淵源
缸中之腦與“缸中之腦”假想相似的最早記錄，是中國古代的“莊周夢蝶”。《莊子·齊物論》記載：“昔者莊周夢為蝴蝶，栩栩然蝴蝶也，自喻適志與，不知周也。俄然覺，則戚戚然周也。不知周之夢為蝴蝶與，蝴蝶之夢為周與？周與蝴蝶則必有分矣。此之謂物化。”就是說，從前，莊周夢見自己變成了蝴蝶，感到無限的自由舒暢，竟然忘記了自己是莊周。醒後驚惶地發現自己是莊周，卻又不知是莊周夢見自己變成了蝴蝶呢，還是蝴蝶夢見自己變成了莊周？這就是他物與自我的交合變化。這個看似荒謬的故事顯示了莊子不同凡俗的思維方式，以及其超越常人的精神與生命境界的思維。
缸中之腦（英語：Brain in a vat），又稱桶中之腦（brain in a jar），是知識論中的一個思想實驗，由哲學家希拉蕊·普特南在《理性、真理和歷史》（Reason, Truth, and History）一書中提出。
實驗的基礎是人所體驗到的一切最終都要在大腦中轉化為神經信號。假設一個瘋子科學家、機器或其他任何意識將一個大腦從人體取出，放入一個裝有營養液的缸里維持著它的生理活性，超級計算機通過神經末梢向大腦傳遞和原來一樣的各種神經電信號，並對於大腦發出的信號給予和平時一樣的信號反饋，則大腦所體驗到的世界其實是計算機製造的一種虛擬現實，則此大腦能否意識到自己生活在虛擬現實之中？
這個思想實驗常被引用來論證一些哲學，如知識論、懷疑論、唯我論和主觀唯心主義。一個簡單的論證如下：因為缸中之腦和頭顱中的大腦接收一模一樣的信號，而且這是他唯一和環境交流的方式，從大腦中角度來說，它完全無法確定自己是顱中之腦還是缸中之腦。如果是前者，那它的想法是正確的，他確實走在大街上或者在划船。如果是後者，那它就是錯誤的，它並沒有在走路或划船，只是接收到了相同的電信號而已。一個大腦無法知道自己是在顱中還是缸中，因此這世間的一切可能都是虛假的、虛妄的。那么什麼是真實？
從生物學的角度講，個體對於客觀存在的認知或判別取決於他所接收的刺激，假設缸中腦生成一系列“測試用”反套用於檢測自身的認知，同時“系統”又能及時給予相應的刺激作為回應，此時問題的結症就不在於缸中腦對於世界的認知，而在於“觀察者”自身對於世界的認知。自身存在的客觀性被質疑，在一個完全由“刺激”創造的“意識世界”中將形成一個悖論。
它有許多思想原型，如莊周夢蝶、印度教的摩耶、柏拉圖的“洞穴寓言”、和笛卡爾的“惡魔”
這一思想影響許多科幻小說和電影：
•《黑客帝國》：人類生活在母體創建的虛擬現實之中充當能量來源
•《異次元駭客》：人類可以通過網路上載與下載人格，並且可以成功與多重數據世界中的平行角色進行人格互換。同時，本身作為數據世界中人格的平行角色亦會覺醒
•《盜夢空間》
•《原始碼》
•《飛出個未來》
•《異世奇人》
•《PSYCHO-PASS》
•《奧特Q黑暗幻想》第3話“你是誰”
•《帥鴿男友》bbl線
•MV《shelter》
•《命運石之門0》Amadeus系統
•《空之境界》矛盾螺鏇 小川公寓魔術工房
《shelter》中父親將女兒的思維接入電腦理論基礎
世界著名的腦神經學鼻祖威爾德·格瑞夫斯·彭菲爾德（Dr. Wilder Graves Penfield，1891-1976 ，美國著名腦神經科專家）在20世紀中期，對高級大腦活動做了深入研究。
他用電流刺激大腦皮層的不同部位，試圖減輕像精神運動性癲癇這類疾病症狀。受試者主訴有一點片斷的回憶，嗅到以往聞到的氣味，聽到一種聲音，看到一種顏色，這一切都是由大腦內特定部位的微量電流刺激引起的。他發現，刺激大腦皮質的某些區域時，往事的記憶就會好像歷歷在目於我們的腦海中，仿佛錄像帶的放映，具備了事件原始場景的所有聲音和情緒。似乎發生在我們生長過程中的每一件事，包括無數我們以為已經遺忘的時刻，都已經被記錄和保存下來了。這種電刺激大腦的右側顳葉引起患者對往事的記憶的現象稱為“倒敘”（flashback）。通過對癲癇病人病灶觀察所積累的大量資料，彭菲爾德在1954年提出了“中央腦系統學說”。這一學說認為：顳葉和間腦的環路是人類記憶的主要區域。這一區域像一個錄音錄象裝置，把人的全部經歷毫無遺漏地記錄下來，這種記錄雖然在大多數情況下未被人主觀意識到，但它的確是客觀地實現了。因此，對這一區域施加特殊的刺激時，一些在通常情況下根本無法回憶的往事便被回憶起來。
有一種觀點認為，彭菲爾德醫生的發現意味著，人的記憶被存儲在大腦皮質中，並且可以被腦電流或者外部電流所激發。這為科學幻想提供了大量素材。
而另一種觀點認為，根據自然界內外因對事物自身的影響的規律，人腦的思維性運動是其自身內因的運動生成的；換句話說，是量子論中，低級運動形式的微觀物質的不確定性在高級運動形式的人的意識中的體現，故思維的運動與客觀物質界有著天然的聯繫，且思維的運動（包括物質決定意識，意識反應物質，以及意識的主觀能動性）是一個運動主體。因此，不屬於意識運動的外部刺激（諸如腦震盪、電刺激、非常音波影響等）只能夠是以外因對思維運動產生影響，而不是決定思維的運動，因而外部刺激對思維的影響，源於思維自有的不同運動類型，而外部刺激不過是使得思維運動的自身系統暫時紊亂，以致產生了正在倒敘的錯覺而已。
啟示
①直觀地，我們可以看出，“缸中之腦”的假設，是以現有的部分科學理論為基礎的。但是，這個問題的懷疑論本質可以藉由其他思想實驗來闡發，所以這個懷疑論本質上是和經驗科學無關的。比如，莊周夢蝶，笛卡爾的懷疑論，都指出了同樣的懷疑論，但兩者都沒有以現代科學作為基礎。
②當以承認“缸中之腦”為真來進行推理時，這個問題是無解的，那是因為當思考者這么做時，他將更有可能成真的依據來源投放到了“未知領域”，因而不論怎樣，人都無法徹底推翻這樣帶有懷疑論色彩的問題
反駁
中文指代我們使用的語義學。中文指代在缸中之腦的世界中，那個悲慘的傢伙使用的語義學。
在中文語義學下，缸中之腦就是現實的缸，現實的腦和現實的聯繫。在中*文語義學下，缸*中之腦則是計算機給那個可憐人提供的無法區分正常語義學下的缸中之腦的經驗感覺中的缸和腦和聯繫。星號*是最重要的部分：“中文”指的是我們現實中使用的語義學，即“缸”會指向恰當的“缸中之腦”的缸，“腦”會指向恰當的腦來形成一個真值條件的事實。“中*文”，即中星文，則是缸中之腦的那個人使用的語義學，在那裡，普特南認定這個人的“缸”只指向計算機提供給他的感覺材料、這種感覺材料與我們現實中大腦獲悉的關於現實的“缸”的材料是等同的，而非現實的缸；同理，“腦”指代的也是這樣一種等同的感覺材料的腦，而非現實的腦。這樣，缸*中之腦，即缸星中之腦的真值條件便是感覺材料所構建起的事實。
1，我們表達的中文命題“我們是缸中之腦”的真值條件A是：我們是缸中之腦。
2，我們表達的中*文命題“我們是缸中之腦”的真值條件B是：我們是缸*中之腦。
3，如果我們是缸中之腦（滿足A），那么我們不是缸*中之腦（不滿足B）。
4，如果我們是缸中之腦，那么我們的表達“我們是缸中之腦”的真值條件是我們是缸*中之腦。
5，如果我們是缸中之腦，那么我們說的“我們是缸中之腦”便是假的。
6，如果我們不是缸中之腦，那么我們說的“我們是缸中之腦”自然是假的。
7，要么我們是缸中之腦，要么我們不是缸中之腦。
8，當我們說“我們是缸中之腦”，我們所說的是假的（真值條件對應的事實是假的）。
9，我們不是缸中之腦。
這個論證頗為囉嗦，其關鍵處在於3，如果我們是缸中之腦，那么我們不是計算機給我們的感覺材料的缸中的同樣是感覺材料的腦。
其餘的在我看都是廢話了。
如果上面的推理覺得繁瑣，可以看下面的推理（其實沒有基礎的話容易誤解）
Wright【1】還給出過一個簡單版的論證：
1，在我的語言中，詞“樹”指稱樹。
2，在缸中語言，詞“樹”並不指稱樹。
3，缸中語言不是我的語言。
4，我不是缸中之腦。
Brueckner【2】給出了一個更新的簡單版論證，用來迴避一些上面論證存在的問題。
1，如果我的詞“樹”指稱，那么它指稱樹。
2，如果我是缸中之腦，那么不是這種情況：如果我的詞“樹”指稱，那么它指稱樹。
3，我不是缸中之腦。
簡單論證與之前的複雜論證的概念是相似的。
【1】Wright, C., 1992, “On Putnam's Proof That We Are Not Brains-in-a-Vat”, Proceedings of the Aristotelian Society, 92: 67–94.
【2】Brueckner, A., 2004, “Johnsen on Brains in Vats”, Philosophical Studies, 129(3): 435–440.
十大著名思想實驗
| 名稱 | 內容 |
|---|---|
| 缸中之腦（Brain in a Vat） | 想像有一個瘋狂科學家把你的大腦從你的體內取出，放在某種生命維持液體中。大腦上插著電極，電極連到一台能產生圖像和感官信號的電腦上。因為你獲取的所有關於這個世界的信息都是通過你的大腦來處理的，這台電腦就有能力模擬你的日常體驗。如果這確實可能的話，你要如何來證明你周圍的世界是真實的，而不是由一台電腦產生的某種模擬環境？ |
| 薛定鍔的貓（Schrodinger’s Cat） | 一隻貓、一些放射性元素和一瓶毒氣一起被封閉在一個盒子裡一個小時。在一個小時內，放射性元素衰變的幾率為50%。如果衰變，那么一個連線在蓋革計數器上的錘子就會被觸發，並打碎瓶子，釋放毒氣，殺死貓。因為這件事會否發生的機率相等，薛定鍔認為在盒子被打開前，盒子中的貓被認為是既死又活的。 |
| 中文房間（The Chinese Room） | 由美國哲學家John Searle於20世紀80年代初提出。這個實驗要求你想像一位只說英語的人身處一個房間之中，這間房間除了門上有一個小視窗以外，全部都是封閉的。他隨身帶著一本寫有中文翻譯程式的書。房間裡還有足夠的稿紙、鉛筆和櫥櫃。寫著中文的紙片通過小視窗被送入房間中。根據Searle，房間中的人可以使用他的書來翻譯這些文字並用中文回復。雖然他完全不會中文，Searle認為通過這個過程，房間裡的人可以讓任何房間外的人以為他會說流利的中文。 |
| 無限猴子理論（Monkeys and Typewriters） | 如果無數多的猴子在無數多的打字機上隨機的打字，並持續無限久的時間，那么在某個時候，它們必然會打出莎士比亞的全部著作。猴子和打字機的構想在20世紀初被法國數學家Emile Borel推廣，但其基本思想——無數多的人員和無數多的時間能產生任何/所有東西——可以追溯至亞里士多德。 |
| 伽利略的重力實驗（Galileo’s Gravity Experiment） | 為了反駁亞里士多德的自由落體速度取決於物體的質量的理論，伽利略構造了一個簡單的思想實驗。根據亞里士多德的說法，如果一個輕的物體和一個重的物體綁在一起然後從塔上丟下來，那么重的物體下落的速度快，兩個物體之間的繩子會被拉直。這時輕的物體對重物會產生一個阻力，使得下落速度變慢。但是，從另一方面來看，兩個物體綁在一起以後的質量應該比任意一個單獨的物體都大，那么整個系統下落的速度應該最快。這個矛盾證明了亞里士多德的理論是錯誤的。 |
| 特修斯之船（The Ship of Theseus） | 它描述的是一艘可以在海上航行幾百年的船，歸功於不間斷的維修和替換部件。只要一塊木板腐爛了，它就會被替換掉，以此類推，直到所有的功能部件都不是最開始的那些了。問題是，最終產生的這艘船是否還是原來的那艘特修斯之船，還是一艘完全不同的船？如果不是原來的船，那么在什麼時候它不再是原來的船了？哲學家Thomas Hobbes後來對此進來了延伸，如果用特修斯之船上取下來的老部件來重新建造一艘新的船，那么兩艘船中哪艘才是真正的特修斯之船？ |
| 愛因斯坦的光線（Einstein’s Light Beam） | 在自傳中，愛因斯坦回憶道他當時幻想在宇宙中追尋一道光線。他推理說，如果他能夠以光速在光線旁邊運動，那么他應該能夠看到光線成為“在空間上不斷振盪但停滯不前的電磁場”。對於愛因斯坦，這個思想實驗證明了對於這個虛擬的觀察者，所有的物理定律應該和一個相對於地球靜止的觀察者觀察到的一樣。 |
| 定時炸彈（The Ticking Time Bomb） | 它要求你想像一個炸彈或其他大規模殺傷性武器藏在你的城市中，並且爆炸的倒計時馬上就到零了。在羈押中有一個知情者，他知道炸彈的埋藏點。你是否會使用酷刑來獲取情報？ |
| 空地上的奶牛（The Cow in the field） | 一個農民擔心自己的獲獎的奶牛走丟了。這時送奶工到了農場，他告訴農民不要擔心，因為他看到那頭奶牛在附屬檔案的一塊空地上。雖然農民很相信送奶工，但他還是親自看了看，他看到了熟悉的黑白相間的形狀並感到很滿意。過了一會，送奶工到那塊空地上再次確認。那頭奶牛確實在那，但它躲在樹林裡，而且空地上還有一大張黑白相間的紙纏在樹上，很明顯，農民把這張紙錯當成自己的奶牛了。問題是出現了，雖然奶牛一直都在空地上，但農民說自己知道奶牛在空地上時是否正確？ |
| 電車難題（The Trolley Problem） | 一個瘋子把五個無辜的人綁在電車軌道上。一輛失控的電車朝他們駛來，並且片刻後就要碾壓到他們。幸運的是，你可以拉一個拉桿，讓電車開到另一條軌道上。但是還有一個問題，那個瘋子在那另一條軌道上也綁了一個人。考慮以上狀況，你應該拉拉桿嗎？ |
