神经科学与自由意志


周不润, NeuroTimes   |   Feb. 11, 2016


Credits: Alfred Pasieka/Science Photo Library/Corbis


神经科学范围内,自由意志是指人可以有意识地控制自己的行为。然而一直以来,很多人都认为人类的自由意志根本是个幻觉。

这种说法的主要来源是1980年代美国科学家Benjamin Libet的一个实验。实验中,研究人员要求被试者坐在桌子前,面对桌上的一个计时器。然后把EEG的电极连在被试者的头上,然后要求被试者做一些小动作,例如按一个按钮,摇一摇手指等等。被试者被要求,在意识到自己将要做动作之前,注意一下计时器上的时间;被试者做出动作的时间同样被记录下来。通过这两个时间的间隔,研究人员可以得知被试者从意识到自己要做动作,到真正做出动作,需要多长时间。这个时间平均是200毫秒。

被试者的EEG数据也同样被记录下来。研究人员发现,被试者在做出动作之前,次级运动皮层总会先有活动,这个活动发生的时间平均比做出动作的时间早500毫秒。这就是说,被试者意识到自己要做动作的时间,其实比大脑产生活动的时间晚了300毫秒。换句话说,大脑先“决定”了要做动作(这时候你并没有意识到,但EEG能检测到),然后你才意识到要做动作,最后做出动作。那么这也许意味着,人也许是没有自由意志的,人的每一个决定,其实是大脑已经安排好的,只是没有意识到而已。

Benjamin Libet之后的很多研究试图挑出他的错误,但更多的研究证实了Benjamin Libet研究的结论。更先进的技术如功能磁共振成像(fMRI)以及电极植入对神经元活动的直接记录,都验证了Benjamin Libet实验的正确性。这些结果都说明,人是没有自由意志的,人的每一个决定都是由意识控制之外的神经活动所决定的。

上个月PNAS上的一篇文章给了人们一点新希望。研究人员希望看到被试者的无意识大脑活动发生以后,是不是还能取消预定的动作,如果能,就意味着人可能可以有意识地干预和否决那些超出意志控制的活动。

任务很简单,被试者被要求看到绿灯就踩脚踏板,看到红灯就停止。然而在脑机接口的辅助下,电脑一旦检测出被试者试图做出动作的脑部活动,就打开红灯。如果人的动作是无法被意识控制的,那么被试者会无法应对突然出现的红灯,踩脚踏板的动作就会一直做下去。事实证明,很多被试者都可以中止自己的动作。这就表明,人不是完全被无意识的大脑活动所控制的,人可以在决策过程中干预和中断某些行为,虽然不能认为自由意志完全存在,最起码人类的“自由”比之前想象的要多一点。

在这之前,同样有一批法国的科学家认为,Benjamin Libet实验中检测到的大脑活动,只是人们在形成一个模糊的意图过程中,神经活动发生涨落的背景。而当神经活动一旦超过某个阈值时,决定就被作出,这时人就可以主观上感觉到决定的产生。因此,人还是有自由意志的。

这场争论,显然还会持续很久。




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