本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
你是谁？你对自由意志是如何产生兴趣的？
我是爱奥那学院的哲学助理教授，同时也是爱奥那神经科学项目的教员。我曾在富兰克林与马歇尔学院的科学与哲学心灵研究项目工作，并曾在伦敦国王学院和阿拉巴马大学担任讲师。我最近和即将发表的出版物主要关注自主性问题，从自由意志的哲学解释以及它如何与神经科学和精神病学交叉的角度进行探讨。我研究的主要问题之一是神经科学能告诉我们关于有意义的能动性的什么信息（请点击此处查看我最近为约翰·坦普尔顿基金会撰写的关于能动性、自由和责任研究的扩展评论中的主题回顾）。
我对自由意志的兴趣源于跨学科途径。在格林内尔学院读本科时，我主修心理学，重点是实验心理学和临床心理学。在格林内尔学院的最后一年，我意识到我被我们阅读和进行的心理学研究背后的理论问题所吸引，特别是关于心灵如何与大脑相关、意识的科学研究前景，以及人类作为能动者如何融入自然的世界图景等问题。因此，我追随这些兴趣，学习了心理学哲学，并最终找到了这些主题的完美融合：自由意志的神经科学。
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什么是自由意志？
自由意志似乎是我们日常生活中熟悉的一个特征——我们大多数人都相信，（至少在某些时候）我们所做的事情在某种程度上取决于我们自己。例如，我自由地决定接受这份工作，或者我今天下午决定去跑步时是自由行动的。自由意志不仅仅是我在世界上为了实现目标而行动，而是我对我的决定行使有意义的控制权。我的决定和行动取决于我，因为它们是我的——是我价值观、欲望、信仰和意图的产物。我决定接受这份工作，是因为我重视该机构的使命，或者我相信这份工作会让我受益匪浅，或者非常适合我。
相应地，在我看来，至少在某些时候，我可以决定做一些与我所做的事情不同的事情。我决定今天下午去跑步，但没有人强迫我，我也没有受到任何强迫；我本来可以去喝咖啡，至少在我看来是这样的。
哲学家们以这些起点为基础，努力构建关于自由意志的合理解释。广义上讲，对于自由意志的正确观点存在很多分歧，但大多数哲学家认为，如果一个人有自由行动的能力，并且这种控制与是否应该追究该人为其所做的事情负责（例如，责备或赞扬他们）有关，那么这个人就拥有自由意志。例如，如果人们在受到严重威胁或内心强迫的情况下行事，我们通常不会追究他们的责任。
神经科学家如何研究自由意志？
关于自由意志的大脑科学有很多耸人听闻的说法，也有很多关于科学是否证伪了自由意志的争论（例如，“我的大脑让我这么做的”）。考虑到自由意志与道德和法律责任体系（如惩罚）之间的紧密联系，利害关系不仅关系到我们对人性的理解，也关系到我们重要的日常实践。
当前自由意志的神经科学可以追溯到本杰明·李贝特及其同事的一项有影响力的实验。我们的大多数行为都始于身体运动，我们大多数人认为，当我们决定移动时（例如，决定拿起我的茶杯），首先是我，能动者或人，做出决定，然后我将控制权交给大脑的运动控制回路来执行动作。
自 20 世纪 60 年代以来，科恩胡伯和迪克的工作表明，在自愿（即参与者发起的运动）身体运动之前，通过脑电图 (EEG) 可以测量到辅助运动区 (SMA) 和前 SMA 中缓慢积累的负脑活动。这种被称为准备电位 (RP) 的脑活动被认为是自发运动的神经准备，并在运动时间前大约半秒开始（此处）。
因此，李贝特及其研究人员询问能动者何时出现在 RP 之前？能动者的决定必须是在实验室中可测量的东西，因此李贝特要求参与者在他们选择的时间进行运动（手指或手腕的运动），然后在事后使用改进的时钟（称为“W 时间”）报告他们首次意识到自己的决定或移动冲动的时间。
李贝特发现，与常识性预期相反，平均报告的首次意识到移动决定的时间，即 W 时间，发生在 RP 开始后近三分之一秒。因此，李贝特（以及此后的一些其他人）得出结论，RP 是大脑无意识地决定移动，而能动者的决定发生在稍后（此处）。
李贝特认为，这证明了有意识的能动者或自我并没有启动或开始行动准备，而是无意识的大脑在这样做。他认为，这一结果代表了我们所有自愿运动是如何产生的，如果是这样，那么能动者有意识的行动决定并不会启动导致运动的过程。但是，如果能动者在行动中没有发挥这种启动作用，那么我如何行动才能取决于我呢？
这些结果让很多人感到担忧，并激发了认知神经科学和哲学领域蓬勃发展的研究事业。但是，不应仓促得出令人沮丧的结论，即我们没有自由行动，或者我们真的不应该受到他人对我们行为的任何道德反应；关于如何将最初的李贝特结果解释为与我们人类作为自治、自由和道德的人的形象相一致，存在着健康的讨论。
W 时间被认为指示意识到决定的时刻。我们可以科学地捕捉“有意识意识的时刻”吗？
自从李贝特及其同事的研究最初发表以来，人们一直对我们是否可以测量有意识意识的时间表示担忧。毕竟，我们这里谈论的是毫秒的时间范围。在这些研究中，实验室中在运动之前测量的所有事件都发生在参与者摆动手指或手（现在按钮按下是首选运动）之前的一秒钟内。李贝特认为，W 时间在合理范围内是可靠的，因为我们可以看到实验室中的参与者估计其他事件（如皮肤电击）的时间有多准确。W 时间的可靠性最近再次受到一项新研究的挑战，该研究得出结论，根据参与者在实验中完成某些任务的顺序，W 时间可能会有显著差异（即，存在顺序效应；参见此处）。
其他研究人员目前正在探索测量实验室中移动决定的替代方法，包括帕雷斯-普霍尔拉斯及其合作者的工作，他们一直在使用在线（即，运动前）测量能动者对移动决定的意识（此处）。
在这些研究中，参与者观看计算机上连续的字母流，同时自发地按下按钮。但是，偶尔字母会改变颜色。当这种情况发生时，参与者被告知，如果他们已经意识到自己准备很快按下按钮，就在那时按下按钮。这些类型的在线意识测量可能最终被证明是更可靠的方式，可以了解人们是否在实验室中具有行动的有意识意图。
自由意志神经科学的最新研究是什么？
目前最热门的两个主题似乎是，第一，RP，即运动前大脑活动的负向积累，究竟意味着什么；第二，我们如何使我们在实验室中的自愿行动更具生态效度。关于第一个问题，过去十年，研究人员一直在调查我们是否有证据表明 RP 真的代表了移动的决定，或者，RP 是否只是大脑以某种方式（例如，向左而不是向右）偏向移动，而没有承诺这样做。
其他人则测试 RP 是否根本不是特定于运动的活动的可能性（例如，执行自愿任务的一般认知准备）。另一些人，如舒尔格及其同事，通过实证研究认为，RP 是当我们的行为是由神经噪声超过某个阈值而产生时，我们所拾取的神经信号（此处）。这种可能性令人担忧，因为那时我们认为是由我出于理由而采取的行动，实际上可能只是波动的大脑活动的被动结果。
关于第二个热门问题，研究人员现在正在尝试设计实验室中的任务，这些任务更接近我们每天参与的决策和行动类型。李贝特认为，像手腕弯曲或按下按钮这样的简单运动可以代表更复杂的动作，因为 RP 已被证明发生在实验室中更复杂的运动之前。因此，我们可以对涉及实践决策和身体运动的事件的时间安排给出统一的解释。
但是，包括我在内的许多人已经表示担忧，即何时按下按钮或是否按下左按钮或右按钮，根本不是正确的行动类型，以此来声称我们作为能动者没有通过我们有意识的行动意图来启动我们的行动。因此，目前正在进行的一些工作包括通过奖励或惩罚提前跳过或有价值的选择（例如慈善捐款）使选择哪个按钮或何时按下按钮变得有意义。
而且，当然，认知神经科学家可以随意使用大量的神经影像工具。李贝特发现的一些最有趣的复制和扩展是使用单细胞记录和 fMRI 等技术完成的（参见此处和此处）。事实上，自由意志的神经科学过去和现在一直是某些重大研究资助项目的重点，例如自由意志中的重大问题项目（2010-2014 年，首席研究员阿尔弗雷德·梅勒博士）和意识与自由意志项目（2019 年至今，由 17 位首席研究员合作），每个项目都涉及哲学家和全球众多的神经科学实验室。从这些资助项目中，我认为我们应该期待进一步明确当我们决定做什么和自愿行动时，幕后发生了什么。
神经科学中还有其他任何结果告诉我们关于我们能动控制的有趣之处吗？
是的，我们生活中最不可否认的一个方面是，我们确实体验到自己控制着我们的运动及其在世界上的影响。认知神经科学领域有大量工作专注于通过对所谓意向性结合的研究来研究这种能动感（有关最近的学术评论，请参见此处）。
基本上，如果您要求参与者在巧妙的实验设置中判断某个事件（例如，计算机屏幕上移动的图标）是他们的能动性的结果还是其他人的能动性的结果（即，“我做的”判断），如果结果是积极的，参与者倾向于错误地判断结果是他们自己能动性的结果，如果结果是消极的，则错误地判断结果是他人能动性的结果。也就是说，对于明确的能动感判断存在一种自我服务偏见（有关这方面的有趣结果，请参见韦格纳和惠特利的 1999 年论文此处以及心理学中关于归因理论的其他早期工作）。
认知神经科学家已经找到了一种方法来研究我们对控制我们的行动和行动结果的意识，而无需调查参与者的明确“我做的”判断。相反，实验人员要求参与者判断各种事件的时间，包括他们的运动（例如，按下按钮）和这些运动的感觉结果（例如，按下按钮后发出哔哔声）。研究人员发现，如果您自愿按下按钮并听到随之而来的声音，您会判断运动的时间和声音的时间在感知空间中比您被导致移动（通过神经刺激）并听到随之而来的声音时更接近。
换句话说，当您自愿行动而不是被导致移动或只是判断事件的时间而不行动时，行动和声音的感知时间会在感知空间中“结合在一起”（此处）。然后，关于能动性研究的有趣之处在于，我们对世界的感知判断似乎区分了我们何时行动以及何时对我们做了某事。关于意向性结合的研究工作已经解决了在情绪困扰、胁迫和面对选择时更具生态效度的能动感问题。
* 研究更具代表性的决策类型和/或更具生态效度的情境中的能动感神经科学家的研究机构包括伦敦大学学院行动与身体实验室和查普曼大学大脑研究所等。