Czy myślisz, że maszyna, na której teraz czytasz tę historię, ma wrażenie „jak to jest” być w swoim stanie?

A co z psem? Czy ma poczucie, jak to jest być w swoim stanie? Może tęsknić za uwagą i wydawać się, że ma wyjątkowe subiektywne doświadczenie, ale co oddziela te dwa przypadki?

To nie są proste pytania. W jaki sposób i dlaczego określone okoliczności mogą spowodować nasze doświadczenie świadomości, pozostają jednymi z najbardziej zagadkowe pytania naszego czasu.

Noworodki, pacjenci z uszkodzeniem mózgu, skomplikowane maszyny i zwierzęta mogą wykazywać oznaki świadomość. Jednak zakres lub charakter ich doświadczenia pozostaje siedliskiem dociekania intelektualne.

Umiejętność ilościowego określenia świadomości poszłaby daleko w kierunku odpowiedzi na niektóre z tych problemów. Z perspektywy klinicznej każda teoria, która może służyć temu celowi, musi również być w stanie wyjaśnić, dlaczego pojawiają się określone obszary mózgu krytyczny dla świadomościi dlaczego wydaje się, że uszkodzenie lub usunięcie innych regionów miało stosunkowo mały wpływ.

Jedna z takich teorii zyskuje poparcie w środowisku naukowym. Nazywa się teorią zintegrowanej informacji (IIT), i był zaproponowany w 2008 roku by Guilio Tononi, neurolog z USA.

Ma też jedną dość zaskakującą implikację: w zasadzie można znaleźć świadomość nigdzie gdzie zachodzi odpowiedni rodzaj przetwarzania informacji, czy to w mózgu, czy w komputerze.

Informacja i świadomość

Teoria mówi, że system fizyczny może dać początek świadomości, jeśli spełnione są dwa fizyczne postulaty.

Po pierwsze, system fizyczny musi być bardzo bogaty w informacje.

Jeśli system jest świadomy ogromnej liczby rzeczy, takich jak każda klatka w filmie, ale jeśli każda klatka jest wyraźnie odrębna, powiedzielibyśmy, że świadome doświadczenie jest wysoce zróżnicowany.

Zarówno twój mózg, jak i dysk twardy są w stanie pomieścić tak bardzo zróżnicowane informacje. Ale jedno jest świadome, a drugie nie.

Jaka jest więc różnica między dyskiem twardym a mózgiem? Po pierwsze, ludzki mózg też jest wysoce zintegrowany. Istnieje wiele miliardów powiązań między poszczególnymi wejściami, które znacznie przewyższają każdy (obecny) komputer.

To prowadzi nas do drugiego postulatu, który mówi, że aby pojawiła się świadomość, system fizyczny również musi być wysoce zintegrowany.

Każda informacja, której jesteś świadomy, jest w pełni i całkowicie przedstawiona w twoim umyśle. Bo staraj się, jak możesz, nie jesteś w stanie podzielić klatek filmu na serię statycznych obrazów. Nie możesz też całkowicie odizolować informacji, które otrzymujesz od każdego ze zmysłów.

Wynika z tego, że integracja jest miarą tego, co odróżnia nasz mózg od innych wysoce złożonych systemów.

Zintegrowana informacja i mózg

Zapożyczając z języka matematyka, IIT próbuje wygenerować pojedynczą liczbę jako miarę tej zintegrowanej informacji, znaną jako phi (?, wymawiane „fi”).

Coś o niskim phi, na przykład dysk twardy, nie będzie świadome. Podczas gdy coś o wystarczająco wysokim phi, jak mózg ssaka, będzie.

To, co sprawia, że ​​phi jest interesujące, to fakt, że wiele jego przewidywań można przetestować empirycznie: jeśli świadomość odpowiada ilości zintegrowanej informacji w systemie, to miary przybliżające phi powinny się różnić podczas odmiennych stanów świadomości.

Niedawno zespół naukowców opracował przyrząd zdolny do pomiaru powiązanej wielkości z informacjami zintegrowanymi w ludzkim mózgu i przetestowałem ten pomysł.

Używali impulsy elektromagnetyczne stymulować mózg i byli w stanie odróżnić przebudzone i znieczulone mózgi od złożoności wynikającej z tego aktywności nerwowej.

Ta sama miara była nawet w stanie odróżnić pacjentów z uszkodzeniem mózgu w stanach wegetatywnych w porównaniu ze stanami przytomnymi. Wzrosła również, gdy pacjenci przeszli z niesnu do snu wypełnionego snem.

IIT przewiduje również, dlaczego móżdżek, obszar w tylnej części ludzkiego mózgu, wydaje się przyczyniać tylko w minimalnym stopniu do świadomości. Dzieje się tak pomimo tego, że zawiera cztery razy więcej neuronów niż reszta kory mózgowej, która wydaje się być siedliskiem świadomości.

Móżdżek ma stosunkowo proste krystaliczny układ neuronów. Tak więc IIT sugeruje, że ten obszar jest bogaty w informacje lub wysoce zróżnicowany, ale nie spełnia drugiego wymogu integracji IIT.

Chociaż jest jeszcze wiele do zrobienia, dla tej teorii świadomości pozostają pewne uderzające implikacje.

Jeśli świadomość jest rzeczywiście wyłaniającą się cechą wysoce zintegrowanej sieci, jak sugeruje TIZ, to prawdopodobnie wszystkie złożone systemy – z pewnością wszystkie istoty z mózgami – mają pewne minimalna forma świadomości.

Co za tym idzie, jeśli świadomość jest definiowana przez ilość zintegrowanych informacji w systemie, możemy również odejść od jakiejkolwiek formy ludzkiej wyjątkowości, która mówi, że świadomość jest wyłącznie dla nas.