一块带有咬痕的已石化三叶虫。进化神经科学家们认为，大脑只在动物开始捕食其他动物后才得以发展。可怜的Vegetaria星球上的物种。
这是关于意识进化系列文章的第三篇。在第一篇文章
中，我提出了一个基本理论，大致是这样的：意识大约在3.5亿年前开始进化，那时我们从水中爬到陆地上。为什么？通过使视觉能够观测比水中远得多的距离，这一举动赋予了我们感知多种未来的能力。因此，有意识地提前规划的能力变得至关重要。在我上一篇文章
中，我详细阐述了为什么远距离视觉在规划方面至高无上（相对于听觉或嗅觉等其他远距离感官）。在这篇文章中，我想使论证更加全面。支持规划的神经结构进化的关键环境条件是，感知与行动之间存在一个间歇——呼吸的空间。没有这样的间隙，只有简单、快速、直接的感觉输入与运动输出之间的转换才能使有机体免受捕食者的侵害。但前两篇文章讨论的远距离感知能力只是为这个间隙打开的一种可能性；还有其他与感知无关的精妙大脑能力也可以打开这个间隙。在这里，我将考虑两种这样的能力：记忆和交流。动物可以基于记忆（“我记得这个方向总是能找到美味的早餐”）、交流（“嘿，伙计，拐角处有个吃午饭的好地方”）以及如前所述的感知（“我看到那边有个看起来很美味的东西”）来计划做某事。让我们来探讨通过记忆和交流进行的规划，并将其与感知途径进行比较。综合来看，这三种不同的机制是意识即规划
的核心要素。对未来可能性的回忆。如果你对一个包含已记忆地标的空间有一个精确的心理地图，那么你就可以在不感知的情况下设计多种计划，并通过从一个地标移动到另一个地标来执行它们，这些地标之间的距离不超过你的感知范围（现在这个范围可以很短，甚至可以通过触觉工作）。例如，想象一下地标是浆果灌木丛，它们之间的距离等于或小于你用来感知灌木丛的感官系统的范围。你对这些灌木丛非常熟悉，你已经记住了每个灌木丛相对于其他灌木丛的位置。（当人们寻找时，所有动物的大脑中都存在这样的地图。它们的神 basis 正在被密集研究。甚至在蜜蜂
中也发现了相当复杂的地图。）现在，在你采取第一个行动之前，你设计了一个高效采摘的计划：1）你知道你要忙到黄昏，你想在天黑之前能够看到家，所以你决定从最远的灌木丛开始，到离家最近的灌木丛结束；2）你通常会采摘完一棵灌木丛的所有浆果后再继续前进，所以避免重复访问已经采摘过的灌木丛很重要。所以你设计了一条没有重叠的穿过灌木丛的轨迹。这个策略的两个方面都可以通过记忆灌木丛的位置来提供。事实上，鸟类和蜜蜂使用避免重复采摘的植物采摘策略，并且需要为此使用记忆。对未来可能性的交流。蜜蜂拥有出色的导航系统，使它们能够远离蜂巢数百米寻找食物来源，并将食物来源的位置告知回家的巢友。它们使用相对粗糙的视觉系统来获取局部线索（光流），这使它们能够检测到它们走了多远，并利用感知偏振光角度的能力来感知方向。它们回来后，通过舞蹈语言将距离和方向告知巢友。这意味着蜂群拥有扩展的感知范围，并可以集体探索多个地方寻找食物。人类也是如此，拥有它们的符号系统。我们可以翻过山去，回来告诉我们的朋友，那里有一个我们看不到的冰淇淋摊。（我们能够在Yelp上查看这个冰淇淋摊，从而让世界上的任何人都能在Google地图上找到它，这使得人类的未来可能性呈指数级增长，达到了新的选择焦虑的程度。但这又是另一篇文章了……）因此，记忆和交流都可以扩展我们的感知能力，从而为我们提供多种未来可能性的空间。我在这里讨论的关于意识如何在动物身上出现/为何出现的核心观点之一是，支持规划的神经基础在我们拥有远距离视觉（在我们爬上陆地之后）时确实得到了极大的推动。规划能力是否可能由于记忆或交流能力的提高而不是远距离感知而出现？虽然可能，但这似乎不太可能。原因如下。记忆型规划和交流型规划都存在一个问题，那就是它们依赖于目标在空间位置上相对稳定。例如，你可以计划去一个有很多羚羊的地方狩猎，但要杀死某一只特定的羚羊，你不能仅仅依靠记忆来狩猎——除非它碰巧瘫痪或死亡，而通常情况并非如此。同样，蜜蜂如果回家巢穴并告知花蜜来源的位置，如果这个花蜜来源碰巧是一种非常奇怪的植物——可以说是“计划昆虫”（plansect）——长着翅膀并一直在移动，那么它们就不会做得很好。关键很清楚：对于静止的食物来源或目标，记忆和交流都很好地支持规划。但对于不可预测的食物来源，如另一只移动动物营养丰富的身体，记忆和交流可以让你走一小段路（“下一座山丘那边有羚羊！”），但无法完成交易。规划不同的可能路径以获取最有营养的能量来源需要远距离感知。对未来可能性的感知。因此，我假设，对我们早期陆地祖先最大的回报来自于远距离感知的进步，结合小缓冲的工作记忆来保持一些正在考虑的不同未来可能性。这种组合让你能够捕猎一只可能狡猾且需要快速思考多种捕获方法的移动动物。如果这个逻辑是正确的，那么意识可能只存在于动物开始捕食其他动物的世界。有趣的是，神经系统进化专家们认为，正是在动物开始相互捕食之后，才在5亿多年前，弥散的神经网（类似于海绵和水母中的神经网）才凝聚成我们现在所知的大脑（例如，Northcutt和Gans在20世纪80年代初的“新头部假说”）。然而，根据我的论证，仅凭肉食不足以产生完全的意识：你和你的猎物需要迁移到陆地上，在那里你可以从远处看到它，并设想几种成功捕获它的方式。一旦权衡这些不同的选择变得有用，进化就可以通过其强大的方式，缓慢地积累思考这些未来的必要神经结构。图片由GeoKansas提供
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