El origen y la naturaleza de las experiencias conscientes, a veces denominadas con la palabra latina qualia - han sido un misterio para nosotros desde la antigüedad hasta hace poco. Muchos filósofos de la conciencia, incluidos los modernos, consideran que la existencia de la conciencia es una contradicción tan inaceptable de lo que creen que es un mundo de materia y vacío que la declaran una ilusión. En otras palabras, niegan la existencia de qualia en principio o afirman que no pueden estudiarse de manera significativa a través de la ciencia.
Si esta sentencia fuera cierta, este artículo sería muy breve. Y no habría nada debajo del corte. Pero hay algo ahí...
Si la conciencia no puede comprenderse utilizando las herramientas de la ciencia, todo lo que se necesitaría es explicar por qué usted, yo y casi todos los demás estamos tan seguros de que tenemos sentimientos. Sin embargo, un diente malo me puso furioso. Un argumento sofisticado para convencerme de que mi dolor es ilusorio no me aliviará ni un ápice de este dolor. No siento ninguna simpatía por una interpretación tan sin salida de la conexión entre alma y cuerpo, así que tal vez continuaré.
La conciencia es todo lo que sientes (a través de información sensorial) y luego experimentas (a través de percepción y comprensión).
Una melodía atrapada en tu cabeza, el sabor del postre de chocolate, un aburrido dolor de muelas, el amor por un niño, el pensamiento abstracto y la comprensión de que algún día todas las sensaciones llegarán a su fin.
Los científicos se están acercando poco a poco a resolver un misterio que durante mucho tiempo ha preocupado a los filósofos. Y se espera que la culminación de esta investigación científica sea una teoría funcional estructurada de la conciencia. El ejemplo más sorprendente de la aplicación de esta teoría es la IA en toda regla (esto no excluye la posibilidad de que surja la IA sin una teoría de la conciencia, sino sobre la base de enfoques empíricos ya existentes en el desarrollo de la IA)
La mayoría de los científicos aceptan la conciencia como un hecho y se esfuerzan por comprender su conexión con el mundo objetivo que describe la ciencia. Hace un cuarto de siglo, Francis Crick y el resto Decidió dejar de lado las discusiones filosóficas sobre la conciencia (que han preocupado a los científicos al menos desde la época de Aristóteles) y, en cambio, se lanzó a la búsqueda de sus huellas físicas.
¿Qué hay exactamente en la parte altamente excitable de la materia cerebral que da lugar a la conciencia? Al aprender esto, los científicos pueden esperar acercarse a la solución de un problema más fundamental.
En particular, los neurocientíficos buscan correlatos neuronales de la conciencia (NCC). los mecanismos neuronales más pequeños, colectivamente suficientes para cualquier experiencia consciente particular de sensación.
¿Qué debe estar sucediendo en el cerebro para que usted experimente dolor de muelas, por ejemplo? ¿Se supone que algunas células nerviosas vibran con alguna frecuencia mágica? ¿Necesitamos activar alguna “neurona de conciencia” especial? ¿En qué áreas del cerebro podrían ubicarse dichas células?
Correlatos neuronales de la conciencia.
En la definición de NKS, la cláusula "mínima" es importante. Después de todo, el cerebro en su conjunto puede considerarse el SNC: día tras día genera sensaciones. Y, sin embargo, el lugar se puede designar con mayor precisión. Consideremos la médula espinal, el tubo flexible de tejido nervioso de 46 centímetros dentro de la columna que contiene alrededor de mil millones de células nerviosas. Si la lesión causa que la médula espinal se dañe completamente hasta el área del cuello, la víctima quedará paralizada en las piernas, los brazos y el torso, no tendrá control de los intestinos ni de la vejiga y quedará privada de sensaciones corporales. Sin embargo, estos parapléjicos continúan experimentando la vida en toda su diversidad: ven, oyen, huelen, experimentan emociones y recuerdan tan bien como antes de que el trágico incidente cambiara radicalmente sus vidas.
O tomemos el cerebelo, el “pequeño cerebro” que se encuentra en la parte posterior del cerebro. Este sistema cerebral, uno de los más antiguos en términos evolutivos, interviene en el control de las habilidades motoras, la postura corporal y la marcha, y también es responsable de la ejecución diestra de secuencias complejas de movimientos.
Tocar el piano, escribir en un teclado, patinar artístico o escalar rocas: todas estas actividades involucran el cerebelo. Está equipado con las neuronas más famosas llamadas células de Purkinje, que tienen zarcillos que revolotean como un abanico de coral y albergan una dinámica eléctrica compleja. El cerebelo también contiene mayor número de neuronas, alrededor de 69 mil millones (en su mayoría son mastocitos cerebelosos en forma de estrella) - cuatro veces másque todo el cerebro combinado (recuerde, este es un punto importante).
¿Qué sucede con la conciencia si una persona pierde parcialmente el cerebelo como resultado de un derrame cerebral o bajo el bisturí de un cirujano?
Sí, ¡casi nada crítico para la conciencia!
Los pacientes con este daño se quejan de algunos problemas, como tocar el piano con menos fluidez o escribir en un teclado, pero nunca de una pérdida completa de ningún aspecto de su conciencia.
El estudio más detallado sobre los efectos del daño cerebeloso en la función cognitiva, ampliamente estudiado en el contexto de . Pero incluso en estos casos, además de los problemas de coordinación y de espacio (arriba), sólo se detectan violaciones no críticas de los aspectos ejecutivos de la gestión, caracterizadas por , distracción y una ligera disminución de la capacidad de aprendizaje.
El extenso aparato cerebeloso no tiene relación con las experiencias subjetivas. ¿Por qué? Su red neuronal contiene una pista importante: es extremadamente uniforme y paralela.
El cerebelo es casi en su totalidad un circuito de retroalimentación: una fila de neuronas alimenta a la siguiente, que a su vez influye en la tercera. No hay bucles de retroalimentación que resuenan de un lado a otro dentro de la actividad eléctrica. Además, el cerebelo está funcionalmente dividido en cientos, si no más, módulos computacionales independientes. Cada uno opera en paralelo, con entradas y salidas separadas y no superpuestas que controlan el movimiento o diferentes sistemas motores o cognitivos. Apenas interactúan entre sí, mientras que en el caso de la conciencia ésta es otra característica indispensable.
La lección importante que se puede aprender del análisis de la médula espinal y del cerebelo es que el genio de la conciencia no nace tan fácilmente en ningún punto de excitación del tejido nervioso. Se necesita algo más. Este factor adicional radica en la materia gris que forma la notoria corteza cerebral, su superficie exterior. Toda la evidencia disponible indica que las sensaciones involucran tejido.
Puedes reducir aún más el área donde se encuentra el foco de la conciencia. Tomemos, por ejemplo, experimentos en los que los ojos derecho e izquierdo se exponen a estímulos diferentes. Imagine que una foto de un Lada Priora sólo es visible para su ojo izquierdo y una foto de un Tesla S sólo es visible para su ojo derecho. Podemos suponer que verá algún automóvil nuevo debido a las superposiciones de Lada y Tesla uno encima del otro. De hecho, verás a Lada durante unos segundos, después de lo cual desaparecerá y aparecerá Tesla, y luego ella desaparecerá y Lada aparecerá nuevamente. Dos imágenes se reemplazarán en una danza interminable: los científicos llaman a esto competencia binocular o competencia de retina. El cerebro recibe información ambigua del exterior y no puede decidir: ¿es un Lada o un Tesla?
Cuando uno se acuesta dentro de un escáner cerebral, los científicos encuentran actividad en una amplia gama de áreas corticales, denominadas colectivamente zona caliente posterior. Estas son las regiones parietales, occipitales y temporales de la parte posterior del cerebro y desempeñan el papel más importante en el seguimiento de lo que vemos.
Curiosamente, la corteza visual primaria, que recibe y transmite información de los ojos, no refleja lo que ve una persona. También se observa una división del trabajo similar en el caso de la audición y el tacto: las cortezas auditiva primaria y somatosensorial primaria no contribuyen directamente al contenido de la experiencia auditiva y somatosensorial. La percepción consciente (incluidas las imágenes de Lada y Tesla) da lugar a etapas posteriores de procesamiento, en la zona caliente trasera.
Resulta que las imágenes visuales, los sonidos y otras sensaciones de la vida se originan en la corteza posterior del cerebro. Según los neurocientíficos, casi todas las experiencias conscientes se originan allí.
Contador de conciencia
Para las operaciones, por ejemplo, los pacientes son anestesiados para que no se muevan, mantengan la presión arterial estable, no experimenten dolor y, posteriormente, no tengan recuerdos traumáticos. Desafortunadamente, esto no siempre se logra: cada año, cientos de pacientes bajo anestesia están conscientes en un grado u otro.
Otra categoría de pacientes con daño cerebral grave como resultado de un traumatismo, infección o intoxicación grave puede vivir durante años sin poder hablar ni responder llamadas. Demostrar que experimentan la vida es una tarea extremadamente difícil.
Imagine a un astronauta perdido en el universo, escuchando al control de la misión tratando de contactarlo. La radio rota no transmite su voz, por eso el mundo lo considera desaparecido. Así es como se podría describir la situación desesperada de los pacientes cuyo cerebro dañado les ha privado de contacto con el mundo: una especie de forma extrema de confinamiento solitario.
A principios de la década de 2000, Giulio Tononi de la Universidad de Wisconsin-Madison y Marcello Massimini fueron pioneros en un método llamado para determinar si una persona está consciente o no.
Los científicos aplicaron una bobina de cables enfundados en la cabeza y enviaron una descarga (zap), una fuerte carga de energía magnética que provocó una corriente eléctrica de corta duración. Esto excitó e inhibió las células neuronales asociadas en regiones conectadas del circuito, y la onda resonó en toda la corteza cerebral hasta que la actividad se extinguió.
Una red de sensores de electroencefalograma montados en la cabeza registró señales eléctricas. A medida que las señales se difundieron gradualmente, sus huellas, cada una correspondiente a un punto específico bajo la superficie del cráneo, se transformaron en una película.
Las grabaciones no mostraron ningún algoritmo típico, pero tampoco fueron completamente aleatorias.
Curiosamente, cuanto más predecibles eran los ritmos de encendido y apagado, más probable era que el cerebro estuviera inconsciente. Los científicos midieron esta suposición comprimiendo los datos de vídeo utilizando un algoritmo que se utiliza para archivar archivos de computadora en formato ZIP. La compresión proporcionó una evaluación de la complejidad de la respuesta del cerebro. Los voluntarios que estaban conscientes mostraron un "índice de complejidad de perturbación" de 0,31 a 0,70, y el índice caía por debajo de 0,31 si estaban en estado de sueño profundo o bajo anestesia.
Luego, el equipo probó zip y zap en 81 pacientes que estaban mínimamente conscientes o inconscientes (comatosos). En el primer grupo, que mostraba algunos signos de comportamiento irreflexivo, el método demostró correctamente que 36 de 38 estaban conscientes. De los 43 pacientes en estado “vegetal” con los que los familiares que estaban en la cabecera de la cama del hospital nunca pudieron establecer comunicación, 34 fueron clasificados como inconscientes y otros nueve no. Sus cerebros respondieron de manera similar a los de aquellos que estaban conscientes, lo que significa que también estaban conscientes pero no podían comunicarse con su familia.
La investigación actual tiene como objetivo estandarizar y mejorar la técnica para pacientes neurológicos, así como extenderla a pacientes de departamentos de psiquiatría y pediatría. Con el tiempo, los científicos identificarán el conjunto específico de mecanismos neuronales que dan lugar a las experiencias.
En última instancia, necesitamos una teoría científica convincente de la conciencia que responda a la pregunta en qué condiciones cualquier sistema físico determinado (ya sea una cadena compleja de neuronas o transistores de silicio) experimenta sensaciones. ¿Y por qué es diferente la calidad de la experiencia? ¿Por qué un cielo azul claro se siente diferente al sonido de un violín mal afinado? ¿Estas diferencias de sensaciones tienen alguna función específica? ¿Si sí, cual? La teoría nos permitirá predecir qué sistemas podrán detectar algo. A falta de una teoría con predicciones comprobables, cualquier inferencia sobre la conciencia de las máquinas se basa únicamente en nuestro instinto visceral, en el que, como ha demostrado la historia de la ciencia, debemos confiar en él con cautela.
Una de las principales teorías de la conciencia es la teoría. (GWT), propuesto por el psicólogo Bernard Baars y los neurocientíficos Stanislas Dean y Jean-Pierre Changeux.
Para empezar, sostienen que cuando una persona es consciente de algo, muchas áreas diferentes del cerebro acceden a esta información. Mientras que si una persona actúa inconscientemente, la información se localiza en el sistema sensoriomotor específico involucrado (sensoriomotor). Por ejemplo, cuando escribes rápido, lo haces automáticamente. Si le preguntan cómo hace esto, no podrá responder porque tiene acceso limitado a esta información, que se localiza en los circuitos neuronales que conectan los ojos con los movimientos rápidos de los dedos.
La accesibilidad global genera solo una corriente de conciencia, ya que si algún proceso es accesible para todos los demás procesos, entonces es accesible para todos ellos: todo está conectado con todo. Así se implementa el mecanismo para suprimir imágenes alternativas.
Esta teoría explica bien todo tipo de trastornos mentales, donde las fallas de los centros funcionales individuales, conectados por patrones de actividad neuronal (o un área completa del cerebro), introducen distorsiones en el flujo general del "espacio de trabajo", distorsionando así la imagen en comparación con el estado “normal” (de una persona sana).
En camino hacia una teoría fundamental
La teoría GWT afirma que la conciencia surge de un tipo especial de procesamiento de información: nos resulta familiar desde los albores de la IA, cuando programas especiales tenían acceso a un pequeño almacén de datos de acceso público. Cualquier información registrada en el "tablón de anuncios" quedó disponible para una serie de procesos auxiliares: memoria de trabajo, lenguaje, módulo de planificación, reconocimiento de rostros, objetos, etc. Según esta teoría, la conciencia surge cuando la información sensorial entrante registrada en el tablero es se transmiten a muchos sistemas cognitivos y procesan datos para la reproducción del habla, el almacenamiento en la memoria o la realización de acciones.
Dado que el espacio en un tablón de anuncios de este tipo es limitado, sólo podemos tener disponible una pequeña cantidad de información en un momento dado. Se cree que la red de neuronas que transmiten estos mensajes está ubicada en los lóbulos frontal y parietal.
Una vez que estos datos escasos (dispersos) se transfieren a la red y se vuelven públicos, la información se vuelve consciente. Es decir, el sujeto es consciente de ello. Las máquinas modernas aún no han alcanzado este nivel de complejidad cognitiva, pero es sólo cuestión de tiempo.
La teoría "GWT" afirma que las computadoras del futuro serán conscientes
La teoría de la información general de la conciencia (IIT), desarrollada por Tononi y sus asociados, utiliza un punto de partida muy diferente: las experiencias mismas. Cada experiencia tiene sus propias características clave especiales. Es inmanente y existe sólo para el sujeto como “maestro”; está estructurado (un taxi amarillo frena mientras un perro marrón cruza corriendo la calle); y es concreto, diferente de cualquier otra experiencia consciente, como un fotograma separado de una película. Además, es sólido y definido. Cuando te sientas en un banco del parque en un día cálido y claro y ves jugar a los niños, los diversos elementos de la experiencia (el viento que sopla en tu cabello, la alegría de los pequeños riendo) no pueden separarse unos de otros sin que la experiencia cese. ser lo que es.
Tononi postula que tales propiedades, es decir, un cierto nivel de conciencia, tienen cualquier mecanismo complejo y acoplado, en cuya estructura se cifra un conjunto de relaciones de causa y efecto. Se sentirá como algo que viene desde dentro.
Pero si, como el cerebelo, el mecanismo carece de complejidad y conectividad, no será consciente de nada. Como dice esta teoría,
La conciencia es una capacidad inherente y contingente asociada con mecanismos complejos como el cerebro humano.
La teoría también deriva de la complejidad de la estructura interconectada subyacente un único número no negativo Φ (pronunciado “fy”), que cuantifica esta conciencia. Si F es cero, el sistema no es consciente de sí mismo en absoluto. Por el contrario, cuanto mayor es el número, mayor es el poder aleatorio inherente que tiene el sistema y más consciente es. El cerebro, que se caracteriza por una conectividad colosal y muy específica, tiene una F muy alta, y esto implica un alto nivel de conciencia. La teoría explica varios hechos: por ejemplo, por qué el cerebelo no participa en la conciencia o por qué el contador zip and zap realmente funciona (los números que produce el contador son F en una aproximación aproximada).
La teoría IIT predice que una simulación digital avanzada del cerebro humano por computadora no puede ser consciente, incluso si su habla es indistinguible del habla humana. Así como simular la atracción gravitacional masiva de un agujero negro no distorsiona el continuo espacio-tiempo alrededor de la computadora usando el código, programado la conciencia nunca dará a luz a una computadora consciente. Giulio Tononi y Marcello Massimini, Naturaleza 557, T8-S12 (2018)
Según el IIT, la conciencia no se puede calcular ni calcular: debe integrarse en la estructura del sistema.
La principal tarea de los neurocientíficos modernos es utilizar las herramientas cada vez más sofisticadas a su disposición para estudiar las infinitas conexiones de las diversas neuronas que forman el cerebro, para delinear mejor las huellas neuronales de la conciencia. Dada la intrincada estructura del sistema nervioso central, esto llevará décadas. Y finalmente formular una teoría básica basada en fragmentos existentes. Una teoría que explicará el principal enigma de nuestra existencia: cómo un órgano que pesa 1,36 kg y tiene una composición similar a la tofu encarna el sentido de la vida.
Una de las aplicaciones más interesantes de esta nueva teoría, en mi opinión, es la posibilidad de crear una IA que tenga conciencia y, lo más importante, sensaciones. Además, la teoría fundamental de la conciencia nos permitirá desarrollar métodos y formas de implementar una evolución más rápida de las capacidades cognitivas humanas. Hombre - el futuro.
Fuente: habr.com