Conscious Cogn：意识的神经相关物及其研究

2005年Science在其纪念创刊125周年的特刊中，公布了125个未来1/4世纪里最具挑战性的科学前沿问题，其中关于意识的问题：“意识的生物学基础是什么?”位列第二。在分析意识的神经相关物(neural correlates of consciousness)方面，主要研究方法有功能磁共振成像(fMRI)与事件相关电位(ERP)。近期来自清华大学的研究人员就视觉意识相关ERP成分研究，进行了综述性介绍，并从不同注意成分与意识的关系、C1成分与意识、高层次意识的ERP研究、影响视觉意识时间进程的因素等角度, 对未来的研究方向提出了一些设想。

“意识”是个含义不清的词, 它具有多重意义, 并且其中大部分含义难以用可被心理学实验检验的方式去准确定义。当它作为名词使用时, 如“那个病人仍然有意识”, 它指的是一种“意识状态”(state of consciousness), 也被称作“觉醒”(wakefulness)或者“警觉”(vigilance)；当它作为动词使用时(一般以“意识到”的形式出现), 如“我没有意识到红灯亮了”, 它指的是对某些特定信息的“意识通达”(conscious access)或“意识加工”(conscious processing)。目前心理学研究所采用的, 是意识的后一种定义。

功能磁共振成像(fMRI)与事件相关电位(ERP)是研究意识的神经相关物的主要方法，其中后者研究的是意识加工的时间进程，这种方法主要是通过对比能够意识到的刺激与无法意识到(nonconscious)的刺激所诱发的ERP成分, 去研究视觉意识的时间进程。

不同范式下产生的无意识效果可能使得相应的ERP波形在时间、波幅、极性与地形图上有所不同, 但是不同的研究还是得到了 3 个稳定的与视觉意识相关的 ERP 成分, 分别是 P1, “视觉意识负波”(visual awareness negativity, VAN)以及P3或晚期正成分(late positivity, LP)。其中VAN 是指在刺激呈现后大约200 ms 时, 意识到的刺激比未意识到的刺激产生的一个波幅更大的负波。

这篇文章分别对这3个ERP成分进行简要介绍和分析，指出虽然众多研究得到了一些相对一致的结果, 有3个ERP成分与视觉意识相关, 但是这3个成分又各自面临一些问题。

第一个成分P1被认为与意识相关, 但是P1同时也是与注意相关的成分；第二个成分 VAN 与选择负波(SN)非常相似，而选择负波也与注意相关；第三个成分LP是否与意识相关，不同的研究者由于对意识的概念理解不同给出了完全对立的答案。

另外, 目前的研究主要还集中于低层次的意识, 更高层次的意识状态的ERP成分如何还不为人知, 尤其国内关注并研究意识这一重大课题的研究者还不多。就此，文章作者集中对视觉意识的ERP研究以及相关的3个ERP 成分进行综述，提出四个研究方向：不同注意成分与意识的关系、V1(及 C1 成分)与意识的关系、高层次意识(higher-order consciousness)的ERP 研究、影响视觉意识时间进程的因素。

研究人员表示，希望能通过这些研究方向, 为未来的研究者提供一些参考。

DOI: 10.1360/972012-697
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Brief review of event-related potential correlates of visual consciousness and related studies

YUAN Jie1,2, FU ShiMin1*

Studies of human consciousness (especially visual consciousness) have been increased rapidly during the last decade, including those employ a wide range of paradigms such as masking, binocular rivalry, attentional blink, and change blindness and various methods such as behavior, ERP (event-related potential) and fMRI (functional Magnatic Resonance Imaging). The present paper reviewed the ERP studies that aimed to explore the neural correlates of visual consciousness and briefly introduced the ERP correlates of visual consciousness. Three primary ERP correlates of visual consciousness were introduced: the P1 around 100 ms after stimulus onset, a negativity around 200 ms (visual awareness negativity, VAN), and the late positivity (LP) in the P3 time window. Researches have shown that the amplitudes of ERP evoked by conscious stimuli are significantly larger than that evoked by unconscious stimuli on these three components. Relevant researches were briefly introduced and several research directions and ideas for future studies were proposed from the point of views of the relationship between various attention components and consciousness, the relationship between C1 component and consciousness, the ERP research on high-order consciousness, and the factors affecting the time course of visual consciousness.