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在腦科學研究領域，科學家們可以觀察到神經元的放電及其之間的通信，從而描繪出在產生感覺、進行決策和說話過程中大腦各區域是如何被“點亮”的。但他們無法解釋的是，所有這些活動如何引發意識。現有的理論比比皆是，但其擁護者經常自說自話，并且往往對同一組數據產生不同解讀。美國Allen腦科學研究所所長Christof Koch說：“理論是非常靈活的，就像吸血鬼一樣，很難被殺死。”現在，Templeton世界慈善基金會（TWCF，一個以資助科學和宗教交叉研究而聞名的非盈利組織）希望以實驗來平息爭論，讓這些與意識相關的理論直接“較量”。這個耗資2000萬美元項目的第一階段上周在芝加哥舉行的神經科學學會會議上啟動。在這一階段中，研究人員將使用精心設計的測試掃描參與者的大腦，對這兩種意識理論進行比較。每個理論的支持者都同意，如果測試結果與他們所支持的理論不同，那么他們將承認自己的理論是有缺陷的。在基礎科學領域，很少有正面交鋒的競爭。德國Max Planck經驗美學研究所的神經科學家、首席研究員Lucia Melloni說：“這確實是一個非常另類的項目。” 但是，對于尋求與閉鎖綜合征患者進行溝通、確定人工智能系統是否可以變得有意識，或者探索動物是否像人類一樣經歷意識的研究人員而言，理解意識變得越來越重要。為了驗證這些理論，TWCF從1919年的一次實驗中汲取了靈感。在那項實驗中，物理學家Arthur Eddington將愛因斯坦的廣義相對論與牛頓的引力理論進行比較。Eddington測量了日食期間太陽的引力是如何導致附近恒星的光發生變化的，結果是愛因斯坦獲勝。然而，與重力相比，意識的測量和數學定義要困難得多。TWCF已經確定了六種前沿的意識理論，并打算最終資助研究以驗證所有理論。TWCF基金會主席Andrew Serazin說：“我們希望，通過這一過程減少不正確理論的數量。我們想獎勵那些在工作中具有勇氣的人，而有勇氣的一部分就是謙虛地改變自己的觀點。”前兩個競爭理論是法國巴黎學院的Stanislas Dehaene提出的全局工作空間理論（GWT），和美國威斯康星大學麥迪遜分校的Giulio Tononi提出的綜合信息理論（IIT）。GWT理論認為，大腦的前額葉皮層控制著決策等更高階的認知過程，它充當中央計算機，負責收集感官信息并對信息進行優先級排序。然后，將信息傳播到執行任務的大腦其他部位。Dehaene認為，這個選擇過程就是我們所認為的意識。
相比之下，IIT理論認為，意識源自大腦網絡的相互聯系。神經元之間的相互作用越多，人的意識就越強，即使沒有感官輸入也是如此。IIT支持者猜測該過程發生在大腦后部，那里的神經元以網格狀結構連接。為了測試這些理論，有六個實驗室將進行總共500多名參與者的實驗，TWCF將為此花費500萬美元。位于美國、德國、英國和中國的實驗室將在參與者執行與意識相關的任務時使用三種技術來記錄大腦活動：分別是功能磁共振成像、腦電圖成像和大腦皮層成像（一種在大腦手術期間進行的腦電圖掃描，將電極直接置于大腦上）。在一項實驗中，研究人員將在參與者意識到圖像時測量大腦反應。GWT理論預測大腦的前部會突然變活躍，而IIT理論則認為大腦后部會一直保持活躍。Tononi和Dehaene已經同意了實驗參數并記錄了他們的預測。為了避免利益沖突，科學家們既不收集也不解釋數據。如果測試結果不支持任一理論，則每個人都同意承認自己是錯誤的，至少在一定程度上是錯誤的。但這個項目也遭到了批評，主要是因為它涉及了IIT理論。英國蘇塞克斯大學的神經科學家Anil Seth說，該理論過于哲學化（試圖解釋意識為什么存在，而不是大腦如何確定刺激是否有意識的關注）以至于無法直接進行測試。他說：“我不認為競爭會起到該項目所宣稱的效果。” Tononi本人懷疑這些實驗能否排除他理論的所有方面，他表示這些實驗可能“使我們的生活更加困難”。IIT理論的支持者Koch不同意Seth的觀點。他說：“IIT理論當然是可驗證的。” 他提到了一項臨床試驗，在該試驗中，研究人員在昏迷或麻醉等最低意識狀態下刺激受試者的大腦，觸發大腦活動模式，所以這項試驗表明神經元以IIT理論預測的方式相互聯系。盡管Seth對該項目能否獲得確定的答案表示懷疑，但他認為這將激發科學競爭對手之間的討論與合作。他說：“這本身是值得稱贊的。”IEEE Spectrum
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