认知科学家安迪·克拉克：你看到的现实，其实是大脑的预测？
George Musser 开智学堂
作者：George Musser 来源：Nautil，开智学堂翻译
安迪·克拉克（Andy Clark），他选择研究“预测处理”（predictive processing）这一理论，确实有些反常。作为苏塞克斯大学的一位心智哲学家，他的职业生涯一直聚焦于思维不仅仅局限于大脑内部，而是通过我们的身体、工具和环境共同运作。
他说：“外部世界实际上是我们认知系统的一部分。” 但是大约 15 年前，他意识到还需要回到系统的核心：大脑。而他发现，预测处理正是将大脑、身体和外部世界联系起来的关键理论。
克拉克在他的新书《体验机器：我们的思想如何预测并塑造现实》（The Experience Machine: How Our Minds Predict and Shape Reality）中详细阐述了这一理论。这本书的特别之处在于，它能够将抽象的高级概念与日常生活中的例子结合起来，解释了我们的大脑是如何进行预测的，为什么有时这些预测会让我们走偏，以及我们可以如何应对。
我（译者注：乔治·穆瑟 George Musser，一位屡获殊荣的科学作家）最近与平易近人的克拉克进行了交谈，讨论了我们的大脑是如何进行预测的。他解释了慢性疼痛的根源，为什么我们容易受到虚假信息的影响，以及自我肯定如何真的能帮助你提升高尔夫球技。
克拉克的见解就像他穿的那件五彩斑斓的衬衫一样引人注目。
哲学家兼认知科学家安迪·克拉克说，他通过学习预测自己会击中球洞，提升了自己的高尔夫球技。 照片由斯图尔特·罗宾逊（Stuart Robinson）拍摄。
你能简单介绍一下什么是预测处理吗？
传统观点可以追溯到笛卡尔，认为感知是外部世界在感官上的印记。在 20 世纪的人工智能和神经科学中，视觉被看作是一个前馈过程：你首先接收像素级的信息，将其逐步加工成一个二维半的草图，最后形成一个完整的世界模型。
然而，在预测处理理论中，感知的核心是预测。感知实际上是大脑对外界的猜测，然后通过感官信息来修正这些猜测。在过去的 15 到 20 年里，主要得益于卡尔·弗里斯顿（Karl Friston）的研究，这种关于感知的理论已经扩展为对感知、行动、计划和情绪的全面解释。或许，这就是大脑的基本运作原理。
如果你问预测大脑的主要功能是什么，答案就是：保持生存。预测大脑帮助我们作为有机生命体，维持在适合生存的范围内：当我们需要食物时获取食物，当我们需要水时获取水。你不能让自己的能量水平过低，以至于无法继续寻找食物来补充能量。
正如丽莎·费德曼·巴瑞特（Lisa Feldman Barrett）在她的研究中指出的那样，我们在身体资源真正耗尽之前就会感到饥饿或口渴。同样，当你感到口渴并喝水时，会立刻感觉解渴，但实际上生理上的解渴可能要 20 分钟后才发生。你过早地感到口渴，现在又过早地感觉不渴了，而这正是大脑应该这样运作的。
如果通用人工智能（AGI）出现了，它是否需要机器拥有对自身生存的关切，或者某种类似于身体脆弱性的东西？
我认同这样的观点：保持在自身生存能力范围内的驱动力，对于我们所了解的智能类型，即我们人类的智能是至关重要的。因此，我认为任何类似于通用人工智能的系统也会具备这种特性。
另一个我认为同样重要的元素是人工好奇心，而这是像 ChatGPT 这样的生成式 AI 所不具备的。
预测处理系统自带这种特性。它们被设计为预测自身生存的条件，并且持续努力减少预测误差。但如果它们已经解决了所有实际问题，且没有其他事情可做，那么它们就会开始探索。对它们来说，消除任何误差都是有益的。
如果你是这样的系统，你就会成为一个非常优秀的学习系统。你会喜欢处于那些能够让你学到最多的环境中，那里问题的难度不太简单也不太复杂，而是恰到好处。
在日常生活中，有哪些例子可以让我们意识到我们自身的预测机制？
我们的期望会改变我们体验和感知世界的方式。
“那条裙子” （The Dress）是一个非常有趣的案例。这个现象让人们突然意识到感知体验中的多样性。不同的人生经历塑造了不同的预测，比如在拍摄这条裙子时，光线可能来自哪里。如果你认为光线是人造的，你更可能看到裙子是蓝色的。如果你认为是阳光，你可能会看到它是白色的。
幻振现象是另一个很好的例子。如果你经常把手机放在口袋里，有时候你会感觉到手机在震动，尽管它实际上并没有震动。你的身体一直在产生各种信号，感官信号也有波动。大脑可能会抓住一个非常微小的信号，并将其误认为是手机振动。这种感觉非常真实，和手机真的在口袋里震动时的感觉一样强烈。
慢性疼痛似乎也是类似的情况，它可能是由于某些原本无害的身体信号被误认为是身体受损的证据。虽然最初的疼痛可能有明确的结构性原因，但随着时间的推移，这种结构性原因可能已经减弱。按理说，感受到的疼痛强度应该也随之减轻。但某种原因导致系统仍然锁定在早期的疼痛预测水平上。
我们就像对统计变化敏感的“海绵”。如果预测大脑的理论是正确的，那么每个人的体验都会因其独特的生活经历而有所不同。我的同事阿尼尔·塞思（Anil Seth）正在进行一项名为“感知普查”（Perception Census）的研究，邀请人们在线进行一些测试，以探索人类体验中可能存在的大量未被发现的差异。
我认为，预测处理理论最终可能会为我们提供类似于体验变化的“分类表”：它涵盖所有神经典型和非典型的情况，以及介于两者之间的所有多样性。通过少数几个基本元素——基于模型的预测、它们的精确度以及预测误差信号的流动——以不同的方式组合在一起，形成各种不同的体验模式。
补充一些最严重和悲惨的例子，精神病和精神分裂症，在预测框架下应如何理解？
精神分裂症是一个非常宽泛的诊断标签。但从核心机制来看，克里斯·弗里斯（Chris Frith）和保罗·弗莱彻（Paul Fletcher）提出了预测系统的错误工作机制。
想象一下，出于某种原因，大脑错误地生成了预测误差。起初，你可能会觉得世界有些怪异——一种强烈的陌生感。大脑需要找到一个能解释这些误差的模型。
由于误差被大量生成，任何解释都有可能：外星人控制、科技公司操纵、甚至互联网的干预。你可能会开始看到虚假的证据来支持这些想法。如果你认为自己被互联网操控，可能会觉得互联网上的某些信息特别引人注目。
即使向他们提供新的证据，他们也往往不会被说服。这并不奇怪，因为对他们来说，这些根本不算是证据。他们会通过各种策略将其重新解释，以便与他们的模型保持一致——这就是所谓的“认知免疫”（cognitive immunization）。
你也可以在玛丽克·杰普玛（Marieke Jepma）等人的疼痛研究中看到类似的效果。他们发现，如果你预期会感受到强烈的疼痛，那么你接收到的疼痛信号会被解释为比实际更痛苦，反之亦然。
接着他们提出了一个问题：为什么我们不纠正这种错误感知呢？如果是我们自身的预期让疼痛感觉更强烈，为什么没有预测误差来纠正它？
原因是根本没有错误。你预期某种程度的疼痛，而你的预期实际上促成了这种疼痛的发生；因此没有什么需要纠正。事实上，你的预期得到了验证。这就形成了一个恶性循环。
你认为这种在精神病和疼痛感知中的自我强化循环，是否有助于解释我们社会中的错误信息，以及人们对某些叙事的易感性？
完全正确。我们每个人都存在这种脆弱性，并且容易陷入自我强化的循环。我们往往会寻找那些支持我们已有信念的地方，因为我们通常会通过这些信息来判断其是否可信。
既然我们知道自己容易陷入自我强化的信息循环，怎样才能确保自己不被困在某种信念中？
很遗憾，这确实非常困难。最有效的方式是时刻提醒自己，我们看待世界的方式是由我们当前的信念模型所引导的。而科学的体系正是为了抵制我们这种选择性获取信息的自然倾向而存在的。
掌握了这些自我认知后，我们还能如何“破解”我们的大脑预测机制呢？
疼痛再处理疗法（Pain-reprocessing therapy）对许多人来说效果令人惊讶。患有慢性疼痛的人可以开始意识到，疼痛可能只是一个错误的信号，而不是在警告你“你的身体即将受损，快停下！”这就像是汽车的警告灯坏了，而不是发动机出了问题。
当人们将疼痛视为错误的警告信号并继续活动时，这种行动会产生反馈，因为他们会获得与之前认知模型相反的证据。这似乎能减轻他们的疼痛感。
安慰剂效应也是一个有趣的例子。如果有人告诉你某种东西能缓解疼痛，很多情况下它的效果可以与阿片类药物相媲美。但有趣的是，安慰剂的效果可能需要“训练”才能发挥作用。
例如，有一种治疗帕金森病的药物叫阿扑吗啡（apomorphine）。一旦你训练了大脑去习惯阿扑吗啡的作用机制，那么即使给你的是安慰剂，你的大脑也能产生类似的生理反应。但你不能仅仅通过告诉患者“这对帕金森病有好处”来实现这种效果。你需要先让大脑学会预测正确的生理反应。
所以医生可以先给患者使用药物，然后撤回药物并用安慰剂替代吗？
没错。如果一开始就使用安慰剂，是不起作用的。
在《The Experience Machine》一书中，你提到自我肯定也能产生奇迹般的效果。这听起来有些模糊，它怎么会如此有效呢？
当你反驳那些基于错误假设的预测时，这并不奇怪。你的自我预测很可能是基于一个错误的社会认知。你需要反击这些错误的预测，才能让真实的情况浮现出来。这种自我肯定通常需要大约六个月的时间来进行。这并不是你在考试前随便对自己说“我真的很擅长这个”就能产生的效果。
自我肯定（self-affirmation）不仅仅是为了强化最终的目标：“我一定能在这次考试中表现出色。”它更多的是关于期望自己在过程中所经历的情感或行动——那些构成成功的体验。因此，你需要学会正确完成任务时的感觉。然后，重现这种感觉会促使你采取正确的行动。如果你没有掌握相应的技能，这种方法是不会有效的。
我偶尔打高尔夫。如果你想要推杆成功，你必须先知道如何正确推杆，然后再告诉自己“我一定能推中这个球”才会有帮助。很长一段时间里，我只知道推杆失败的感觉。如果你习惯了失败的感觉，那么你会不断重复失败的预期，这也会让你继续失败。你会不断重复自己的错误。
直到有一次，有人教我一种新的握杆方式，这让我体验到了一种以前从未有过的稳定感。一个简单的提示或指导可以帮助你进入一个能够体验到正确感觉的状态，从那时起，你就能够以更加稳健和可重复的方式进步。
你如何继续发展这些想法？
现在最让我感兴趣的是理解我们的大脑是如何在文化演变的过程中逐步提高预测能力的。我们正在通过考古记录、视觉科学等领域来探索这个问题。
在史前时代，有一个非常有趣的节点，那时人类的创造力突然爆发，而在这之前的很长一段时间里，几乎没有类似的迹象。也许是某种外在的物质形式推动了这一切的发展。当我们把思想记录下来，画出图像，或者制作雕塑时，我们的思想就变成了可以被进一步思考的对象。而这种“思考思维”的能力是人类独有的。■