具身智能到底是什么？

接下來的一些內(nèi)容可能具有挑戰(zhàn)性

The radically embodied conscious cybernetic bayesian brain: from free energy to free will and back again

關鍵詞：自由能原理；主動推理；貝葉斯大腦；生成模型；控制論；具身；行動主義；認知主義；陳述；意識;自由意志;心理因果關系；認知情感發(fā)展；情緒；情懷;準備潛力；意向性；機構;智力

Keywords:

Free Energy Principle; active inference; Bayesian brain; generative models;

cybernetics; embodiment; enactivism; cognitivism; representations; consciousness; free will; mental causation; cognitive-affective development; emotions; feelings; readiness potentials; intentionality; agency; intelligence

“新生兒要做的第一件也是最基本的事情是什么？如果一個人認同自由能原理，那么它唯一要做的就是解決其外感受、本體感受和內(nèi)感受的原因的不確定性……正是在這一點上，自我的重要性顯現(xiàn)出來——從某種意義上說，最好的感覺是 對沉浸在環(huán)境中的有知覺生物的感覺的解釋必須區(qū)分自我（生物）和非自我（環(huán)境）。由此可見，結構學習的首要任務是區(qū)分可以歸因于自我的感覺的原因和那些不能歸因于自我的感覺的原因。。。這里提出的問題是，最小自我的概念或體驗是否取決于選擇（即學習）區(qū)分自我和非自我的模型，或者它是否需要將代理劃分為自我、他人和其他一切的模型。

——Karl Friston[88]

隨著經(jīng)驗的積累，這些建模工作逐漸應用于建模過程本身及其生成的經(jīng)驗，包括可能導致預測誤差變化的模型。通過這種方式，我們可以預測自己，最大限度地減少預測錯誤并體驗相關的心理狀態(tài)，包括情緒和感受。

Abstract:

Drawing from both enactivist and cognitivist perspectives on mind, I propose that explaining teleological phenomena may require reappraising both “Cartesian theaters” and mental homunculi in terms of embodied self-models (ESMs), understood as body maps with agentic properties, functioning as predictive-memory systems and cybernetic controllers. Quasi-homuncular ESMs are suggested to constitute a major organizing principle for neural architectures due to their initial and ongoing significance for solutions to inference problems in cognitive (and affective) development.

Embodied experiences provide foundational lessons in learning curriculums in which agents explore increasingly challenging problem spaces, so answering an unresolved question in Bayesian cognitive science: what are biologically plausible mechanisms for equipping learners with sufficiently powerful inductive biases to adequately constrain inference spaces? Drawing on models from neurophysiology, psychology, and developmental robotics, I describe how embodiment provides fundamental sources of empirical priors (as reliably learnable posterior expectations).

If ESMs play this kind of foundational role in cognitive development, then bidirectional linkages will be found between all sensory modalities and frontal-parietal control hierarchies, so infusing all senses with somatic-motoric properties, thereby structuring all perception by relevant affordances, so solving frame problems for embodied agents.

Drawing upon the Free Energy Principle and Active Inference framework, I describe a particular mechanism for intentional action selection via consciously imagined (and explicitly represented) goal realization, where contrasts between desired and present states influence ongoing policy selection via predictive coding mechanisms and backward-chained imaginings (as self-realizing predictions).

This embodied developmental legacy suggests a mechanism by which imaginings can be intentionally shaped by (internalized) partially-expressed motor acts, so providing means of agentic control for attention, working memory, imagination, and behavior.

I further describe the nature(s) of mental causation and self-control, and also provide an account of readiness potentials in Libet paradigms wherein conscious intentions shape causal streams leading to enaction.

Finally, I provide neurophenomenological handlings of prototypical qualia including pleasure, pain, and desire in terms of self-annihilating free energy gradients via quasi-synesthetic interoceptive active inference.

In brief, this manuscript is intended to illustrate how radically embodied minds may create foundations for intelligence (as capacity for learning and inference),consciousness (as somatically-grounded self-world modeling), and will (as deployment of predictive models for enacting valued goals).

Abstract:

從生成主義和認知主義對心靈的觀點出發(fā)，我提出，解釋目的論現(xiàn)象可能需要根據(jù)具身自我模型（ESM）重新評估“笛卡爾劇場”和心理侏儒，將其理解為具有能動屬性的身體地圖，充當預測記憶系統(tǒng)和控制論控制器。準同體 ESM被認為構成神經(jīng)結構的主要組織原則，因為它們對于解決認知（和情感）發(fā)展中的推理問題具有最初和持續(xù)的意義。具身經(jīng)驗為學習課程提供了基礎課程，在課程中，主體探索越來越具有挑戰(zhàn)性的問題空間，因此回答了貝葉斯認知科學中一個未解決的問題：為學習者配備足夠強大的歸納偏差以充分限制推理空間的生物學上合理的機制是什么？借鑒神經(jīng)生理學、心理學和發(fā)育機器人學的模型，我描述了具體化embodiment如何提供經(jīng)驗先驗的基本來源（作為可靠的可學習的后驗期望）。如果 ESM 在認知發(fā)展中發(fā)揮這種基礎作用，那么所有感覺模式和額葉?頂葉控制層次之間就會發(fā)現(xiàn)雙向聯(lián)系，從而為所有感覺注入軀體運動特性，從而通過相關的可供性來構建所有感知，因此解決具體embodiment代理的框架問題。

利用自由能原理和主動推理框架，我描述了一種通過有意識想象（并明確表示）目標實現(xiàn)來進行有意行動選擇的特殊機制，其中期望狀態(tài)和當前狀態(tài)之間的對比通過預測編碼機制和后向鏈接影響正在進行的政策選擇想象（作為自我實現(xiàn)的預測）。這種具體化embodiment的發(fā)展遺產(chǎn)表明了一種機制，通過這種機制，想象可以通過（內(nèi)化的）部分表達的運動行為來有意地塑造，從而提供對注意力、工作記憶、想象力和行為的代理控制手段。我進一步描述了心理因果關系和自我控制的本質，并提供了Libet 范式中準備潛力的說明，其中意識意圖塑造了導致行動的因果流。最后，我通過準聯(lián)覺內(nèi)感受主動推理，以自毀自由能梯度的形式提供了對原型感受性的神經(jīng)現(xiàn)象學處理，包括快樂、痛苦和欲望。簡而言之，這篇手稿旨在說明如何從根本上體現(xiàn)激進的具身心智可以為智力（作為學習和推理的能力）、意識（作為基于軀體的自我世界建模）和意志（作為預測模型的部署）奠定基礎。制定有價值的目標）。

參考文獻：

1. Introduction

1.1. Descartes’ Errors and Insights

“每當理論構建者提議將系統(tǒng)（例如有機體的大腦）中的任何事件、狀態(tài)、結構等稱為信號、消息或命令或以其他方式賦予其內(nèi)容時，他都會借用智慧情報 。他隱含地與他的信號、消息或命令一起提出了一些可以為信號閱讀器、消息理解者或指揮官服務的東西，否則他的“信號”將毫無意義，將在未被接收和理解的情況下衰減。這筆貸款最終必須償還，找到并分析掉這些讀者或理解者；因為，如果做不到這一點，該理論將在其元素中包含未經(jīng)分析的人類類似物，它們具有足夠的智力來讀取信號等，因此該理論將推遲回答主要問題：什么構成了智力？

——丹尼爾·丹尼特 [1]

從認知科學的傳統(tǒng)角度來看，思維被理解為多個層次上的可分析物[2]，其中功能（或計算）屬性可以與其特定的算法實現(xiàn)分開考慮，而算法實現(xiàn)又可以進一步與特定的實現(xiàn)細節(jié)分開考慮。這種多層次的方法可以在研究心理功能方面取得進展，而無需了解潛在的神經(jīng)生物學過程，從而使認知科學能夠繼續(xù)發(fā)展，而不會因我們對神經(jīng)系統(tǒng)的有限了解而受到阻礙。或者，結合不同級別的分析可以對合理的假設提供約束，從而提供推理協(xié)同作用。

“4-E”認知提供了另一種觀點[3-5]，其中心靈被概念化為固有的體現(xiàn)、嵌入、擴展和活動。從這個角度來看，理解認知需要考慮智能系統(tǒng)如何依賴于身體控制過程。4-E 認知科學進一步強調(diào)嵌入特定環(huán)境如何既啟用又限制功能，其中心靈的功能屬性延伸到通過價值驅動的行動修改/構建的世界/利基。這種體現(xiàn)主義觀點的更激進的版本傾向于拒絕傳統(tǒng)認知科學的計算框架，避開顯式模型和表示，轉而支持動態(tài)環(huán)境耦合。相比之下，更傳統(tǒng)的“認知主義者”傾向于將具身認知視為一項研究計劃，其前景因拒絕連接大腦和心智的計算原理而受到限制。從這個角度來看，具身認知科學有時被視為有趣的集合而被駁回。身心相關性，但由于缺乏精確的可操作性，其概念可能很淺薄。

雖然這些觀點往往看起來不可調(diào)和，但幾乎普遍認為認知科學需要擺脫笛卡爾思維的最后殘余[6-12]。唯一的分歧點似乎是笛卡爾思想的哪些方面是最嚴重錯誤的，如下：

1. 身心問題：將身體和心靈分開作為不同的存在秩序。

2. 戲劇謬誤：根據(jù)內(nèi)心體驗者對感覺的再現(xiàn)來描述感知。

3. 侏儒謬誤：未能認識到內(nèi)部體驗者作為解釋的不足，因為這需要進一步的體驗者來解釋他們的體驗，導致無限回歸。

許多人認為，認知科學的主要目標應該是用非心理計算和機械過程來解釋這種幼稚的民間心理學[13,14]。激活主義者進一步（以不同的方式）認為，只有當我們從我們的解釋框架中消除諸如表征之類的概念時，認知科學才會徹底清除其笛卡爾起源[3]。然而壓倒性的共識是明確的：心智科學必須擺脫笛卡爾錯誤的遺留影響。必須將鬼魂從機器中驅除。

下面我提出這種共識可能在重要方面是錯誤的，并提出了這些假設的錯誤中的每一個都指向無價觀點的方式。簡而言之：

1. 心靈被徹底embodied, embedded, enacted, and extended，但心靈的一些功能上重要的方面（例如，支持意識的整合過程）并沒有延伸到身體，甚至也沒有延伸到整個大腦。

2. 大腦不僅推斷心理空間，而且用感覺和動作的表征填充這些空間，從而通過心理模擬為因果推理和規(guī)劃提供基礎。

3. 經(jīng)驗不僅被再現(xiàn)給內(nèi)在的體驗者，而且這些體驗者以具有代理程度的具身人模型的形式出現(xiàn)，更重要的是，這些準侏儒為心靈的幾乎所有方面形成了必要的腳手架。

1.

Minds are thoroughly embodied, embedded, enacted, and extended, but there are functionally important aspects of mind (e.g., integrative processes supporting consciousness) that do not extend into bodies, nor even throughout the entire brain.

2.

The brain not only infers mental spaces, but it populates these spaces with representations of sensations and actions, so providing bases for causal reasoning and planning via mental simulations.

3.

Not only are experiences re-presented to inner experiencers, but these experiencers take the form of embodied person-models with degrees of agency, and even more, these quasi-homunculi form necessary scaffolding for nearly all aspects of mind

接下來，我打算證明justify這些主張的合理性，并展示如何使用貝葉斯計算框架來解釋注意力、想象力和目標導向的行為，以理解行動、感知和意識。我的最終目標是說明如何理解具身的本質，從而在計算觀點和行動主義觀點之間架起橋梁，從而為認知科學的統(tǒng)一奠定基礎。

1.2. Radically Embodied Minds

“現(xiàn)在什么是空間和時間？它們是真實的實體嗎？它們只是事物的決定因素還是事物的關系，但即使它們不是直覺的，它們?nèi)匀粚儆谒鼈儯炕蛘咚鼈兪欠裰粚儆谥庇X的形式，因此屬于我們心靈的主觀構成，沒有直覺，這些謂詞就根本不能歸因于任何事物？……沒有直覺的概念是空的，沒有概念的直覺是空的。從最一般的意義上來說，綜合是指將不同的表征放在一起，并在一種知識中掌握它們的多樣性的行為。。。頭腦永遠無法在紛繁復雜的表象中思考自己的身份。。。如果它沒有看到其行為的同一性，從而使一切服從。。。達到一種超然的統(tǒng)一。。。這種徹底綜合的知覺統(tǒng)一就是經(jīng)驗的形式。它無非是根據(jù)概念表現(xiàn)出來的綜合統(tǒng)一。”

——伊曼紐爾·康德 [15]

“我們永遠不會超越表征，即現(xiàn)象。因此，我們將處于事物的外部；我們永遠無法洞察它們的內(nèi)在本質，探究它們本身是什么……到目前為止我同意康德的觀點。但現(xiàn)在，作為這個真理的平衡點，我強調(diào)了另一個真理，即我們不僅是認知主體，而且我們自己也在我們需要知道的那些現(xiàn)實或實體之中，我們自己就是事物中的事物。本身。因此，一條從內(nèi)部而來的道路向我們敞開，我們無法從外部洞察事物的真實內(nèi)在本質。可以這么說，這是一個地下通道，一個秘密聯(lián)盟，它仿佛通過背叛，將我們所有人同時置于堡壘中，無法通過外部攻擊攻克。”

——阿瑟·叔本華 [16]

自然選擇可能必然依賴于通用學習機制來設計能夠自適應地導航（和構建）其環(huán)境的生物體[17]。關于領域通用過程的重要性，Mount castle [18] 在發(fā)現(xiàn)所有新皮質組織的規(guī)范分層柱狀組織后提出了一種用于分層模式抽象的通用算法。經(jīng)驗證據(jù)越來越多地支持這一建議，分層“預測編碼”（或更普遍的預測處理）提供了皮質功能的統(tǒng)一說明[19,20]。由于遺傳規(guī)范的限制，這種對廣泛適用機制的依賴可能是必然的。雖然復雜的結構可以由基因組“編碼”，但特定的表型是以算法方式實現(xiàn)的，類似于簡單的方程如何生成高度復雜的分形圖案[21,22]。例如，腎臟很復雜，但沒有一個腎單位是先驗特殊的。同樣，大腦具有復雜的微觀結構和宏觀結構，但除了少數(shù)例外[23,24]，沒有任何單個神經(jīng)元連接是先驗特殊的；大多數(shù)神經(jīng)復雜性是通過依賴經(jīng)驗的自組織產(chǎn)生的。此外，由于（混沌）自組織系統(tǒng)對初始條件的敏感性，復雜神經(jīng)網(wǎng)絡中特定連接的許多功能意義本質上可能難以預測[25,26]。預測功能意義可能更加受限于網(wǎng)絡的“表征”屬性是由只有通過獨特的發(fā)展經(jīng)驗才會出現(xiàn)的信息所塑造的。

通過這些方式，雖然大腦的一些可預測特征可能受到廣泛的遺傳通道化的影響[27-29]，但進化可能無法依賴于預先指定的復雜表征來產(chǎn)生認知適應。然而，從經(jīng)驗上看，嬰兒似乎擁有令人印象深刻的關于物體和過程的豐富知識[30,31]——盡管發(fā)育研究通常在出生后幾個月進行，甚至新生兒也有產(chǎn)前學習經(jīng)歷[32]。即使是來自“貝葉斯認知科學”的主要經(jīng)驗主義統(tǒng)計學習模型也承認需要先天的歸納偏差來促進推理和學習[33-35]。然而，如果遺傳規(guī)范存在實質性限制，那么如何引入這些先驗知識呢？

我建議解決推理空間約束不足的問題，方法是記住大腦是作為身體的控制系統(tǒng)進化和發(fā)展的，對身體的調(diào)節(jié)仍然是一生中思想的首要任務和中心背景[36,37]。 身體代表了近乎理想的學習和推理初始系統(tǒng)，這個原型對象和因果系統(tǒng)為進一步建模提供了基礎。有幾個因素有助于體現(xiàn)學習的力量[38,39]：

1. 持續(xù)觀察，甚至在產(chǎn)前也是如此。

2. 多模態(tài)感覺整合允許基于其他模態(tài)內(nèi)的信息（即跨模態(tài)先驗）減少一種模態(tài)的模糊性。

3. 體內(nèi)相互作用（例如，吮吸拇指；手與手的相互作用；骨骼力傳遞）。

4. 行動驅動的感知（例如，作為先前期望的輸出副本和推論放電；通過運動和交互進行假設檢驗）。

5.情感顯著性（例如，身體狀態(tài)影響價值信號，從而引導注意力和元可塑性因素） 。

在成人學習運動序列的研究中可能會發(fā)現(xiàn)對跨模式協(xié)同作用的支持，其中通過結合多種模式來提高表現(xiàn)[40-42]。關于具身學習本質的其他見解源自對發(fā)育機器人和嬰兒發(fā)育的研究[39,43]，其中形態(tài)限制和影響作為加速學習的隱含歸納偏差。例如，肩關節(jié)的有限運動范圍可能會增加將物體（從手本身開始）放置在可以更容易地用其他傳感器和效應器系統(tǒng)探索的位置的傾向[38]。

根據(jù)這種說法,復雜的大腦必然需要學習控制身體的初始經(jīng)驗,通過擴展等級更高的皮質區(qū)域[44].這種軀體發(fā)展的遺產(chǎn)與抽象符號思維基于精神模擬的說法是一致的[45,46] 和來自體驗的隱喻延伸 47,48]。下面我將進一步描述這些心靈的具體化embodiment基礎，表明與傳感器和效應器的關聯(lián)聯(lián)系會生成多個抽象級別的身體地圖，范圍從第一人稱半透明界面[49]到能夠充當 自我反思的有意控制者（即目的論主體）。

1.3. The Cybernetic Bayesian Brain

“我們改變物體外觀的每一個動作都應該被視為一個實驗，旨在測試我們是否正確理解了我們面前的現(xiàn)象的不變關系，即它們在確定的空間關系中的存在。”

——赫爾曼·路德維希·斐迪南·馮·亥姆霍茲 [50]

[注：雖然以下部分可能在技術上具有挑戰(zhàn)性，但關鍵要點是所有皮層都可以根據(jù)通過分層預測處理（HPP）（參見預測編碼）的“自由能”最小化的通用算法進行操作，其中先前的期望 生成對可能的觀察結果的自上而下的預測，并且預測和觀察之間的差異作為預測誤差上升到更高的層次。偏向于傳遞預測誤差的程度被稱為精確度加權，這被理解為構成 通過分層預測處理進行貝葉斯推理的注意力選擇。]

正如知覺錯覺所證明的那樣[51,52]，到達感官的信息本質上是模糊的，因為類似的輸入可能來自無限數(shù)量的世界狀態(tài)（例如，一個物體是小而近，還是大而遠？）。貝葉斯大腦假說指出，感知可以被理解為一種概率推理，鑒于感官觀察和過去經(jīng)驗的先驗期望[53]。這些推論被假設為“貝葉斯”的，構成了觀察及其來自世界狀態(tài)的隱藏（或潛在）原因之間的先驗和似然映射的加權組合。沿著這些思路，自由能原理和主動推理（FEP-AI）框架提供了一個有前途的綜合視角，用于在概率推理和預測誤差最小化方面描述感知和行動[54-56]。FEP-AI 表明，分層組織的神經(jīng)系統(tǒng)需要分層生成模型，其中感知（作為推理）是由對感官觀察的可能原因的概率估計（或預測）構成的。

FEP-AI 框架基于基本的生物物理學考慮因素 [57,58] 以及控制論原理：根據(jù)具有不同形式反饋的自我調(diào)節(jié)/治理來分析復雜的自適應系統(tǒng) [59-61]。持久系統(tǒng)必須調(diào)節(jié)內(nèi)部和外部狀態(tài)以避免熵積累，“良好調(diào)節(jié)定理”表明需要某種（預測）建模才能確保自適應選擇[36]。預測誤差（也稱為“自由能”或“意外”）可以通過更新系統(tǒng)內(nèi)部動態(tài)的隱式模型（即感知推理）或通過修改外部動態(tài)以進行感官輸入來最小化 更接近地匹配預測（因此，主動推理）。這樣,感知和行動都是最大化模型證據(jù)(通過最小化預測誤差)的手段,用于系統(tǒng)保持狀態(tài)的隱式預測,該過程被稱為“自證明”[62].有趣的是（也許很奇怪）[63,64]，這種分析的一般邏輯似乎與前理論的哲學直覺一致，在這些直覺中，持久系統(tǒng)被視為擁有一種“存在意愿”[65,66] ]，即使這種明顯的目標導向實際上是虛幻的（即，目的論，而不是實際的目的論）[13]。雖然對目的論現(xiàn)象的緊縮解釋強調(diào)了目的論過程的連續(xù)性[14]，但本手稿的目的不僅是要找出并解釋目標導向性的起源，還要深入理解獨特的類人意向性。

HPP 提供了如何在分析的算法和實現(xiàn)級別上實現(xiàn)貝葉斯世界建模的簡潔說明 [19]。在 HPP 中（圖 1），自上而下（經(jīng)驗）先驗作為基于后驗期望的預測向下傳遞（即，在進行觀察后修改信念），這抑制了自下而上的預測錯誤向上傳遞皮質層次結構。在這種編碼方案中，所有觀察結果都采取預測誤差的形式，表明最低層級的感官輸入、較高層級的感官期望以及更高層級的更民間心理多樣性的信念。[在這些模型中，后驗期望（或更普遍的信念）在形式上等同于模型中中間級別的經(jīng)驗先驗；我將互換使用（經(jīng)驗）先驗和后驗。]預測錯誤上升到皮質層次，預測編碼在更新信念和后續(xù)預測的過程中自動優(yōu)先考慮新的“有新聞價值”的信息。這種循環(huán)的消息傳遞被認為在皮層的每個部分同時發(fā)生，層次動態(tài)反映了層次世界結構[67,68]，包括在多個（層次嵌套）時間尺度上展開的事件[69-71]。通過這種方式，HPP 在大腦和世界之間生成了一個動態(tài)映射，由受行動影響的感知的（分層組織的）循環(huán)調(diào)節(jié)。HPP 通過主動推理提供改變世界狀態(tài)以更好地適應預測的方法，進一步為 FEP-AI 的制定提供了一個機械過程模型 [72]。這意味著所有神經(jīng)元動力學和隨后的行為都可以被視為遵守相同的命令：即最小化預測誤差（即自由能或“意外”）。

圖 1. 大腦中分層預測處理的示意圖。左圖：對主要感覺模式（黑色箭頭）的觀察表明，信息通過淺層錐體神經(jīng)元向上傳遞，通過小型同步復合體（即神經(jīng)元群）以伽馬頻率進行通信。中圖：來自大腦分層更深區(qū)域（紅色箭頭）的預測抑制了上升的觀察，通過不同大小的同步復合體以 α 和 β 頻率進行通信；自下而上的觀察結果（作為預測誤差）僅在無法通過自上而下的預測進行預測時才會向上傳遞。右圖：通過對信息價值的期望來加強預測誤差來進行注意力選擇，通過與 θ 頻率的大型同步復合體進行跨頻相位耦合進行通信。對于所有面板，深色箭頭表示與必然（隱式）概率信念相關的精確加權程度，從而確定對貝葉斯推理/更新的相對貢獻。有關這些假設的生物計算原理的更多詳細信息，請參閱以前的工作[73,74]。

根據(jù) HPP 的說法，大腦既充當控制論控制器又充當記憶系統(tǒng) [59-61]，依賴于經(jīng)驗的期望為控制提供了基礎，從而創(chuàng)造了新的記憶和預測。這種控制論視角已進一步擴展到通過預測調(diào)節(jié)（即動態(tài)平衡）維持穩(wěn)態(tài)的內(nèi)感受推理[61,75]。在這種對情感體驗的解釋中，情感狀態(tài)是由不同程度的不確定性下的內(nèi)感受和自主狀態(tài)的主動推理控制產(chǎn)生的[75,76]。

可靠的推理必須考慮與各種信念相關的確定性程度，在 HPP 中被描述為概率分布的“精度”（即逆方差）[77]。在HPP中，上升信號更新下降的后驗期望，與（經(jīng)驗）先前預測和基于感官的觀察的相對精度成正比。更精確的預測誤差對更新更高層次的信念有更大的影響，這可以被認為是選擇更可靠的來源 “新聞”——而不是更不可靠或“假”的新聞。從算法上來說，基于確定性的預測誤差偏差將貝葉斯推理實現(xiàn)為概率的精確加權總和，從而為注意力選擇提供了功能基礎。從機制上（以及潛在的現(xiàn)象學上）來說，這種注意力選擇涉及對特定神經(jīng)元群體的興奮的調(diào)節(jié)，因此使得必然的精確加權預測誤差或多或少有可能滲透到皮質層次結構的更深層部分，在這些部分，這些信息可能會形成更大的規(guī)模。潛在意識）動力學[73,74]。

精確加權可以對下降預測和上升預測誤差的相對影響產(chǎn)生深遠的影響。如果自下而上的信號過于精確，那么過多的感覺預測錯誤可能會進入皮質層次結構的更深部分，這可能會導致自閉癥患者經(jīng)常觀察到的過于強烈的感覺反應[78-80]。或者，如果自下而上的信號給出的精度太低，那么預測誤差可能不會導致信念更新，如果過度，可能會導致假陽性推論，可能包括精神分裂癥中觀察到的妄想和幻覺[81-83] ]。

在作為推理的感知的基本思想及其對主動推理的控制論擴展之間，貝葉斯大腦得到了徹底的體現(xiàn)。這一討論進一步表明，面向行動的身體地圖構成了貝葉斯大腦的核心，其構建推理流程的方式不僅增強了控制力，而且還允許大腦解決迄今為止被認為需要廣泛的先天知識的推理問題。如上所述，身體為大腦提供了學習機會，其中假設空間受到有效限制，因此變得易于處理。鑒于具身學習的適應性意義，選擇壓力很可能以大腦容易推斷和學習的方式塑造身體，從而塑造進一步的選擇歷史。我進一步建議，這種更容易獲得的知識使學習者能夠沿著最近發(fā)展區(qū)域處理日益具有挑戰(zhàn)性的問題（或課程[84]）[85]。

從神經(jīng)發(fā)育的角度來看，該模型可以被廣泛地視為皮亞杰模型[86]，盡管沒有針對特定發(fā)育階段的智力承諾。這一觀點與在開發(fā)相當準確和有用的預測模型過程中成功的結構學習需要以身體為中心的自我模型的觀點是一致的[75,87,88]。該提議也與之前對主動推理的描述一致[89]，但提出了一種特定的——我認為是必要的——生成模型來反映世界結構的方法。也就是說，我們可以從學習身體作為更易處理的因果(和可控)系統(tǒng)中獲得許多基礎(經(jīng)驗)先驗。如果沒有這個關于推理自舉的立足點, 可能貝葉斯認知科學和貝葉斯大腦都無法解釋生物學習者如何處理約束不足的推理空間

embodiment作為基本信念來源的概念在 FEP-AI 中得到越來越多的認可。Allen 和 Tsakiris [90] 令人信服地提出了“身體作為第一先驗”模型，其中內(nèi)感受推理提供了高度精確的先驗（或預測）來源，從而使整體上的主動推理信念動態(tài)受到有機體的、以穩(wěn)態(tài)為中心的需求的支配。在他們的解釋中，內(nèi)視知覺在另一個意義上提供了基礎先驗，因為它在建立身體所有權模型和（最小）自我的過程中起著核心作用，這兩者都構成了學習其他世界方面的必要前提。這些具體的身體先驗的性質已經(jīng)進一步探討，涉及到發(fā)育早期的社會情感耦合，包括對撫養(yǎng)者的產(chǎn)前和產(chǎn)后互動，嬰兒依賴這些互動來維持生命[87,91,92]。下面，我將探討其中一些想法，以及身體可能在成長的心智中形成必要基礎的其他（互補的）方式，其重要性難以言表。

2. From Action to Attention and Back Again

雖然接下來幾節(jié)中的一些內(nèi)容可能具有挑戰(zhàn)性，但這些部分的關鍵信息如下：

1. 許多有意識的目標導向行為在很大程度上可以通過感知狀態(tài)和想象狀態(tài)之間的迭代比較來實現(xiàn)，預測處理機制根據(jù)這些對比操作的預測誤差自動生成合理優(yōu)先的子目標。

2. 部分表達的運動預測——最初是公開表達的，后來是內(nèi)化的——可能為所有有意識的注意力、工作記憶和想象力提供基礎。

3. 這些想象可能為有意識地控制明顯的行動模式提供基礎，包括追求復雜的目標。

1.

Much of conscious goal-oriented behavior may largely be realized via iterative comparisons between sensed and imagined states, with predictive processing mechanisms automatically generating sensibly prioritized sub-goals based on prediction errors from these contrasting operations.

2.

Partially-expressed motor predictions—initially overtly expressed, and later internalized —may provide a basis for all intentionally-directed attention, working memory, and imagination.

3.

These imaginings may provide a basis for conscious control of overt patterns of enaction, including the pursuit of complex goals

2.1. Actions from Imaginings

這份手稿的目的是闡明從根本上體現(xiàn)激進的具身心智agency ，范圍從基本的運動控制到復雜的規(guī)劃。為此，我提出了一個模型，其中所有有意識的目標導向行為都是通過分層預測編碼以及感知和想象（即反事實）狀態(tài)之間的迭代比較來實現(xiàn)的[93]。讓我們考慮一下某人在計算機上寫一篇手稿并發(fā)現(xiàn)他們想要茶，同時還推斷他們的杯子是空的。這些經(jīng)歷可能包括心理想象或喝茶的記憶，并伴有口渴的感覺。然而，如果目前沒有喝茶，這種反事實的信念（或預測）就會與感官證據(jù)相矛盾。反事實的喝茶和觀察空杯子之間的對比可能會引發(fā)過去類似的情況（例如，未解決的口渴或饑餓）。這些情況也可能伴隨著相關的可供性[94-96]（例如，泡茶/獲取行為），與最小化首選狀態(tài)和當前估計狀態(tài)之間的各種差異相關。也就是說，記憶和類似的想象很可能由行動所主導，而這些行動的相關性是根據(jù)過去的類似情況確定的[59,97]。

這些反事實的想象很可能集中在特定目標的差異上，例如人們可能坐在電腦前，而不是獲得想要的茶（表 1；圖 2）。在這種情況下，最有可能從記憶中檢索到的一系列可供性將涉及諸如走到廚房（水槽、爐子和茶壺所在的地方）等動作。然而，我們口渴的智能體可能會發(fā)現(xiàn)自己面臨著另一組差異，例如坐著不是步行去廚房。在這種情況下，下一組可能被檢索的記憶功能可能是那些涉及起身的記憶功能，也許還有轉移體重和將腳踩在地上的功能。在不同的點上，這些反事實計劃可能會變得足夠接近當前狀態(tài)，從而變得可操作，從而有助于持續(xù)的行動選擇。

圖 2. 通過目標狀態(tài)的后向鏈接與政策選擇相關的想象和看法。每行的頂部面板說明表 1 中列出的反事實預測（灰色）和觀察結果（白色）。每行的底部面板描述相關的身體位置。注意：這個例子缺乏大量的元認知和反射處理，只有幾個面板描述了代理從外部角度想象自己。在某種程度上，意識實際上模擬了與泡茶相關的行為（而不是走神），對于這種相對簡單的行為，可能會出現(xiàn)一種更直接和非反思的認知模式。然而，對于更復雜的目標，我們可能期望更精細的想象，涉及具有不同細節(jié)和抽象程度的客觀化自我表征。

從機制上講，當與目標表征相關的神經(jīng)元集合與與近期感覺運動偶然事件相關的神經(jīng)元集合具有相對較高程度的重疊時，反事實想象的這種可操作性就可以實現(xiàn)。如果在當前估計狀態(tài)和期望狀態(tài)之間的收斂興奮的條件下,運動動作選擇的臨界閾值被超過，那么來自想象目標的神經(jīng)活動可能變得能夠在功能上耦合或定向誘導（即“奴役”）[ 98]——生物體的效應系統(tǒng)。這些想象的場景也將根據(jù)不斷變化的感官證據(jù)和行為的展開而不斷改變。例如，在前往廚房的途中，可能會看到茶壺的位置，以及與填充和清空水壺相關的記憶，因此調(diào)整關于是否需要將水壺帶到水槽處取水的期望。

在 FEP-AI [55] 中，我們推斷自己制定的行動序列（即政策）由我們的先驗偏好和行動的預期后果主導。對于適應性行為至關重要，最小化預測誤差（即自由能）的必要性也可以應用于預期預測誤差（即預期自由能），其中我們選擇預期帶來首選結果（例如， 喝杯茶）在未來。這種預期的自由能（即累積的、精確加權的預測誤差）可以根據(jù)與實用價值或認知價值的相關性進一步分解，其中實用可供性是根據(jù)先驗偏好（即喝茶）來定義的，而認知可供性則需要機會 減少不確定性（例如，找到茶袋）[99]。

就動作經(jīng)過高度排練而言，實現(xiàn)目標可能需要最少的有意識的想象[43,100]。如果茶是我們智能體生活世界的中心[101,102]，那么整個序列最終可能只伴隨著非常短暫的主觀意識閃現(xiàn)[103]。還值得注意的是，特定肌肉的協(xié)調(diào)活動可能很少有意識，而在發(fā)育早期就可以毫不費力地掌握這些肌肉。如果目標的實現(xiàn)涉及新的環(huán)境——例如，第一次學習如何準備散葉茶——意識可能在塑造行為方面發(fā)揮更多的核心作用。

在這種富有想象力的規(guī)劃模型中，只要預期目標狀態(tài)與推斷的當前狀態(tài)之間存在差異，與目標相關的表示的激活就會產(chǎn)生預測錯誤。也就是說，與目標相關的表示充當預測，并且與估計的當前狀態(tài)的差異導致在多個層級生成的與目標實現(xiàn)相關的特定子表示內(nèi)的預測錯誤。

當目標差異預測誤差被傳遞到皮質層次時，它們可能會訪問更豐富連接的網(wǎng)絡，從而使（潛在意識的）全局信息更有效地驅動隨后的神經(jīng)活動。在有足夠的經(jīng)驗的情況下，下一時刻活動更強烈的目標相關表示可能會對應于過去最可靠地成功地（因此得到強化）減少那些特定類型差異的神經(jīng)集合（即相關的可供性）。

根據(jù)這一說法，對目標狀態(tài)和當前狀態(tài)的表示之間的比較會使得與更多預測誤差相關的目標相關表示產(chǎn)生更大的活動，通常對應于實現(xiàn)目標時最大的障礙。這些源自迭代對比的最大預測誤差可能自然地暗示了為選擇整體目標實現(xiàn)適當子目標的優(yōu)先級。目標的順序比較與估計的當前狀態(tài)的表示之間的比較很可能會激活與額外障礙相關的相關子表示，克服這些障礙成為下一個目標狀態(tài)。這個比較過程是迭代進行的，想象的目標和估計的當前狀態(tài)會重復離散更新，從而塑造神經(jīng)動態(tài)（以及隨之而來的經(jīng)驗流）以符合預測的價值實現(xiàn)。

隨著經(jīng)驗和學習的積累，包括通過想象經(jīng)歷[107]，這種迭代選擇過程可能會變得越來越高效。考慮到上位和下位行動序列本身是通過聯(lián)想連接的，它們將作為并行比較的互相約束，不斷地在多個行動層次上最小化整體預測誤差。因此，類似的認知過程可能涉及選擇更高層次的策略（可能是抽象的）來實現(xiàn)目標，以及從記憶中檢索出的用于有意識的運動控制的較低級別序列的有意識調(diào)整。在主動推理方面，熟練的運動參與主要是通過預測的行動提供“平衡點”的能力而實現(xiàn)的，這些平衡點通過預測處理機制實現(xiàn)了神經(jīng)系統(tǒng)的動態(tài)自組織[109]。這里提出的模型描述了這樣一種特定的（可能是有意識的）高級預測作為行為的驅動因素。【值得注意的是，腹側被蓋腦區(qū)和致密部黑質存在分離的多巴胺價值信號[110]——以及不同的時間動態(tài)和信用分配挑戰(zhàn)——暗示了需要額外的神經(jīng)計算細節(jié)來充分描述（分層）神經(jīng)活動選擇的復雜性。】上述以想象為重點的描述描述了有意識的控制過程的運作方式，以其能夠影響行為的（有限的）程度。通常，這種有意的影響可能“僅僅”是在無意識的習慣性和反射性模式之間進行競爭和合作的角色。

根據(jù)這一說法，擁有目標意味著預測其實現(xiàn)，其中最初的預測會產(chǎn)生進一步的因果路徑作為彌合想象和現(xiàn)實之間差距的手段。這種想象與行動之間的聯(lián)系在意念運動理論[111–113]中有先例，并且在注意偏向（即，精度加權）方面也以主動推理的術語進行了探討。下面我將在此基礎上進一步闡述，提出所有自愿的（以及很多非自愿的）注意力可能是通過部分表達的運動預測作為心理行為來實現(xiàn)的，從而為控制推理動態(tài)提供了一種代理源。【請注意，我并不是要表明大多數(shù)注意力是有意識地指導的。相反，很多（也許是大部分）自上而下的精度加權可能會自動由內(nèi)感顯著性地圖生成，由島葉和扣帶皮質層次實現(xiàn)[115]。】

2.2. Attention from Actions

“開始考慮大腦皮層整體行為的一個好方法是想象大腦的前部正在‘觀察’感覺系統(tǒng)，其中大部分位于大腦的后部。這種分工并不會導致無限倒退。。。如今，侏儒假說已經(jīng)非常過時了，但這畢竟是每個人對自己的看法。如果這種壓倒性的錯覺沒有以某種方式反映大腦的一般組織，那將是令人驚訝的。”

——弗朗西斯·克里克和克里斯托夫·科赫 [6]

在這個根本上體現(xiàn)的注意力控制模型中，部分表達的運動預測實現(xiàn)了所有對知覺的有意引導，包括注意力、工作記憶、想象和行動。這種控制是通過來自與動作相關的神經(jīng)元集合到相關的感知相關神經(jīng)群體的傳出復制實現(xiàn)的，功能性聯(lián)系是通過過去的學習建立的[116,117]。在發(fā)育過程中——以及進化過程中[118]——行動最初采取的是外部表現(xiàn)行為的形式；在明顯注意力方面，執(zhí)行系統(tǒng)相對于環(huán)境定位感受器，從而改變感覺的模式。然而，通過部分表達或抑制表達，這些行動也會在想象中以不同程度的細節(jié)和意識進行隱蔽表達。當這些部分表達的用于明顯關注的運動預測被激活時，與相關的感知組件的連接就可以被用作隱蔽關注的基礎。隨著經(jīng)驗的積累，對明顯和隱蔽表達的適應性控制將被學會，從而允許在感知、想象和行動之間進行情境敏感的轉換。通過有意識地將注意力引導到工作記憶的內(nèi)容（圖3），還可以實現(xiàn)對感知和行動的進一步控制程度，包括與因果推理和規(guī)劃所需的反事實場景的想象有關[119]。

圖 3. 通過多級主動推理控制層次結構和相關神經(jīng)系統(tǒng)進行富有想象力的策略選擇。從左到右，預測作為（經(jīng)驗）先驗期望向下傳遞，并通過感官觀察更新為后驗期望（和后續(xù)先驗），然后作為預測誤差向上傳遞。上層控制過程（左動作-感知循環(huán)）涉及更緩慢演化的吸引狀態(tài)，對應于更粗粒度、更高層次的有機尺度原因的抽象建模，這可能與意識意向性相關。較低級別的控制過程（正確的動作感知周期）涉及更快速演化的吸引狀態(tài)，允許快速調(diào)整動作感知周期和細粒度的環(huán)境耦合。雖然多個因素可能表明兩層層次結構的重要性，但這種區(qū)別不應被夸大，因為集成（潛在意識）過程可能會關注（或耦合）任一級別的動態(tài)。VMPFC = 腹內(nèi)側前額葉皮質，ACC-INS = 前扣帶皮層和島葉，Amy = 杏仁核，NAc = 伏隔核，VTA = 腹側被蓋區(qū)，SMA = 輔助運動區(qū)，PCC = 后扣帶皮層，SNc = 黑質致密部。

該模型代表了維果茨基[120]關于通過言語內(nèi)化發(fā)展思維的假設的概括。由此看來，我們首先學習如何說話，然后學習如何準備在不公開表達的情況下說話，然后通過學習如何在內(nèi)心對自己說話——想象一下如果言語是外部表達的，我們會聽到什么——我們獲得了以下能力：象征性的思想。同樣，通過最初公開行為的內(nèi)化[121]，所有自愿（以及非自愿）認知都可能發(fā)展為基于可控效應器系統(tǒng)的控制層次結構。事實上，我認為骨骼肌是所有自愿控制的唯一基礎，因為它具有通過實時低延遲反饋生成粗略動作的獨特能力。

總而言之，從個體發(fā)生（和系統(tǒng)發(fā)生）角度來看，信息獲取最初是通過明顯的行動感知而產(chǎn)生偏差的。然而，學習者最終獲得秘密執(zhí)行動作的能力，從而利用特定模擬動作的相關感知成分作為秘密處理（包括反事實想象）的基礎。在所有情況下，動作都起源于感覺運動皮層和相關紋狀 體環(huán)的控制層次，其動力學基礎是操縱骨骼肌以及相關的感覺。通過這種方式，部分表達的運動預測可以在空間上（例如，模擬眼跳）、時間上（例如，模擬節(jié)奏動作）、甚至基于語義或對象特征信息（例如，模擬語音）來偏置注意力和工作記憶（表2） ）。

2.3. Imaginings from Attention

這種觀點與注意力的前運動理論和偏向競爭理論是一致的。然而，我進一步提出，部分表達的運動預測是生成工作記憶中內(nèi)容的唯一手段（見圖3），無論是基于對最近感覺的感知痕跡的注意，還是生成與實際感官刺激脫鉤的反事實感知體驗（即，想象）。雖然這一建議可能在強調(diào)具身性方面過于激進，但可以在大量證據(jù)中找到收斂支持，這些證據(jù)涉及“內(nèi)部運動痕跡的形成”對工作記憶的影響。進一步的證據(jù)可以從額眼區(qū)神經(jīng)振蕩與感覺皮質的共振增強注意力選擇 [125]，以及視覺注意力和工作記憶嚴重依賴額-頂網(wǎng)絡 [126,127]（在這里被解釋為行動-感知層次結構的上層）獲得。關于自上而下注意力的具身來源，紋狀體和中腦價值信號（例如，多巴胺）可能發(fā)揮關鍵作用 [128]，它們既影響著瞬時模式選擇，也允許未來計劃受到強化和懲罰歷史的影響。就學習有效地將這些模式與行動目標、心理內(nèi)容以及由此產(chǎn)生的對行動選擇的影響結合起來而言，可以理解為涉及意向性。

想象的目標可能在大約200-300毫秒的時間尺度上生成并與估計的狀態(tài)（無論是想象的還是觀察到的）進行對比，這可能是通過海馬θ節(jié)律與新皮層群的交頻相位耦合來實現(xiàn)的（見圖4）。新（后驗）與目標相關的想象的迭代生成可能需要更長的時間，可能取決于以何種復雜方式對進程進行對比。如果這個過程需要通過海馬復合體穩(wěn)定新的皮質集合體的組合，那么這可能有助于解釋為什么中顳葉損傷與反事實處理障礙相關聯(lián)，而這里反事實處理形成了通過迭代對比和預測處理的故意行為選擇的基礎。這些模型的一個預測是，海馬損傷可能與癡呆癥中的目標追求受到干擾有關——超出了任務遺忘的問題——關于這一點，額外的個案證據(jù)可以在神經(jīng)學患者“HM”的案例中找到。海馬對編排目標導向行為的中心作用進一步表明了它參與了“替代試錯”行為，以及θ節(jié)律對故意控制的重要性。可以在其他領域找到的基于海馬的反事實推理的進一步支持證據(jù)，從預測性信息到嚙齒動物移動的可能軌跡的模擬 [141,142]，到通過想象人類來模擬其他視角 [143,144]。

圖 4。經(jīng) Safron 許可轉載，2020b。通過廣義導航進行海馬精心策劃的富有想象力的規(guī)劃和行動選擇。圖 2 中的動作序列是針對相關神經(jīng)過程進行描述的。海馬系統(tǒng)提供（a）將皮質吸引狀態(tài)組織成價值通道化的時空軌跡，（b）通過θ介導的跨頻相位耦合穩(wěn)定整體，以及（c）通過對比（未描述）實現(xiàn)目標導向的認知和行為）感知和想象的狀態(tài)。海馬軌跡是根據(jù)預期會導致更積極的結果的路徑來塑造的（參見獎勵預測錯誤）。與導航到（可能抽象）空間的不同部分相關的預期值是通過與 vmPFC 和相關系統(tǒng)中類似的時空組織值表示（紅色陰影六邊形）耦合來告知的。隨著海馬位置場（具有不同程度陰影的紅色六邊形）的連鎖活動模式進展，θ同步的額葉整體（黃色陰影向大腦前部傳播）有助于生成（通過跨頻相位耦合）用于引導的整體注意力、工作記憶和外顯表現(xiàn)。后皮質的感覺更新發(fā)生在阿爾法頻率（藍色陰影），因此為有意識的感知和想象力提供了基礎。對于這些感覺狀態(tài)的綜合估計，θ頻率下的海馬耦合（黃色陰影向大腦后部傳播）為（a）情景記憶和重放，（b）新穎的想象，以及（c）調(diào)整通過皮層整體之間精心設計的對比來選擇神經(jīng)元活動。縮寫：nAC = 伏隔核；vmPFC = 腹內(nèi)側前額皮質；dmPFC = 背內(nèi)側前額皮質；SMA = 輔助運動區(qū)；Pre-SMA = 前補充運動區(qū)；SEF = 補充視野；PCC = 后扣帶 皮層；PMCs = 后內(nèi)側皮質；IPL = 頂下小葉。

這些建議通過強調(diào)有意識體驗的身體地圖作為有意引導注意力（即精確加權）、想象力和行動的來源的作用，擴展了先前對通過預測處理【114】進行運動控制的描述。然而，如果自主行動是注意力的一種功能，如果注意力是通過模擬行動和部分表達的運動預測實現(xiàn)的，那么最初是什么讓自主行動得以發(fā)展呢？這種潛在的解釋性回歸被（可能令人驚訝的）控制巧妙“設計”的身體計劃的容易程度所阻止，特別是當這些形態(tài)學受限于狀態(tài)空間的適應性區(qū)域時，例如，大部分的運動是由相對可控的擺動動態(tài)產(chǎn)生的，腦干和脊髓模式發(fā)生器進一步幫助產(chǎn)生協(xié)調(diào)的定時力向量和運動模式。舉個例子，肩部、手臂和手指關節(jié)的有限活動范圍促進了通過抓握來有效地參與和探索世界（例如，手指不往后彎曲使抓握更容易），并在可能的視野范圍內(nèi)進行操作（例如，手臂更有可能將物體放在面部傳感器前面）。這種近乎最佳的抓握可能會通過手指墊和可變形軟體機器人操縱器之間的功能相似性進一步促成，其中力度提供了適應性可調(diào)節(jié)的接觸表面，從而通過將控制轉移到形態(tài)學‘計算’來簡化控制。根據(jù)這種說法，良好設計的身體計劃不僅會自動促進適應性行為，而且這種體現(xiàn)智能為所有認知（和情感）發(fā)展提供了基礎和支架。這些有利的學習條件通過其他更有經(jīng)驗的人（包括養(yǎng)育父母）在人工環(huán)境中的監(jiān)督進一步增強了。通過這些方式，我們在進行價值導向的目標活動中會自動發(fā)現(xiàn)自己身處于能干的身體中，這些抓握最終使我們能夠構建一致的世界模型和意識意向。

3. Grounding Intentionality in Virtual Intrabody Interactions and Self-Annihilating Free Energy Gradients

“我們必須拒絕古老的假設，這些假設將身體放在世界中，將看見者放在身體中，或者相反，將世界和身體放在看見者中，就像放在盒子里一樣。既然世界是肉體的，那么我們應該把身體和世界之間的界限放在哪里呢？既然身體里顯然只有“充滿器官的影子”，也就是說，更多的是可見的東西，那么我們應該把看見者放在身體的什么地方呢？所看到的世界并不在我的身體“之內(nèi)”，而我的身體最終也不在可見的世界“之內(nèi)”：就像肉身與肉身一樣，世界既不包圍它，也不被它包圍。作為對可見事物的參與和親緣關系，視覺既不包圍它，也不明確地被它包圍。可見事物的表層僅適用于我的視覺和我的身體。但這個表面之下的深度包含了我的身體，因此也包含了我的視野。我的身體作為一個可見的事物包含在整個景觀中。但我的視覺身體包含著這個可見的身體，以及與之相關的所有可見的東西。其中一個與另一個相互插入和交織……”。

——莫里斯·梅洛-龐蒂 [150]

該提議從根本上體現(xiàn)為聲稱通過內(nèi)化的行動模式提供了對有意控制的詳盡描述。部分表達的運動預測被認為是對注意力、工作記憶和想象力進行意志控制的唯一手段，無論這種影響是基于關注最近感覺的感知痕跡，還是通過相關的虛構動作產(chǎn)生新穎的反事實感知體驗 這些部分表達的運動預測所選擇的表征在主動推理中起著特別強大的預測作用——尤其是如果有意識的話[73]——因此提供了自愿塑造思想和行為的強大手段。

在這種主動推理的觀點中，意圖代表了信念和欲望的功能交集，其中欲望被理解為一種反事實信念，因此會產(chǎn)生預測誤差（或自由能梯度），并通過行動將其最小化。正如下面將更詳細討論的，情緒和感覺可以被有效地概念化為有機體模式上的行動-感知循環(huán)的主動和感知成分。按照這種觀點，欲望可以被概念化為驅動主動推理的情緒和驅動主動推理的感覺。更新感知模型[151]。如上所述，對反事實的期望世界狀態(tài)的想象將產(chǎn)生與目標相關的預測誤差，這些誤差可以通過更新預測（欲望作為感覺）或通過更新世界狀態(tài)（欲望作為情感）來最小化。

鑒于與欲望相關的價值來源植根于穩(wěn)態(tài)命令，這些充滿情感的預測錯誤將集中在內(nèi)感受方式上[152,153]（圖5）。正如 Seth 等人令人信服地描述的那樣。[154]就島推理層次而言，這種主要的內(nèi)感受自由能可以通過調(diào)節(jié)神經(jīng)內(nèi)分泌和自主功能來異位最小化。或者，這些主要的內(nèi)感受自由能梯度（這里理解為欲望）可以通過更間接的策略來最小化，即生成關于行動的外感受和本體感受后果的反事實預測[75]。如果反事實的本體感受姿勢被穩(wěn)定地牢記在心，它們最終可能會導致運動池的驅動，因為神經(jīng)系統(tǒng)會自我組織，通過公開的行動來最小化預測誤差[72,109,155]。從這個角度來看，所有行為最終都被理解為構成預測性穩(wěn)態(tài)生命管理的一種擴展的動態(tài)平衡[156]。

圖 5. 富有想象力的規(guī)劃和政策選擇背景下的互動模式。該幀序列描述了代理選擇動作以實現(xiàn)喝茶的目標時模態(tài)之間的交互（見圖 2 和 4）。每一行描繪了體驗的不同方面，所有這些都在以目標為導向的認知和行為的背景下相互作用。想象和感知（第一行和第二行）對應于視覺空間意識的當前內(nèi)容，可能由以后內(nèi)側皮質為中心的層次結構介導。該工作空間是否被感知或想象占據(jù)，將分別取決于與層次較低的皮質區(qū)域更強的相互作用，或者更多的刺激解耦默認模式處理（因此提供反事實感知）。身體圖（第三行）對應于經(jīng)驗豐富的本體感覺姿勢，可能由以下外側頂葉皮質為中心的層次結構介導。身體部位的不

同陰影和大小表明與持續(xù)目標追求相關的可供性相關顯著性相關的不同注意力焦點和建模屬性。欲望（第四行）對應于情感身體體驗，可能也由下外側頂葉網(wǎng)絡介導，但也涉及與島葉和扣帶皮層的相互作用。不同的紅色和藍色陰影分別表示與不同身體部位相關的正價和負價，包括關于內(nèi)部環(huán)境的半局部方面的內(nèi)感受估計。總而言之，第 1 行和第 2 行可以被視為構成“心靈之眼”（或“笛卡爾劇場”），而第 3 行和第 4 行則被視為“活體”。通過它們的耦合，這些網(wǎng)絡和相關現(xiàn)象可能（可能詳盡地）構成意識的物理基礎，作為基于代理的建模和控制的集成工作空間。

欲望通過本體感知預測驅動明顯的行動選擇的程度，在很大程度上取決于對大腦皮層層次結構的不同部分分配的精密加權（見圖1和3）。就島葉而言，精密加權可以使預測誤差達到層次更高的（即解剖學上更前面的）水平[154]，在那里內(nèi)感知信息可能有更多機會影響對外感知和本體感知層次的預測，從而推動行動。整體預測誤差（即自由能）是否通過更新內(nèi)在模型（即感知推理）或更新世界狀態(tài)（即主動推理）來最小化將取決于在主要模態(tài)上的降低精度[72,157]，從而保護與目標相關的預測不受與目前感覺數(shù)據(jù)的差異（或更新）的干擾。例如，降低內(nèi)感知層次的下層精度可能通過自主功能（即欲望作為無意識情感）促進內(nèi)感知的主動推理，因為對內(nèi)感知感覺的降低增益將允許相關的表征通過預測編碼機制更容易更新。與此相反，提高內(nèi)感知層次的中間精度將促進內(nèi)感知信息到達前島葉并獲得更全局的可用性（即欲望作為有意識的感覺）。如果這些有意識的內(nèi)感知狀態(tài)為其他模態(tài)產(chǎn)生強大的預測，并且如果感覺證據(jù)沒有過多的精度，那么自由能將向上流動到內(nèi)感知層次，然后進入外感知和本體感知層次，從而驅動行動以最小化總體預測誤差（即自由能）。以這種方式，欲望（作為自由能梯度）可以被視為一種力量[158]，它在多模態(tài)身體圖中流動，如果這些級聯(lián)預測足夠穩(wěn)健，以至于通過脊髓運動池和相關的肌肉執(zhí)行器最小化預測誤差，則可能導致明顯的行動。從計算的角度來看，這些信息流將由精密加權的模式組成，這些模式可以選擇特定的預測以執(zhí)行行動（例如，用于最小化特定類型內(nèi)感知預測誤差的相關可能性），或者作為影響策略選擇閾值的超先驗（例如，調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)）。

這種通過內(nèi)臟欲望驅動大規(guī)模神經(jīng)元活動選擇的解釋與內(nèi)感受推論一致，由于這些預測的高度穩(wěn)定（且如此精確）的性質，內(nèi)感受推論具有獨特的奴役皮層的能力[90]，這可能通過 這些子網(wǎng)絡的中心性很高。這些模型得到了大量研究的支持，其中島葉-扣帶回連接被證明是動機認知和行為的核心[159-162]。進一步的間接支持證據(jù)可以在呼氣期間更頻繁地發(fā)起的自愿行動中找到，其中相關的神經(jīng)動力學（即準備電位）表現(xiàn)出呼吸周期的調(diào)節(jié)[163]。也許這些本能驅動行動模型最令人信服的證據(jù)可以在 Zhou 等人的工作中找到。[164]，其中有機顯著性模型構成了靜息狀態(tài)網(wǎng)絡中最高級別的分層控制。

許多由內(nèi)感知影響的注意力和行動選擇可能是無意識的。然而，當這些根植于內(nèi)臟的[130]預測誤差達到我們意識到它們的皮質層次時，我們可以進一步利用來自外感知和本體感知模式的運動副本（作為預測或貝葉斯先驗）來關注這些感覺。例如，我們可以（無論是公開還是想象）通過身體和其內(nèi)部的地圖進行視覺掃描，從而通過與直接傳輸這些信息的感覺通道不同的方式對內(nèi)感知內(nèi)容進行建模。這種有意識地關注內(nèi)感知狀態(tài)可以使我們調(diào)節(jié)意識和行動受欲望感受影響的程度。從理論上講，這種機制還可以提供正念練習的主動模型，例如“身體掃描”或冥想呼吸[165–167]。

情緒調(diào)節(jié)的這種由對內(nèi)感知狀態(tài)的定向注意力引發(fā)的過程也同樣適用于對外感知和本體感知模式的關注。部分表達的運動預測可能會偏向于這些身體表示（ 例如，對手的模擬視線），從而影響下一步可能選擇的動作（例如，以特定方式抓取物體）。盡管受到多種解釋的影響，但某些證據(jù)支持這種模型，例如通過額頂中線結構的θ波與額頂-頂葉網(wǎng)絡的β波之間的功能相互作用來影響精度估計 [127]，這里可能（推測性地）被 解釋為虛構的視線與其他動作導向的身體地圖相互作用。在部分表達的動作提供自上而下注意力基礎的情況下，我們可以通過關注動作導向的身體地圖來有意識地影響注意力，從而推動進一步的關注和意向形成。在這個交織的跨模態(tài)預測的級聯(lián)過程中真的存在意向性嗎？這個問題的答案取決于我們?nèi)绾味x意向，這里表示任何意識到的愿望能夠影響神經(jīng)活動的選擇。當這些過程是由涉及敘事自我模型和相關概念的目標驅動時，人類般的意圖也可以說是出現(xiàn)了，如下文將詳細描述的那樣。

4. The Emergence of Conscious Teleological Agents

[注：在下文中，“意識”一詞有多種含義，有時涉及基本的主觀經(jīng)驗，有時涉及對經(jīng)驗的知識、可操作性和可報告性的有意識訪問[168]。除非另有說明，這些討論可以被認為是指兩種意識。有關現(xiàn)象意識的物理和計算基礎的更徹底的討論，請參閱綜合世界建模理論[73,74]。

4.1. Generalized Dynamic Cores

“新生兒要做的第一件也是最基本的事情是什么？如果一個人認同自由能原理，那么它唯一要做的就是解決其外感受、本體感受和內(nèi)感受的原因的不確定性……正是在這一點上，自我的重要性顯現(xiàn)出來——從某種意義上說，最好的感覺是 對沉浸在環(huán)境中的有知覺生物的感覺的解釋必須區(qū)分自我（生物）和非自我（環(huán)境）。由此可見，結構學習的首要任務是區(qū)分可以歸因于自我的感覺的原因和那些不能歸因于自我的感覺的原因。。。這里提出的問題是，最小自我的概念或體驗是否取決于選擇（即學習）區(qū)分自我和非自我的模型，或者它是否需要將代理劃分為自我、他人和其他一切的模型。

——Karl Friston[88]

“[我們]將意識和夢的清醒度定位于執(zhí)行功能額葉皮層。我們假設該區(qū)域的激活對于自我意識至關重要，并否認任何“我們的額葉皮層中坐著一個小人”或“一切都聚集在一起”的說法。我們只是堅持認為，如果沒有額葉激活，大腦就不是完全有意識的。總而言之，我們可以說，也許是挑釁性的，（自我）意識就像一個劇院，只要額葉被激活，人們就可以觀看一場戲劇。清醒時，“游戲”包括外部世界。在清醒夢中，“游戲”完全是內(nèi)在的。在這兩種狀態(tài)下，“游戲”都是一種模型，因此是虛擬的。但它始終是身體上的，并且始終是基于大腦的。”

——艾倫·霍布森和卡爾·弗里斯頓 [11]

控制論貝葉斯大腦也已擴展到現(xiàn)象學，為從代理感到聯(lián)覺感知等經(jīng)驗的定性方面提出了可能的解釋。“存在”（或主觀真實性）的感覺被認為與自主和運動動作引起的信息性內(nèi)感受信號的成功預測性抑制相對應，產(chǎn)生與自我生成的動作相關的代理感[154]。自我生成行為的歷史允許“掌握感覺運動偶然事件”[169]，與誘發(fā)的可供性相關的預測能力（即“反事實的豐富性”）的程度和多樣性決定與體驗的各個方面相關的存在程度[ 61]。

可以推測，反事實豐富性可能通過微觀想象對知覺存在感起到作用，這些想象可能對意識的認識幾乎不可及。也就是說，感知可能總是涉及相關的實用關系，但由于這些想象的瞬息萬變（例如，后模態(tài)的單一整合性α復合體未能更廣泛地整合成連貫的因果展開），因此這種想象可能無法被意識接觸到。 然而，這種模擬的可供性仍然可能有助于對感知的不同方面及其多模態(tài)關聯(lián)（例如，可能的內(nèi)感受后果）的注意選擇，從而產(chǎn)生伴隨著特定意義的可能性的半影。這種無法訪問的現(xiàn)象性模型對于理解能動性的多個方面可能至關重要，其中有意識地體驗到的孤立的感受性可能會對思想產(chǎn)生強烈的影響，提供令人驚訝的豐富的“無意識”處理來源。

另一方面，反事實豐富性與知覺存在感相關的部分原因可能是因為這些（非實際的）實用性相關預測未能抑制自下而上的感覺。想象的感知動作連貫性會產(chǎn)生預測誤差，當它們與實際的感官觀察不一致時，這將影響到意識經(jīng)驗，如果它們達到具有豐富俱樂部連接性的層次較高的皮層[104,170]。這些子網(wǎng)絡具有高中心性和高互逆（或重新輸入）連接性，這些特點被認為支持“動態(tài)核心”的相互維持激活模式[6,171]，從而實現(xiàn)了“全局工作空間”[172]，能夠整合和區(qū)分[173]具有足夠時空和因果組織的多種現(xiàn)象方面，以進行一致的意識建模[15,73,74]。

雖然這里提出的有意識的代理描述是根本上具體的，但它與更加激進的“擴展思維”對預測處理的解釋存在分歧[174]。根據(jù)激進唯行主義者對主動推理的解釋，主觀體驗是由生物體大腦、身體和環(huán)境內(nèi)部的整個層次關系系統(tǒng)所代表的隱含模型的必然結果。然而，我提出，只有當過程與神經(jīng)活動的動態(tài)核心在信息被整合到特定的大規(guī)模穩(wěn)態(tài)狀態(tài)的時間尺度上耦合時，它們才會對意識有所貢獻[73,74]，通過機制來增強同步活動的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性[175,176]。盡管思維確實是擴展的[177,178]，但意識可能是一種更加時空有限的現(xiàn)象。

意識的動態(tài)核心在貝葉斯大腦中可能扮演另一個核心角色，作為穩(wěn)健和（元）穩(wěn)定預測的源泉 。對神經(jīng)動態(tài)的意識驅動允許了幾個在沒有中央控制過程的情況下不可能實現(xiàn)的特性。在信息的廣泛可用性程度上——通常以體驗模擬的形式出現(xiàn)——允許與語言生成系統(tǒng)及其組合和遞歸生成潛力耦合，這將極大地增加主動推理的穩(wěn)定性、復雜性和靈活性。在這些擴展能力允許推斷出時間上延展的事件的程度上，它們可能為構建抽象自我模型和一種新的符號秩序[13,179]提供基礎。在這種有意識符號主義的制度下，一種新類型的動態(tài)核心變得可能，作為具有擴展因果展開和抽象知識結構的世界模型。這樣的廣義動態(tài)核心將由相互維持的預測系統(tǒng)構成，當相交的預測提供協(xié)同更大的推理能力時，它們的穩(wěn)健性將增強（例如，證據(jù)收斂的線索）。

我建議體現(xiàn)自我模型（ESM）作為在多個層面上構成自我維持的穩(wěn)健推理核心。在較低的抽象層次上，最小的 ESM [180] 對應于根據(jù)第一人稱視角參考框架組織的身體圖。在更高的抽象層次上，更精細的 ESM 對應于第三人稱視角的身體地圖和圖式。這些第一人稱和第三人稱視角的 ESM 都在主體間的社會背景下發(fā)展，可能通過第二人稱視角的內(nèi)化[181]以及與他人（或由他人）進行鏡像[182,183]。核心自我的基本方面——具有具體化embodiment和象征性的客觀化特征——可能涉及一種第一人稱與第三人稱ESM的內(nèi)部“鏡像”，因此為高級自我建模建立有效連接的聯(lián)系（參見鏡像自我） 通過經(jīng)驗，這些不同的 ESM 彼此關聯(lián)起來，作為一種控制異構體，受不同抽象層次上的不同自我模式的支配。

能夠實現(xiàn)這些不同自我過程的神經(jīng)群體還將在語音動作感知周期上與下額葉和顳葉層次結構建立相互聯(lián)系，以發(fā)聲器官的相應輸出和聽覺的輸入為基礎。這些功能聯(lián)系將為基于句法語法的語義理解提供基礎，這可能允許像前面描述的內(nèi)部語音一樣思考。從這個徹底體現(xiàn)的角度來看，語言思維是一種運動技能，它部分地將陳述性知識視為程序性記憶的一個特例。這些符號能力提供了更復雜的組織模式，其中ESM采取敘事增強自我的形式[111,156]，具有幾乎無限的符號潛力[184186]，包括多層次的人際耦合[187,188]、參與性意義建構和共享意向性[189,190]， 并通過抽象意義構建經(jīng)驗[121,148,191]。

我建議我們可以從博弈論上解釋“動態(tài)核心”[192]，并將這個概念擴展到各個層面上構建思維的新興模式。在自由能原理下，所有持久的形式都必然使預測誤差最小化，并且隨著模式競相促進其存在，這些相互作用將構成一種兼具合作和競爭特征的博弈。每當一組預測變得足夠穩(wěn)定以至于能夠在信念空間中充當一種主導范式[193]時，就會建立一個“核心”。這個核心屬性可以因為模型和世界之間的一種忠實對應而獲得，或者僅僅因為它在發(fā)展的早期出現(xiàn)并因此構建了后續(xù)的模型（無論準確與否）。具身自我是提供廣義核心的良好候選者。對異質感覺之間的相關活動進行簡約建模，無論是內(nèi)感受、本體感受還是外感受[75]。我認為 ESM 為經(jīng)驗提供了如此有力的解釋，以至于它們?yōu)樾撵`的所有其他方面形成了必要的腳手架，自我的不同方面被理解為各種擴展的體現(xiàn) [194-197]，從物質財產(chǎn) [198] 到社會角色 ，以及其他更抽象的自我意識和所有權意識[111]。從這個觀點來看，心理發(fā)展將通過保留和適應各種核心模式（用新皮亞杰主義的術語來說，同化和適應）來重新構建，從而允許思想引導自己走向日益稀有的復雜狀態(tài)。

在這些發(fā)展里程碑中，也許最重要的重大轉變是獲得自我意識的能力[199]。正如上面關于鏡像的潛在重要性所建議的，這種自我模型可能通過涉及各種形式的主體間推理的社會互動的內(nèi)化而發(fā)展。雖然自我的豐富性不應該被簡化為任何給定的機制，但對動作感知周期的關注闡明了各種神經(jīng)系統(tǒng)可能有助于構建（和控制）不同的客觀化自我表征的方式。如果有足夠的經(jīng)驗，第一人稱參考系中想象的動作將伴隨著與從其他角度對類似動作的感知的自動聯(lián)想聯(lián)系。這些不同的觀點由腹側視覺流神經(jīng)元群“編碼”，這些神經(jīng)元群可以通過后內(nèi)側皮質有意識地訪問[73,74]。有意識的第三人稱自我表征提供了復雜突發(fā)事件的建模/控制和導航的附加形式，例如想象多步驟計劃，可能伴隨著穿越空間時間的可視化。[推測，連接背側和腹側皮質層次結構的白質束的進化闡述可能促進了這種視角交叉映射[200,201]。

客觀化的自我代表了進化中的一個重大轉變，表明從一階控制論到二階控制論的運動，其中代理變得能夠使用自我調(diào)節(jié)過程將自己遞歸地建模為尋求目標的自我調(diào)節(jié)反饋系統(tǒng)[202]。因此，從根本上體現(xiàn)的視角不僅可以幫助我們理解有意的目標導向行為的微觀機制，還可以幫助我們理解自我意識的本質和潛在的人類獨特的代理形式。這種通過心理行為構建具有元認知能力的自我也表明，代理機制受損會導致不同形式的適應不良功能和精神病理學[203]。這種構建的自我也暗示了可以更新病態(tài)自我過程的方法，可能是通過有意定向關注上述作為冥想實踐的原型模型的軀體狀態(tài)[166,167]。

4.2. Embodied Self-Models (ESMs) as Cores of Consciousness

4.2.1. The Origins of ESMs

總結一下，ESMs可能構成了眾多和多樣的心理過程的基礎核心和支架，從處理不完全約束的推理空間到有意識地控制注意力、想象和行動。ESMs既是身體地圖，又是控制層次結構，由基于骨骼肌和相關感知輸出的行動-感知循環(huán)構成（見圖6）。正如上文所述，ESMs的核心地位可根據(jù)早期經(jīng)驗[84,204]預期，其中身體提供了學習課程，其中可能性受到了有益的限制[38]，從而使有機體能夠以增量發(fā)展的區(qū)域內(nèi)的方式逐步解決處理日益具有挑戰(zhàn)性的建模空間的問題[120]。就構建健壯的因果世界模型的挑戰(zhàn)而言，這些模型既可能啟用，也可能導致有意識的體驗[73,74]，不受限制的推理空間的組合可能只能通過體驗學習提供的歸納偏差來克服。這種根本的體驗發(fā)展遺產(chǎn)提出了一個根本性的觀點，即ESMs形成了所有有意識（以及許多無意識）心理過程的半集中支架，將抽象的符號思維植根于心理模擬和從最初的身體經(jīng)驗中進行隱喻延伸[47,48]。

Figure 6.圖 6. 從經(jīng)驗的必然方面（即現(xiàn)象學）以及分析的計算（或功能）、算法和實施級別來描述人腦[2,74]。現(xiàn)象學層面被指定為提供意識與這些補充/附帶的分析層面之間的映射。莫代爾描繪意味著心靈的根本體現(xiàn)本質，但并非所有圖像都旨在表明意識體驗。現(xiàn)象意識可能僅由以后內(nèi)側皮層、邊緣上回和角回為中心的層次結構產(chǎn)生，作為各自的視覺空間（參見意識作為射影幾何） 建模）[181,205]，軀體（參見基礎認知和中級理論）[3,206,207]，以及意向/注意現(xiàn)象學（參見注意模式理論[118]。計算上，根據(jù)特定的模態(tài)方面識別各種大腦功能，或者尊重 產(chǎn)生感知（無意識和有意識）或行動（無意識和潛在意識，通過后生成模型）。[注：動作選擇也可以通過后皮質的可供性競爭發(fā)生[94]，額葉生成模型可以解釋為 一種前瞻性（無意識）的感知，通過參數(shù)化后生成模型的反轉使想象成為有意識的。]在算法層面，這些函數(shù)被映射到機器學習架構的變體上——例如，自動編碼器和生成對抗網(wǎng)絡、圖 神經(jīng)網(wǎng)絡（GNN）、循環(huán)儲存器和液態(tài)狀態(tài)機——根據(jù)神經(jīng)系統(tǒng)的潛在實現(xiàn)進行組織。GNN 結構的潛在空間被認為是一種潛在的重要架構原則 [208]，這主要是由于模擬物理過程的效率 [209-211]。六邊形組織的網(wǎng)格圖 GNN 在后內(nèi)側皮質中被描述為有助于準笛卡爾空間建模（和潛在的經(jīng)驗）[212,213]，以及在背內(nèi)側和腹內(nèi)側前額皮質中用于代理控制。神經(jīng)影像學證據(jù)表明，這些網(wǎng)格可能以各種方式動態(tài)耦合[214]，作為一種通過廣義空間的導航/搜索過程，有助于高階認知[215-217]。據(jù)推測，進一步的 GNN 位于邊緣上回，作為放置在初級感覺運動小人的變換表示之上的網(wǎng)格（參見身體圖像/模式，以實現(xiàn)有效的運動控制/推理）。這種準同體 GNN 可能與從內(nèi)部感受到的實施例有一定的比例對應關系，可能會變形/重新表示以更好地與外部查看的實施例相對應（可能是由其他實施例產(chǎn)生并實現(xiàn)與其他實施例的“鏡像”）協(xié)調(diào)和推理代理）[39]。據(jù)推測，這種部分轉換為準笛卡爾參考系可能與后內(nèi)側皮質中的半地形組織表示提供更有效的耦合（或信息共享）。角回被描述為包含一個環(huán)形 GNN，以反映更高層次的抽象和對面向行動的身體模式的分層控制——這可能會調(diào)解連貫的功能耦合在“活體”和“心靈之眼”之間——功能上需要注意（和潛在有意）過程上的向量/張量[218]。[注：預測處理的語言提供了實現(xiàn)和計算（以及現(xiàn)象學）級別之間的橋梁，但向量場和吸引流形等描述也可以用來保持不可知論，即物理動力學可能需要哪些隱式算法。]在實現(xiàn)層面上，算法過程的生物實現(xiàn)被描述為對應于神經(jīng)元群體之間的活動流和相互作用，通過亞穩(wěn)態(tài)同步復合體（即“自組織諧波模式”[73]）的形成進行疏導。[注：本手稿中討論的其他模型并不依賴于這些假定映射的準確性，也不依賴于集中式侏儒和與現(xiàn)象學具有半地形對應關系的“笛卡爾劇院”的假設機制。]。

正如上文所述，ESM提供了通過對感知和想象的感覺運動狀態(tài)進行迭代比較的手段，從而影響行動選擇，通過預測編碼機制實現(xiàn)了從目標向后鏈的復雜規(guī)劃。意圖（作為自我湮滅的自由能梯度）被提議作為系統(tǒng)動力學的原因，通過信念和欲望之間的相互作用產(chǎn)生，作為主要基于內(nèi)部感知的對事實情況的信念。此外，支持ESM的神經(jīng)元集合體和中間水平表示[3,206,207]可能被定位為生成性神經(jīng)網(wǎng)絡中位于中心的、連接豐富的節(jié)點。由于具身性與感知觀察的大多數(shù)原因都有功能聯(lián)系，ESM節(jié)點之間的連貫組織將有助于小世界連接，從而增強了消息傳遞的潛力，從而增強了信息整合的能力。因此，除了構成大多數(shù)心理過程的核心外，ESM還位于神經(jīng)活動的動態(tài)核心中心[73,74,219]，產(chǎn)生了高度整合的信息[173,220]，并且實例化了全局工作空間的通信骨干[221,222]。

關于通過ESM進行工作空間動態(tài)的假設，值得注意的是，高低模塊化的時期最明顯的變化基于感覺運動和視覺網(wǎng)絡中的活動程度[223]，這可能表明這些系統(tǒng)在大規(guī)模認知循環(huán)中具有關鍵作用[224]。感覺運動網(wǎng)絡構成了最廣泛的靜息態(tài)組分，涉及總灰質的27%[225]。更重要的是，這些體感網(wǎng)絡建立了功能連接的核心[226]，與其他功能網(wǎng)絡存在高度重疊和耦合活動，包括默認模式網(wǎng)絡，因此可能將意識工作空間動態(tài)與多個層面的自我聯(lián)系起來[227–230]。

4.2.2. Phenomenal Binding via ESMs

ESM 之間的高度互信息可能會增強自組織同步和推理穩(wěn)定性的能力 [204]。事實上，以身體為中心的神經(jīng)反應的早期出現(xiàn)（就個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育而言）表明它們可能是體外形式的知覺推理的基礎[91,231]。就發(fā)育首要性而言，斑馬魚的研究表明，脊髓運動神經(jīng)元開始建立全局同步動態(tài)的刻板過程，首先是可靠地提高同步局部活動的程度[232]，然后是更大規(guī)模的整合（或 當超過臨界閾值時，自組織）進入明確定義的振蕩模式[233]。通過身體圖的高度整合能力可能有助于解釋神經(jīng)系統(tǒng)在良好（例如受傷后恢復）和疾病（例如幻肢綜合癥）方面重新配置自身的非凡能力[194,234,235]。

理論上，當功能耦合時，ESM 可以將其一些同步（和推理）穩(wěn)定性轉移到非身體表示（例如外部對象）。這種耦合可以通過反應性配置和感知可供性來驅動模擬（有時是公開制定）的行為來實現(xiàn)[94,95]。可供性關系必須在神經(jīng)元群體中具有物理基礎——即使是高度動態(tài)和上下文敏感的——由動作感知循環(huán)的表示構成，以身體效應器和傳感器為基礎。如果非身體表征通過可供性關系自動關聯(lián)到 ESM [71]，那么 ESM 內(nèi)的同步動態(tài)可以傳遞非身體表征的神經(jīng)集合，從而提高其感知穩(wěn)定性。就感知綁定而言，特定的可供性可能有助于特定的同步模式，從而實例化特定的整合網(wǎng)絡，這在某些情況下可能需要非凡的體驗和潛在的意識訪問。[注：本手稿中討論的其他模型并不依賴于通過 ESM 進行現(xiàn)象結合的假設的準確性。]

從機制上講，來自ESM的行波[236-238]可以形成形成大規(guī)模亞穩(wěn)態(tài)節(jié)律吸引子的主要成核點[229,239-242]。這種自組織諧波模式可能在神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)具有多種功能意義[ 73,74]，包括協(xié)調(diào)大規(guī)模大腦活動模式的能力。這種通過模擬體現(xiàn)參與的共振結合模型進一步表明，具有特定可供性聯(lián)系的部分表達的運動預測可用于對特定對象的注意力選擇。從這個角度來看，對“最佳握力”[89]的行動主義討論可能潛在地表明了一種通過虛構的運動命令實現(xiàn)有意識訪問的基本機制。與語言使用一致，可能存在一種令人驚訝的（或者可能是直覺上的）有意義的感覺，在這種感覺中，我們用注意力“保持”在腦海中的物體（作為部分表達的運動預測），可能為術語“概念”一詞提供神經(jīng)計算理解 其詞源學起源（即“掌握”）。

ESM 被提議形成意識核心，作為整個大腦整合有效連接的主要來源，促進連貫的感知和行動。以 ESM 為基礎的意識不僅會給所有知覺注入感覺運動偶然事件的可供性潛力 [169]，而且 先前討論的“存在”感是來自反事實豐富性的感知深度[154,243]，因此闡明了現(xiàn)象學的基本方面。如果這種虛擬主動綁定和感知操縱的模型是準確的，那么我們可能會對額葉在全局工作空間動態(tài)和高階意識方面的作用擁有另一種解釋。雖然后皮質可能產(chǎn)生空間的意識體驗 [73,74,212]，但額葉皮質可能以穩(wěn)定和操縱這些心理空間內(nèi)的感知的形式為認知“工作”提供基礎（圖 6）。

這種根本上的具身觀點得到了一些支持，其中運動信息在幾乎每一種感知模式中都會嚴重影響神經(jīng)信號傳遞[244–246]。值得注意的是，頂葉皮層提供了高水平的身體表示和空間意識的來源，損傷不僅導致失認癥和外肢綜合征，還導致半側空間忽視[218]。還有一個與直覺相反的發(fā)現(xiàn)，即通過為受影響的空間對應的手提供一個延伸到達的工具，可以延長忽視癥狀的空間范圍[195,247]。推測，通過ESM的運動能力為基礎的綁定可能對這一令人驚訝的現(xiàn)象提供了部分解釋，因為忽視癥狀可能是由于與ESM耦合的一致性（同步和推理）動態(tài)受到損害。感知和ESM之間的諧波耦合也可能有助于解釋外部物體—可能包括其他代理人[248]—如何被納入身體圖譜[249]，同步運動有助于建立擴展/綁定。這些根本具身的現(xiàn)象學基礎也可能通過失去身體外狀態(tài)的記憶受損[250]，以及伴隨第一人稱視角的優(yōu)越記憶[251]而間接得到證實。

Graziano 及其同事最近的工作可能為這種通過基于 ESM 的可供性的感知綁定模型提供支持。在注意力圖式理論（AST Attention Schema Theory）[118,252]中，意識被認為對應于注意力的降維示意性建模，提供了相對于建模的更容易預測和控制的信息對象。注意力圖式的草圖性質使它們無法進行清晰的內(nèi)省，因此導致了一種異常的推論，其中意識被隱含地（有時是明確地）視為一種流體狀的物理物質，從人的眼睛中出來并延伸到大腦中。世界，因此助長了“視覺感知的外傳神話”。來自 Graziano 實驗室的研究人員 [253] 發(fā)現(xiàn)了一種有趣現(xiàn)象的證據(jù)，即看到另一個人的目光似乎會導致力向不穩(wěn)定物體轉移的推斷。這一發(fā)現(xiàn)與上述基于 ESM 的感知結合模型一致，盡管實驗的變化可能提供一個機會來獨特地測試此處提出的假設。根據(jù) AST 的“眼束”模型，與凝視相關的隱含力應該始終是推動力——由于隱含的異常推論，意識就像一種可以發(fā)射的液體——導致物體更有可能從 然而，根據(jù) ESM 的現(xiàn)象綁定模型，該力要么是推，要么是拉，具體取決于相關的可供性和可能的情感狀態(tài)。

在 AST 中，意識意識被認為是注意圖式及其偏向表征的現(xiàn)象蘊涵。在此處描述的徹底體現(xiàn)的視圖中，注意力模式將代表以行動為導向的第一人稱身體模式的上層控制層次結構 [118]，或 ESM 作為分布在額葉和頂葉皮層的動作感知層次結構（圖 6） 。神經(jīng)心理學文獻為這一觀點提供了一些支持，額葉和頂葉病變都會導致忽視癥狀[254]。AST [218] 中意識意識的顳頂交界處 (TPJ) 的中心地位表明，建立具身自我和意識意識的網(wǎng)絡之間可能存在功能重疊。值得注意的是，TPJ 破壞可能導致知覺異常，例如靈魂出竅和身體轉移錯覺 [255,256]。精神狀態(tài)推斷[257]與TPJ（和背內(nèi)側PFC）中自我和他人的重疊表征之間的關聯(lián)為上述客觀化自我的社會引導提供了進一步的支持。無論是通過“鏡像”還是通過自我和他人之間共享的注意力模式進行換位思考，高層次的以行動為導向的身體圖對于試圖推斷心理狀態(tài)和意圖可能是必不可少的[118,121,190,258–260]。因此，意識訪問可能不僅取決于根本上體現(xiàn)的思想，而且還可能從根本上涉及主體間建模[187,188,261]。

4.2.3. Varieties of ESMs

“我們認為，小人概念的一個有用的概念空間可能位于大腦不斷參與的許多并行過程與其他人的輸入、頂層交互之間的聯(lián)系處。在這種理解中，假定的小人的角色就變成了雙重看門人之一：一方面，在那些許多并行過程和參與的少數(shù)人之間，另一方面在一個思想和另一個思想之間……他的感覺 從外部角度來看，控制力和一致性確實看起來是虛幻的。然而，從個人的內(nèi)部角度來看，它似乎是行動和感知的非常重要的錨點。如果我們沒有這種控制我們行為的內(nèi)在小人的經(jīng)驗，我們的自我意識就會融入我們周圍的文化中。”

——安德烈亞斯·羅普斯托夫和克里斯·弗里斯 [12]

在這種情況下，ESM 充當 FEP-AI [75] 中最大模型證據(jù)的來源、綜合信息 [173,220] 以及全球工作空間的支柱 [129]。這種以 ESM 為中心的意識和能動性觀點與以下觀點一致：信息封閉[262]和中級[207]意識理論。中間的抽象層次提供了具體的模擬[3,206,263]，其中動作-感知循環(huán)實現(xiàn)了控制論的意義建構和基礎認知。事實上，通過 ESM 實現(xiàn)的控制論基礎可以部分幫助解釋為什么意識可能“僅在個人水平”[264]。

ESM 由不同抽象級別的多層控制層次結構組成，范圍從第一人稱界面，即“活體”[43,181]，到能夠充當符號和自反意向控制器的第三人稱身體模式。單一的體現(xiàn)自我和自我模型作為“敘事重心”[228,265]意味著統(tǒng)一的體現(xiàn)表征作為高級控制過程的多重角色，根據(jù)多個視角參考框架進行組織。這些自我和世界模型的復雜性和特異性因語言的組合和遞歸特性而大大擴展[156,179]，包括通過組織成歷時敘事來實現(xiàn)時間延伸和穩(wěn)定[184]。雖然意識的實現(xiàn)可能不依賴于語言，但語言能力可能對意識、自我和能動性的進化和發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。

通過自我的多級整合可以通過提供來自核心實施例的綁定來代表感知一致性...