且，浮现论也还没有充足的理由去论断难题不能被解决。难题目前仍然是开放的，启发了各种不同学说，有些学者甚至认为这个问题的解答和量子力学有密切关系。不过，这些新兴学说还处在发展阶段，尚未在认知神经科学中取得主导地位，直至目前认知神经科学的主流立场仍为以下两者：一是等同论(psychoneural identity theory)，另一是功能论(functionalism)。
首先让我们来了解一下等同论。
等同论的说法是：如果心智状态就等同于大脑状态，那么问「大脑状态如何产生心智状态」即问错了问题。因为这个问题已先预设大脑与心智是两个不同的事物，才导致我们不得不去解释两者之间的关联性。但是，关连性要成立首先必须有两件事物，如果从头到尾只有一件事物，那么谈关连性便没有意义。如果心就是脑，那么难题便自行瓦解。事实上，理论间的化约(reduction)在科学界屡见不鲜，举一个著名的例子：在气体动力论提出以前，科学家不知道「热」就等同于「气体分子的运动」。由于科学家不晓得热其实就是气体分子的运动，百思不得其解「为什么热和气体分子运动有相关？」。一旦知道热现象其实就是气体分子运动，那么原先的问题便是个虚假问题。再回到认知神经科学，以痛觉为例，如果痛这件事其实就是C纤维放电，那么「小明觉得痛」指的就只有一件事，即「小明的C纤维在放电」。神经心理学家藉由观察脑部组织受损患者的行为来研究正常人的「心智」功能，若等同论成功，则能坚实神经心理学的理论基础。
接着，让我们再来听听功能论怎么说。
功能论的解决策略是：何以大脑会产生心智—因为心智即是大脑的功能。再以痛觉为例，根据功能论的看法，说「处在痛觉状态」的意思等于在说「身体组织的损伤造成这个内在状态N，并经由这个状态N产生回避刺激的行为」。从认知神经科学的研究中发现，C纤维放电的状态正是在执行这样的功能，于是我们说C纤维放电是N的神经基础。因此，当小明处于痛的状态时，认知科学家可以提供功能性解释。反过来说，当小明的大脑接收到来自C纤维的讯号时，认知科学家便能预测小明处在痛的状态。
然而，现在庆祝恐怕仍嫌太早。等同论的回应若要成立，「心智状态等同于大脑状态」
这件事必须先成立。从心智的两种概念区分看来，等同论至多只能化约心智的心理部分；至于心智的现象部分，如果并非事物的影子，而是有其独特的真实性，那么「意识经验等同于大脑状态」不免会受到质疑。痛之所以为痛正是因为我们确实经验到它，而这似乎才是痛的本身。要是心脑等同关系不成立，等同论的回应便不成功。另一方面，功能论的回应若要成立，心智状态必须先能够被功能化。与等同论相似的批评是，尽管功能论在解释心智的心理概念方面相当成功，但是在现象概念方面则遭遇相当大的困难。不过，并非所有的心智哲学家都认为意识经验无法被功能化。有关心智的现象部分是否可以被功能化的议题，目前尚在争议当中。
致谢
感谢台大动物学研究所严震东教授于痛觉反射机制方面给予建议。