理想城计划:周报/2024年19周

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新共识:昆虫和其他动物也有意识[1]

科学家们达成新共识,认为意识可能广泛存在于包括昆虫在内的动物中,这可能改变我们对动物福利的看法。

2022年,伦敦玛丽女王大学蜜蜂感官与行为生态学实验室的研究人员观察到一项引人注目的行为:这些小而毛茸茸的生物在进行一种只能被描述为玩耍的活动。它们推动并旋转给定的小木球。这种行为与繁殖或生存没有明显的联系,也没有得到科学家的奖励。显然,这只是为了好玩。

关于玩耍的蜜蜂的研究是一系列动物心智研究的一部分,一群杰出的学者上个月引用了这些研究,支持了一项新的声明,将科学对意识的支持扩展到了比以前正式承认的更广泛的动物群体。几十年来,科学家们普遍认为与我们类似的动物——例如大猩猩——有意识体验,即使它们的意识与我们的不同。然而,近年来,研究人员开始承认,意识也可能在我们非常不同的动物中广泛存在,包括具有完全不同且非常简单的神经系统的无脊椎动物。

我们与其他动物的共同点比我们与ChatGPT等事物的共同点多得多。

这项新声明由生物学家和哲学家签署,正式接受了这一观点。它部分写道:“经验证据表明,在所有脊椎动物(包括所有爬行动物、两栖动物和鱼类)和许多无脊椎动物(至少包括头足类软体动物、十足目甲壳动物和昆虫)中至少存在意识体验的现实可能性。”受近期描述这些和其他动物复杂认知行为的研究结果启发,该文件代表了一种新的共识,并表明研究人员可能高估了意识所需的神经复杂度。

四段式的《纽约动物意识宣言》于4月19日在一个名为“动物意识的新兴科学”的一日会议上在纽约大学公布。该宣言由安大略约克大学哲学家和认知科学家Kristin Andrews、纽约大学哲学家和环境科学家Jeff Sebo以及伦敦经济政治学院哲学家Jonathan Birch牵头,至今已有100多名研究人员签署,包括心理学家Nicola Clayton和Irene Pepperberg、神经科学家Anil Seth和Christof Koch、动物学家Lars Chittka以及哲学家David Chalmers和Peter Godfrey-Smith。

该宣言集中讨论了最基本的意识类型,即所谓的现象意识。粗略地说,如果一个生物具有现象意识,那么成为那个生物“就像什么”——这是哲学家Thomas Nagel在他有影响力的1974年文章《成为一只蝙蝠是什么感觉?》中提出的观点。即使一个生物与我们非常不同,Nagel写道,“基本上,如果一个有机体有意识的心理状态,当且仅当成为那个有机体就像什么……我们可以称之为经验的主观特征。”如果一个生物具有现象意识,它有能力体验疼痛、快乐或饥饿等感觉,但不一定具有更复杂的心理状态,如自我意识。

苏塞克斯大学神经科学家Seth在一封电子邮件中写道:“我希望这项声明[能]更多地关注非人类意识的问题,以及伴随意识体验可能性的伦理挑战,远远超出人类。” “我希望它能引发讨论,指导动物福利的政策和实践,并激发理解和欣赏,我们与其他动物的共同点比我们与ChatGPT等事物的共同点多得多。”

意识的增长

该宣言在去年秋天开始成形,Sebo、Andrews和Birch之间的对话之后。Sebo回忆说:“我们三个人在谈论过去10年、15年在动物意识科学方面发生了多少事情。”我们现在知道,例如,章鱼感到疼痛,乌贼记住特定过去事件的细节。在鱼类研究中发现,清洁濑鱼似乎通过了“镜子测试”的版本,这表明了一定程度的自我识别,而斑马鱼显示出好奇心的迹象。在昆虫世界中,蜜蜂表现出明显的玩耍行为,而果蝇的睡眠模式受到其社会环境的影响。与此同时,小龙虾显示出类似焦虑的状态——而这些状态可以通过抗焦虑药物改变。

这些和其他动物意识状态的迹象,长期以来一直被认为是意识不足的动物,激发并挑战了生物学家、认知科学家和心灵哲学家。Sebo说:“许多人现在已经接受了一段时间,例如,哺乳动物和鸟类要么有意识,要么非常可能有意识,但对其他脊椎动物,特别是无脊椎动物的分类,关注较少。”在对话和会议上,专家们普遍认为这些动物必须有意识。然而,这种新形成的共识并没有传达给更广泛的公众,包括其他科学家和政策制定者。因此,这三位研究人员决定起草一份清晰、简洁的声明,并在同事中传播以获得支持。该宣言的目的不是要全面,而是“指向我们认为该领域现在的位置以及该领域的发展方向”,Sebo说。

这项新声明更新了建立动物意识科学共识的最新努力。2012年,研究人员发表了《剑桥意识宣言》,该宣言称包括哺乳动物和鸟类在内的一系列非人类动物具有“展示有意识行为的能力”,并且“人类在拥有产生意识的神经基质方面并不独特”。

这项新声明扩大了其前身的范围,并且措辞也更加谨慎,Seth写道。“它不是试图通过命令来做科学,而是强调我们应该认真对待动物意识及其相关的伦理,鉴于我们拥有的证据和理论。”他写道,他“不赞成雪崩般的公开信等”,但他最终“得出结论,这项声明非常值得支持。”

悉尼大学的科学哲学家Godfrey-Smith广泛研究了章鱼,他认为这些生物表现出的复杂行为——包括解决问题、使用工具和玩耍行为——只能被解释为意识的指标。“它们对事物、对我们和新奇物体的专注参与,使得很难不认为它们内部发生了许多事情,”他说。他指出,最近研究章鱼和乌贼的疼痛和类似梦境状态的论文“指向了同一个方向……即经验是它们生活的真实部分。”

虽然宣言中提到的许多动物的大脑和神经系统与人类的非常不同,但研究人员表示,这并不一定是意识的障碍。例如,蜜蜂的大脑只包含大约一百万个神经元,而人类的大约有860亿个。但每一个蜜蜂神经元可能像橡树一样结构复杂。它们形成的连接网络也非常密集,每个神经元可能与10,000或100,000个其他神经元接触。相比之下,章鱼的神经系统在其他方面是复杂的。它的组织高度分散而不是集中;一个被切断的手臂可以展示许多完整动物的行为。

Andrews说,结果是“我们可能不需要我们认为的那么多设备”就能实现意识。她指出,例如,即使是大脑皮层——哺乳动物大脑的外层,被认为在注意力、感知、记忆和意识的其他关键方面发挥作用——对于宣言中针对的更简单的现象意识可能也不是必需的。

她说:“曾经有一场关于鱼是否有意识的大辩论,这在很大程度上与它们缺乏我们在哺乳动物中看到的大脑结构有关。” “但当你看到鸟类、爬行动物和两栖动物时,它们有非常不同的大脑结构和不同的进化压力——然而,我们发现,其中一些大脑结构正在做与人类大脑皮层相同的工作。”

Godfrey-Smith同意,指出意识行为的迹象“可以存在于看起来完全外星的脊椎动物或人类架构中。”

心灵关系

虽然宣言对动物的待遇,特别是防止动物痛苦,有影响,但Sebo指出,重点应该超越痛苦。他说,仅仅防止圈养动物经历身体疼痛和不适是不够的。“我们还必须为他们提供丰富和机会,让他们能够表达他们的本能,探索他们的环境,参与社会系统,以其他方式成为他们所是的复杂代理。”

但是,将“意识”标签赋予更广泛的动物群体——特别是我们不习惯考虑其利益的动物——的后果并不简单。例如,我们与昆虫的关系可能是“不可避免地有些敌对的”,Godfrey-Smith说。一些害虫吃庄稼,蚊子可以携带疾病。“我们可以与蚊子和平相处的想法——这与我们可以与鱼和章鱼和平相处的想法非常不同,”他说。

同样,很少有关注昆虫等动物的福祉,如广泛用于生物学研究的果蝇。宾夕法尼亚大学研究意识神经基础的Matilda Gibbons已经签署了该宣言,他说:“我们考虑家畜和实验室小鼠的福利,但我们从不关心昆虫的福利。”

虽然科学机构已经为实验室小鼠的待遇制定了一些标准,但目前尚不清楚今天的宣言是否会导致昆虫待遇的新标准。但新的科学发现有时确实会激发新的政策。例如,英国在伦敦经济学院的一份报告表明这些动物可以经历疼痛、痛苦或伤害后,制定了立法以增加对章鱼、螃蟹和龙虾的保护。

虽然宣言没有提到人工智能,但动物意识研究人员一直在考虑可能的人工智能意识问题。Sebo说:“当前的人工智能系统非常不可能有意识。”然而,他对动物心灵的了解“确实让我停下来,并让我想要以谨慎和谦卑的态度来处理这个话题。”

Andrews希望该宣言能激发对经常被忽视的动物进行更多研究,这一举措有可能进一步扩大我们对动物世界意识范围的认识。“所有这些几乎每所大学都有的线虫蠕虫和果蝇——研究它们的意识,”她说。“你已经拥有了它们。你的实验室里有人会需要一个项目。让那个项目成为意识项目。想象一下!”

虽然宣言没有提及人工智能,但动物意识研究者一直在思考可能的人工智能意识问题。Sebo说:“当前的人工智能系统非常不可能有意识。”然而,他对动物心灵的了解“确实让我停下来,并让我想要以谨慎和谦卑的态度来处理这个话题。”

Andrews希望该宣言能够激发对经常被忽视的动物进行更多研究,这一举措有可能进一步扩大我们对动物世界意识范围的认识。“所有这些几乎每所大学都有的线虫蠕虫和果蝇——研究它们的意识,”她说。“你已经拥有了它们。你的实验室里有人会需要一个项目。让那个项目成为意识项目。想象一下!”

该宣言的签署者认识到,意识的存在带来了伦理责任。Sebo说:“如果我们认为某些动物有意识,我们就需要考虑它们的利益,而不仅仅是它们的痛苦。”这可能意味着重新考虑我们如何与动物互动,包括我们如何利用它们进行科学研究或作为食物来源。

Godfrey-Smith指出,意识的证据并不意味着所有动物都应该被赋予相同的权利。“我们与不同动物的关系将有所不同,”他说。“我们与章鱼的关系与我们与蚊子的关系不同,这并不意味着我们不应该关心蚊子,但关心的方式可能会有所不同。”

该宣言的签署者强调,需要更多的研究来了解不同动物的意识体验,并确定如何最好地促进它们的福祉。Andrews说:“我们对意识的理解仍然非常初步,我们需要更多的研究来了解不同动物的意识体验,并确定如何最好地促进它们的福祉。”

该宣言的签署者认为,对动物意识的新共识是一个重要的第一步,但还有更多的工作要做。Sebo说:“这是一个起点,但它不是结束。”他强调,需要更多的研究来了解不同动物的意识体验,并确定如何最好地促进它们的福祉。

Andrews同意这一观点,并强调需要对经常被忽视的动物进行更多研究。她说:“我们对意识的理解仍然非常初步,我们需要更多的研究来了解不同动物的意识体验,并确定如何最好地促进它们的福祉。”

意识的未来是一个令人兴奋的研究领域,它有可能改变我们对动物世界的看法,并对我们如何与动物互动产生深远的影响。随着我们对动物意识的理解不断深入,我们可能会发现新的促进动物福祉的方法,并重新考虑我们与动物的关系。

心率区间训练:优化你的运动计划[2]

如果你经常在网上浏览健身内容,你可能已经遇到了心率区间的概念。近年来,心率区间训练之所以变得更加流行,部分原因是可穿戴技术的兴起,这些技术除了其他功能外,还允许人们轻松追踪他们的心率。

心率区间反映了有氧运动中不同的强度水平。它们通常基于你的最大心率的百分比,即你的心脏每分钟能达到的最高跳动次数。

但不同的心率区间是什么,你如何利用这些区间来优化你的锻炼呢?

三区间模型

虽然有几种模型用来描述心率区间,但科学文献中最常用的模型是三区间模型,其中区间可以分类如下:

  • 第一区间:最大心率的55%-82%
  • 第二区间:最大心率的82%-87%
  • 第三区间:最大心率的87%-97%

如果你不确定你的最大心率是多少,可以使用这个公式计算:208 - (0.7 × 年龄)。例如,我32岁。208 - (0.7 × 32) = 185.6,所以我预测的最大心率大约是每分钟186次。

还有其他模型用来描述心率区间,比如五区间模型(顾名思义,这个模型有五个不同的区间)。这些模型主要描述的是同一件事,大多数情况下可以互换使用。

不同区间涉及什么

这三个区间都是围绕一个人的乳酸阈值,这个值描述了运动强度从主要是有氧的转变为主要是无氧的点。

有氧运动使用氧气帮助我们的肌肉持续工作,确保我们可以长时间不疲劳。然而,无氧运动则使用储存的能量来推动运动。无氧运动还会产生代谢副产品(如乳酸),这会增加疲劳,意味着我们只能在很短的时间内通过无氧方式产生能量。

平均而言,你的乳酸阈值大约在你的最大心率的85%左右,尽管这因人而异,在运动员中可能会更高。

在三区间模型中,每个区间大致描述了三种类型的训练之一。

第一区间代表高容量、低强度的运动,通常进行很长时间,并且以轻松的速度进行,远低于乳酸阈值。例如,以温和的速度慢跑或骑自行车。

第二区间是阈值训练,也称为节奏训练,是一种中等强度的训练方法,进行中等时间,位于(或接近)乳酸阈值。这可能是跑步、划船或骑自行车,速度是让你难以说出完整句子的程度。

第三区间主要描述高强度间歇训练的方法,这些训练进行的时间较短,强度高于乳酸阈值。例如,任何循环式锻炼,让你在30秒内努力锻炼然后休息30秒,都属于第三区间。

找到平衡

为了最大化耐力表现,你需要在进行足够的训练以引发积极变化和避免过度训练、受伤和疲劳之间找到平衡。

虽然第三区间被认为可以产生最大摄氧量的最大提升——这是耐力表现和整体健康的最佳预测指标之一——但它也是最累人的。这意味着你只能进行这么多的训练,否则就会变得太多。

在不同的心率区间训练可以稍微提高不同的生理素质,因此通过在每个区间花费时间,你确保了对表现和健康的各种好处。

那么你应该在每个区间花费多少时间呢?

大多数精英耐力运动员,包括跑步者、划船者,甚至是越野滑雪者,倾向于将大部分训练时间(大约80%)花在第一区间,其余时间分配在第二和第三区间。

因为精英耐力运动员训练量很大,大部分训练需要在第一区间进行,否则他们就有受伤和疲劳的风险。例如,一些跑步者每周累计超过250公里,如果全部在第二或第三区间进行,这将是不可能的。

当然,大多数人不是专业运动员。世界卫生组织建议成年人每周进行150-300分钟的中等强度运动,或75-150分钟的剧烈运动。

如果你从心率区间的角度来看这个建议,你可以将第一区间训练视为中等强度,将第二和第三区间视为剧烈运动。然后,你可以使用心率区间来确保你的锻炼符合这些指南。

没有心率监测器怎么办

如果你没有心率追踪器,那并不意味着你不能使用心率区间来指导你的训练。

本文讨论的三个心率区间也可以根据感觉使用一个简单的10点量表来规定,其中0表示不费力,10表示你可以产生的最大努力量。

在这个系统中,第一区间与10分制中的4分或以下对齐,第二区间与4.5到6.5分对齐,第三区间则是10分制中的7分或更高。

心率区间不是运动强度的完美衡量标准,但可以是一个有用的工具。如果你根本不想担心心率区间,那也没关系。最重要的是,只要开始运动就好。

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注释

  1. 原文链接:https://jandan.net/p/116388#/.本文译自 Nautilus,由 BALI 编辑发布。
  2. 原文链接:https://jandan.net/p/116383#/.本文译自 ScienceAlert,由 BALI 编辑发布。