李百特精神时间试验的哲学意义，本文主要内容关键词为：哲学论文,意义论文,精神论文,时间论文,百特论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
［中图分类号］N0 ［文献标识码］A ［文章编码］1000－0763（2010）06－0008－06
一、前言
二十世纪八十年代，美国神经科学家李百特（Benjamin Libet）做了一系列有关精神时间的试验，结果显示，对于人的任何一个简单的意愿性行为，总有一个神经元活动在受试者报告的意愿知觉时间前0.35秒发生。而我们通常认为，只有我们自己，并非我大脑中的神经元事件，才是我们的意愿性行为的最初发起和执行者。所以这个试验对我们关于自由意志和道德责任的传统观念构成了严重的挑战。许多哲学家和科学家，包括李百特本人，对自由意志和道德责任具有坚定的信念，他们试图通过种种方式来重新解释李百特试验以证明自由意志的存在。我认为所有这些努力目前都是不成功的，李百特试验仍然是一个未解决的哲学问题。本文首先将介绍李百特的精神时间试验，然后讨论几个典型的对该试验的解释工作，最后说明为什么这些解释都是不成功的。
二、什么是李百特精神时间试验？
李百特试验涉及到的一个关键概念是“准备电位”（Readiness Potential,RP），这个概念最初是由德国弗赖堡大学的康休伯（Halls Helmut Kornhuber）和德克（Lüder Deecke）提出的（Bereitschaftspotential,BP）。康休伯和德克不满足于当时学界流行的将大脑看做是一个被动系统的研究方式，于1964年开始着手研究受试者自发启动的意愿性肢体行为（比如手指的快速弯曲）的神经生理机制。通过脑电图（EEG）和肌电图（EMG）的同步比较，他们在脑电图上发现了一个微弱的大脑皮层直流电压的缓慢飘移过程，比肌电图上标识的意愿性肢体行为在时间上早了约800毫秒。（[1]，p.52），（[2]，pp.420－429），（[3]，p.322）后期研究证实，通过埋在大脑头皮的顶端和侧面的电极所记录下来的准备电位的漂移是由大脑中的辅助运动区（SMA）和运动前区（PMA）所产生的。当时是行为主义盛行的年代，在神经生理学界，这些几乎都是禁忌课题，所以只有艾克尔斯和李百特等少数几个有哲学头脑的神经生理学家注意到了该试验的重要意义。
李百特从1959年就开始在加州大学旧金山分校研究意识问题，从1978年开始研究意愿性行为。相对于康休伯和德克的试验，李百特的主要创新之处是加入了试验主体意识到意愿的时间测量，及其与准备电位和意愿性肢体行为的时间关系。为此目的，李百特设计了一个独特的试验：在一个阴极射线示波器上让一个光点模拟时钟的秒针作圆周运动，但是速度是秒针的23倍，即2.56秒一周，这样可以用光点在表盘上的位置来鉴别数百甚至数十毫秒级别的时间差异。受试者坐在示波器前做简单的意愿性肢体行为（弯曲手腕），同时眼睛盯着示波器的中点，注意最初感觉到弯曲手腕意愿出现时光点在示波器上的时间位置。为纯化试验结果，避免大脑产生不必要的噪音和干扰电信号，受试者被要求不要预先盘算手腕弯曲行为，让意愿临时自发产生，而且是事后才报告该意愿产生时光点在表盘上的位置。（[3]，p.322），（[5]，pp.126－130）
李百特将六个受试者分成两组（SS，CM和MB在第一组；SB，BD和GL在第二组），每个受试者重复试验40次。因为准备电位十分弱小，在脑电图上只相当于典型的a波的几十分之一，不易准确测量，但是经过取40次测量的平均值，来自不同受试者的测量结果显示了明显的一致性，误差范围在20毫秒之内，表明试验的成功和实验结果的可靠性。
图1 阴极射线示波器（[5]，p.127）
图2 测量结果平均值（[5]，p.131）
RPI：预先盘算试验的准备电位；RPII：非预先盘算试验的准备电位；
S.S.,G.L.,S.B.：受试者；S：表皮刺激，发生于肌动前50毫秒。
图3 试验结果理论总结（[5]，p.137）
EMG－0：肌电图0时，肌肉收缩开始；S：表皮刺激；
W：试验主体意识到意愿的时间，肌电图0时前200毫秒，表皮刺激前150毫秒；
RPI：W前800毫秒，肌电图0时前1000毫秒；
RPII：W前350毫秒，肌电图0时前550毫秒。
李百特的试验结果明确显示，无论是预先盘算试验，还是非预先盘算试验，试验主体意识到行为意愿的时间都比实际发生肢体行为的时间早200毫秒，但是比大脑中的准备电位的飘移时间分别迟了800或350毫秒。李百特真正关注的是非预先盘算试验的结果，因为这类试验在起源上更具有自发性，显示了意愿性行为的内生特征。李百特的精神时间试验对我们传统的自由意志观念提出了尖锐的挑战。“人们通常认为，在一个意愿性的行为中，意识到的行为意愿应该在导致行为的大脑活动开始之前或者同时出现。如果真是那样，意愿性的行为就是由有意识的心灵所启动或规定的。”（[5]，p.122）然而李百特的试验结果显示在神经元事件和精神事件之间有一个时间间隔。“大脑首先启动了意愿性行为的过程，主体随后才意识到行为的冲动或意愿，比大脑产生的准备电位的记录开始时间迟了350到400毫秒。”（[5]，p.134）
李百特的试验结果面临其他神经科学家的检验。洛蒂（Robert Roty）质疑了该试验中W的时间定位。“一个人不能同时既注意到行为决策的内省又注意到阴极射线示波器上的（时钟）光点的位置。”（[5]，p.133）试验主体的注意力从行为意愿的内省转移到阴极射线示波器上的光点位置的过程一定存在时间消耗。也就是说，主体报告的W时间落后于W的实际发生时间。对于洛蒂的质疑，李百特的答复分为四点，其中两点比较重要：第一点，W比RPII的开始时间迟了几乎400毫秒，这比转换注意力通常所需要的时间长得多。第三点，如果W的实际发生时间是在RP之前，而且这个延误是由转换注意力所引起的，那么RPI——W和RPII——W的时间间隔应该是相同的。但是试验结果显示，RPI——W的时间间隔是600至800毫秒；但是RPII——W的时间间隔只有350毫秒。洛蒂所说的“任务转换时间消耗”无法说明这两个时间间隔的巨大差异。（[5]，p.133）
洛蒂的“任务转换时间消耗”，尽管无法将W的实际发生时间推到RP之前，但是如果它的确存在的话，出于精确测量的目的，我们是否应该向前调整W的时间值？我认为这个调整应该暂缓，原因是，当我们的注意力从实现行为意愿的神经元事件转到实现时钟知觉的神经元事件的时候，注意力从视觉神经中枢所得到的，严格说来，不是一个实时图像，而是阴极射线示波器屏幕上的一个早期图像。如果说转换注意力需要时间，实现示波器图像的神经元信号从视网膜传递到视觉神经中枢也需要时间。如果两个时间消耗是大致相等的，它们正好互相抵消。所以在精确测定这两个时间消耗之前，我们最好还是保留李百特的W时间定位。
李百特的试验后来得到了其它研究团队的重复并证实了他的试验结果。如果李百特的试验被认为是可靠的，那么它就对我们的自由意志和道德责任概念形成了严肃的挑战：因为我们是我们的行为的决策者、启动者和执行者，所以我们应该为我们的行为负责。如果我们的行为不是首先由我们的意愿，而是由大脑中的神经元事件启动的，而这个物理的神经元事件与外部的物理世界存在因果关系，那么我们就没有自由意志和道德责任。自由意志和道德责任是两个重大的哲学问题，不仅涉及到人的本性及其与外部世界的关系等理论问题，而且具有重大的社会实践意义，对自由意志和道德责任的任何可能的否定都值得我们认真对待。
三、李百特对自由意志的辩护
李百特本人对自由意志和道德责任具有坚定的信念，所以他对自己的实验结果的第一反应是试图化解它对自由意志的挑战，他希望能以某种方式来诠释他的试验，这也许会导致对自由意志概念的某种修改，但是至少不会导致对自由意志的否定。他的基本策略是论证在W和S之间，也就是在意识到行为意愿之后，但是在意愿性行为的执行以前，具有增加慎思、决策和否决的可能性。这就使得行为者可以选择是否取消或压制某个意识到的行为意愿，因而控制意愿性行为的最终结果：要么放行，这样就会导致肌动行为和意愿性行为的完成；要么否决，也就是阻塞肌动行为的执行。具体说来，李百特相信这个有意识的否决只是在W之后100毫秒的时间范围里可以增加进来，在此之后的50毫秒，神经元信号已经从辅助运动区（SMA）传递到运动前区（PMA），已经越过了叫停意愿性行为的门槛。
“对于我们每个人来说，否决行为的冲动是一种普遍的体验。特别是当预期的行为会被认为是社会所不接受的，或者不符合一个人的整体人格和价值观，它就会发生。事实上，我们的试验表明，预期行为的否决在行为的预期执行时间以前100－200毫秒是可能的。”（[5]，p.138）李百特同时承认，针对否决（veto）他只做了有限的试验，因为在研究自发的否决过程中存在一个技术问题：与得到执行的意愿性行为有所不同，这里没有肌动行为来标识计算机记录的头皮电信号活动。所以他的研究技术上仅限于预先已经计划好的行为否决过程。
李百特引用了其它研究团队的成果来支持否决的可能性和功能。施瓦兹和贝格里（J.Schwartz & S.Begley）对强迫性神经官能症（Obsessive－Compulsive Disorder,OCD）的临床研究表明，该症状正是因为病人缺乏否决的能力所引起的。只要病人学会有意识地否决强迫性的过程，症状就能得到有效的治愈。为了说明否决的可能性，施瓦兹和贝格里提议存在一种在唯物主义决定论的理论框架下无法解释的“精神力量”（mental force）。[6]第二个案例是沃尔夫（Steven Wolf）等人对抽动－秽语综合症（Tourette's Syndrome，TS）的研究，其典型症状是意识无法控制地大声说出污秽语言，往往还伴随着社会明显不可接受的反常行为。抽动－秽语综合症是缺乏否决能力的另外一个典型案例。大脑成像研究表明，问题的根源是大脑皮层下面的基底神经节（basal ganglia）中的尾状核（caudate nucleus）功能异常（对多巴胺过于敏感）。意愿性行为的否决依赖于脑半球的额前叶（prefrontal lobe）在尾状核上引起的一个神经元事件。额前叶的损伤使尾状核上无法产生这样的神经元事件来压制意愿性行为，这正是尾状核功能异常的原因。（[7]，pp.1225－7）
李百特的“否决”提案与我们关于自由意志和道德责任的常识非常吻合：在大多数情况下我们不能控制我们的想法的涌现，那些最原始的，有罪的，或者有独创性的，甚至是奇怪的想法，往往是自发冒出来的，但是我们有责任去把握、慎思并决定我们是否要将这些愿望或想法付诸实施。我们的自由意志是在这个后期的慎思和决定的过程中发挥作用的，正是基于这个后期过程的结果我们被认为有道德和法律的责任。然而我认为李百特的“否决”提案存在至少两个问题，第一个问题是技术性的，第二个问题比较严重。
第一个问题是关于100毫秒的时间范围。我同意李百特的说法，即，否决的可能性的确存在。然而，一旦否决的过程得以添加，100毫秒就不足以用来做任何慎思、决策和否决。这些意识性的过程所需要的时间肯定会大于100毫秒。这个100毫秒是他从简单的非预先盘算试验中获得的，在W之后一旦添加了否决的过程，W和S之间的时间间隔就会大大延长。遗憾的是，因为技术限制，李百特从来没有记录过这个应该很长的时间间隔。
第二个问题，也是对于他的“否决”提案的正确性和他的自由意志立场的普遍意义至关重要的，是他的论题：否决没有相应的准备电位。他的论据是，在非预先盘算试验中他没有记录到任何关于否决的准备电位。这个论据显然不可靠，没有记录到并不等于不存在。对于这个试验结果，我认为可以设想两种可能性：（1）否决的准备电位被意愿性行为的准备电位所掩盖；（2）否决的准备电位是头皮上的电极所探测不到的。大脑中显然存在海量的神经元活动，并非所有的神经元活动都能够以直流电压变化的形式在头皮上得到反映，并被头皮上的电极所捕捉到。
为了支持他的否决是一种没有相应准备电位的纯意愿的论点，李百特提出了一种新的本体论，即“意识精神场”（Conscious Mental Field,CMF）。这种本体论的主要特征或定义包括：（1）意识精神场是神经细胞物理活动和主观体验突现之间的中介，它具有“统一或单一主观体验”的特征；（2）意识精神场具有“影响或改变某些神经功能的因果效能”；（3）意识精神场不属于任何已知的物理场（电磁场，引力场，等等）的范畴，它属于现象上独立的范畴；（4）意识精神场不能用任何外在可观察的物理事件或现有任何物理理论的词汇来描述，它只是主观体验的个体能接触到，只能用主观体验的词汇来描述。（[5]，pp.168－169）
李百特虽然为他的意识精神场提出了四点描述，但是我们仍然无法从中得出一个哲学上可理解的融贯一致的理论。如果他的意识精神场不属于任何已知的物理场，那么它到底是一种新的未知的物理形态，还是一种精神形态？如果它具有“统一或单一主观体验”的特征，而且“不能用任何外在可观察的物理事件或现有任何物理理论的词汇来描述，它只是主观体验的个体能接触到，只能用主观体验的词汇来描述”，那么它更有可能是一种精神形态。但是李百特却说它是“神经细胞物理活动和主观体验突现之间的中介”。这个“中介”的说法和笛卡尔的“松果腺”一样，是难于理解的。对笛卡尔而言，如果说“松果腺”是一种物质实体和精神实体相互作用的公共场所，他无法回答的问题是，不占有空间的精神实体如何进入这个物理场所。对李百特而言，他的“中介”又能是什么？是第三种实体吗？那只会引起更大的理论困难甚至理论混乱。因为首先你必须定义这种新的实体，它与物质实体和精神实体的区别何在？特别是它如何具有“统一或单一主观体验”的特征，为什么又不能用物理词汇，而只能用精神词汇来描述？如果这个“中介”还是精神实体，那么它如何能够“影响或改变某些神经功能的因果效能”？
从笛卡尔开始，实体二元论就因为无法说明物质与精神的因果互动而面临严峻的挑战。近代科学的发展，使得过去许多诉诸于神灵的现象最终都得到了一个物理的说明；随着二十世纪神经科学的发展，越来越多的精神特征或变化都可以用大脑中的神经元活动来说明。我们倾向于相信，某种基于突现和附生学说的理论，还原的或非还原的，最有可能对心物关系给出一个正确的描述，任何“独立精神实体”的提案都将难逃失败的命运。李百特对此似乎了然于心，在书中的其它地方，他也讨论了某种双面理论（dual aspects theory），“存在‘内在的’方面，它是主观的，仅仅个体能够接触到，和‘外在的’方面，它由大脑中的外在可观察的物理结构和功能所表征。”他宣称，“意识精神场是作为大脑突现现象的一种‘属性’而提出的。意识精神场清楚地不属于笛卡尔二元论的分离实体的范畴。意识精神场不能脱离大脑而存在，它是从神经元活动的恰当系统性中突现出来的。”（[5]，p.182）然而仅仅两页以后，李百特明确坚持道，“某些精神现象完全可能没有直接神经元基础，意愿性的意志完全可能不总是遵守物理世界的自然定律”（[5]，p.184）李百特的论述明显带有自相矛盾的特征：当他用“方面”和“突现”来讨论精神现象的时候，他显然不是一个实体二元论者；但是当他用“中介”和“场”来描述精神现象的时候，他的意识精神场显然是一种实体。从这些明显的自相矛盾我们至少可以说，李百特的意识精神场不是一种成熟的本体论。如果李百特的否决，如我们所相信的那样，不可能没有神经元基础而发生，在此之前它应该具有一个时间上在先的无意识神经元活动，也就是说，否决，作为一种意愿性的意志，在时间上也是被某些神经元活动所超前，否决面临最初的意愿性行为同样的问题。因此，李百特的否决提案并不能解决他自己的试验对自由意志的挑战。
四、辩护自由意志的其它努力
如果说李百特是希望在W和S之间增加一个否决来解决问题，艾克尔斯（Sir John Eccles）则是希望通过在RP之前增加其它的有意识的意图（conscious intention）来保存人的意愿（human volition）的自主功能。他相信，既然准备电位在意愿性行为之前800毫秒就已经存在，在它最早开始以前一定存在一个相关的有意识的意图，而且这个意图是没有神经元活动作为基础的。艾克尔斯的这个想法同样是以他的实体二元论为基础的：存在一种他称为“心理子”（psychon）的精神粒子或实体，它与神经元和突触相分离，但是它能够影响神经元的运作，主要是通过与突触的相互作用来控制突触间隙之间的化学传递物的释放概率。（[8]，pp.433－451）遗憾的是，艾克尔斯的实体二元论仅仅是一种思辨性的理论，没有任何试验基础，艾克尔斯的心理子和李百特的意识精神场一样，面临一系列的问题。如果RP之前的有意识的意图也有神经元活动基础，而且这个神经元活动在时间上先于意图本身，那么艾克尔斯的提案仍然没有解决李百特问题。
我国学者朱菁在总结拿塔能（R.N
Tnen）和密里（A.R.Mele）的工作的基础上，也提出了一种解决方案。与艾克尔斯不同的是，他们不仅希望借助在先的意愿和意图来说明自由意志，而且否认李百特试验中的行为意志是一种真正合格的意愿。拿塔能认为，“（手腕）运动的特定性质在细节上是由指令、练习和先前的重复所决定的，……因此，受试主体的唯一决策仅仅涉及这个预先计划好的运动的时间问题，……所以，要把这个肌动行为描述为‘自主的’，‘完全内生的’或‘非预先盘算的’而发生的，这是可疑的。”（[9]，p.549），（[11]，p.68）基于拿塔能的分析，朱菁认为，“在试验开始的时候，受试主体已经形成了一个在先的有意识的意图，就是遵照指令完成要求的动作。唯一没有指定的是动作发生的精确时间。”（[11]，p.68）基于密里对意图（intention）和欲望（desire）的区别，（[10]，pp.319－332）朱菁认为，李百特试验中的准备电位开始后350毫秒出现的意识性的行为意志不能看做是合格的意愿或意图，它只是一种欲望，或引起预先指定和预先决定的肌动行为的释放的某种内在刺激。（[11]，pp.69－70）真正能够说明自由意志的应该是先于准备电位的意愿。所以他不同意李百特的主要结论，即，自主意愿行为在大脑中的最初启动是开始于无意识。
拿塔能－密里－朱菁的分析至少存在三方面的问题：（1）李百特试验中的行为意愿W是否完全由先前的指令、练习和在先的意愿所决定？（2）李百特的行为意愿是否能被看作是合格的意愿？（3）在先的意愿是否也有相应的神经元活动比它更早发生？这里的总问题是，诉诸于在先的意愿是否就能够解决李百特问题？
首先，我们可以肯定的是，试验主体的行为意愿W在很大程度上的确是被先前的指令、练习和在先的意愿所规定，但是我不认为它被这些因素所完全决定。这就好比一个美国人从商店里买了一把手枪，在射击场接受了射击训练，然后杀了一个人，却把刑事责任推给枪械制造商和射击教练。朱菁显然忽略了他自己认可的塞尔的行为间隙理论（gap theory）：
“第一，当你试图决定做某件事情的时候，合理的行为决策中存在一个间隙。这里的间隙是介于做决定的理由和你实际上做出的决策。第二，在决策和行为之间存在一个间隙。正如你做决策的理由不足以引起你做出的决策，你做出的决策也不足以引起你的行为。这里的情况是，做完决定后，你还不得不去执行它。再说，你不能无所作为而让决策引起行为，正如你不能无所作为而让理由引起决策。……第三个间隙产生于时间上绵延的行为和活动，介于行为的启动和它的延续直至完成。……即使你已经开始了，你仍然不能让各种因素自行其事；你不得不做持续的意愿性努力，从而伴随行为和活动直至完成。”（[12]，pp.14－15）
塞尔这里讨论的是比李百特试验规模更大的决策行为，包含了许多小的步骤，其中的间隙需要用“持续的意愿性努力”来填平。塞尔的间隙理论刚好说明，李百特试验中的行为意志不是完全由先前的指令、练习和在先的意愿所决定的。朱菁的理论选择只能导致一种无穷的后退，因为先前的意愿可能也完全由更早的意愿所决定。所以这里合理的选择应该是承认塞尔的间隙理论，当前的意愿不仅是部分地由先前的指令、练习和在先的意愿所规定，而且还部分地决定于当前外部的社会、生理和物理条件，以及我当前的慎思、揣摩和意愿。在一个人的全部成长和教育过程中存在许多间隙，因此自由意志可以不断地有所输入，在各个步骤持续地注入责任性。
其次，在人的行为的各种推动力（比如本能，原始欲望，慎思，决策，意愿和意图）之间显然存在区别。为此法兰克福（Harry Frankfurt）提出了欲望的层次组合理论（hierarchical mesh theory of desires），主要是把欲望分为一阶欲望和二阶欲望。当两种欲望发生冲突的时候，某些欲望因为联系到原则、社会规范、甚至生活的目标，所以具有较高的优先性，另外一些欲望则比较基本和原始，因而具有较低的优先性。（[13]，pp.5－20），（[14]，pp.11－25.）尽管这里法兰克福把它们都叫“欲望”（desire），实际上都可以称之为意愿（volition）或意志（will），（[15]，p.382）它们之间的区别是优先性的不同，即高阶意愿和低阶意愿。密里和朱菁强调慎思等高阶意愿的重要性，所以贬低低阶意愿。塞尔的间隙理论和法兰克福的欲望层次组合理论都使我们相信，原始的欲望和冲动仍然是一种基本的意愿。密里和朱菁对李百特试验的看法是不合适的，李百特试验中的有意识的行为意志仍然应该是合格的意愿。
最后，最关键的问题仍然是，在先的意愿是否就没有相应的、时间上在先的准备电位？我不能肯定每一个意愿都会有一个可记录的准备电位，但是显然我们不能不承认，每一个有意识的行为意愿一定是由一个神经元事件所实现的，这个神经元事件一定是由其它神经元事件所引起的，这些其它的神经元事件在时间上一定先于这个有意识的行为意愿。如果在先的意愿不是某种能够脱离神经元事件而单独存在的实体，也就是说，如果实体二元论不能成立，任何诉诸于先前意愿的方案都不能解决李百特问题。
五、解决问题的前景和预测
现代科学（除了量子力学）的发展使我们倾向于相信物理世界的因果决定论。正如沃尔夫的研究表明，抽动－秽语综合症（否决机制的失效）的病理中心在尾状核，但是尾状核并不是一个孤立的器官，它接收来自额前叶的信号输入。无论我们是否能够在试验中记录到否决的准备电位，否决都有实现它的神经元活动，这个神经元活动与大脑其它部分的神经元活动有因果作用的关系，而且这些神经元活动在时间上是先于实现否决的神经元活动。结果是，否决最终还是由时间上在先的无意识神经元活动所引起的。在李百特试验中，意愿性行为的准备电位并非是在行为意愿的知觉之前的350毫秒无中生有地突然开始的。鉴于准备电位在行为意愿的知觉之前发生，所以它并不是实现，而是引起行为意愿的神经元活动，而且它既不是最早的，也不是最后的原因，它只不过是实现行为意愿的神经元事件之前的那个长长的因果链条中的一个可以被我们所探测到的中间环节，而自由意志就好像是火车（物理的因果作用长链）上的一个乘客。解决李百特问题和自由意志问题的最有可能的方案应该是证明一种兼容性（compatibilism），也就是在假设大脑中的神经元事件之间的相互作用是决定论的情况下，说明自由意志是如何可能的。自由意志问题是哲学史上的一个重要问题，李百特试验更是从神经科学的角度将自由意志问题推到了哲学研究的前沿。自由意志问题不是一个孤立的哲学问题，它与行为理论，心灵哲学中的精神因果性等问题密切相关。没有一个哲学上清晰的心灵理论，特别是对精神因果性（mental causation）的说明我们无法理解或讨论自由意志问题。
［收稿日期］2010年1月6日
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