意识理论与精神障碍：一项比较分析

摘要：意识障碍是检验意识理论(ToCs)预测的有效方法。迄今为止，ToCs主要集中在定量意识障碍，如昏迷、植物人状态、空间忽略和偏视。相比之下，精神疾病很少受到关注，使其对意识研究的贡献几乎未被探索。因此，本文旨在评估ToCs与精神疾病之间的关系，即当前ToCs在多大程度上可以解释精神障碍。首先，回顾了将每种ToC与精神疾病联系起来的直接和间接证据。接下来，根据ToCs的理论和方法基础对其进行区分，强调它们如何独特地处理意识经验的神经、认知和现象学，进而处理精神障碍。最后，我将引用一个具体的症状来直接比较Toc的解释力。总的来说，时空意识理论(TTC)似乎为精神疾病提供了一个更全面的解释，表明可能需要一个新的意识维度(即意识形式)来解决意识经验中更多的定性变化。

1. 引言

意识是我们存在的关键。正如笛卡儿指出的那样它是我们唯一能立即凭直觉确定的东西。几个世纪以来，意识体验只能通过内省和逻辑推理来实现。然而，在过去的几十年里，新开发的神经成像技术使得对所谓的难题进行更科学的调查成为可能。，大脑如何产生有意识的精神状态。因此，人们提出了几种关于意识的神经科学理论。然而，关于精神生活的定性特征与我们大脑的定量特性之间的关系，似乎没有达成一致意见。鉴于不同Toc的不同前提和经验措施，目前还不清楚如何比较它们对意识特定特征的解释能力。

为了达到这个目的，人们可以主要关注每个ToC的理论框架和/或经验支持。因此，我们期望一个好的理论能够产生可测试的预测，而不仅仅是基本的意识的定量特征(如警觉性或感性意识)，而且更定性和动态的内容。换句话说，ToC越是成功地将大脑活动与认知和现象学的丰富性联系起来，它就越能被赋予解释力。意识障碍可能与此有关:通过评估目前的ToCs在多大程度上可以解释其症状，就有可能得出关于ToCs解释能力的可靠结论。意识障碍通常被定义为在数量上损害意识体验的医疗条件，无论是在水平上还是在内容上。意识水平可以定义为个体从昏迷到清醒的整体意识状态，而意识内容是指意识的具体内容，包括人们所看到的、闻到的或听到的。因此，意识归结为对此时此地的自我和周围环境的纯粹意识，意识的紊乱代表着意识的缺陷。这些情况的共同点确实是意识的显著变化，也就是说，一个人的警觉程度和能够体验环境/身体刺激的程度。

到目前为止，Toc已经试图面对许多这样的疾病，包括昏迷、植物人状态、空间忽视和偏视。虽然它们对意识研究做出了重大贡献，但它们可能无法恰当地解决意识体验的更复杂和定性特征，例如感知、思想和感觉的动态相互作用。相比之下，精神疾病(pd)在这方面可能更具信息性。

然而，PD可以被视为意识障碍吗?如果是，那么答案很可能是否定的。精神病人确实普遍具有正常意识的特征，无论是在水平上还是在内容上。也就是说，它们通常是警觉的，能够感知和报告环境/身体刺激。然而，如果我们认为意识不仅是定量的意识，而且是一个人的感觉、感知和思想的动态体验，那么PD很可能被归类为损害日常生活的意识障碍。

有趣的是，《精神疾病诊断与统计手册》(DSM-5)只将意识障碍归因于解离性疾病，包括解离性身份障碍、健忘症和现实性丧失/人格解体。这些条件的特征是与自我和/或环境的分离感，因此在意识经验的统一性方面发生了显著变化。尽管DSM-5中对意识统一性的描述比定量意识更为全面，但仍有一定的局限性。可以说，只要所有PD在思想、感知和感觉的主观体验中都包含相关的功能障碍，它们都可以被归类为意识障碍。因此，它们可能为检验ToC的解释力提供了另一种经验基础，一种特别适合于有意识经验的更动态特征的经验基础。因此，我们期望一个坚实的ToC不仅能成功地将其理论/方法框架与定量意识障碍联系起来，而且还能与PD联系起来。

然而，不幸的是，到目前为止，还没有人试图评估ToCs在精神病学方面的作用。因此，本文的目的是对当前ToCs与PD的关系进行初步调查，即ToCs在多大程度上可以解释精神症状。为此，我将首先简要概述当前神经科学讨论中的主要Toc。在这里，我还将审查将每个ToC与PD联系起来的直接和间接证据。接下来，我将考虑理论和方法元素来区分Toc，根据它们如何不同地处理意识的神经、认知和现象学方面。最后，我将把这些知识应用于一种特定的精神症状(即精神分裂症中的代理感扭曲)，直接比较Toc与PD的解释力。

2. 意识理论(ToCs)和精神障碍(PD)

根据最近的评论，我在此着重于迄今为止在意识领域受到更多关注的六个Toc。其中包括高阶理论(HOT)，全球神经元工作空间理论(GNWT)，循环处理理论(RPT)，预测处理理论(PPT)，集成信息理论(IIT)，时空意识理论(TTC)。

2.1 HOT与PD

HOT认为意识到一种精神状态是相辅相成的处理它的元表示。意识的产生，需要更高层次的机制。例如，虽然对声音的一级感知表征是生物体对它做出功能性反应的关键，但这还不足以有意识地意识到这种声音。为此，高阶/元表示是必要的。这些可以采取概念性思维的形式、神经计算，这些被认为是在大脑额叶区域产生的，尤其是在前额叶皮层(PFC)。

虽然HOT主要是为了解释基本的知觉意识状态而开发的，但它与更复杂的意识体验也有联系。最近的两篇论文将HOT作为一个有用的框架来理解典型的恐惧和焦虑的情绪失调。基于经验证据表明，威胁可以在没有个人意识的情况下触发杏仁核激活和生理反应，HOT假设皮层下的活动不足以让感觉被有意识地感知。相反，前额叶的活动也是必需的。具体来说，PFC会重新呈现皮层下的输入，这些输入来自自我图式、语义记忆和情景记忆，从而产生(有意识的)感觉。

除了恐惧/焦虑，HOT还可能与其他pd有关。如果我们打算将元表征作为一个人表达和整合思想和情感的能力，那么HOT框架也可以解释精神分裂症的一些特征。因此，由于元表征缺陷，精神分裂症患者可能不再能够为自己和他人的思想/情绪创造连贯的叙述。反过来，这可能会为导致妄想和幻觉的奇怪解释铺平道路。此外，抑郁症可以被归类为一种元表征障碍，因为反刍思维等症状与对自我消极方面的关注增加有关。这种增强的自我关注似乎也与PFC活动呈正相关，因此符合HOT的预测。

2.2 GNWT与PD

GNWT根据有意识和无意识心理状态对一系列认知过程的“全局可用性”(包括注意力、记忆和口头报告)来区分有意识和无意识心理状态。因此，一个状态的信息越全局可用，该状态就越能被有意识地访问。在神经层面上，这是由位于前额叶区域的解剖学上广泛的工作空间内的感觉输入广播造成的。因此，像HOT一样，GWNT假设刺激在早期感觉皮层的细化本身并不足以使其成为有意识的。确实需要前额叶活动支持的另外两种机制:广播和点火。广播是指额叶区的锥体细胞群如何接收自下而上的信息，并将自上而下的信息传递给专门负责多个领域的区域，包括记忆、注意力和运动。只有这样，信息才能“全球可用”，从而被意识到。另一方面，点火仅仅是指突然和选择性地激活这些锥体细胞的特定子集，作为刚刚描述的广播过程的起点。

Berkovitch等人的论文是将GNWT与pd联系起来的关键资源。基于几条证据线，作者认为精神分裂症是一种主要影响外显(而非内隐)认知加工的疾病。因此，它在不同时影响潜意识处理的情况下，在信息的全球可用性方面产生缺陷。因此，精神病患者在有意识地获取和操纵信息时会出现选择性缺陷。反过来，这些被认为源于自上而下的注意力放大或自下而上的感觉信号的失调。

2.3 PPT与PD

PPT假设意识起源于自上而下的预测和自下而上的感官信号之间的相互作用。因此，大脑被视为实现预测误差最小化过程的机器，也就是说，将自上而下的预测与自下而上的信息之间的差异最小化。有意识的精神状态会从大脑对感官刺激原因的“最佳猜测”中产生，而体验的类型取决于预测的性质。例如，本体感觉和视觉意识都依赖于对运动动作的感觉结果的条件预测，而有意识的情绪状态则来自于对内感受性质的预测。

PPT与精神病学之间的明确联系只能在Seth et al.和Critchley中找到。相反，预测处理和pd之间更普遍的联系要广泛得多。有关躯体症状障碍、抑郁症和精神分裂症等各种精神疾病的预测机制和证据的文献激增。例如，躯体症状障碍是一种精神疾病，其特征是对所谓的身体症状过度的感觉、想法或行为。根据PPT的说法，它是由过于强烈和负面偏见的内感受性预测引起的，这种预测改变了自下而上的身体信号，从而放大了与之相关的不愉快。至于抑郁症，静息状态功能MRI数据和计算模型表明，感觉和运动区域自下而上和自上而下的信息流发生了变化。与PPT一致，抑郁症也被提出源于关于异稳态的扭曲(预测性)推断，由此大脑对其感觉环境变得不敏感。最后，精神分裂症患者的听觉言语幻觉(AVH)也被解释为预测机制的中断，特别是那些控制内心语言产生的机制。因此，由于异常的预测处理，精神分裂症患者错误地将其内部言语的来源归因于外部来源。

2.4 RPT与PD

RPT最早由Lamme在对视觉意识进行实验后提出。该理论认为，前馈感觉处理的第一个流不是有意识的，因为只有当反馈信息与在初始流中激活的相同神经元相互作用时，意识才会产生。考虑到RPT在基本知觉形式(如视觉意识)上的应用有限，将其理论框架应用于pd是有问题的。虽然hot、GNWT和PPT框架或多或少与pd的认知、情感和行为方面相关，但RPT可以说远非如此。考虑到之前没有将RPT和pd联系起来的文献，详细阐述两者之间的联系将是一种过多的猜测。因此它被排除在分析之外。

2.5 IIT与PD

迄今为止看到的任何其他ToC不同，IIT从经验本身开始，只在第二阶段才与大脑活动联系起来。虽然诸如HOT和GNWT之类的toc侧重于获取意识，即与获取经验内容相关的大脑机制，但IIT主要侧重于现象学意识，即有意识的感觉。IIT从五个普遍公理开始(即，内在存在、组成、信息、整合、排除)被假定为对每个现象学经验都是正确的，并假定满足这些公理的每个物理系统在因果关系上都需要意识。换句话说，意识可以被看作是满足五大公理的物理系统结构的必然结果。信息集成是系统运行的关键。也就是说，系统整合的信息越多，它所包含的意识水平就越高。这可以通过数学指数Ф或Lev-Zempel复杂度(LZC)来衡量。值得注意的是，Ф的代理在昏迷状态下的值较低，在最小意识状态下的值中等，在清醒状态下的值最大，因此符合IIT的预测。

除了解决意识的定量方面，如水平/状态，IIT声称也有可能解释定性特征。也就是说，取决于物理系统中元素的因果结构，不同的定性经验就会产生。就人类而言，物理系统是大脑，其元素是神经元放电/连接的模式。以视觉(空间)经验为例，因果结构与早期视觉皮层的网格状神经模式有关。

鉴于如此突出地关注意识的现象学特征，我们期望IIT与pd的现象学的关系比上述其他toc更大。虽然这在原则上是正确的，但仍有待证实。将IIT框架与pd联系起来的早期证据与精神分裂症有关，基于以下论点，这里将其归结为信息整合障碍。假设认知/知觉的统一源于广泛分布的网络(而不是单一区域)之间连贯的重新进入的神经相互作用，那么这种机制的破坏将导致精神病症状。基于双眼竞争的证据，作者继续声称，类似的动态可能不仅适用于视觉系统，也适用于丘脑皮质系统的其他分支，包括据称与精神分裂症病理生理学有关的丘脑和皮质区域。

沿着这些思路，在过去的十年里，对精神分裂症人群中丘脑产生的振荡进行了大量的研究，得到了越来越多的关注。值得注意的是，许多研究都集中在发现患者及其一级亲属的异常纺轴活动。鉴于丘脑振荡提示信息整合，这些结果被认为在一定程度上证实了IIT框架。

最后，信息整合的缺陷也与抑郁症有关。在这里，信息整合的异常表现为默认模式网络(DMN)和额顶叶网络(FPN)之间的异常配对。因此，抑郁症中典型的DMN过度活跃被认为会导致FPN活动减少，从而导致信息处理受损，进而导致认知缺陷。

2.6 TTC与PD

TTC最初是由Northoff和Huang在2017年开发的。它依赖于这样一种假设，即大脑构建了自己的内在时间和空间，与环境的外在时间和空间不同。至关重要的是，TTC假设主观体验表现出与静息状态大脑(即区域地形和神经时间尺度)密切相关的时空特性(即主观时间和空间)，换句话说，意识体验在主观空间和时间中展开的方式反映了自发大脑活动的时空模式。这种新颖的理论视角具有创新性方法论的意义。虽然上述所有toc都只关注刺激诱导的大脑活动，但TTC还强调自发活动和刺激前活动的作用，包括它们与刺激诱导活动的相互作用。因此，潜意识体验被认为有四种不同的机制:

Ø时空嵌套性是指大脑静息状态下各种时空尺度的组织。它们不是作为独立的单位运作，而是相互包含(或嵌套)，这样不同的组织就会产生不同的意识体验。关于空间组织(即大脑地形)与意识水平之间的联系。同样，关于时间组织(即大脑时间尺度)和意识水平之间的联系。

Ø时空对齐是指大脑如何调整其自发活动以整合即将到来的刺激。不同的大脑区域根据其内在的神经时间尺度对自发活动进行不同程度的调整。多模态区域如DMN表现出较长的时间尺度，而单模态区域如初级感觉皮层具有较短的时间尺度。后者对于维持正常的意识水平至关重要，因为它们较短的时间尺度使大脑能够及时与外部输入保持一致。

Ø时空扩展是指刺激前活动与刺激诱发活动之间的实际相互作用。假设这种相互作用是非加性的，这意味着刺激前活动的时空特征在刺激后间隔期间被延续和扩展。

Ø时空全球化仅指刺激后区间，即刺激诱发活动。为了与关注于获取意识的toc(如HOT和GNWT)保持一致，它描述了通过获取意识内容的大脑活动模式。

总而言之，(1)时空嵌套性提供了意识的无内容背景，这是由自发大脑活动的时空动态决定的。其余的机制(2,3,4)关注于自发活动如何与刺激诱导的活动相互作用以产生意识的实际内容，从而形成主观经验。

在引入新的概念和工具来测量无刺激自发脑活动的时空特征的同时，TTC仍然包含其他toc的元素。例如，GNWT和PPT等功能主义toc假设的与刺激相关的神经认知机制仍然与TTC框架一致，但它们现在是根据无刺激自发活动来考虑的现在被TTC纳入更长的时间尺度(delta和更慢的频率)。

有趣的是，TTC框架不仅被证明有助于解释意识体验中的定量中断，但它似乎也解决了更多(定性)现象学变化，包括pd中发生的变化。以精神分裂症为例，有证据表明自发性活动在空间和时间上都发生了改变。在空间水平上，精神分裂症患者表现出DMN与中央执行网络(CEN)之间的反相关性降低。从现象学上讲，这意味着内部和外部产生的刺激之间的模糊区分，正如积极症状如妄想和幻觉所反映的那样。在时间层面上，有证据表明较慢的频率(delta和theta)和较快的频率(beta和gamma)之间存在不平衡，功率向前者的长相位持续时间转移。这与明显关注自我和脱离环境有关。

此外，频带之间的交叉频率耦合减少被认为会阻止将较快的频率整合到较慢的频率中，这在现象上转化为难以将环境刺激整合到连贯的单一表征中(“将世界视为快照”)。此外，精神分裂症患者在大脑活动中表现出较弱的从休息到任务的变化，这表明他们无法将自发活动与环境刺激联系起来。有趣的是，Wolff等人发现类似的动态也适用于抑郁症，其中刺激前活动的变化会延续到与任务相关的活动中，导致对外部刺激的反应性降低，从而导致认知缺陷。最后，将TTC与pd联系起来的进一步证据来自双相情感障碍，其中躁狂和抑郁的现象分别与静息状态神经变异性的增加和减少有关。

2.7 概述:比较Toc与PD

以上已经展示了当前Toc在解释意识经验和PD的方式上的不同。虽然一些主要解决神经和认知方面的问题，但其他一些也更好地捕捉了现象学元素(见图1的概述)。要理解其中的原因，需要对toc的解释目标进行更深入的研究。因此，我在这里区分功能主义、因果结构主义和结构主义的toc。虽然前两者的描述可以在Doerig等人中找到，但后者是专门添加来表征TTC的。

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图1 当前Toc能够处理不同层次意识体验的程度

2.7.1功能主义理论

Hot、GNWT和PPT可以被视为功能主义toc。因此，他们试图根据意识的功能来解释意识，包括将高阶表征应用于低阶表征(HOT)，访问存储在全局工作空间(GNWT)中的信息，或使用先验信息预测即将到来的刺激(PPT)。至关重要的是，功能主义toc并不旨在建立现象学和神经活动之间的直接联系。也就是说，他们并没有解释为什么不同的意识体验感觉不同，而是试图确定使一种体验成为意识体验的神经认知机制。换句话说，功能主义toc关注的不是为什么看到房子的感觉与闻到玫瑰的感觉不同，而是什么使两者都有可能被意识到。因此，意识被视为跨越不同经验领域(即感知、感觉、思想等)的潜在功能，它使我们能够通过意识到信息而更有效地获取和操纵信息。因此，有意识的经验可以归结为定量的意识，也就是说，一个人对特定刺激的警觉和意识的程度。因此，功能主义toc只能解释意识的神经和认知机制，而没有解决定性经验(即现象学)。

在pd的情况下，意识主要在其定性(而不是定量)成分上发生改变，功能主义ToCs可能只能在有限的程度上解释其症状。例如，HoT可以通过强调高阶表征的作用来帮助治疗焦虑或抑郁，因此，前额叶活动比低阶皮层下活动更重要，这使患者更加意识到某些经验内容(例如，担忧和无价值感)。然而，它无法解释为什么恐慌和陷入沉思的感觉不同。同样，GNWT可能有助于理解精神分裂症患者在有意识地获取信息方面的认知缺陷，但它无法描述无法有意识地整合来自环境的刺激的感觉。最后，PPT可能是一个很好的框架，可以在神经认知层面上解释妄想和幻觉等症状，在这些症状中，自上而下的先验严重影响了自下而上的感觉信号。

2.7.2 因果结构理论

RPT和IIT可视为因果结构toc。与功能主义toc不同，他们试图将意识的现象学特征与大脑活动的特定模式(即结构)因果联系起来。相应地，每一种有意识的体验都可以正式地追溯到一种特定的神经模式，这种模式被认为是导致这种体验的原因。因此，至少在原则上，因果结构ToCs也可以处理意识的现象学层面(除了神经和认知层面)。

然而，RTP在这方面有不足之处，它只能解释有限范围的意识体。因此，它不能被认为是解释pd的有价值的工具。相比之下，印度理工学院似乎更有希望。其结构良好的理论框架似乎更适合于检验关于pd的实证假设，其中一些已经可以在Tononi和Edelma中找到。然而，它的数学指数，如Ф或LZP，即使是最基本的体验形式，也远远不能精确地指出，更不用说那些表征精神疾病的指数了。此外，IIT只关注有限时间范围内的任务相关活动，即在刺激呈现后100-300 ms内发生的活动。虽然这种方法适用于解释限于短时间间隔的现象学经验，但却无法解释这些经验在更长的时间尺度上(从秒到分到小时)的时间关系——也就是我们的意识流。

总之，虽然形式上能够解决所有三个层次的意识，但因果结构toc仍然显示出经验和方法上的缺陷。

2.7.3 结构主义理论

本论文的一个新颖之处在于将TTC描述为结构主义的ToC，因为它将意识体验与自发大脑活动的时空模式(或结构)联系起来。因为它没有假设两者之间有任何因果关系。相比之下，它认为自发的大脑活动和意识状态之间存在必要的联系，这种联系是基于空间和时间作为它们的“共同货币”。

打个比方，就像两个氢分子和一个氧分子(H2O)的结合必然需要水一样，TTC假设自发大脑活动的时空模式必然需要许多具有类似时空动态特征的意识状态。至关重要的是，水和水之间的关系不是因果关系，因为其中一种不需要另一种存在。事实上，它们可以被视为同一枚硬币的两面。同样，自发的大脑活动和意识状态也没有因果联系，因为它们代表了一个“共同货币”的两个方面，即时空动态。

总而言之，考虑到将神经活动与现象学直接联系起来的尝试，TTC可以正式地解决所有层次的意识经验。这些理论假设得到了一组新的经验措施的支持，这些措施用于评估神经和现象学水平上的时空动态。其中包括用于空间神经特征的全局信号地形(GST)，以及时间神经特征的功率谱密度、自相关窗口(ACW)和幂律指数(PLE)。然而，对于现象特征，经验测量较少，包括精神病时空经验量表(STEP) 和思维动态测量。

总的来说，根据经验结果和理论/方法框架，在当前的toc中，TTC似乎更适合捕捉意识的不同层次(神经、认知、现象学)。可以说，与IIT和RPT相比，假设大脑模式和现象学经验之间的同一性(而不是因果关系)使TTC能够开发合适的经验措施，以更好地解决经验的定性方面。这反过来又反映在TTC将意识研究与pd联系起来的更强烈的尝试中。

3. 扭曲的代理意识(SoA)与当前的Toc

经历扭曲的SoA(也称为外来控制)的精神分裂症患者将他们的思想或运动描述为受外部代理控制，导致思想插入和/或运动控制的妄想。在前一种情况下，患者认为不是他们自己的想法已经插入到他们的脑海中。在后一种情况下，他们反而相信外部资源直接控制着他们的行动。如上所示，区分意识经验的神经、认知和现象学层面是评估toc解释力的关键。因此，同样的标准也适用于精神分裂症中扭曲的SoA(见图2的概述)。

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图2 当前ToCs针对精神分裂症中扭曲的SoA的三个层次的程度。

3.1 HOT与受损SoA

3.1.1 认知水平

HOT认为，除了一阶感官表征，高阶表征也是意识体验的关键。从这个意义上说，扭曲的SoA可能是由于高阶机制的中断而导致的，这些机制导致了对思想和行动的所有权感觉。有两种方法可以实现这一点。(1)虽然第一层次(无意识)感觉加工正常运作，但更高层次的表征可能会中断。如果是这样的话，在精神分裂症患者和健康对照组之间，通过隐性测量来探索SoA的实验研究应该会得出类似的结果。相反，要求受试者对自己的表现做出明确判断的范式应该会带来群体之间的差异。尽管在这个方向上有一些证据，但大多数研究也集中在隐含层面的SoA变化上。或者(2)，可能是一阶表征被打乱，而高阶机制重新表征已经功能失调的东西。然而，这一点还有待确定。

3.1.2 神经水平

HOT强调PFC在生成高阶表征中的作用。因此，我们可以预期具有异源控制的精神分裂症受试者在早期感觉皮质中表现出正常的内隐加工，而在PFC中表现出异常加工。而扭曲的PFC激活在精神分裂症中早已被证明，对于这是元表征缺陷的标志，没有达成一致意见。此外，早期感觉加工也被证明在精神分裂症中受损。

3.1.3 现象学水平

作为一个关注于获取意识的ToC, HOT几乎没有现象学上的解释力。事实上，即使我们假设HOT可以在神经和认知层面上完全解释外星人的控制，那也只能解释病人是如何意识到他们的错觉的，而不能解释失去对思想和/或动作的代理是什么感觉。总之，作为一个功能主义的ToC，HOT只能产生可测试的神经认知假设，而没有解决现象学方面的问题。

3.2 GNWT和受损SoA

3.2.1 认知水平

GNWT认为，意识源于信息的全球可用性和可及性。因此，意识体验的紊乱可能是由于诸如信息传播等方面的损伤。这种损伤可能反过来源于信息存储和传播的认知缺陷，包括工作记忆和注意力。有趣的是，工作记忆缺陷被认为是导致思想插入的一种机制。这种观点认为，精神病患者无法拼凑出导致一个想法出现的内部事件链。因此，这种想法被认为是“不知从哪里冒出来的”，并被解释为被外部力量“插入”。注意力放大缺陷也可能导致全球信息可用性降低。值得注意的是，注意力缺陷似乎与自我监控不良有关，这在扭曲的SoA症状学中起着关键作用。

3.2.2 神经水平

在GNWT的框架中，PFC是至关重要的，因为它包含了大量被认为实现全球信息广播的锥体神经元。PFC的改变与精神分裂症患者的注意力和/或工作记忆缺陷有广泛的联系。虽然到目前为止还没有研究将精神分裂症中的全球信息传播、PFC活动和外星人控制联系起来，但它们可能具有共同的潜在机制仍然是合理的。值得注意的是，唯一一项直接比较思想插入和外来(运动)控制的神经基础的研究确实发现了两者的前额叶变化。

3.2.3 现象学水平

与HOT一样，GNWT是一种关于获取意识的理论，这意味着它很难解决现象学问题。因此，尽管从整体信息缺失的角度来看，扭曲的SoA是可以理解的，但这也只能解释神经认知机制(例如，由异常前额叶活动支撑的注意力/工作记忆)，妄想经历进入患者的意识阈值。

3.3 PPT和受损SoA

3.3.1 认知水平

PPT长期应用于精神症状，包括不同的模型来解释精神分裂症中扭曲的SoA。比较模型(CM)是这方面的第一次尝试。从本质上讲，CM认为正常的SoA源于预期的运动计划的预测结果与实际结果之间的成功比较。当这两者一致时，能动性就归于自我;否则，能动性就被归于别处(如精神分裂症)。鉴于其对感觉-运动预测机制的关注有限，CM随后被扩展到包括认知因素。因此，多因子加权模型(MWM)将感觉-运动机制纳入代理的高阶认知判断中。这两种模型都被广泛用于解释幻觉和控制妄想等阳性症状。

3.3.2 神经水平

除了提供认知解释外，PPT还提供了许多扭曲SoA的神经解释，证据集中在一个假定的机制上，即下顶叶活动增加。因此，成功的预测被认为来自于额叶区域对下顶叶皮层自上而下的抑制。在这里，辅助运动区(SMA)被认为向顶叶下小叶(IPL)发送前馈预测，从而调节其激活。当前馈预测与实际感官输入一致时，IPL活动被SMA减弱，并产生SoA。相反，预测和感官输入之间的不匹配导致IPL活动增加和SoA减少。值得注意的是，IPL活动的增强与扭曲的SoA体验直接相关，例如听觉语言幻觉和外星人控制。

3.3.3 现象学水平

与HOT和GNWT相比，PPT提供了一个更准确和经验支持的神经认知框架来理解精神分裂症中扭曲的SoA。然而，它在现象学解释力方面并没有什么不同。即使扭曲的SoA可以用中断的预测过程来完全解释，这也不会自动允许鉴别的定性特征症状。为了达到这个目的，我们需要额外的理论假设，比如大脑活动和主观状态之间的直接联系(正如IIT和TTC所提出的)。

3.4 IIT和受损SoA

如前所述，因果结构toc似乎也涉及现象学层面。我在这里决定不包括RPT，因为它只应用于视觉意识的神经层面。因此，推断它如何解释扭曲SoA的认知和现象学方面是过于雄心勃勃的。

3.4.1 认知水平

IIT假定精神分裂症症状是由信息整合缺陷引起的。从这个意义上说，扭曲的SoA可以解释为信息处理受损，涉及多个认知领域的功能障碍，包括感知、记忆和注意力。虽然这方面的文献有大量证据，但到目前为止还没有与IIT框架建立明确的联系。

3.4.2 神经水平

根据IIT，认知水平上的缺陷是由信息整合基础神经机制的破坏所支撑的。对于扭曲的SoA，一种这样的机制可以改变丘脑皮质振荡模式，正如患者和一级亲属所显示的那样，这仍未与SoA联系起来。或者，SoA中的完整性可能深深依赖于体感皮层中的信息整合，正如Piras及其同事最近所表明的那样。

3.4.3 现象学水平

IIT坚持认为，将每一种意识体验与作为其原因的物理基质(即大脑)的结构联系起来是可能的。因此，至少在原则上，IIT可以在扭曲的SoA中提供神经活动和主观体验之间的直接联系。如上所示，然而，IIT还远远不能在复杂形式的意识经验上进行测试。此外，它仅限于短时间尺度，这限制了对扭曲SoA等症状的理解，这也需要考虑更长的时间尺度。总之，IIT可以正式解决症状的所有层面(神经，认知，现象学)，但只有有限的理论和经验基础。

3.5 TTC和受损SoA

TTC是一种结构主义ToC。我从神经层面开始，因为它能让我们更好地理解另外两个层面。

3.5.1 神经水平

TTC认为自发性大脑活动的时空特征是解释意识心理状态的关键。因此，扭曲的SoA可以从静息状态下改变的大脑空间地形和时间动态来理解。在空间层面上，有证据表明DMN-CEN的反相关性降低，感觉网络和联想网络之间的反相关性也降低，这表明外部焦点和内部焦点之间的区别模糊。在时间层面上，精神分裂症受试者表现出的异常延长的内在神经时间尺度可能与过度的自我关注有关，这阻碍了他们正确地与环境保持一致。在无刺激(与刺激诱导相比)的大脑活动中增加的“噪音”也可能是一个促成因素。

3.5.2 认知水平

认知水平的研究通常采用刺激诱导的实验范式。如前所述，在强调静息状态的重要性的同时，TTC也考虑刺激诱导的机制。具体来说，它考虑了认知症状，如记忆/注意力/感知缺陷在休息状态的时空动力学(即，大脑地形和时间尺度)的光。例如，TTC同意扭曲的SoA可以像PPT提出的那样解释，即在预测处理改变方面-但它认为它们是由于大脑自发活动的异常模式而发生的，包括DMN-CEN反相关降低，以及异常的时间动态，包括异常长的内在神经时间尺度(见图3)。实现这一目标的确切机制尚未得到精确的概述。

3.5.3 现象学水平

在现象学层面上，TTC在当前toc中表现出最强的解释力。在时空动力学方面，神经和现象学特征之间的“共同货币”的想法似乎允许TTC直接将主观体验与静息状态的大脑活动联系起来。在扭曲的SoA的情况下，TTC假定改变的大脑地形和时间动态直接转化为改变的(主观)空间和时间体验。例如，DMN-CEN反相关性的降低和内在神经时间尺度的异常延长反映出内部/外部焦点之间的模糊区分，以及时间的碎片化体验。反过来，这将使精神分裂症患者无法正确区分内部和外部产生的输入，从而导致代理妄想(见图3)。总之，TTC似乎是最全面地解决每个级别扭曲SoA症状的ToC。

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图3 考虑到症状的三个层次(神经、认知、现象学)，TTC如何解释扭曲的SoA。在神经层面上，TTC假设在无刺激的大脑活动期间改变了时空特征(例如，DMN-CEN反相关降低)。这些改变被转移到刺激相关的活动中，从而塑造它并导致认知功能障碍(例如，异常的预测处理)。这反过来又会导致体验内容的中断(例如，自我产生的动作被误认为是外部产生的)。至关重要的是，这种现象学经验需要一种主观的空间和时间感，它与自发性大脑活动(“共同货币”)中测量的空间和时间直接相关。

4. 讨论

本文比较了当前的toc，基于它们对pd的解释力，作为意识经验动态变化的例子。一个主要结论是，不同的理论假设和方法工具导致ToCs在解释意识的神经、认知和现象学特征方面的程度不同。一些理论，如GNWT、PPT和HOT，可以很好地解释神经和认知方面，但在考虑现象学方面却不足。其他的，像IIT和TTC，似乎解决了这三个层面，但仍然有一些局限性。

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图5 定量经验的紊乱与定性经验的紊乱。左边是针对意识水平和/或意识内容的定量体验障碍，如昏迷和偏视。这里功能失调的是一个人的警觉程度和/或能够体验环境/身体输入的程度。代谢改变和局部脑损伤可能足以解释这种情况。另一方面，pd(右侧)带来的功能障碍更多地与经验的定性方面有关。迄今为止，pd患者局部脑改变的研究尚未为特定生物标志物提供令人信服的结果。总之，这表明pd可能受益于静息状态大脑活动的更广泛框架及其时空特征(即意识形式)。

然而，对比分析表明TTC具有更高的扩张能力，这一点从近年来出现的令人鼓舞的结果中可以看出。这可以归结为三个关键方面——两个方法和一个理论。首先，强调自发性的大脑活动，因为它的时空结构强烈地塑造了任务相关的活动。第二，在对意识的理解中对较短和较长的时间尺度的考虑。第三，大脑活动和主观体验之间的“共同货币”概念，即共享的时空动态。因此，与其他toc相比，TTC似乎提供了一个更广泛、更全面的框架来掌握pd中发生的意识体验变化。这对我们如何看待意识具有重要意义，将其特征扩展到第三个维度，而不是已知的意识水平和意识内容，即意识形式。

迄今为止，意识主要是根据其水平和/或内容来考虑的。这种区别主要是根据我们在此时此地能意识到“多少”(水平)和“什么”(内容)来定量地概念化意识。然而，正如引言中所说，如果我们同意意识超越了当下的定量意识，那么意识指的是经验内容在空间和时间上的组织和结构方式。

帮助更好地处理经验的定性(而不是定量)方面。理解这一点需要回答以下两个问题。

(1)意识的形式究竟是什么意思?简单地说，意识形式是一种旨在将大脑活动与定性经验直接联系起来的意识维度。根据TTC的说法，这种联系是由时空动力学提供的，即在大脑中测量的空间和时间，以及主观体验的空间和时间。具体来说，TTC强调自发性大脑活动在形成主观体验中的作用。因此，意识的形式也反映在大脑的静息状态地形(空间)和时间尺度(时间)中，它们直接塑造了主观体验的空间和时间。因此，当提到意识的形式时，神经层面和现象学层面是同等相关的，因为它同时包含了两个层面，作为一种“共同货币”的两面。

(2)为什么“形式”有别于“层次”和“内容”?虽然单独的水平和内容可能只能解释意识体验的定量方面，但形式也试图解决定性特征。在这方面的关键是如何主观地体验空间和时间。因此，与其将意识及其内容视为孤立的块，不如考虑这些内容是如何在主观空间和时间中组织和结构的，这将有助于更好地区分定性的经验细微差别(见图4)。总而言之，意识形态是指静息状态下的时空结构(即大脑的地形和时间尺度)，在这种状态下，外部刺激被吸收、处理并经历。换句话说，自发的大脑活动会提供外部/内部刺激被整合和处理的时空结构(或形式)，从而决定其经验内涵。打个比方，就像伊曼努尔·康德(Immanuel Kant)声称，所有意识表征都是在空间和时间中构成的，是我们直觉的主要和唯一形式(Kant, 1781/， 1998)一样，TTC声称，在自发的大脑活动中，空间和时间决定并塑造了我们的经验世界。然而，虽然康德认为空间和时间是抽象的、不可改变的形式，平等地存在于所有人身上，但TTC将空间和时间带回了自然世界，即大脑。因此，它们会因个体而异，从而导致意识体验的差异。

至关重要的是，这种差异不仅涉及反映正常个体差异的主观时空体验的细微变化，而且还可能解释更极端的体验，包括精神症状。作为精神病患者，定量意识在水平和内容上都得到了很大程度的保留——精神病患者确实通常是警觉的，没有任何全面的定量知觉缺陷——因此，与单独的意识水平和内容相比，意识形式可能提供了一个更好的框架来理解他们的现象学(见图5)。

精神分裂症中扭曲的SoA就是一个很好的例子(见图4)。在这里，意识的定量特征基本上没有改变:患者通常是警觉的，能够感知和报告身体/环境刺激。换句话说，经验的水平和内容在数量上是完整的。这些患者确实可以看到并监控自己的身体运动，而不会错过任何感知细节(不像偏视等定量意识障碍)。尽管如此，他们觉得自己对自己的行动没有自主权。自我意识的数量内容没有改变，功能障碍可能在于这些内容在主观空间和时间中的结构。例如，当将一只手臂从一个位置移动到另一个位置时，妄想症患者完全警觉并意识到他们手臂的所有数量特征(颜色，形状，尺寸等)，但他们对它没有代理感。根据TTC，这可能是由于意识内容之间的时空关系功能障碍(即，手臂在两个不同的时间点处于两个不同的位置)，而不是意识内容本身。相比之下，在像偏视这样的情况下，自发的大脑活动的时空模式被认为是保留下来的，对空间和时间的主观体验也是如此。在这里，功能障碍仅限于意识内容的定量特征，例如，一个人可以感知多少视野(见图5)。

总之，PD可以看作是空间和时间的主要障碍。因此，他们可能受益于在病理生理中考虑自发脑活动的时空变化，而定量意识障碍(如昏迷和偏视)可能仍然依赖于针对代谢改变和/或局部脑病变的解释机制(见图5)。以上可以扩展到其他精神疾病，如双相情感障碍。诺斯霍夫及其同事的一项有趣的工作，题为“太快还是太慢?”“双相情感障碍中的时间和神经元变异性”展示了静息状态下大脑测量的时间如何与躁狂症和抑郁症中主观体验的时间相关联。利用神经活动的振幅来衡量大脑内的时间——高神经变异性表明时间处理更快，低变异性表明时间处理更慢——作者表明，与内部时间处理有关的区域在抑郁症中表现出低变异性，而在躁狂中表现出高变异性。相反，处理外部时间的区域在抑郁症中表现出高变异性，而在躁狂中表现出低变异性。这些结果与双相情感障碍患者的主观时间体验明显一致。

5. 未来方向和结束语

在静息状态下，以时空动态为特征的意识形式的想法可能会指导未来在多个方向上的研究。首先，根据时空精神病理学，未来的研究可以探索自发性大脑活动(特别是其时空结构)在多大程度上可以解释pd的认知和情绪症状。TTC认为，诸如工作记忆/注意力缺陷和情绪失调等症状是自发大脑活动的主要时空改变的结果。对这些假设进行实证检验可能有助于了解TTC的建议是否适用于其他精神疾病以及更大的样本。其次，未来的研究可能需要开发更复杂的经验测量，将空间和时间作为主观体验来操作，从而允许与已经很好的测量大脑内空间和时间的指数更精确地联系起来。第三，意识形式也可能有助于更好地概念化迷幻化合物如何引起定性体验的显著变化，这在改善精神症状方面也显示出显著的效果。最后，未来的研究可以探讨神经调节技术如经颅直流电刺激(tDCS)对大脑地形和时间尺度的影响，并观察是否在经验水平上也有相关的影响。

参考文献：The ories of consciousness and psychiatric disorders – Acomparative analysis.