西格蒙德·弗洛伊德普及了无意识的概念，即心灵中容纳着主动从意识审议中移除的思想和记忆的区域。由于心灵的这一方面，根据定义，无法进行内省，因此已被证明难以研究。今天，无意识领域——在认知神经科学领域中更普遍地被描述为任何不会引起意识觉醒的加工——正在数百个实验室中使用客观的心理物理学技术进行常规研究，这些技术适用于统计分析。让我告诉你两个揭示无意识心智某些能力的实验。两者都依赖于“掩蔽”，正如行话所说，或将事物隐藏起来不被看见。受试者观看但看不到。
无意识的算术
第一个实验是比利时根特大学的菲利普·范·奥普斯塔尔、荷兰奈梅亨拉德堡大学的弗洛里斯·P·德·兰格和法国巴黎法兰西学院的斯坦尼斯拉斯·迪昂之间的合作。迪昂是 INSERM-CEA 认知神经影像学部门的主任，他最出名的是对计数和数字背后的脑机制的研究。在这里，他探索了在意识范围之外可以计算简单总和或平均值的程度。将 7、3、5 和 8 相加被广泛认为是需要意识的典型的串行过程。范·奥普斯塔尔和他的同事们以一种间接但巧妙而有力的方式证明了相反的结论。
四个个位阿拉伯数字（1 到 9，不包括数字 5）被投影到屏幕上。志愿者必须尽可能快地指出四个投影数字的平均值是否超过 5。每个试验之前都有一个隐藏的提示，该提示可能是有效的，也可能是无效的。提示由另一组四个数字的非常短暂的闪烁组成，这些数字的平均值小于或大于 5。这些数字之前和之后是在闪烁数字的位置上的井字标记。这些标记有效地掩盖了提示，因此没有受试者有意识地看到这四个数字。强迫他们猜测四个隐藏数字的平均值是小于还是大于 5 也没有用：他们处于机会水平。
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然而，提示仍然影响了受试者对主要反应的反应。如果隐含的提示是有效的，则对目标的反应始终比提示无效时更快。在插图中，四个不可见提示的平均值 (3.75) 小于 5，而可见目标数字的平均值大于 5。解决这种冲突需要额外的处理时间（大约 1/40 秒）。也就是说，提示触发了代表“小于 5”断言的神经活动，这干扰了代表“大于 5”的神经元联盟的快速建立。不可见且无法检测到的提示会影响行为，这意味着无意识可以在某种程度上估计四个个位数的平均值。它不太可能遵循孩子们在小学学到的精确的代数规则来做到这一点。相反，它可能依赖于启发式方法：例如，对于每个大于 5 的数字，增加按下大于 5 按钮的概率。
这仅仅是众多实验中最新的一个，这些实验证明了所谓的整体编码，即心智猜测一群面孔的主要情感表达或一群点的近似大小的能力，即使个体面孔或点没有被有意识地感知到。
这张图片有什么问题？
特拉维夫大学的利亚德·穆德里克和多米尼克·拉米以及耶路撒冷希伯来大学的阿萨夫·布雷斯卡和莱昂·Y·德欧埃尔开始测试无意识可以将任何一张图片中的所有信息整合到统一且连贯的视觉体验中的程度。朱利奥·托诺尼和我在上一期“意识再探专栏”[2011 年 9 月/10 月] 中提出，快速整合场景中所有不同的元素并将它们置于上下文中是意识的标志之一。
以色列研究人员使用了“连续闪光抑制”，这是一种强大的掩蔽技术，使图像不可见。一系列快速变化的、随机着色的图案闪烁到一只眼睛中，而一张人物执行某些任务的照片缓慢地淡入另一只眼睛中。在几秒钟内，图片完全不可见，受试者只能看到彩色形状。由于图像变得越来越强烈，最终它们会突破，受试者会看到它们。这就像哈利·波特的隐形斗篷随着时间的推移而褪色，并露出下面的东西。
穆德里克研究的引人入胜之处在于，变得可见的时间取决于图像的内容。描绘一位女士将比萨饼放入烤箱、一位男孩用弓箭瞄准或一位篮球运动员将球扣入篮筐的真实场景需要 2.64 秒才能变得可见，而不自然的场景仅被掩盖了 2.50 秒，这是一个小但显着的差异。也就是说，无意识的心智检测到这些图片中有些不协调：一位女士将棋盘放入烤箱，拉开的箭被网球拍取代，篮球变成了西瓜。心理学家确保当以这种方式掩盖时，协调和不协调的图像都是真正不可见的，并且无法相互区分。这一发现意味着无意识可以识别出这些图像中的某些东西是不对劲的，即图像中人物手中的物体与上下文不符。
心智如何识别出某些东西是错误的，这令人费解。可能是因为大脑皮层中编码图像的庞大而复杂的神经网络已经了解到某些物体会组合在一起，但另一些物体则不会（类似于谷歌和其他搜索引擎使用的软件程序——机器人——来抓取互联网以列出所有图像、句子和网页，以便当您搜索它们时，它们可以很容易地访问）。鉴于物体和上下文的可能配对数量是无限的，大脑是否有可能完成这种解决方案？或者，也许掩蔽技术抑制了图像的可见性，但并没有完全消除对它们的意识访问？只有更多的研究才能说明问题。通过这种方式，我们将最终了解认知无意识的能力以及意识在我们生活中所起的真正重要作用。