2025年04月29日 星期二 国内统一刊号:CN51—0098     中国•企业家日报

认知增强技术的“自然认知”边界重构——从神经调控到脑机接口的认识论挑战

来源:企业家日报 作者:

■   朱州仪 谭力榕

随着经颅磁刺激(TMS)、脑机接口(BCI)等认知增强技术的发展,人类认知活动正突破传统自然认知的生理边界。本文从认知哲学视角出发,通过分析神经调控技术对大脑功能的直接干预与脑机接口技术对认知系统的外部扩展,揭示技术实践如何重构认知主体- 工具的关系,挑战传统认识论中自然认知的内在主义预设。研究表明,技术介导的认知增强不仅改变了认知的实现方式,更促使我们重新理解认知的本体论地位——认知边界从基于生物大脑的静态划分,转向技术-生物耦合系统的动态建构。

一、传统认知边界的哲学预设与技术挑战

在西方哲学传统中,自然认知的边界始终与心智 - 身体的二元划分紧密相关。笛卡尔在《第一哲学沉思集》中构建的思维实体res cogitans)与广延实体res extensa)的对立,奠定了认知作为内在心智活动的基本框架。这种内在主义认知观在当代表现为:认知过程被视为发生在颅骨之内的神经信息处理,外部工具(如计算器、书籍)仅作为辅助手段,而非认知本身的构成部分。休谟的联想主义、康德的先验范畴理论,乃至现代认知科学的计算 - 表征理论(CRUM),均隐含着认知活动本质上是大脑内部过程的预设。

20 世纪末兴起的认知增强技术,正从根本上动摇这一预设。神经调控技术(如经颅磁刺激 TMS、经颅直流电刺激 tDCS)通过电磁信号直接调节神经元活动,可增强记忆编码效率、提升注意力持续时间;脑机接口技术(如马斯克的 Neuralink、侵入式皮层电极)则实现了大脑与外部设备的双向信息交互,使人类能够通过意念控制机械臂、通过芯片扩展记忆存储。这些技术不再局限于工具辅助,而是直接介入认知的生理基础或构建新型认知通路,促使哲学界重新审视认知究竟发生在哪里的本体论问题。

二、神经调控技术:对自然认知生理基础的直接干预

(一)神经调控技术的作用机制与认知增强效应

经颅磁刺激(TMS)通过头皮外的电磁线圈产生感应电流,无创性地激活或抑制大脑皮质特定区域。2017 年《自然·神经科学》的一项研究表明,针对背外侧前额叶皮层的高频 TMS 刺激,可使被试的工作记忆容量临时提升 15%。这种干预并非简单的效率优化,而是通过改变神经元的突触可塑性,直接影响认知的神经基础。类似地,神经反馈技术(Neurofeedback)通过实时显示脑电信号(如 α 波、θ 波),训练个体自主调节脑区活动,从而改善焦虑、增强专注力。

(二)自然认知的生理边界模糊化

传统观点认为,认知的自然性源于其生物演化形成的自主性:大脑作为认知的唯一载体,通过自然选择形成了特定的信息处理机制。然而神经调控技术的干预表明,认知功能可以通过外部物理手段(而非自然演化)被定向增强。这里出现了两个关键挑战:其一,自然认知是否必须依赖未经技术干预的神经结构?例如,长期接受 TMS 刺激的个体,其神经可塑性已发生人工诱导的改变,此时的认知活动是否仍属于自然认知?其二,认知的自主性如何界定?当外部设备(如 TMS 设备)成为维持某种认知功能的必要条件时(如帕金森患者依赖脑深部电刺激 DBS 维持运动认知),认知主体是否不再局限于生物大脑?

哲学家安迪?克拉克(Andy Clark)与大卫?查默斯(David Chalmers)的扩展认知理论Extended Cognition Thesis)为理解这种边界模糊提供了理论工具。他们在 1998 年的经典论文中提出,当外部工具(如笔记本、手机)与大脑形成持续的、双向的信息交互,且该工具承担了原本由大脑完成的认知功能(如记忆存储)时,这些工具应被视为认知系统的组成部分。神经调控技术更进一步:它不仅扩展了认知的载体,更直接修改了认知的神经基质,使自然认知的生理边界成为一个可被技术重塑的变量。

三、脑机接口技术:从认知工具认知系统的范式转换

(一)脑机接口的双向交互与认知重构

侵入式脑机接口(如猴子通过皮层电极控制机械臂抓取物体)实现了神经信号与机器信号的实时转换:大脑运动皮层的神经放电模式被解码为机械臂的运动指令,而机械臂的触觉反馈又通过电极反向传入大脑 somatosensory 皮层。这种双向交互打破了传统工具使用的单向性 —— 外部设备不再是被动的执行器,而是与大脑形成闭环的信息处理系统。2020 Nature 报道的人类脑机接口实验中,瘫痪患者通过脑机接口实现了意念打字,每分钟可达 12 个单词,其错误率随训练逐渐降低,显示出大脑对外部设备的神经适应。

(二)认知主体的扩展与认识论挑战

在传统认识论中,知识的形成依赖于主体的内在认知能力。柏拉图在《泰阿泰德篇》中定义知识为确证的真信念,其中确证过程被预设为发生在认知主体内部。然而脑机接口技术使认知主体不再局限于生物个体:当记忆存储于外部芯片、逻辑运算由算法完成时,知识确证的载体发生了根本变化。例如,通过脑机接口获取的信息(如实时翻译芯片提供的外语语义),其的保证不再仅依赖大脑的内在处理,还包括芯片算法的可靠性。这引发了两个核心问题:

认知责任的归属:当脑机接口系统出现认知错误(如翻译偏差、记忆篡改),责任应归于生物主体、技术设计者还是系统本身?

认知过程的透明性:神经调控技术对大脑的黑箱式干预(如 TMS 增强记忆的具体神经机制尚未完全明确),是否破坏了认知的可解释性,进而影响知识的规范性?

克拉克提出的耦合系统Coupled System)概念在此具有特殊意义:脑机接口使大脑与外部设备形成功能整合体,二者在认知过程中无法分离。正如人类使用语言时无需明确区分神经表征符号操作,脑机接口用户的认知活动自然地将外部设备纳入其心理表征系统。这种技术具身化Technological Embodiment)现象表明,认知的边界已从生物大脑扩展至大脑 - 技术的混合体。

四、反方争议:对扩展认知的内在主义反驳

面对技术带来的认知边界重构,以弗雷德·亚当斯(Fred Adams)和肯·艾泽瓦(Ken Aizawa)为代表的内在主义者提出了尖锐批评。他们在《认知的边界》(2008)中指出,扩展认知理论混淆了因果关系构成关系:外部设备对认知的因果影响(如 TMS 刺激增强记忆)不等同于其作为认知的构成部分。真正的认知过程必须满足非衍生内容Non-derived Content)条件 —— 即表征内容源于生物主体的内在意向性,而非外部设备的功能赋予。例如,脑机接口的信号编码依赖工程师的设计(衍生内容),而大脑的神经表征具有自然演化形成的原生意向性。

这一反驳揭示了技术介导的认知增强面临的深层哲学困境:当外部设备的功能越来越接近大脑的原生认知能力时,如何区分自然认知技术增强认知?或许答案在于放弃对绝对边界的追寻,转而接受认知边界的动态性与语境依赖性。正如维特根斯坦的家族相似理论所示,认知活动并无共同本质,而是由一系列重叠的特征(神经处理、意向性、适应性等)构成。神经调控与脑机接口技术并未彻底颠覆自然认知,而是通过增加新的特征(如技术耦合性、可扩展性),使认知的概念外延发生了弹性扩展。

五、结论:从静态边界到动态建构的认知观

认知增强技术的发展迫使我们重新理解认知的本质:它不再是生物大脑的专属功能,而是一个开放的、可通过技术手段重构的动态系统。从神经调控对大脑神经基质的直接修改,到脑机接口构建的技术 - 生物耦合认知体,人类正在创造超越传统自然认知的新型认知形态。这种变革不仅挑战了认识论的基础预设,更预示着认知主体概念的深刻转型 —— 未来的认知研究或许需要在人类增强的语境下,重新定义何为认知谁在认知

技术哲学的任务不应是固守传统边界,而在于揭示这种边界重构的内在逻辑:当技术干预从辅助工具发展为认知构成要素,当外部设备从身外之物转化为认知之躯,我们对认知的理解必须超越生物中心主义,走向技术 - 生物协同演化的新范式。这或许是认知增强技术带给哲学的最大启示:认知的边界,永远存在于人类与技术的持续互动之中。

(作者单位:云南师范大学马克思主义学院)