Η νευροεπιστήμη είναι έτοιμη για μια αναμέτρηση πάνω από τις ιδέες της συνείδησης

Ορισμένα προβλήματα στην επιστήμη είναι τόσο δύσκολα, που δεν ξέρουμε πραγματικά ποιες ουσιαστικές ερωτήσεις να θέσουμε για αυτά - ή αν είναι ακόμη και πραγματικά επιλύσιμα από την επιστήμη. Η συνείδηση ​​είναι ένα από αυτά: Μερικοί ερευνητές πιστεύουν ότι είναι μια ψευδαίσθηση. άλλοι λένε ότι διαπερνά τα πάντα. Κάποιοι ελπίζουν να το δουν να περιορίζεται στην υποκείμενη βιολογία της πυροδότησης των νευρώνων. Άλλοι λένε ότι είναι ένα μη αναγώγιμα ολιστικό φαινόμενο.

Το ερώτημα για το ποια είδη φυσικών συστημάτων είναι συνειδητά «είναι ένα από τα βαθύτερα, πιο συναρπαστικά προβλήματα σε όλη την επιστήμη», έγραψε ο επιστήμονας υπολογιστών Scott Aaronson του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Ώστιν. «Δεν γνωρίζω κανέναν φιλοσοφικό λόγο για τον οποίο [αυτό] θα έπρεπε να είναι εγγενώς άλυτο» — αλλά «οι άνθρωποι δεν φαίνονται καθόλου κοντά στο να το λύσουν».

Τώρα ένα νέο έργο που βρίσκεται επί του παρόντος υπό εξέταση ελπίζει να κλείσει σε ορισμένες απαντήσεις. Προτείνει τη δημιουργία μιας σειράς πειραμάτων που θα εκθέσουν τις θεωρίες της συνείδησης σε ένα ανελέητο προσκήνιο, με την ελπίδα να αποκλειστούν τουλάχιστον μερικά από αυτά.

Εάν όλα εγκριθούν και πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, τα πειράματα θα μπορούσαν να ξεκινήσουν αυτό το φθινόπωρο. Ο αρχικός στόχος είναι οι υποστηρικτές δύο κορυφαίων θεωριών να συμφωνήσουν σε ένα πρωτόκολλο που θα έθετε σε δοκιμασία τις προβλέψεις των ιδεών τους. Στη συνέχεια θα ακολουθήσει παρόμοιος έλεγχος άλλων θεωριών.

Είτε αυτό το έργο, που χρηματοδοτείται από το Παγκόσμιο Φιλανθρωπικό Ίδρυμα Templeton, περιορίζει τις επιλογές για το πώς προκύπτει η συνείδηση, ελπίζει να καθιερώσει έναν νέο τρόπο επιστήμης για δύσκολα, επίμαχα προβλήματα. Αντί κάθε στρατόπεδο να υπερασπίζεται τη δική του άποψη και να καταρρίπτει άλλες, οι ερευνητές θα συνεργαστούν και θα συμφωνήσουν να δημοσιεύσουν εκ των προτέρων πώς θα μπορούσαν να διεξαχθούν πειράματα με διακριτική μεταχείριση — και στη συνέχεια θα σεβαστούν τα αποτελέσματα.

Ο Dawid Potgieter, ανώτερος υπεύθυνος προγράμματος στο Templeton World Charity Foundation, ο οποίος συντονίζει την προσπάθεια, λέει ότι αυτή είναι μόνο η αρχή μιας συνεχούς προσπάθειας για την κατάρριψη των θεωριών της συνείδησης. Σχεδιάζει να δημιουργήσει αρκετές ακόμη από αυτές τις «δομημένες αντίπαλες συνεργασίες» τα επόμενα πέντε χρόνια.

Είναι ρεαλιστής για τις προοπτικές. «Δεν νομίζω ότι θα καταλήξουμε σε μία μόνο θεωρία που να μας λέει τα πάντα για τη συνείδηση», είπε. "Αλλά αν χρειαζόταν εκατό χρόνια για να λυθεί το μυστήριο της συνείδησης, ελπίζω ότι μπορούμε να το μειώσουμε στα πενήντα."

Ένας χώρος εργασίας για ευαισθητοποίηση

Οι φιλόσοφοι έχουν συζητήσει για τη φύση της συνείδησης και για το αν μπορεί να ενυπάρχει σε πράγματα διαφορετικά από τους ανθρώπους για χιλιάδες χρόνια, αλλά στη σύγχρονη εποχή, οι πιεστικές πρακτικές και ηθικές συνέπειες κάνουν την ανάγκη για απαντήσεις πιο επιτακτική. Καθώς η τεχνητή νοημοσύνη (AI) γίνεται ολοένα και πιο εξελιγμένη, μπορεί να είναι αδύνατο να διακρίνει κανείς εάν έχει να κάνει με μια μηχανή ή έναν άνθρωπο, απλώς αλληλεπιδρώντας μαζί της — το κλασικό τεστ Turing. Αλλά αυτό σημαίνει ότι η τεχνητή νοημοσύνη αξίζει ηθικής εξέτασης;

Η κατανόηση της συνείδησης προσκρούει επίσης στα δικαιώματα και την ευημερία των ζώων, καθώς και σε ένα ευρύ φάσμα ιατρικών και νομικών ερωτημάτων σχετικά με τις ψυχικές αναπηρίες. Μια ομάδα περισσότερων από 50 κορυφαίων νευροεπιστημόνων, ψυχολόγων, γνωστικών επιστημόνων και άλλων ζήτησε πρόσφατα να γίνει μεγαλύτερη αναγνώριση της σημασίας της έρευνας σε αυτό το δύσκολο θέμα. «Οι θεωρίες της συνείδησης πρέπει να ελέγχονται αυστηρά και να αναθεωρούνται επανειλημμένα εν μέσω της μακράς διαδικασίας συσσώρευσης εμπειρικών αποδεικτικών στοιχείων», είπαν οι συγγραφείς, προσθέτοντας ότι «οι μύθοι και οι εικασίες πρέπει επίσης να προσδιορίζονται ως τέτοιες».

Δύσκολα μπορείς να κάνεις πειράματα στη συνείδηση ​​χωρίς να την έχεις ορίσει πρώτα. Αλλά αυτό είναι ήδη δύσκολο γιατί χρησιμοποιούμε τη λέξη με διάφορους τρόπους. Οι άνθρωποι είναι συνειδητά όντα, αλλά μπορούμε να χάσουμε τις αισθήσεις μας, για παράδειγμα με αναισθησία. Μπορούμε να πούμε ότι έχουμε συνείδηση ​​για κάτι — έναν περίεργο θόρυβο που βγαίνει από το φορητό υπολογιστή μας, ας πούμε. Αλλά γενικά, η ποιότητα της συνείδησης αναφέρεται στην ικανότητα να βιώνει κανείς την ύπαρξή του και όχι απλώς να την καταγράφει ή να ανταποκρίνεται σε ερεθίσματα σαν ένα αυτόματο. Οι φιλόσοφοι του νου συχνά αναφέρονται σε αυτό ως την αρχή ότι μπορεί κανείς να μιλήσει με νόημα για το τι σημαίνει να είσαι «σαν» ένα συνειδητό ον — ακόμα κι αν δεν μπορούμε ποτέ να έχουμε αυτή την εμπειρία πέρα ​​από τον εαυτό μας.

Η αφθονία της γνώσης λαμβάνει χώρα έξω από τη σύλληψη της συνειδητής επίγνωσης - με αυτή την έννοια, ανταποκρινόμαστε σε ορισμένες ενδείξεις και ερεθίσματα «ασυνείδητα». Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα του μυαλού μας, ωστόσο, είναι ότι μπορούμε να κρατήσουμε μια πληροφορία, μια ιδέα ή μια πρόθεση ως κίνητρο για μεταγενέστερες αποφάσεις και συμπεριφορές. Αν πεινάμε, βγάζουμε τα σάλια ως αντανακλαστικό, αλλά μπορεί επίσης να επιλέξουμε να φάμε, να πάμε στην κουζίνα και να πάρουμε αυτό που θέλουμε από το ντουλάπι.

Μερικοί ερευνητές, όπως ο γνωστικός επιστήμονας Stanislas Dehaene του Collège de France στο Παρίσι, προτείνουν ότι αυτή η συνειδητή συμπεριφορά προκύπτει όταν κρατάμε μια πληροφορία σε έναν «παγκόσμιο χώρο εργασίας» μέσα στον εγκέφαλο, όπου μπορεί να μεταδοθεί σε εγκεφαλικές μονάδες που σχετίζονται με συγκεκριμένα καθήκοντα. Αυτός ο χώρος εργασίας, λέει, επιβάλλει ένα είδος συμφόρησης πληροφοριών:Μόνο όταν η πρώτη συνειδητή έννοια ξεφεύγει, μπορεί μια άλλη να πάρει τη θέση της. Σύμφωνα με τον Dehaene, οι μελέτες απεικόνισης του εγκεφάλου υποδηλώνουν ότι αυτό το «συνειδητό εμπόδιο» είναι ένα κατανεμημένο δίκτυο νευρώνων στον προμετωπιαίο φλοιό του εγκεφάλου.

Αυτή η εικόνα της συνείδησης ονομάζεται παγκόσμια θεωρία χώρου εργασίας (GWT). Σύμφωνα με αυτή την άποψη, η συνείδηση ​​δημιουργείται από τον ίδιο τον χώρο εργασίας — και επομένως θα πρέπει να είναι χαρακτηριστικό οποιουδήποτε συστήματος επεξεργασίας πληροφοριών ικανού να μεταδίδει πληροφορίες σε άλλα κέντρα επεξεργασίας. Κάνει τη συνείδηση ​​ένα είδος υπολογισμού για κίνητρα και καθοδηγητικές ενέργειες. «Όταν έχετε πληροφορίες και οι πληροφορίες γίνουν ευρέως διαθέσιμες, σε αυτήν την πράξη εμφανίζεται η συνείδηση», είπε ο Christof Koch, επικεφαλής επιστήμονας και πρόεδρος του Ινστιτούτου Allen για την Επιστήμη του Εγκεφάλου στο Σιάτλ.

Αλλά για τον Koch, το επιχείρημα ότι όλη η γνώση, συμπεριλαμβανομένης της συνείδησης, είναι απλώς μια μορφή υπολογισμού «ενσωματώνει τον κυρίαρχο μύθο της εποχής μας:ότι είναι απλώς ένας αλγόριθμος, και έτσι είναι απλώς ένα έξυπνο χακάρισμα». Σύμφωνα με αυτήν την άποψη, είπε, «πολύ σύντομα θα έχουμε έξυπνες μηχανές που μοντελοποιούν τα περισσότερα από τα χαρακτηριστικά που έχει ο ανθρώπινος εγκέφαλος και ως εκ τούτου θα είναι συνειδητοποιημένοι».

Έχει αναπτύξει μια ανταγωνιστική θεωρία σε συνεργασία με τον εμπνευστή της, τον νευροεπιστήμονα Giulio Tononi του Πανεπιστημίου του Wisconsin-Madison. Λένε ότι η συνείδηση ​​δεν είναι κάτι που προκύπτει κατά τη μετατροπή των εισροών σε εκροές, αλλά μάλλον μια εγγενής ιδιότητα του σωστού είδους γνωστικού δικτύου, που έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά στην αρχιτεκτονική του. Ο Tononi βάφτισε αυτή την άποψη ολοκληρωμένη θεωρία πληροφοριών (IIT).

Σε αντίθεση με το GWT, το οποίο ξεκινά ρωτώντας τι κάνει ο εγκέφαλος για να δημιουργήσει τη συνειδητή εμπειρία, το IIT ξεκινά με την εμπειρία. «Το να έχεις συνείδηση ​​σημαίνει να έχεις μια εμπειρία», είπε ο Tononi. Δεν χρειάζεται να είναι μια εμπειρία για οτιδήποτε, αν και μπορεί να είναι. Τα όνειρα ή κάποιες καταστάσεις «κενού μυαλού» που επιτυγχάνονται με τον διαλογισμό μετρούν επίσης ως συνειδητές εμπειρίες. Ο Tononi προσπάθησε να προσδιορίσει τα βασικά χαρακτηριστικά αυτών των εμπειριών:δηλαδή ότι είναι υποκειμενικές (υπάρχουν μόνο για τη συνειδητή οντότητα), δομημένες (το περιεχόμενό τους σχετίζεται το ένα με το άλλο:«το μπλε βιβλίο είναι στο τραπέζι»), συγκεκριμένες ( το βιβλίο είναι μπλε, όχι κόκκινο), ενοποιημένο (υπάρχει μόνο μία εμπειρία κάθε φορά) και οριστικό (υπάρχουν όρια σε αυτό που περιέχει η εμπειρία). Από αυτά τα αξιώματα, οι Tononi και Koch ισχυρίζονται ότι έχουν συμπεράνει τις ιδιότητες που πρέπει να διαθέτει ένα φυσικό σύστημα για να έχει κάποιο βαθμό συνείδησης.

Το IIT δεν απεικονίζει τη συνείδηση ​​ως επεξεργασία πληροφοριών αλλά μάλλον ως την αιτιακή δύναμη ενός συστήματος να «κάνει τη διαφορά» στον εαυτό του. Η συνείδηση, είπε ο Koch, είναι «η ικανότητα ενός συστήματος να ενεργεί από το δικό του κράτος στο παρελθόν και να επηρεάζει το μέλλον του. Όσο περισσότερο ένα σύστημα έχει δύναμη αιτίου-αποτελέσματος, τόσο πιο συνειδητό είναι.”

Αυτό παραπέμπει στο περίφημο ρητό «cogito, ergo sum» του René Descartes τον 17ο αιώνα. "Το ένα πράγμα, το μόνο πράγμα, που είναι δεδομένο είναι η εμπειρία μου", είπε ο Κοχ. «Αυτή είναι η κεντρική ιδέα του Ντεκάρτ».

Για τους Tononi και Koch, τα συστήματα στα οποία οι πληροφορίες απλώς «τροφοδοτούνται προς τα εμπρός» για τη μετατροπή εισόδων σε εξόδους, όπως στους ψηφιακούς υπολογιστές, μπορούν να είναι μόνο «ζόμπι», τα οποία μπορεί να λειτουργούν σαν να έχουν συνειδητότητα, αλλά δεν μπορούν πραγματικά να κατέχουν αυτήν την ιδιότητα. Μεγάλο μέρος της Silicon Valley μπορεί να πιστεύει ότι οι υπολογιστές τελικά θα αποκτήσουν συνείδηση, αλλά για τον Koch, εκτός και αν αυτές οι μηχανές έχουν το κατάλληλο υλικό για τη συνείδηση, θα αποτελούν απλώς ένα «βαθύ ψεύτικο».

«Οι ψηφιακοί υπολογιστές μπορούν να προσομοιώσουν τη συνείδηση, αλλά η προσομοίωση δεν έχει αιτιώδη ισχύ και δεν είναι στην πραγματικότητα συνειδητή», είπε ο Koch. Είναι σαν να προσομοιώνεις τη βαρύτητα σε ένα βιντεοπαιχνίδι:στην πραγματικότητα δεν παράγεις βαρύτητα με αυτόν τον τρόπο.

«Περικυκλωμένος και Βυθισμένος» στη Συνείδηση

Ένα από τα πιο εντυπωσιακά χαρακτηριστικά του IIT είναι ότι κάνει τη συνείδηση ​​θέμα βαθμού. Οποιοδήποτε σύστημα με την απαιτούμενη αρχιτεκτονική δικτύου μπορεί να έχει κάποιο από αυτό. «Ανεξάρτητα από το αν ο οργανισμός ή το τεχνούργημα προέρχεται από το αρχαίο βασίλειο των Animalia ή από τους πρόσφατους απογόνους του πυριτίου, ανεξάρτητα από το αν το πράγμα έχει πόδια για να περπατήσει, φτερά για να πετάξει ή τροχούς για να κυλήσει», έγραψε ο Koch στο βιβλίο του το 2012 Συνειδητότητα:Εξομολογήσεις ενός Ρομαντικού Αναγωγιστή . "Εάν έχει και διαφοροποιημένες και ολοκληρωμένες καταστάσεις πληροφοριών, φαίνεται σαν κάτι τέτοιο."

Αυτή η άποψη προκαλεί πολύ σκεπτικισμό. Ο επιδραστικός Αμερικανός φιλόσοφος του νου John Searle από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ χλευάζει την ιδέα ως μια μορφή πανψυχισμού:ωμά, μια πεποίθηση ότι το μυαλό και η επίγνωση εμποτίζουν ολόκληρο τον κόσμο. Σε μια μαραζόμενη κριτική του IIT, ο Searle έχει υποστηρίξει ότι «το πρόβλημα με τον πανψυχισμό δεν είναι ότι είναι ψευδής. δεν φτάνει στο επίπεδο να είναι ψευδής. Είναι αυστηρά ανούσιο γιατί δεν έχει δοθεί σαφής ιδέα για τον ισχυρισμό». Η συνείδηση, έγραψε, «δεν μπορεί να απλωθεί στο σύμπαν σαν ένα λεπτό καπλαμά μαρμελάδας» — «έρχεται σε μονάδες και ο πανψυχισμός δεν μπορεί να προσδιορίσει τις μονάδες».

Ο Κοχ, ωστόσο, είναι απόλυτα χαρούμενος που σκέφτεται ότι «είμαστε περικυκλωμένοι και βυθισμένοι» στη συνείδηση. Πιστεύει «ότι η συνείδηση ​​είναι μια θεμελιώδης, στοιχειώδης ιδιότητα της ζωντανής ύλης. Δεν μπορεί να προέλθει από οτιδήποτε άλλο."

Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι διαδίδεται εξίσου παντού. Οι Koch και Tononi ισχυρίζονται ότι, ενώ η συνείδηση ​​μπορεί να είναι χαρακτηριστικό πολλών πραγμάτων, ένα σημαντικό μέρος της μπορεί να υπάρχει μόνο σε συγκεκριμένα είδη πραγμάτων, κυρίως σε ανθρώπινους εγκεφάλους (πράγματι, σε συγκεκριμένα μέρη του ανθρώπινου εγκεφάλου). Και για να μετατρέψουν το IIT σε μια ποσοτική, ελεγχόμενη θεωρία, οι Koch και Tononi έχουν διατυπώσει ένα κριτήριο για το τι είδους πράγματα είναι αυτά.

Για να αντικατοπτρίσουν πόσο συνειδητό είναι ένα δίκτυο επεξεργασίας πληροφοριών, οι Koch και Tononi ορίζουν ένα μέτρο «ενσωμάτωσης πληροφοριών», το οποίο ονομάζουν Φ (το ελληνικό γράμμα φι). Αντιπροσωπεύει το μέγεθος της «μη αναγώγιμης δομής αιτίου-αποτελέσματος»:πόσο το δίκτυο ως σύνολο μπορεί να επηρεάσει τον εαυτό του. Αυτό εξαρτάται από τη διασυνδεσιμότητα της ανάδρασης. Εάν ένα δίκτυο μπορεί να χωριστεί σε μικρότερα δίκτυα που δεν ασκούν αιτιακή ισχύ το ένα στο άλλο, τότε θα έχει αντίστοιχα χαμηλή τιμή Φ, ανεξάρτητα από το πόσους κόμβους επεξεργασίας έχει.

Ομοίως, «κάθε σύστημα του οποίου η λειτουργική συνδεσιμότητα και η αρχιτεκτονική αποδίδουν τιμή Φ μεγαλύτερη από το μηδέν έχει τουλάχιστον μια μικρή εμπειρία [συνειδητής]», είπε ο Koch. Αυτό περιλαμβάνει τα βιοχημικά ρυθμιστικά δίκτυα που βρίσκονται σε κάθε ζωντανό κύτταρο, καθώς και ηλεκτρονικά κυκλώματα που έχουν τη σωστή αρχιτεκτονική ανάδρασης. Δεδομένου ότι τα άτομα μπορούν να επηρεάσουν άλλα άτομα, «ακόμη και η απλή ύλη έχει ένα μικρό ποσοστό Φ». Αλλά συστήματα που έχουν αρκετό Φ για να «γνωρίσουν» την ύπαρξή τους, όπως εμείς, είναι σπάνια (αν και η θεωρία προβλέπει ότι τα ανώτερα ζώα θα έχουν επίσης έναν βαθμό αυτής της εμπειρίας).

Λόγω αυτής της προσπάθειας να γίνει το IIT ποσοτικό και ελεγχόμενο, ο Aaronson το τοποθετεί «στο 2% όλων των μαθηματικών θεωριών συνείδησης που έχουν προταθεί ποτέ». Πιστεύει ότι η θεωρία είναι εσφαλμένη — αλλά σε αντίθεση με τον Searle, λέει ότι «σχεδόν όλες οι ανταγωνιστικές θεωρίες της συνείδησης ήταν τόσο ασαφείς, χνουδωτές και εύπλαστες που δεν μπορούν παρά να επιδιώκουν το λάθος».

Αναζήτηση νευρωνικών συσχετισμών

Ο Κοχ θα συμφωνούσε με αυτό. «Όλοι φαίνεται να έχουν μια θεωρία για τη συνείδηση, αλλά λίγες από αυτές είναι ποσοτικές ή προγνωστικές», είπε. Πιστεύει ότι τόσο το GWT όσο και το IIT μπορούν να δοκιμαστούν. «Λογικά μιλώντας, μπορεί να είναι λάθος ή και τα δύο θα μπορούσαν να αποτυπώσουν ορισμένες πτυχές της πραγματικότητας». Πώς, όμως, τα δοκιμάζουμε;

Μπείτε στο Templeton World Charity Foundation, το οποίο έχει διαθέσει 20 εκατομμύρια δολάρια για να δοκιμάσει τις θεωρίες της συνείδησης μέχρι την καταστροφή. Ξεκινά με αυτό που ο Potgieter αποκαλεί «δομημένη αντίπαλη συνεργασία» που περιλαμβάνει IIT και GWT επειδή είναι σε θέση να κάνουν ελεγχόμενες και αντιφατικές προβλέψεις. Το σχέδιο είναι οι υποστηρικτές των δύο θεωριών να συμφωνήσουν εκ των προτέρων σε ένα πειραματικό πρωτόκολλο που θα πρέπει να διακρίνει εάν μία ή και οι δύο θεωρίες είναι λάθος. «Η προϋπόθεση ήταν ότι οι ηγέτες των θεωριών θα υπέγραφαν αυτό το πρωτόκολλο, με την έννοια της αναγνώρισης ότι οι προβλέψεις αντιπροσωπεύουν με ακρίβεια τη θεωρία», είπε ο Potgieter. (Απέδωσε την προθυμία των Dehaene και Tononi «να βάλουν τον εαυτό τους στη γραμμή» ως μία από τις σκέψεις που οδήγησαν στην επιλογή των GWT και IIT ως τις πρώτες θεωρίες στο μπλοκ.)

Η συνεργασία θα αποκτήσει ένα κορυφαίο περιοδικό που θα δεσμευτεί να δημοσιεύσει τα αποτελέσματα των πειραμάτων, ό,τι κι αν συμβεί. Η μελέτη θα περιλαμβάνει επίσης πειράματα αντιγραφής. «Αυτή είναι βασικά ανοιχτή επιστήμη», είπε ο Potgieter. "Εάν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις βέλτιστες πρακτικές στην ανοιχτή επιστήμη για να επιδείξουμε πρόοδο σε έναν τομέα όπου κανείς δεν έχει κάνει πολλά, θα μπορούσε να δείξει ότι είναι μια χρήσιμη προσέγγιση."

Λέει ότι οι ερευνητές έχουν τώρα έναν τελικό πειραματικό σχεδιασμό για να δοκιμάσουν ασυμβίβαστες προβλέψεις του GWT και του IIT. Οι λεπτομέρειες δεν έχουν ακόμη αποκαλυφθεί, αλλά θα αναπτύξουν μια σειρά τεχνικών παρακολούθησης του εγκεφάλου, όπως λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (fMRI), ηλεκτροκορτικογράφημα και μαγνητοεγκεφαλογραφία. Το πείραμα φαίνεται να είναι «η πρώτη φορά που μια τόσο τολμηρή, αντίπαλη συνεργασία έχει αναληφθεί και επισημοποιηθεί στον τομέα της νευροεπιστήμης», πρόσθεσε ο Potgieter. Ελπίζει ότι εάν εγκριθεί το έργο, οι πειραματικές εργασίες θα μπορέσουν να ξεκινήσουν μετά το καλοκαίρι και να διαρκέσουν περίπου τρία χρόνια, με τη συμμετοχή 10-12 εργαστηρίων.

Ποιες διαφορές μεταξύ των θεωριών θα ελέγξουν τα πειράματα; Το ένα βρίσκεται στη θέση της συνείδησης στον εγκέφαλο. Σύμφωνα με το GWT, οι «νευρικοί συσχετισμοί της συνείδησης» - τα μοτίβα της δραστηριότητας των νευρώνων που αντικατοπτρίζουν τη συνειδητή κατάσταση - θα πρέπει να εμφανίζονται σε μέρη του εγκεφάλου που περιλαμβάνουν τον βρεγματικό και μετωπιαίο λοβό του φλοιού. Ο βρεγματικός λοβός επεξεργάζεται αισθητηριακά δεδομένα όπως η αφή και η χωρική αίσθηση. Ο μετωπιαίος λοβός σχετίζεται με τη γνωστική επεξεργασία για «υψηλότερες» λειτουργίες όπως η μνήμη, η επίλυση προβλημάτων, η λήψη αποφάσεων και η συναισθηματική έκφραση.

Αλλά οι άνθρωποι που έχουν αφαιρέσει ένα μεγάλο μέρος του μετωπιαίου λοβού - όπως συνέβαινε συνήθως στις νευροχειρουργικές θεραπείες της επιληψίας - μπορεί να φαίνονται εξαιρετικά φυσιολογικοί, λέει ο Koch. Σύμφωνα με το IIT, η έδρα της συνείδησης είναι μάλλον στην αισθητηριακή αναπαράσταση στο πίσω μέρος του εγκεφάλου, όπου η νευρική καλωδίωση φαίνεται να έχει τον σωστό χαρακτήρα. "Είμαι πρόθυμος να στοιχηματίσω ότι, σε γενικές γραμμές, το πίσω μέρος είναι καλωδιωμένο με τον σωστό τρόπο για να έχει υψηλό Φ, και μεγάλο μέρος του μπροστινού δεν είναι", είπε ο Tononi.

Μπορούμε να συγκρίνουμε τις θέσεις της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε άτομα που έχουν τις αισθήσεις τους ή έχουν καταστήσει αναίσθητη λόγω αναισθησίας, λέει. Εάν τέτοιες δοκιμές ήταν σε θέση να δείξουν ότι το πίσω μέρος του εγκεφάλου είχε όντως υψηλό Φ, αλλά δεν συσχετίστηκε με τη συνείδηση, παραδέχεται ότι «το IIT θα είχε πολύ πρόβλημα».

Μια πρόσφατη μελέτη fMRI της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε εθελοντές που είχαν τις αισθήσεις τους ή υπό γενική αναισθησία, που διεξήχθη από μια ομάδα που περιελάμβανε την Dehaene, έδειξε ξεχωριστά μοτίβα που αντιστοιχούν στις δύο καταστάσεις. Κατά τη διάρκεια περιόδων απώλειας συνείδησης, η εγκεφαλική δραστηριότητα παρέμεινε μόνο μεταξύ των περιοχών με άμεσες ανατομικές συνδέσεις, ενώ κατά τη διάρκεια της συνειδητής δραστηριότητας, οι σύνθετες αλληλεπιδράσεις σε μεγάλες αποστάσεις δεν φαινόταν να περιορίζονται από την «καλωδίωση» του εγκεφάλου.

Ωστόσο, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, ο φυσικός που έγινε νευροεπιστήμονας Enzo Tagliazucchi του Πανεπιστημίου του Μπουένος Άιρες και του Νοσοκομείου Pitié-Salpêtrière στο Παρίσι, τονίζει ότι τα ευρήματα δεν υποστηρίζουν ακόμη σαφώς κάποια συγκεκριμένη θεωρία συνείδησης. «Θα ήταν πρόωρο να πλαισιώσουμε τη δουλειά μας στη μία ή στην άλλη θεωρία», είπε. "Δεν ανατρέπει καμία ισορροπία, ούτε προορίζεται να το κάνει."

Μια άλλη πρόβλεψη του GWT είναι ότι ένα χαρακτηριστικό ηλεκτρικό σήμα στον εγκέφαλο, που προκύπτει περίπου 300-400 χιλιοστά του δευτερολέπτου μετά από ένα ερέθισμα, θα πρέπει να αντιστοιχεί στη «μετάδοση» των πληροφοριών που μας κάνουν συνειδητά να το συνειδητοποιήσουμε. Στη συνέχεια, το σήμα υποχωρεί γρήγορα. Στο IIT, ο νευρικός συσχετισμός μιας συνειδητής εμπειρίας προβλέπεται ότι θα παραμείνει συνεχώς ενώ η εμπειρία συνεχίζει. Οι δοκιμές αυτής της διάκρισης, λέει ο Koch, θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν εθελοντές που κοιτάζουν κάποιο ερέθισμα όπως μια σκηνή σε μια οθόνη για αρκετά δευτερόλεπτα και βλέπουν εάν ο νευρικός συσχετισμός της εμπειρίας παραμένει όσο παραμένει στη συνείδηση.

Δεν είναι όλοι αισιόδοξοι ότι θα είναι δυνατό να βρεθούν αυστηροί, οριστικοί τρόποι δοκιμής και κρίσης αυτών των δύο θεωριών. «Το τρέχον έργο είναι μια καλή τη πίστη προσπάθεια προς αυτή την κατεύθυνση», είπε ο Φράνσις Φάλον, φιλόσοφος του νου στο Πανεπιστήμιο St. John's στο Κουίνς της Νέας Υόρκης, ο οποίος συμμετέχει στο πρόγραμμα Templeton. Ωστόσο, σημείωσε ότι επειδή και οι δύο θεωρίες έχουν ήδη διαμορφωθεί από υπάρχοντα εμπειρικά στοιχεία, θα ήταν έκπληξη να βρούμε νέα δεδομένα με τα οποία κάποια από τις δύο φαίνονται θεμελιωδώς ασυνεπή.

Ο Hakwan Lau, ένας ψυχολόγος που μελετά τη συμπεριφορική νευροεπιστήμη στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες, δεν είναι πεπεισμένος ότι το IIT είναι καν μια πραγματικά επιστημονική θεωρία. «Το IIT βασίζεται στη θεωρία της πολυθρόνας», είπε. Πιστεύει ότι αυτό που υποστηρίζει το IIT θεωρεί ως τον πιθανό τόπο συνείδησης δεν προκύπτει απαραίτητα από τη θεωρία, αλλά είναι απλώς η υποκειμενική τους άποψη. «Για να γίνουν εμπειρικές προβλέψεις [της θεωρίας] που μπορούν να ελεγχθούν με τις τρέχουσες μεθόδους», είπε, «χρειάζονται να γίνουν πολλές πρόσθετες υποθέσεις και προσεγγίσεις».

Για αυτόν, λέει ο Lau, το IIT και το GWT είναι «τόσο διαφορετικά που δεν ξέρω πώς να αρχίσω να τα συγκρίνω». Αντίθετα, ο Tagliazucchi πιστεύει ότι είναι πιθανό ότι και οι δύο είναι ουσιαστικά η ίδια θεωρία, αλλά «αναπτύχθηκε από απόψεις τρίτου και πρώτου προσώπου».

Ο γνωστικός επιστήμονας Anil Seth του Πανεπιστημίου του Sussex στο Ηνωμένο Βασίλειο μοιράζεται επιφυλάξεις σχετικά με το εάν το έργο Templeton μπορεί να αποδειχθεί πρόωρο. Μια «οριστική αντίκρουση ή επικύρωση» φαίνεται απίθανη, είπε, επειδή οι θεωρίες «κάνουν πάρα πολλές διαφορετικές υποθέσεις, έχουν διαφορετικές σχέσεις με τη δυνατότητα δοκιμής και μπορεί ακόμη και να προσπαθούν να εξηγήσουν διαφορετικά πράγματα. Το GWT φαίνεται κυρίως σχετικά με τη λειτουργία και τη γνωστική πρόσβαση, ενώ το IIT είναι μια θεωρία που βασίζεται κυρίως στη φαινομενολογία, όχι στη λειτουργία και είναι δύσκολο να δοκιμαστεί.»

Ο Tononi και οι συνεργάτες του θα αντέκρουαν ότι αναπτύσσουν πειραματικά τεστ IIT για πολλά χρόνια - έργο που οδήγησε στην ανάπτυξη ενός χονδροειδούς αλλά αποτελεσματικού εργαλείου για την αξιολόγηση της συνείδησης σε ασθενείς με εγκεφαλική βλάβη. Ωστόσο, ακόμη και ο Tononi συμφωνεί ότι, επειδή και οι δύο θεωρίες είναι ακόμη υπό κατασκευή και παραμένουν τόσο «μακριά», μπορεί να είναι υπερβολικό να περιμένουμε ένα σίγουρο αποτέλεσμα. «Οι προβλέψεις τους δεν είναι τόσο ακριβείς όσο στη φυσική», είπε.

Ωστόσο, υποστηρίζει ότι «προς το συμφέρον της προόδου, πρέπει να ξεκινήσετε με αυτό που έχετε». Εξάλλου, η άσκηση «αναγκάζει τις θεωρίες να πουν κάτι συγκεκριμένο». Ανεξάρτητα από το αποτέλεσμα, ο Tononi αισθάνεται σίγουρος ότι τα τεστ θα μας διδάξουν κάτι νέο και χρήσιμο για τον εγκέφαλο.

Άλλες αμφισβητούμενες θεωρίες

Κανείς δεν φαντάζεται ότι η εξάλειψη του GWT ή του IIT θα έλυνε το μυστήριο του τι είναι η συνείδηση. Για ένα πράγμα, υπάρχουν και άλλες σοβαρές θεωρίες.

Μεταξύ αυτών, δύο κοινές κατηγορίες ονομάζονται θεωρίες πρώτης τάξης και ανώτερης τάξης (HOTs). «Μια θεωρία πρώτης τάξης λέει ότι δεν υπάρχει τίποτα περισσότερο στο μυαλό από τη βασική γνωστική επεξεργασία των αισθητηριακών πληροφοριών», σύμφωνα με τον Lau. Αυτό που φέρνει ορισμένες από αυτές τις αισθητηριακές πληροφορίες στη συνείδηση, λένε οι θεωρητικοί πρώτης τάξης, είναι κάτι απροσδιόριστο αλλά εγγενές στον τρόπο με τον οποίο αναπαρίσταται στον εγκέφαλο — για παράδειγμα, η δυναμική των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των στοιχείων στο νευρωνικό του δίκτυο.

Αντίθετα, είπε, «οι θεωρητικοί ανώτερης τάξης λένε ότι ο νους κάνει κάτι με την αναπαράσταση, πέρα ​​και πάνω από την ίδια τη γνώση, για να παράγει συνείδηση». Σε ένα HOT, μια συνειδητή εμπειρία δεν είναι απλώς μια καταγραφή των αντιλήψεων που εμπλέκονται, αλλά περιλαμβάνει κάποιον πρόσθετο μηχανισμό που βασίζεται σε αυτήν την αναπαράσταση. Αυτή η κατάσταση ανώτερης τάξης δεν εξυπηρετεί απαραίτητα κάποια λειτουργία στην επεξεργασία των πληροφοριών, όπως στο GWT. απλά είναι.

«Σε σύγκριση με άλλες υπάρχουσες θεωρίες, το HOT μπορεί πιο εύκολα να εξηγήσει περίπλοκες καθημερινές εμπειρίες, όπως συναισθήματα και επεισοδιακές αναμνήσεις», έγραψαν πρόσφατα ο Lau και οι συνεργάτες του, ο φιλόσοφος Richard Brown του Κοινοτικού Κολλεγίου LaGuardia και ο νευροεπιστήμονας Joseph LeDoux του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης. .

Το Παγκόσμιο Φιλανθρωπικό Ίδρυμα Templeton έχει διαθέσει περαιτέρω κεφάλαια για να δοκιμάσει τέτοιες ιδέες όπως θα κάνει GWT και IIT. «Ελπίζω να φιλοξενήσω περίπου εννέα συναντήσεις τα επόμενα πέντε χρόνια, για να συγκεντρώσω δύο ή περισσότερες ασυμβίβαστες θεωρίες και να προσπαθήσω να το κατακερματίσω μεταξύ αυτών των θεωριών», είπε ο Potgieter. Παραδέχεται ότι «ίσως καμία από τις τρέχουσες ιδέες δεν είναι σωστή».

Μπορεί επίσης να αποδειχθεί ότι κανένα επιστημονικό πείραμα δεν μπορεί να είναι ο μοναδικός και τελικός κριτής μιας ερώτησης όπως αυτή. «Ακόμα κι αν μόνο οι νευροεπιστήμονες έκριναν την ερώτηση, η συζήτηση θα ήταν φιλοσοφική», είπε ο Fallon. «Όταν η ερμηνεία δυσκολεύει τόσο πολύ, είναι λογικό να ανοίξουμε τη συζήτηση στους φιλοσόφους. Πολλοί από τους νευροεπιστήμονες σε αυτόν τον τομέα ασχολούνται ήδη με τη φιλοσοφία, μερικοί άριστα.»

Ο Potgieter ελπίζει ότι η αντίπαλη προσέγγιση θα επιτρέψει την πρόοδο σε άλλα μεγάλα ζητήματα - όπως η κατανόηση του πώς προέκυψε η συνείδηση ​​αρχικά ή πώς το έκανε η ίδια η ζωή. "Όπου υπάρχει ένα μεγάλο ερώτημα με ένα σωρό διαφορετικές θεωρίες που είναι όλες ισχυρές αλλά όλες αποσιωπούνται η μία από την άλλη, θα προσπαθήσουμε να σημειώσουμε πρόοδο καταρρίπτοντας τα σιλό", είπε.

«Νομίζω ότι είναι μια θαυμάσια πρωτοβουλία και θα πρέπει να είναι πολύ πιο συχνή στην επιστήμη», είπε ο Tononi. «Αναγκάζει τους υποστηρικτές να επικεντρωθούν και να μπουν σε κάποιο κοινό πλαίσιο. Νομίζω ότι όλοι θα κερδίσουμε με τον έναν ή τον άλλον τρόπο.»