神经科学的哲学（三）

意识理论需要解释如何以及为什么某些大脑过程导致有意识的经历，并用我们经历的所有功能。 难题仍然没有答案的事实表明，我们可能永远不会完全解释神经机制水平的意识。 保罗和Patricia Churchland（1997）提供以下诊断和答复。 Chalmers基于我们想象拥有像我们这样的积极脑的生物，而是缺乏有意识的经历的能力，提供了一个概念论点。 但是，越多了解大脑如何产生意识的经历 - 这种文献出现了（对于一些早期的工作，看看Gazzaniga 1995） - 想象一个由脑过程中的生物组成的宇宙而越来越难以看出。 这不仅仅是裸露的断言。 教堂吸引了一些神经生物学细节。 例如，Paul Churchland（1995）基于丘脑核之间的反复连接，特别是“弥漫性突出的”核和皮质核的复发联系，开发了一种神经科学的意识叙述。[11] 墓地认为，ThalamoCortical复发性占意识的选择性特征，对于短期内存对有意识的经验的影响，在REM（快速眼球运动）睡眠期间生动梦想，以及其他“核心”特征的有意识体验。 换句话说，据称，当人们在这些经常性电路中了解活动模式时，如果没有发生有意识的经验的情况，则可以不再“想象”或“想象”发生这种活动。 （除了仅仅吹口表达之外，“我现在想象在这些电路中的活动，而无需选择性关注/短期记忆/生动梦想的影响/ ......”）。

关于一个完整的神经科学意识解释的第二个持怀疑争论的重点是感官皇室：感官经验的内在定性方面，受试者在其经历中辨别出的相似之处和差异的特征。 视觉感觉的颜色是哲学家最喜欢的例子。 关于颜色Qualia的一个着名拼图是光谱反转的令人想一眼词。 许多哲学家声称它是概念上可能的（如果可能的情况是不可能的）对于两种人类不不同的神经生理学，而消防发动机和西红柿的颜色似乎具有一个主题是草和青蛙似乎对另一个的颜色（反之亦然）。 大量的神经透明度信息哲学已经解决了这个问题。 （C.L. Hardin 1988和Austen Clark 1993是值得注意的例子。）一种有关的地区，即神经精神性考虑因素涉及颜色本身的形而上学（而不是颜色经历）。 长期的哲学纠纷是颜色是否是现有的客观性质，或者在思想或神经系统上依赖或依赖于或依赖于此。 一些关于这个问题的神经科学的工作开始于颜色体验的特征：例如，颜色相似性判断产生圆圈上的颜色排序（Clark 1993）。 利用这种资源，可以在环境或生理规律地寻求现象学的映射。 识别具有特定频率的电磁辐射的颜色不保留色调圈的结构，而识别具有对手加工神经元的活动的颜色。 这种TIDBIT对彩色客观主义主题辩论并不果断，但它确实能够传达对超出哲学哲学的传统形而上学问题所做的神经精神工作。 （有关这些问题的更多详细信息，请参阅此百科全书中的颜色输入。）

我们在Hardcastle（1997）的讨论中看到了上面的两部分，滋生蛋白患者已经进入了关于痛苦经历的性质和方法的争议。 早些时候二十年前，丹德纳特（1978年）占据了是否有可能建造感觉疼痛的计算机。 他比较和注意到神经生理发现与常识性关于疼痛体验的常识性。 他怀疑科学和常识视图之间的不可通信是由于后者的不一致。 他的态度是等待和看的。 但是，丹尼特将教堂答复对查尔姆斯的答复，利于科学调查基于能力的哲学论点。

神经系统赤字吸引了对意识感兴趣的哲学家。 对于近五十年来，哲学家对诺贝尔奖获胜的实验的自我统一的辩论意义，具有临床原因，患有临床原因的癌症患者外科肠道（Nagel 1971）。[12] 语料库胼callosum是连接左右哺乳动物脑半球上的神经元的巨大轴突。 在精心控制的实验中，CanmissurotoToTomy患者似乎展示了两个可接索的“意识的”席位“。 Elizabeth Schechter（2018）最近大大更新了这些“分裂性”患者的科学细节的哲学治疗，包括自己的体验报告，并对我们对自我的理解进行了追查的影响。

在她（1986年）书的第5章中，Patricia Churchland展开了神经系统赤字的范围和哲学含义。 她详细讨论的一个赤字是盲目的。 一些患有原发性视觉皮层报告的病变患者无法在视野区域中看到物品，但在那些地区的刺激试验中的偶然比较远得更好。 提供了各种科学和哲学解释。 NED街区（1995）担心许多这些解释都混淆了不同的意识概念。 他标记了这些概念“现象意识”（“P-InviceSness”）和“访问意识”（“A-Angicensness”）。 前者是“它就像是什么”的有意识经历。 后者是代表内容的可用性，以自发动作和语音。 块认为，p-innernnesn并不总是代表性，而a-意识是。 Dennett（1991,1995）和Tye（1993）一般对意识的非代表性分析持怀疑态度。 它们提供了盲目的账户，这些盲目不依赖于块的区别。

我们突破了我们在这里的意识中的神经精神工作的简要概述。 许多其他主题值得神经精神追求。 我们提到了ConmissurotoToTomy和意识和自我的统一，继续产生讨论。 Qualia超出了颜色和痛苦的经历迅速吸引了神经肌激性关注（Akins 1993a，B，1996; Austen Clark 1993），如自我意识（Bermúdez1998）。

5.定位认知功能：从病变研究到功能性神经影像学

神经内容中出现的第一个问题之一，如十九世纪，涉及对特定脑区特定认知功能的定位。 虽然“本地化”方法在胆汁和斯皮苏姆的膈宫学中具有可疑的起源，但在十九世纪初的繁殖中，弗伦斯策致挑战，在第十九世纪末期将在第十九世纪重新出现Bouillaud，Auburtin，Broca和Wernicke的失语症。 这些神经科医生在其失语症患者中进行了仔细研究（当可能的时间）语言缺陷，然后是脑尸检后验尸。[13] Broca对十九世纪中期二十二名患者的初步研究证实，对左皮质半球的损害是主要的，而第二次和第三阵容的损失是生产言论缺陷所必需的。 虽然对“语音生产中心”假设的解剖坐标Broca与产生生产赤字的损伤没有完全相同，但这两个领域都仍然符合他的名字（“Broca的区域”和“Broca的”失语症“）。 少于二十年后，Carl Wernicke公布了第二语言中心的证据。 该地区与Broca的地区是剖析的，并且它损坏它产生了一组非常不同的性腺症状。 仍然担任他的名字的皮质区域（“Wernicke's Area”）位于颞皮质的第一个和第二次卷积中，以及承担他姓名（“Wernicke的Aphasia”）的开部涉及语言理解的赤字。 Wernicke的方法，如Broca，基于天然创伤产生的病变研究：对行为缺陷的仔细评估，其次是验尸尸检，找到组织损伤和萎缩的部位。 更近期和更加谨慎的病变研究表明，特定语言功能的更精确定位，并留在失语症研究中的这一天的基石。

病变研究还提出了其他认知功能的定位的证据：例如，感官处理和某些类型的学习和记忆。 但是，这些其他功能的本地化参数总是包括使用动物模型的研究。 对于动物模型，人们可以在高度控制的环境中进行仔细的行为措施，然后烧蚀神经组织的特定区域（或使用各种其他技术来阻断或增强这些区域中的活动）并在相同的行为测试上重新测量性能。 由于我们缺乏广泛接受人类语言生产和理解的动物模型，因此神经病学者或神经辨别人员没有这种额外的证据。 这种限制使语言的神经学研究成为评估推断功能本地化的病变/缺陷方法的逻辑的范式案例。 Barbara Von Eckardt（Von Eckardt Klein 1978）试图明确参与这一常见和历史上重要的方法所涉及的推理步骤。 她的分析始于罗伯特康明斯的众所周知的功能解释分析，但她将其扩展到结构上足够的功能分析的概念中。 这些分析将复合容量C分解为其组成容量C1，C2，...，CN，其中构成容量与系统的底层结构细节一致。 例如，人类语音生产（复数C）从制定语音意图结果，然后选择适当的语言表示以捕获语音意图的内容，然后制定电机命令以产生适当的声音，然后将这些电机命令传送到适当的电机路径（全部在一起，组成容量C1，C2，...，CN）。 功能局部化假设具有：脑结构在生物体（类型）O具有组成容量CI，其中CI是O的某些部分的函数。一个示例可能是：人类（o）的Broca的区域（O）制定生产的电动机命令适当的声音（其中一个组成容量CI）。 这种假设指定了功能组件模型的结构实现的方面。 它们是功能模型神经实现理论的一部分。

武装这些特征，Von Eeckardt Klein认为，对功能定位假设的推断有两个步骤。 首先，基于患者展示的异常行为，假设患者功能缺陷。 其次，在正常脑中的基础上，在功能缺陷假设的基础上推断出在正常大脑中的定位加上脑损伤部位的证据。 对能力的结构性足够的功能分析将病理行为与假设功能缺陷的关系连接。 这一联系表明了功能缺陷假设的四种充分性条件。 首先，病理行为P（例如，Broca的失语症的语音缺陷）必须导致未能锻炼一些复杂的容量C（人类语音生产）。 其次，必须对人们施加涉及一些组成容量CI的能力C（制定电机命令以产生适当的声音）的能力C的结构性足够的功能分析。 第三，通过结构上适当的功能分析描述的步骤的操作减去了执行CI（Broca区域）的组件的操作必须导致病理行为P.第四，对于患者对功能的参数，患者的参数并不是更好的解释因此，在病理行为的基础上的赤字假设是对最佳可用解释的论证的一个例子。 当在正常功能组件中假设缺陷提供了对病理数据的最佳可用解释，我们在绘制推理时得到了合理的。

von Eckardt Klein将该分析应用于涉及毒性的争议再诠释的神经系统案例研究。[14] 她对这种重要神经系统的哲学思考揭示了对局部化争论的大多数挑战只会反对特定类型的功能能力的定位，或者在一个个人中从一个个人中的功能局部化到所有正常个体的局部化。 （她呈现来自神经系统文献中的每一个的例子。）这些挑战不会谴责从缺陷的功能本地化的标准论据的有效性。 它不遵循这种参数是毫无疑问的。 但他们面临着难以的事实和方法论问题，而不是逻辑的问题。 此外，对最佳可用解释的功能分析和推理的这些论点的分析具有对认知功能的生物学研究的重要意义。 功能分析需要功能性理论，并且结构性充分的功能分析需要调查潜在物理机制的较低水平科学所施加的检查。 对最佳可用解释的论据通常会受到理论想象的缺乏阻碍：可用的替代解释通常严重限制。 我们必须从任何级别的调查或解释中寻求理论上的灵感。 因此，使这种常见和历史上重要形式的神经系统解释形式的“逻辑”揭示了与所有科学水平联合参与的必要性，从认知心理到分子神经科学。 von Eckardt Klein（1978）因此预期到了“共同进化研究方法论”是什么样的，这仍然是目前的神经肌激素的核心（见第6节）。

在过去的三十年中，认知职能本地化的新证据越来越多地来自新来源，神经影像技术的开发和改进。 然而，函数局部参数的逻辑形式似乎与使用病变研究的逻辑争论的逻辑形式，如von Eckardt Klein的分析。 相反，这些新的神经影像学技术解决了一些困扰病变研究的方法论问题。 例如，研究人员不需要等到患者死亡，并且在此期间可能会获得额外的脑损伤，找到病变网站。 在哲学讨论中，两个功能性成像技术在哲学讨论中突出：正电子发射断层扫描，或宠物和功能性磁共振成像或FMRI。 虽然这些测量功能活动的不同生物学标记，但是批准用于人类使用的宠物现在具有下降到单mm范围的空间分辨率，而FMRI具有下降至小于1mm的分辨率。[15] 由于这些技术增加了功能标记的空间和时间分辨率，并且继续与复杂的行为方法一起使用，使特定的特定神经区域定位特定的心理功能的论据继续增长。 CharpleBeam和Bechtel提供了对宠物的早期和哲学上有用的讨论。 Bechtel和Richardson（1993）为“本地化和分解”论据提供了一般框架，这些框架在许多方面预测了神经科学的科学和哲学哲学的“新机制”视角（见下文第7和第8节））。 Bechtel和Mundale（1999）进一步精致的哲学论据，了解神经科学特有的功能。

最近对这些功能成像技术的哲学讨论往往促使在其结果上更加小心休息休息的本地化索赔。 例如，ROSKIES（2007）指出了思考功能性神经显影（特别是FMRI）的证据力的倾向。 在美学和视觉艺术中绘制工作，ROSKIES认为，许多给拍摄照片他们的证据力的功能都不存在于功能性神经影像中。 因此，虽然神经视线确实是关于神经障碍的权利要求的证据，但即使对于本地化假设，它们的正确解释细节比哲学家有时假设更复杂。 更富豪地，Klein（2010）认为，由功能性神经影像引起的“脑活动”的图像，特别是FMRI是功能假设的差。 对于这些图像，呈现FMRI数据上的空假设意义测试的结果，单独的这种测试不能提供有关人类脑的因果致密系统的功能结构的证据。 相反，功能性神经显影被适当地解释为指示有关进一步数据和分析的指示区域。 但这些数据通常需要超出简单的重要性测试，因此对神经显眼的证据势力的怀疑态度不保证怀疑论令人遗憾的是FMRI。

功能的本地化仍然依据，这一天是神经科学哲学讨论的核心课题。 我们将在后面的部分中涵盖更新的工作。

6.共同进化研究意识形态的结果：哲学强调认知和计算神经科学

现在发现了关于神经电导和透射的细胞和分子机制的神经科学是壮观的。 这些结果构成了科学探究的最大成就之一。 （对于那些有疑问，简单地仔细阅读了最近的神经科学摘要的一部分社会。）不太全面，仍然壮观，是在神经科学的“更高”水平的发现：电路，网络和系统。 所有这一切都是增加科学专业化的自然结果。 我们开发技术，实验技术，最终在特定学科中的实验结果驱动的理论，推动我们的理解。 尽管如此，总图像的关键方面有时会被忽视：水平之间的关系，将神经活动的知识与“下方”，以及上面的电路，网络和系统活动模式结合到亚细胞和分子机制的“胶水”。 当我们尝试将“认知主义”心理学理论，将信息承载的陈述和流程的过程中的内容作用，到神经元活动时，这一问题尤其眩目。 在这些解释性水平之间的“共同演变”仍然似乎更遥远的梦想而不是指导日常科学研究的操作方法。

在这里，一些哲学家和神经科学家转向计算方法（教堂和Sejnowski 1992）。 一个希望是计算模型在更多发达的科学中运作的方式，如物理学，可能提供有用的模型。 一种有利于在更发达的科学中应用于相似“交叉级别”问题的计算资源是动态系统。 诸如大规模气象模式的全局现象已被用作较低级别物理现象之间的动态，非线性，并且经常混乱相互作用。 使用在更成熟的科学中桥接水平的计算资源解决思想/大脑中的理论和解释的互锁水平可能会产生可比的结果。 该方法必然是跨学科，从各种水平的资源和研究人员绘制，包括更高的实验性心理，人工智能和科学哲学。

在神经科学本身中使用计算方法并不是新的。 Hodgkin，Huxley和Katz（1952）加入了电压依赖性钠和钾电导的值，它们在鱿鱼巨型轴突中实验测量到了物理学中描述了一阶动力学过程的时间演变的等式。 该等式使它们能够计算用于模拟电导率的最佳拟合曲线，而时间数据在生成动作电位时再现变化的膜电位。 还使用从物理学借来的方程式，Rall（1959）开发了树突的电缆模型。 该模型提供了关于如何在横跨树枝状树上的各种输入的陈述，以便在时间和空间上相互作用以确定单个神经元的输入输出特性。 它今天仍然有影响力，并被纳入了创世纪软件，用于编程神经现实网络（Bower和Beeman 1995;见上文第2节中的讨论）。 大卫·火花和他的同事表明，一个矢量平均模型的活动在神经元的优越的colliculi正确地预测实验结果的振幅和方向扫视眼动（李，罗勒，和火花1988）。 利用更复杂的数学模型，阿斯托洛斯的Georgopoulos和他的同事基于运动皮质中的224个细胞的平均活动预测手和臂的方向和振幅。 他们的预测是在各种实验测试（Georgopoulos，Schwartz和Kettner 1986）下承载的。 我们只提到这些特定的研究，因为这些研究是我们熟悉的研究。 毫无疑问，我们可以通过一百倍容易地将计算和实验方法在神经科学中的富有成效性相互作用的例子。 这些许多延伸到“计算神经科学”之前是公认的研究努力。

我们已经看到了一个示例，神经表示和计算的矢量变换账户，一次在认知神经科学中的主动开发中（见上文第2节）。 使用“认知主义”资源的其他方法是继续追求。[16] 其中一些项目借鉴了要解释的现象的“认知主义”表征。 一些利用“认知主义”的实验技术和方法。 有些甚至试图从细胞 - 生物过程中衍生“认知主义”解释（例如，霍金斯和Kandel 1984）。 正如斯蒂芬·Kosslyn（1997）所说，认知神经科学家采用了“信息处理”观察认知主义的心灵特征，而不是试图将其与大脑机制的理论分开。 这种努力呼吁互联界愿意通过感兴趣的非专业主义者传达在个人学科中聚集的细节山的相关部分的跨学科群体。 这需要比愿意与在相关水平工作的其他人授予其他人的人，而且还要在各种学科的方法和事实细节中明确培训的研究人员。 这是一个令人生畏的需要，但它为希望为实际神经科学做出贡献的哲学家提供希望。 思想家在哲学提供的“舞蹈舞蹈”，以及真正（毕业生）科学的科学和实验基础，将理想地配备这项任务。 认识到这种潜在的利基对哲学的研究生课程黎明缓慢，但是一些方案已经采取了措施来填补它（参见下面的其他互联网资源）。

然而，仍然存在一个明显的缺点。 鉴于哲学家的培训和利益，“更高级别”神经学网络，认知，系统和计算神经科学领域，盟友与这些 - 倾向于吸引最哲学的关注。 像这种焦点一样自然，它可以将哲学家带到误导性的神经科学的画面。 神经生物学仍然集中在神经元活动的细胞和分子机制上，以及与动物模型配合的行为神经科学的盟友。