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导语

继「神经动力学模型」与「计算神经科学」读书会后，集智俱乐部联合来自数学、物理学、生物学、神经科学和计算机的一线研究者共同发起，跨越微观、介观与宏观的视角，探索意识与智能的跨尺度计算、演化与涌现。重点探讨物理规律与人工智能如何帮助我们认识神经动力学，以及神经活动跨尺度的计算与演化如何构建微观与宏观、结构与功能之间的桥梁。

想了解大脑中的“热搜”是如何诞生的吗？当信息冲破竞争，在全脑引爆一场“神经元雪崩”，全局神经元工作空间理论带我们走进意识研究。

分享简介

全局神经元工作空间（Global Neuronal Workspace, GNW）理论是当前意识研究领域最具影响力的理论之一。GNW的核心观点认为，大脑由多个模块化的无意识处理器构成，而意识的产生过程，源于特定信息通过模块间的竞争机制进入 “全局工作空间”，并实现全脑范围的信息整合与广播。其计算模型通过微分方程模拟“神经元点火”过程，预测了神经活动的全局广播模式，将抽象理论转化为可验证的数学框架。这是一种当信息进入全局工作空间时，由局部向全脑爆发式扩散的现象，它与“神经元雪崩”等大脑临界状态下的动态模式存在深刻联系。同时，也有观点认为，在意识的 “简单问题”，如意识的神经机制和功能上，GNW取得了显著成果；但在意识的“困难问题”，即如何解释意识的主观体验上，它仍未给出答案。本期读书会，我们将从神经激活的雪崩等实验现象出发，介绍GNW的主要观点、计算模型、“全局广播” 机制与小世界网络特性等，并讨论其在“意识的难题”等方面所遇到的挑战。



核心关注问题

1. GNW的数学框架是什么？如何用计算模型来验证？

2. 意识来源于自下而上的“广播”还是自上而下的“整合”？

3. GNW理论能否解释主观体验这一意识“难题”？

分享大纲

1.意识的“剧场”隐喻：全局工作空间理论GWT

  • 意识作为信息广播机制

  • 无意识模块与并行处理

  • 意识的难问题与功能主义方案

2.神经机制与计算模型：全局神经元工作空间理论GNW

  • 长程连接与大脑枢纽区

  • “点火”：全脑广播的非线性动力学

  • Dehaene-Changeux计算模型与注意调控

3.实验支持与证据体系

  • 掩蔽实验与意识进入阈值

  • P3b电位与长程相位同步

  • 麻醉与意识障碍的GNW解释

主讲人介绍

吴佳铭，巴黎萨克雷大学物理学博士，师从 Marcelo Rozenberg 教授，研究兴趣：固体物理、脑计算、神经网络动力学、具身智能等。

参与时间

2025年10月18日（周六）晚上19:00-21:00（固定时间，记得关注获取每周分享信息～）

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https://pattern.swarma.org/study_group_issue/977?from=wechat

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领域必读文献

最初的全局工作空间理论的核心论点，比较定性、心理学

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

这本是比较综合性地介绍GNW的书籍

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

这篇是Dehaene和Changeux开发的GNW的计算模型，使用微分方程模拟神经元雪崩和点火过程，预测神经活动的时空模式

  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.

一篇比较近的综述，结合实验证据进行了讨论

  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.

社区招募：

这是近年意识科学领域最受关注的一系列理论对抗性协作之一，本文主要是全局神经元工作空间理论和整合信息论的实验测试结果

  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).

推荐阅读：Nature意识之争：两大理论首次正面对决

非常全面地综述了各种主流意识理论

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

计算神经科学第三季读书会

从单个神经元的放电到全脑范围的意识涌现，理解智能的本质与演化始终是一个关于尺度的问题。更值得深思的是，无论是微观的突触可塑性、介观的皮层模块自组织，还是宏观的全局信息广播，不同尺度的动力学过程都在共同塑造着认知与意识。这说明，对心智的研究从最初就必须直面一个核心挑战：局部的神经活动如何整合为统一的体验？局域的网络连接又如何支撑灵活的智能行为？

继「」与「」读书会后，集智俱乐部联合来自数学、物理学、生物学、神经科学和计算机的一线研究者共同发起，跨越微观、介观与宏观的视角，探索意识与智能的跨尺度计算、演化与涌现。重点探讨物理规律与人工智能如何帮助我们认识神经动力学，以及神经活动跨尺度的计算与演化如何构建微观与宏观、结构与功能之间的桥梁。

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