導(dǎo)語

繼「神經(jīng)動力學(xué)模型」與「計(jì)算神經(jīng)科學(xué)」讀書會后，集智俱樂部聯(lián)合來自數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和計(jì)算機(jī)的一線研究者共同發(fā)起，跨越微觀、介觀與宏觀的視角，探索意識與智能的跨尺度計(jì)算、演化與涌現(xiàn)。重點(diǎn)探討物理規(guī)律與人工智能如何幫助我們認(rèn)識神經(jīng)動力學(xué)，以及神經(jīng)活動跨尺度的計(jì)算與演化如何構(gòu)建微觀與宏觀、結(jié)構(gòu)與功能之間的橋梁。

想了解大腦中的“熱搜”是如何誕生的嗎？當(dāng)信息沖破競爭，在全腦引爆一場“神經(jīng)元雪崩”，全局神經(jīng)元工作空間理論帶我們走進(jìn)意識研究。

分享簡介

全局神經(jīng)元工作空間（Global Neuronal Workspace, GNW）理論是當(dāng)前意識研究領(lǐng)域最具影響力的理論之一。GNW的核心觀點(diǎn)認(rèn)為，大腦由多個(gè)模塊化的無意識處理器構(gòu)成，而意識的產(chǎn)生過程，源于特定信息通過模塊間的競爭機(jī)制進(jìn)入 “全局工作空間”，并實(shí)現(xiàn)全腦范圍的信息整合與廣播。其計(jì)算模型通過微分方程模擬“神經(jīng)元點(diǎn)火”過程，預(yù)測了神經(jīng)活動的全局廣播模式，將抽象理論轉(zhuǎn)化為可驗(yàn)證的數(shù)學(xué)框架。這是一種當(dāng)信息進(jìn)入全局工作空間時(shí)，由局部向全腦爆發(fā)式擴(kuò)散的現(xiàn)象，它與“神經(jīng)元雪崩”等大腦臨界狀態(tài)下的動態(tài)模式存在深刻聯(lián)系。同時(shí)，也有觀點(diǎn)認(rèn)為，在意識的 “簡單問題”，如意識的神經(jīng)機(jī)制和功能上，GNW取得了顯著成果；但在意識的“困難問題”，即如何解釋意識的主觀體驗(yàn)上，它仍未給出答案。本期讀書會，我們將從神經(jīng)激活的雪崩等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出發(fā)，介紹GNW的主要觀點(diǎn)、計(jì)算模型、“全局廣播” 機(jī)制與小世界網(wǎng)絡(luò)特性等，并討論其在“意識的難題”等方面所遇到的挑戰(zhàn)。

核心關(guān)注問題

1. GNW的數(shù)學(xué)框架是什么？如何用計(jì)算模型來驗(yàn)證？

2. 意識來源于自下而上的“廣播”還是自上而下的“整合”？

3. GNW理論能否解釋主觀體驗(yàn)這一意識“難題”？

分享大綱

1.意識的“劇場”隱喻：全局工作空間理論GWT

• 意識作為信息廣播機(jī)制

• 無意識模塊與并行處理

• 意識的難問題與功能主義方案

2.神經(jīng)機(jī)制與計(jì)算模型：全局神經(jīng)元工作空間理論GNW

• 長程連接與大腦樞紐區(qū)

• “點(diǎn)火”：全腦廣播的非線性動力學(xué)

• Dehaene-Changeux計(jì)算模型與注意調(diào)控

3.實(shí)驗(yàn)支持與證據(jù)體系

• 掩蔽實(shí)驗(yàn)與意識進(jìn)入閾值

• P3b電位與長程相位同步

• 麻醉與意識障礙的GNW解釋

主講人介紹

吳佳銘，巴黎薩克雷大學(xué)物理學(xué)博士，師從 Marcelo Rozenberg 教授，研究興趣：固體物理、腦計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)、具身智能等。

參與時(shí)間

2025年10月18日（周六）晚上19:00-21:00（固定時(shí)間，記得關(guān)注獲取每周分享信息～）

報(bào)名加入社群交流

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領(lǐng)域必讀文獻(xiàn)

最初的全局工作空間理論的核心論點(diǎn)，比較定性、心理學(xué)

1. Baars, Bernard J. A cognitive theory of consciousness. Cambridge University Press, 1993.

這本是比較綜合性地介紹GNW的書籍

1. Dehaene, Stanislas. Consciousness and the brain: Deciphering how the brain codes our thoughts. Penguin, 2014.

這篇是Dehaene和Changeux開發(fā)的GNW的計(jì)算模型，使用微分方程模擬神經(jīng)元雪崩和點(diǎn)火過程，預(yù)測神經(jīng)活動的時(shí)空模式

1. Dehaene, S., & Changeux, J. P. (2005). Ongoing spontaneous activity controls access to consciousness: a neuronal model for inattentional blindness. PLoS biology, 3(5), e141.

一篇比較近的綜述，結(jié)合實(shí)驗(yàn)證據(jù)進(jìn)行了討論

1. Mashour, George A., et al. "Conscious processing and the global neuronal workspace hypothesis." Neuron 105.5 (2020): 776-798.

1. Baars, Bernard J., Stan Franklin, and Thomas Zoega Ramsoy. "Global workspace dynamics: cortical “binding and propagation” enables conscious contents." Frontiers in psychology 4 (2013): 200.

2. Dehaene, Stanislas, and Jean-Pierre Changeux. "Neural mechanisms for access to consciousness." (2004): 1145-1157.

3. Shanahan, Murray. "A spiking neuron model of cortical broadcast and competition." Consciousness and Cognition 17.1 (2008): 288-303.

4. Wajnerman Paz, Abel. "The global neuronal workspace as a broadcasting network." Network Neuroscience 6.4 (2022): 1186-1204.

5. VanRullen, Rufin, and Ryota Kanai. "Deep learning and the global workspace theory." Trends in Neurosciences 44.9 (2021): 692-704.

6. Connor, Dustin, and Murray Shanahan. "A computational model of a global neuronal workspace with stochastic connections." Neural Networks 23.10 (2010): 1139-1154.

社區(qū)招募：

這是近年意識科學(xué)領(lǐng)域最受關(guān)注的一系列理論對抗性協(xié)作之一，本文主要是全局神經(jīng)元工作空間理論和整合信息論的實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果

1. Cogitate Consortium., Ferrante, O., Gorska-Klimowska, U. et al. Adversarial testing of global neuronal workspace and integrated information theories of consciousness. Nature642, 133–142 (2025).

推薦閱讀：Nature意識之爭：兩大理論首次正面對決

非常全面地綜述了各種主流意識理論

1. Seth, A.K., Bayne, T. Theories of consciousness. Nat Rev Neurosci23, 439–452 (2022).

計(jì)算神經(jīng)科學(xué)第三季讀書會

從單個(gè)神經(jīng)元的放電到全腦范圍的意識涌現(xiàn)，理解智能的本質(zhì)與演化始終是一個(gè)關(guān)于尺度的問題。更值得深思的是，無論是微觀的突觸可塑性、介觀的皮層模塊自組織，還是宏觀的全局信息廣播，不同尺度的動力學(xué)過程都在共同塑造著認(rèn)知與意識。這說明，對心智的研究從最初就必須直面一個(gè)核心挑戰(zhàn)：局部的神經(jīng)活動如何整合為統(tǒng)一的體驗(yàn)？局域的網(wǎng)絡(luò)連接又如何支撐靈活的智能行為？

繼「」與「」讀書會后，集智俱樂部聯(lián)合來自數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和計(jì)算機(jī)的一線研究者共同發(fā)起，跨越微觀、介觀與宏觀的視角，探索意識與智能的跨尺度計(jì)算、演化與涌現(xiàn)。重點(diǎn)探討物理規(guī)律與人工智能如何幫助我們認(rèn)識神經(jīng)動力學(xué)，以及神經(jīng)活動跨尺度的計(jì)算與演化如何構(gòu)建微觀與宏觀、結(jié)構(gòu)與功能之間的橋梁。

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