前一篇：《其十五：惊人的假说》

      理论是廉价的，如果没有实验支持的话。

      套用当红美剧《生活大爆炸 The Big Bang Theory》的角色：谢耳朵（理论物理学家）是廉价的，如果没有莱纳德（实验物理学家）支持的话。

      谈自由意志，不能不谈几个惊人的实验。

      利伯特实验(Benjamin Libet, 1980s)是自由意志实验的先驱。利伯特要求实验参与者（被试）做非常简单的动作：动手腕。被试自由地决定什么时候做。实验测量了被试动手腕过程的3个时间（动画图片的1、2、3）。

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      （1）通过头皮上的电极，测量大脑的准备电位。（2）被试的眼睛同时盯着示波器，当被试决定要动手腕（即意识到自己想动手腕），记住示波器上光点的位置。光点位置代表时间。（3）通过连接手臂的电极，记录手腕动的时间。结果是：（1）“大脑的准备电位”在（2）“人意识到想动”之前约0.3秒发生，（2）“人意识到想动”到（3）“实际身体行动”之间约0.2秒。

      这一实验结果的解读，引起极大争论。实验明确了时间先后顺序：大脑中无意识的活动（体现为准备电位），先于有意识的决定。依据“因在果先”的铁律，如果把先后关系大胆推演成为因果关系，将得到非常惊人的推论：身体行为产生的直接原因并不是意识，而是意识之外的脑活动。这种无意识的脑活动发动了两件事情：既通知了意识“要动手腕了”，又驱动了身体动手腕。你以为是意识在驱动手腕，但这种自由意志的感觉，是个假象。画成图示： 

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      自我意识无法察觉的脑神经活动是爸爸，接连生下意识和动作两个儿子。爸爸深藏在无意识的黑影里。意识这个哥哥，不知道爸爸的存在，就自以为是地觉得：是自己生下了动作这个后来的弟弟。人们误以为动作由意识发起，意识是动作事件的使动因。事实上，大脑完成的工作，是众多神经元生理过程的结果，然后才进入意识。意识只是个后起的副产物，马后炮。意识在大脑已经做好准备，决定开始行动之后，才着急忙慌地参和进去。

      利伯特实验如巨钟响起，振聋发聩，震撼了科学界和哲学界。实验展示了惊人的意涵：至少在动手腕这种简单行动层面上，我们日常所理解的自由意志，很可能是个幻象。大脑无意识的神经活动自行做出了决策。火车已经发动，意识紧随其后，抓上扶手，搭车而行，然后还自大地以为是自己在开车。

      利伯特实验的诠释过于震惊了，因此它受到了很多质疑。80年代初的示波器和头皮上的电极，看上去有点粗糙和不精确，零点几秒的短时间，可能源自测量误差。然而，巨钟一旦鸣起，就在知识的天空中不断回响。神经学家在技术和方法上不断改进利伯特实验，都得到了和利伯特原则上一致的结果。海恩斯实验(Soon, C.; Brass, M.; Heinze, H.; Haynes, J; 2008)，使用fMRI脑成像技术，证实了行为的意图源于脑中的无意识活动，这种脑活动在意图进入意识最多达10秒之前，就已经开始。这远远超过测量时间误差了。弗莱德实验(Fried, I.; Mukamel, R.; Kreiman, G.; 2011)，在癫痫志愿者接受开颅医疗手术过程中，同时安排实验，在单个神经元的层级研究证实：在被试意识到做出按键动作决策之前约1.5秒，即可于大脑特定区域记录到神经元活动。通过测量神经元活动，研究者可以预测被试的决定，时间上可以比被试自己意识到决定，还提前0.7秒，预测准确率达到80%。实验者比你更早地知道你自己决定要做什么！！！这个实验在去年完成，相当于利伯特实验在神经元层面最新升级版，已经提供出了相当强的证据。

      tt关注的哲学家/认知科学家丹尼特(Daniel Dennett)，批评利伯特实验说：由被试自己来报告意图产生的时点，太过主观。被试要用视觉观察示波器并记忆光点位置，这对被试产生意识上的工作负担，可能影响到实验想测量的进程。确实，想尽可能客观地研究意识，却很难绕开让被试主观地、内省式的自我报告。这是利伯特实验在方法论上的薄弱一环。科学家特别不喜欢这种自我报告的方法，能不用尽量不用。能不能不需要被试当时的自省报告，而采用更客观的方式，探知意识产生的时间呢？松桥和哈雷特实验(Matsuhashi, M.; Hallett, M.; 2008)与库恩和巴拉斯实验(Kühn, S.; Brass, M.; 2009)，采用了更精妙的实验流程设计、更不依赖内省的行为主义做法，部分地解决了这个问题。这两个实验的结果，都证实了利伯特的发现。

      利伯特心慈手软，解释自己实验结果时，为自由意志网开一面，留下一丝生路。他认为：行为的发动提前意识0.3秒，因此行为的发动不由意识来完成。但在意识和行为之间，还有0.2秒，意识可以利用这段时间，否决行为的发动。也就是说，我们拥有的自由意志，不是自由地做什么（自由意志英文free will），而是自由地不做什么（英文free won't）。我们经常可以感受到意志阻止了无意识冲动。比如，你在马路上见到事业线高耸摇晃的美女，感到一阵燥热，但意志阻止你将她当场扑倒在马路牙子上。比如，膀胱发出警讯，但老板还在台上唾沫横飞，于是你否决了无意识发出的上卫生间的强烈要求。我们并不会听从来自无意识的每一次要求。康德说过：“自由不是你想要做什么就做什么，而是你不想做什么就能够不做。”然而，实验家不会因为哲学家说的话，而停止手头的工作。自由意志拥有否决权吗？库恩和巴拉斯实验测量了取消动作的过程，结果倾向于认为：即便是否决，也是首先由无意识来完成的。

      哲学家继续提出挑战，指出动手腕、按键等动作过于简单，时间以秒计，这种情况或许是由无意识驱动。但日常生活中的决策，考哪所大学、做什么工作、和谁结婚，远比这复杂。思维时间以分钟、小时、乃至日、月来进行。海恩斯实验试图测试更复杂的场景，更接近日常生活。被试可以自由决定对一系列数字里的两个数，相加或者相减。实验结论仍然相似。确实很难对决定买哪个房子，进行全过程的神经元追踪，实验必须从简单场景开始着手。目前并没有证据表明：复杂场景和简单场景，会有本质上的不同。

      科学家还需继续回答一个重要的问题：如果真的是无意识脑活动决定了意识和行动，那我们为什么会感觉到是意识驱动了行动？如果说这种感觉是假象，对此有什么研究吗？

      这涉及到人脑的回顾性重建(Retrospective Reconstruction)：在事后，把事件按照便于自己理解的方式重新组织，不管是否与事实相符，自己其实也不知道是否与事实相符。

      库恩和巴拉斯实验发现，有些行为，经实验证明不是由被试意识决定，而是自动无意识的，但在事后回顾时，被试大量地错把这些行为归入了自我意识控制的范围。艾蒙和甘德维亚实验(Ammon, K.; Gandevia, S.C.; 1990) ，对大脑进行磁场干预。磁场无法由意识察觉，因此被试不知道这种干预是否发生。惯用右手的被试，使用右手的概率一般大于60%，在这种干预下，会使得他们在实验中使用左手多达80%。但是，被试报告说：自己完全自由地在选择使用左手或右手。其实别人已经在替被试开这个车了，但被试依然觉得是自己在操控方向盘。进一步的实验(Brasil-Neto, J. P.; Pascual-Leone, A.; Valls-Solé, J.; Cohen, L. G.; Hallett, M.; 1992)得到类似的效果，而且发现干预必须发生在0.2秒之内，这和利伯特实验提出的时间很接近。魏格纳实验(Wegner, D.M.; Wheatley, T.; 1999)让真假被试同时操控一个鼠标指针，以达到屏幕上的目标物。当下指令要求停止动作时，假被试（由实验助手假扮）会继续移动指针直到目标物。可以测得真被试此时其实已经停手，但在这个阶段，他会误以为自己还在动，是自己在操控鼠标指针，产生了控制感的错觉。

      利伯特实验里，无意识脑活动（爸爸）发动；然后，被试意识到想动手腕（哥哥）；然后，手腕动了（弟弟）。于是，被试建立因果关系，认为意识是行动的爸爸，不知道意识其实是行动的哥哥。这是因为没有认识到“相关不等于因果”。夏天到了，雪糕的销量上升了，溺死的人增多了（天热游泳的人多了）。不可以归因成雪糕（哥哥）导致人溺死增多（弟弟），它们是相关（兄弟），但不是因果（父子），它们都是夏天到了（爸爸）的儿子。

      实验上还有更神奇的发现。因为人们根深蒂固地相信意识驱动行动，于是，在完全没有哥哥（意识）、只有弟弟（行动）的情况下，人会在事后，追加发明出意识（哥哥）来。神经学家早就知道：刺激大脑的特定区域，可以让被试胳膊肌肉收缩，产生动作。这时，被试经常坚持说，是他们自己想要移动胳膊，甚至发明了自己为什么要移动胳膊的原因。这种事后解释无疑是虚构的，但当事人无法分辨。因为看到自己行动了（弟弟），而事后发明出意识（哥哥），来认为是自己想要行动的。魏格纳称之为“意图发明”，不自觉地给所做的事，在事后发明一个意图，为了使这件事情显得顺理成章。我们有时候批评别人事后找理由来百般狡辩，其实我们最经常做的是：事后找理由来蒙自己而不自觉。

      tt提出了一个名词，叫“虚假操控感”。人们非常需要，而且如饥似渴地拥抱虚假操控感。小孩坐儿童乐园的小火车，特别喜欢坐车头，可以打方向盘。小火车完全按照铁轨的路线和预定的速度运行（决定论的世界），小孩不停地猛打方向盘，感觉自己在开车，非常开心。我们会明显看出小孩在虚假操控，但在成人的世界，我们经常生活在虚假操控感里，却不自知。

      哲学家对实验家的结果，会继续争论。哲学家Walter Glannon认为利伯特类型实验，只是证明了心智决策过程基于物质因素，身心二元论（二元论见tt上一篇博文《惊人的假说》），是容易被神经学家击倒的对象。挑了个弱的对手打，有点胜之不武。如果科学家做到能够在被试自己意识到决定之前，通过测量脑活动，成功预测被试的决定，那么，哲学家Al Mele认为：这将构成对自由意志概念的真正威胁。弗莱德实验在某种程度上，已经做到这一点了。哲学家会继续争论说：要能够复制到不同层次的决定，按键毕竟和决定犯罪或慈善捐款不是一回事。哲学家很难被说服。我们需要一个班的哲学家就够了；理论物理学家，来一个连的；实验家，一个师，几个师，多多益善。更精密更精妙的探索自由意志实验，还在开展，实验会继续给我们带来新知。期待吧。

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