西格蒙德·弗洛伊德普及了無意識的概念，即心靈中容納著主動從意識審議中移除的思想和記憶的區域。由於心靈的這一方面，根據定義，無法進行內省，因此已被證明難以研究。今天，無意識領域——在認知神經科學領域中更普遍地被描述為任何不會引起意識覺醒的加工——正在數百個實驗室中使用客觀的心理物理學技術進行常規研究，這些技術適用於統計分析。讓我告訴你兩個揭示無意識心智某些能力的實驗。兩者都依賴於“掩蔽”，正如行話所說，或將事物隱藏起來不被看見。受試者觀看但看不到。
無意識的算術
第一個實驗是比利時根特大學的菲利普·範·奧普斯塔爾、荷蘭奈梅亨拉德堡大學的弗洛里斯·P·德·蘭格和法國巴黎法蘭西學院的斯坦尼斯拉斯·迪昂之間的合作。迪昂是 INSERM-CEA 認知神經影像學部門的主任，他最出名的是對計數和數字背後的腦機制的研究。在這裡，他探索了在意識範圍之外可以計算簡單總和或平均值的程度。將 7、3、5 和 8 相加被廣泛認為是需要意識的典型的序列過程。範·奧普斯塔爾和他的同事們以一種間接但巧妙而有力的方式證明了相反的結論。
四個個位阿拉伯數字（1 到 9，不包括數字 5）被投影到螢幕上。志願者必須儘可能快地指出四個投影數字的平均值是否超過 5。每個試驗之前都有一個隱藏的提示，該提示可能是有效的，也可能是無效的。提示由另一組四個數字的非常短暫的閃爍組成，這些數字的平均值小於或大於 5。這些數字之前和之後是在閃爍數字的位置上的井字標記。這些標記有效地掩蓋了提示，因此沒有受試者有意識地看到這四個數字。強迫他們猜測四個隱藏數字的平均值是小於還是大於 5 也沒有用：他們處於機會水平。
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然而，提示仍然影響了受試者對主要反應的反應。如果隱含的提示是有效的，則對目標的反應始終比提示無效時更快。在插圖中，四個不可見提示的平均值 (3.75) 小於 5，而可見目標數字的平均值大於 5。解決這種衝突需要額外的處理時間（大約 1/40 秒）。也就是說，提示觸發了代表“小於 5”斷言的神經活動，這干擾了代表“大於 5”的神經元聯盟的快速建立。不可見且無法檢測到的提示會影響行為，這意味著無意識可以在某種程度上估計四個個位數的平均值。它不太可能遵循孩子們在小學學到的精確的代數規則來做到這一點。相反，它可能依賴於啟發式方法：例如，對於每個大於 5 的數字，增加按下大於 5 按鈕的機率。
這僅僅是眾多實驗中最新的一個，這些實驗證明了所謂的整體編碼，即心智猜測一群面孔的主要情感表達或一群點的近似大小的能力，即使個體面孔或點沒有被有意識地感知到。
這張圖片有什麼問題？
特拉維夫大學的利亞德·穆德里克和多米尼克·拉米以及耶路撒冷希伯來大學的阿薩夫·佈雷斯卡和萊昂·Y·德歐埃爾開始測試無意識可以將任何一張圖片中的所有資訊整合到統一且連貫的視覺體驗中的程度。朱利奧·託諾尼和我在上一期“意識再探專欄”[2011 年 9 月/10 月] 中提出，快速整合場景中所有不同的元素並將它們置於上下文中是意識的標誌之一。
以色列研究人員使用了“連續閃光抑制”，這是一種強大的掩蔽技術，使影像不可見。一系列快速變化的、隨機著色的圖案閃爍到一隻眼睛中，而一張人物執行某些任務的照片緩慢地淡入另一隻眼睛中。在幾秒鐘內，圖片完全不可見，受試者只能看到彩色形狀。由於影像變得越來越強烈，最終它們會突破，受試者會看到它們。這就像哈利·波特的隱形斗篷隨著時間的推移而褪色，並露出下面的東西。
穆德里克研究的引人入勝之處在於，變得可見的時間取決於影像的內容。描繪一位女士將比薩餅放入烤箱、一位男孩用弓箭瞄準或一位籃球運動員將球扣入籃筐的真實場景需要 2.64 秒才能變得可見，而不自然的場景僅被掩蓋了 2.50 秒，這是一個小但顯著的差異。也就是說，無意識的心智檢測到這些圖片中有些不協調：一位女士將棋盤放入烤箱，拉開的箭被網球拍取代，籃球變成了西瓜。心理學家確保當以這種方式掩蓋時，協調和不協調的影像都是真正不可見的，並且無法相互區分。這一發現意味著無意識可以識別出這些影像中的某些東西是不對勁的，即影像中人物手中的物體與上下文不符。
心智如何識別出某些東西是錯誤的，這令人費解。可能是因為大腦皮層中編碼影像的龐大而複雜的神經網路已經瞭解到某些物體會組合在一起，但另一些物體則不會（類似於谷歌和其他搜尋引擎使用的軟體程式——機器人——來抓取網際網路以列出所有影像、句子和網頁，以便當您搜尋它們時，它們可以很容易地訪問）。鑑於物體和上下文的可能配對數量是無限的，大腦是否有可能完成這種解決方案？或者，也許掩蔽技術抑制了影像的可見性，但並沒有完全消除對它們的意識訪問？只有更多的研究才能說明問題。透過這種方式，我們將最終了解認知無意識的能力以及意識在我們生活中所起的真正重要作用。