神经科学与心理学2022pnas.org
意识由近临界慢速皮层电动力学支持
Consciousness is supported by near-critical slow cortical electrodynamics
专业 · 约 45 分钟读完前置知识：神经科学基础、电生理/EEG 信号分析、动力系统与临界性概念
导读
这篇论文研究意识由什么样的皮层电动力学支撑。研究者用麻醉剂和迷幻剂扰动意识状态，发现是否有意识体验与慢速皮层电动力学是否处于“近临界”状态（介于有序与混沌之间）强烈相关。核心结论是：意识可能依赖于皮层动力学接近临界点。
HN 关注点：HN 读者争论“近临界”究竟是真正的新发现，还是对大脑介于混沌与规则之间的老生常谈的重新表述，并讨论低频动力学与 40Hz 环路孰因孰果。
后来怎么样
该研究把“皮层动力学接近临界”这一假说推进到可用麻醉剂与迷幻剂在人类身上系统测量，成为后续意识与临界性研究的重要参照，也常被用来讨论意识的客观标志物。
HN 评论精选
这几条评论里：支持 1 质疑 2 补充 1
质疑认为“近临界”只是大脑介于混沌与规则之间的老生常谈，诊断价值大于理解价值。
我觉得这完全不令人惊讶。还能是什么样呢？它基本上是在说，大脑通常运行在一种有趣的动力学模式中：既不混沌，也不非常规则。哇？如果它是混沌的，我们在任何尺度上都不会有一致或连贯的行为；如果过于规则，我们就会极其迟钝，无法对环境做出反应。你完全可以用计算机来做这件事。如果从计算机传来的信号要么太规则、要么太出乎意料，那它很可能坏了。这类东西对诊断也许有用，但并没有真正给我们带来更深的理解……
markhahn查看英文原文
This strikes me as totally unsurprising. How could it be otherwise? It's basically saying that a brain normally operates in an interesting dynamical mode: not chaotic, and not very regular. Wow? If it were chaotic, we wouldn't have coherent or consistent behavior at any scale. If overly regular, we'd be incredibly dull and unable to respond to the environment. You could do this with a computer. If your signals coming from the computer are either too regular or too unexpected, then it's probably broken. This sort of thing might be useful diagnostically, but doesn't really provide us with greater understanding...
质疑质疑低频动力学可能只是 40Hz 环路停止的下游结果，且缺少气体麻醉剂对照。
挺酷的。让我惊讶的是，低频动力学竟然与有意识的清醒状态报告如此强烈相关，要知道皮层-丘脑-皮层环路的高频 40 Hz 活动对意识也是必要的（即便不充分）。我打赌低频动力学只是麻醉下约 40 Hz 皮层-丘脑-皮层环路停止活动的下游效应。我还希望他们在受体介导的麻醉剂之外，也加入一种气体麻醉剂。
superkuh查看英文原文
Pretty cool. I am surprised that low frequency dynamics are so strongly associated with reports of aware conciousnes states given that the high frequency 40 Hz activity of cortico-thalamo-cortical loops are necessary (if not sufficient) for consciousness as well. I'd put my money on the low frequency dynamics being a downstream effect from the cessation of the ~40 Hz cortico-thalamo-cortical loops under anesthesia. I'd also like it if they had included a gas anesthetic along with the receptor mediated anesthetics.
支持肯定其价值在于首次让这一与意识相关的临界现象变得可测量。
这似乎表明存在一种与皮层电动力学临界性相关的新现象，而它也与我们所理解的意识相关。在我看来这是巨大的一步，因为即便结果目前只是经验性的，理解任何事物的第一步都是能够测量它。
geijoenr查看英文原文
This appears to be an indication of a new phenomenon correlated to criticality in cortical electrodynamics, that also correlates to consciousness as we understand it. It looks to me is a huge step, because even the result is so far empirical, the first step to understand anything is being able to measure it.
补充由论文联想到用迷幻剂调控电动力学、唤醒植物状态患者的可能性。
意识到我们不过都是硬件，这种感觉很奇妙；而且未来也许有可能用 LSD 唤醒“脑死亡”/植物状态的人（论文提到迷幻剂如何影响这种皮层电动力学，而这篇旧文章也提到了 LSD）。想象一下，在未來拥有控制电动力学技术的时代，有人拨动一个开关，你就醒来，重新意识到周围的环境。
netsharc查看英文原文
It's a weird feeling to realize how we're all just hardware, and it might be possible to wake up someone who's "brain dead"/vegetative by LSD (the paper mentions how psychedelics affect this cortical electrodynamics, and as this old article[1] mentions the LSD). Imagine someone flipping a switch (in the future where tech to control the electrodynamics exists) and you're awake and aware of your surroundings again. [1] https://therooster.com/blog/scientists-want-to-give-psychedelics-to-people-in-vegetative-states
相关资源
从这篇论文所有 HN 讨论帖的全部评论里整理出来的链接。
历次讨论
- 2022Hacker News 讨论帖16 分 · 0 评
- 2022Hacker News 讨论帖228 分 · 100 评
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