De oarsprong en aard fan bewuste ûnderfiningen - soms neamd troch it Latynske wurd qualia - west hawwe in mystearje foar ús sûnt iere Aldheid oant koartlyn. In protte filosofen fan it bewustwêzen, ynklusyf moderne, beskôgje it bestean fan bewustwêzen as sa'n ûnakseptabele tsjinspraak fan wat se leauwe dat in wrâld fan matearje en leechte is dat se it in yllúzje ferklearje. Mei oare wurden, se óf ûntkenne it bestean fan qualia yn prinsipe óf beweare dat se net sinfol bestudearre wurde kinne troch de wittenskip.
As dit oardiel wier wie, soe dit artikel heul koart wêze. En der soe neat ûnder de besuniging wêze. Mar der is wat ...
As it bewustwêzen net kin wurde begrepen mei help fan 'e ark fan' e wittenskip, dan soe alles nedich wêze om te ferklearjen wêrom't jo, ik, en hast elkenien oars sa wis binne dat wy hielendal gefoelens hawwe. Lykwols, in minne tosk joech my gumboil. In ferfine argumint om my te oertsjûgjen dat myn pine illusionêr is, sil my net ien jota fan dizze pine befrije. Ik ha gjin sympaty foar sa'n deade ynterpretaasje fan de ferbining tusken siel en lichem, dus miskien sil ik trochgean.
Bewustwêzen is alles wat jo fiele (fia sintúchlike ynput) en dan belibje (fia waarnimming en begryp).
In melody fêst yn dyn holle, de smaak fan sûkelade dessert, in saai kiespijn, leafde foar in bern, abstrakt tinken en it begryp dat ien dei alle sensaasjes komme ta in ein.
Wittenskippers komme stadichoan tichter by it oplossen fan in mystearje dat filosofen lang soargen hat. En de kulminaasje fan dit wittenskiplik ûndersyk wurdt ferwachte in strukturearre wurkjende teory fan bewustwêzen te wêzen. It meast opfallende foarbyld fan 'e tapassing fan dizze teory is folweardige AI (dit slút de mooglikheid net út fan it ûntstean fan AI sûnder in teory fan bewustwêzen, mar op basis fan al besteande empiryske oanpak yn 'e ûntwikkeling fan AI)
De measte wittenskippers akseptearje bewustwêzen as in gegeven en stribje om har ferbining te begripen mei de objektive wrâld dy't de wittenskip beskriuwt. In kwart ieu lyn, Francis Crick en de rest besleat filosofyske diskusjes oer bewustwêzen oan 'e kant te setten (dy't wittenskippers op syn minst sûnt de tiid fan Aristoteles besoarge hawwe) en sette ynstee op syk nei har fysike spoaren.
Wat is it krekt yn it heul opwinende diel fan 'e harsensmatearje dat oanlieding jout ta bewustwêzen? Troch dit te learen kinne wittenskippers hoopje tichter by it oplossen fan in mear fûneminteel probleem te kommen.
Benammen neuroscientists sykje nei neurale korrelaten fan bewustwêzen (NCC) - de lytste neurale meganismen kollektyf genôch foar elke bepaalde bewuste ûnderfining fan sensaasje.
Wat moat der yn de harsens barre om bygelyks kiespijn te belibjen? Binne guon nervesellen te triljen op ien of oare magyske frekwinsje? Moatte wy spesjale "neuronen fan bewustwêzen" aktivearje? Yn hokker gebieten fan 'e harsens kinne sokke sellen lizze?
Neurale korrelaten fan bewustwêzen
Yn de definysje fan NKS is de "minimale" klausule fan belang. Ommers, it brein as gehiel kin beskôge wurde as de NCS - dei nei dei genereart it sensaasjes. En dochs kin de lokaasje noch krekter oanwiisd wurde. Beskôgje it spinalkord, de 46-sintimeter fleksibele buis fan nervous weefsel yn 'e rêchbonke dy't sa'n miljard nervesellen befettet. As de blessuere feroarsaket dat it spinalkord folslein skansearre wurdt oant it nekkegebiet, sil it slachtoffer ferlamme wurde yn 'e skonken, earms en romp, sil gjin darm- of blaaskontrôle hawwe, en sil fan lichaamlike gefoelens ûntslein wurde. Lykwols, sokke paraplegics bliuwe it libben yn al syn ferskaat: se sjogge, hearre, rûke, belibje emoasjes en ûnthâlde likegoed as foardat it tragyske ynsidint feroare har libben radikaal.
Of nim it cerebellum, it "lytse brein" oan 'e efterkant fan' e harsens. Dit harsenssysteem, ien fan 'e âldste yn evolúsjonêre termen, is belutsen by de kontrôle fan motorfeardigens, lichemshâlding en gong, en is ek ferantwurdlik foar de behendige útfiering fan komplekse sekwinsjes fan bewegingen.
Piano spielje, typen op in toetseboerd, figuerlik reedriden of rotsklimmen - al dizze aktiviteiten befetsje it cerebellum. It is foarsjoen fan de meast ferneamde neuroanen neamd Purkinje sellen, dy't hawwe tendrils dy't fladderje as in see fan fan koraal en haven komplekse elektryske dynamyk. De cerebellum befettet ek grutste oantal neuroanen, sawat 69 miljard (meastal binne dit stjerfoarmige cerebellêre mastsellen) - fjouwer kear meardan it hiele brein kombinearre (ûnthâld, dit is in wichtich punt).
Wat bart der mei it bewustwêzen as in persoan foar in part ferliest it cerebellum as gefolch fan in beroerte of ûnder in sjirurch syn mes?
Ja, hast neat kritysk foar it bewustwêzen!
Pasjinten mei dizze skea kleie oer in pear problemen, lykas minder flot pianospylje of typen op in toetseboerd, mar nea in folslein ferlies fan ien aspekt fan har bewustwêzen.
De meast detaillearre stúdzje oer de effekten fan cerebellêre skea op kognitive funksje, wiidweidich studearre yn 'e kontekst fan . Mar ek yn dizze gefallen, neist koördinaasje en romtlike problemen (boppe), allinnich net-krityske oertredings fan de útfierende aspekten fan behear, karakterisearre troch , ôfwêzigens en in lichte fermindering fan learfeardigens.
It wiidweidige cerebellêre apparaat hat gjin relaasje mei subjektive ûnderfiningen. Wêrom? Syn neuronale netwurk befettet in wichtige oanwizing - it is ekstreem unifoarm en parallel.
It cerebellum is hast folslein in feedforward circuit: ien rige neuroanen fiedt de folgjende, wat op syn beurt de tredde beynfloedet. D'r binne gjin feedbacklussen dy't hinne en wer resonearje binnen de elektryske aktiviteit. Boppedat is it cerebellum funksjoneel ferdield yn hûnderten, sa net mear, ûnôfhinklike berekkeningsmodules. Elk wurket parallel, mei aparte en net-oerlappende ynputs en útgongen dy't beweging as ferskillende motor- as kognitive systemen kontrolearje. Se binne amper ynteraksje mei inoar, wylst yn it gefal fan bewustwêzen, dit is in oare ûnmisbere eigenskip.
De wichtige les dy't kin wurde leard út 'e analyze fan it spinalkord en cerebellum is dat it sjeny fan bewustwêzen is net sa maklik berne op elts punt fan excitation fan it nervous weefsel. Der is wat oars nedich. Dizze ekstra faktor leit yn 'e grize stof dy't de beruchte cerebral cortex makket - har bûtenste oerflak. Alle beskikbere bewiis jout oan dat sensaasjes belutsen binne tissue.
Jo kinne it gebiet beheine wêr't it fokus fan it bewustwêzen noch mear leit. Nim bygelyks eksperiminten wêrby't de rjochter en lofter eagen bleatsteld wurde oan ferskate prikels. Stel jo foar dat in foto fan in Lada Priora allinich foar jo lofter each sichtber is, en in foto fan in Tesla S is allinich nei jo rjochter sichtber. Wy kinne oannimme dat jo sille sjen wat nije auto út superimpositions fan Lada en Tesla boppe op elkoar. Yn feite sille jo Lada in pear sekonden sjen, wêrnei't hy sil ferdwine en Tesla sil ferskine - en dan sil se ferdwine en Lada sil wer ferskine. Twa foto's sille inoar ferfange yn in einleaze dûns - wittenskippers neame dizze binokulêre kompetysje, of retinale kompetysje. It brein krijt dûbelsinnige ynformaasje fan bûten, en it kin net beslute: is it in Lada of in Tesla?
As jo lizze yn in harsens scanner, wittenskippers fine aktiviteit yn in breed skala oan kortikale gebieten, kollektyf neamd de posterior hot sône. Dit binne de parietale, occipitale en tydlike regio's fan 'e rêch fan' e harsens, en se spylje de wichtichste rol by it folgjen fan wat wy sjogge.
It is nijsgjirrich dat de primêre fisuele cortex, dy't ynformaasje ûntfangt en trochstjoert fan 'e eagen, reflektearret net wat in persoan sjocht. In soartgelikense wurkferdieling wurdt ek waarnommen yn it gefal fan harkjen en berikken: de primêre auditive en primêre somatosensory cortices drage net direkt by oan de ynhâld fan auditive en somatosensory ûnderfining. Bewuste waarnimming (ynklusyf bylden fan Lada en Tesla) jout oanlieding ta folgjende stadia fan ferwurking - yn 'e efterste hot sône.
It docht bliken dat fisuele bylden, lûden en oare libbensgefoelens ûntsteane binnen de efterste cortex fan it brein. Foar safier't neurowittenskippers sizze kinne, ûntsteane hast alle bewuste ûnderfiningen dêr.
Bewustwêzen teller
Foar operaasjes wurde bygelyks pasjinten ûnder anaesthesia set, sadat se net bewege, stabile bloeddruk hâlde, gjin pine ûnderfine en dêrnei gjin traumatyske oantinkens hawwe. Spitigernôch wurdt dat net altyd berikt: alle jierren binne hûnderten pasjinten ûnder anaesthesia yn ien of oare graad bewust.
In oare kategory pasjinten mei serieuze harsenskea as gefolch fan trauma, ynfeksje of slimme fergiftiging kin jierrenlang libje sûnder te praten of te reagearjen op oproppen. Bewize dat se it libben belibje is in ekstreem drege taak.
Stel jo foar dat in astronaut ferlern is yn it universum, harket nei missykontrôle dy't besykje kontakt mei him te krijen. De stikkene radio stjoert syn stim net út, dêrom achtet de wrâld him fermist. Dit is rûchwei hoe't men de wanhopige situaasje kin omskriuwe fan pasjinten waans skansearre harsens har fan kontakt mei de wrâld ûntnommen hawwe - in soarte fan ekstreme foarm fan iensume opsluting.
Yn 'e iere 2000's pionieren Giulio Tononi fan 'e Universiteit fan Wisconsin-Madison en Marcello Massimini in metoade neamd om te bepalen oft in persoan bewust is of net.
Wittenskippers hawwe in spoel fan omhulde triedden oan 'e holle tapast en in skok (zap) útstjoerd - in sterke lading fan magnetyske enerzjy dy't in koarte termyn elektryske stroom feroarsake. Dizze optein en ynhibearre partnerneuronsellen yn ferbûne regio's fan it circuit, en de welle resonearre troch de cerebral cortex oant de aktiviteit stoar út.
In netwurk fan kop-fêstmakke elektroencefalogram sensoren opnommen elektryske sinjalen. As de sinjalen stadichoan ferspriede, waarden har spoaren, elk oerienkomme mei in spesifyk punt ûnder it oerflak fan 'e skedel, omfoarme ta in film.
De opnames lieten gjin typysk algoritme sjen - mar se wiene ek net folslein willekeurich.
Nijsgjirrich, hoe mear foarsisber de oan-en-út ritmes wiene, hoe wierskynliker it wie dat it brein ûnbewust wie. De wittenskippers mjitten dizze oanname troch it komprimearjen fan de fideogegevens mei in algoritme dat wurdt brûkt om komputerbestannen yn ZIP-formaat te argivearjen. Kompresje levere in beoardieling fan 'e kompleksiteit fan' e reaksje fan 'e harsens. Frijwilligers dy't bewust wiene lieten in "fersteuringskompleksiteitsyndeks" fan 0,31 oant 0,70 sjen, mei de yndeks dy't ûnder 0,31 falt as se yn in steat fan djippe sliep of ûnder anesthesia wiene.
It team testte doe zip en zap op 81 pasjinten dy't minimaal bewust of ûnbewust wiene (comatose). Yn 'e earste groep, dy't wat tekens fan unreflektyf gedrach toande, liet de metoade korrekt sjen dat 36 fan' e 38 bewust wiene. Fan 'e 43 pasjinten yn in "griente" steat mei wa't sibben oan it haad fan it sikehûsbêd noait kommunikaasje kinne fêstigje, waarden 34 as bewusteleas klassifisearre, en oare njoggen wiene net. Har harsens reagearren fergelykber mei dyjingen dy't bewust wiene, wat betsjuttet dat se ek bewust wiene, mar net yn steat om te kommunisearjen mei har famylje.
Aktueel ûndersyk hat as doel om de technyk foar neurologyske pasjinten te standerdisearjen en te ferbetterjen, en ek út te wreidzjen nei pasjinten yn psychiatryske en pediatryske ôfdielingen. Yn 'e rin fan' e tiid sille wittenskippers de spesifike set fan neuronale meganismen identifisearje dy't oanlieding jaan ta ûnderfiningen.
Uteinlik hawwe wy in oertsjûgjende wittenskiplike teory fan bewustwêzen nedich dy't de fraach sil beäntwurdzje ûnder hokker betingsten elk opjûn fysyk systeem - of it no in komplekse ketting fan neuroanen as silisiumtransistors is - sensaasjes ûnderfynt. En wêrom is de kwaliteit fan ûnderfining oars? Wêrom fielt in helder blauwe loft oars as it lûd fan in min ôfstimme fioele? Hawwe dizze ferskillen yn sensaasjes in spesifike funksje? As ja, hokker? De teory sil ús tastean om te foarsizzen hokker systemen wat kinne fiele. By it ûntbrekken fan in teory mei testbere foarsizzings, is elke konklúzje oer masinebewustwêzen allinich basearre op ús darmynstinkt, dat, lykas de skiednis fan 'e wittenskip hat sjen litten, mei foarsichtigens fertroud wurde moat.
Ien fan 'e wichtichste teoryen fan bewustwêzen is de teory (GWT), foarsteld troch psycholooch Bernard Baars en neuroscientisten Stanislas Dean en Jean-Pierre Changeux.
Om te begjinnen beweare se dat as in persoan wat bewust is, in protte ferskillende gebieten fan 'e harsens tagong krije ta dizze ynformaasje. Wylst as in persoan ûnbewust hannelet, wurdt de ynformaasje lokalisearre yn it spesifike sensory-motorsysteem (sensory-motor) belutsen. As jo bygelyks fluch typen, dogge jo it automatysk. As jo frege wurde hoe't jo dit dogge, kinne jo net antwurdzje, om't jo beheinde tagong hawwe ta dizze ynformaasje, dy't pleatst is yn 'e neurale circuits dy't de eagen ferbine mei de rappe bewegingen fan' e fingers.
Globale tagonklikens genereart mar ien stream fan bewustwêzen, om't as ien proses tagonklik is foar alle oare prosessen, dan is it tagonklik foar allegear - alles is ferbûn mei alles. Dit is hoe't it meganisme foar it ûnderdrukken fan alternative ôfbyldings wurdt ymplementearre.
Dizze teory ferklearret goed alle soarten mentale steuringen, wêrby't mislearrings fan yndividuele funksjonele sintra, ferbûn troch patroanen fan neuronale aktiviteit (as in heule gebiet fan 'e harsens), fersteuringen ynfiere yn' e algemiene stream fan 'e "wurkromte", en dêrmei ferfoarming de foto yn ferliking mei de "normale" steat (fan in sûn persoan) .
Op wei nei in fûnemintele teory
GWT-teory stelt dat bewustwêzen komt út in spesjale soarte fan ynformaasjeferwurking: it is ús bekend west sûnt de dage fan AI, doe't spesjale programma's tagong hienen ta in lyts, iepenbier tagonklike gegevenswinkel. Alle ynformaasje opnommen op it "bulletin board" waard beskikber foar in oantal helpprosessen - wurkûnthâld, taal, planning module, erkenning fan gesichten, objekten, ensfh Neffens dizze teory, it bewustwêzen ûntstiet as ynkommende sintúchlike ynformaasje opnommen op it boerd is oerdroegen yn in protte kognitive systemen - en se ferwurkje gegevens foar spraakreproduksje, opslach yn it ûnthâld of útfiering fan aksjes.
Om't romte op sa'n bulletin board beheind is, kinne wy op elk momint mar in lyts bedrach oan ynformaasje beskikber hawwe. It netwurk fan neuroanen dy't dizze berjochten oerbringe, wurdt tocht dat it yn 'e frontale en parietale lobes leit.
Sadree't dizze knappe (ferspraat) gegevens wurde oerbrocht nei it netwurk en wurdt iepenbier beskikber, de ynformaasje wurdt bewust. Dat is, it ûnderwerp is derfan bewust. Moderne masines hawwe noch net berikt dit nivo fan kognitive kompleksiteit, mar it is mar in kwestje fan tiid.
"GWT" teory stelt dat kompjûters fan 'e takomst bewust sille wêze
De algemiene ynformaasjeteory fan bewustwêzen (IIT), ûntwikkele troch Tononi en syn meiwurkers, brûkt in hiel oar útgongspunt: de ûnderfiningen sels. Elke ûnderfining hat syn eigen bysûndere kaai skaaimerken. It is immanint, besteande allinnich foar it ûnderwerp as de "master"; it is strukturearre (in giele taksy fertraagt wylst in brune hûn rint oer de strjitte); en it is konkreet - oars as elke oare bewuste ûnderfining, lykas in apart frame yn in film. Boppedat is it solide en definiearre. As jo op in waarme, heldere dei op in bankje yn it park sitte en bern boartsje sjogge, kinne de ferskate eleminten fan 'e ûnderfining - de wyn dy't troch jo hier waait, de wille fan' e lytskes laitsjen - net fan elkoar skieden wurde sûnder dat de ûnderfining ophâldt te wêzen wat it is.
Tononi postulearret dat sokke eigenskippen - dat is, in bepaald nivo fan bewustwêzen - in komplekse en keppele meganisme hawwe, yn 'e struktuer wêrfan in set fan oarsaak-en-gevolg relaasjes fersifere is. It sil fiele as wat fan binnen komt.
Mar as, lykas it cerebellum, it meganisme ûntbrekt kompleksiteit en ferbining, sil it neat bewust wêze. As dizze teory giet,
bewustwêzen is in ynherinte, kontingint fermogen ferbûn mei komplekse meganismen lykas it minsklik brein.
De teory ûntliend ek út 'e kompleksiteit fan' e ûnderlizzende ûnderling ferbûne struktuer in inkeld net-negatyf getal Φ (útsprutsen "fy"), dy't dit bewustwêzen kwantifisearret. As F nul is, is it systeem him hielendal net bewust. Oarsom, hoe grutter it oantal, hoe grutter de ynherinte willekeurige krêft it systeem hat en hoe bewuster it is. It brein, dat wurdt karakterisearre troch kolossale en tige spesifike ferbining, hat in tige hege F, en dit betsjut in heech nivo fan bewustwêzen. De teory ferklearret ferskate feiten: bygelyks wêrom't it cerebellum net belutsen is by it bewustwêzen of wêrom't de zip- en zap-teller eins wurket (de nûmers produsearre troch de teller binne F yn in rûge approximaasje).
De IIT-teory foarseit dat in avansearre digitale kompjûtersimulaasje fan it minsklik brein net bewust kin wêze - sels as syn spraak net te ûnderskieden is fan minsklike spraak. Krekt sa't it simulearjen fan 'e massive gravitaasjekrêft fan in swart gat it romte-tiidkontinuum om' e kompjûter net fersteurt mei de koade, programmearre bewustwêzen sil nea jaan berte oan in bewuste kompjûter. Giulio Tononi en Marcello Massimini, Nature 557, S8-S12 (2018)
Neffens IIT kin it bewustwêzen net berekkene en berekkene wurde: it moat ynboud wurde yn 'e struktuer fan it systeem.
De haadtaak fan moderne neurowittenskippers is om de hieltyd ferfine ark te brûken dy't ta har beskikking binne om de einleaze ferbiningen te studearjen fan ferskate neuroanen dy't it harsens foarmje, om de neuronale spoaren fan bewustwêzen fierder te skieden. Sjoen de yngewikkelde struktuer fan it sintrale senuwstelsel sil dit tsientallen jierren duorje. En úteinlik formulearje in basisteory basearre op besteande fragminten. In teory dy't de wichtichste puzel fan ús bestean ferklearje sil: hoe't in oargel dat 1,36 kg weaget en yn gearstalling ferlykber is mei beanskôr, it libbenssin ferbyldet.
Ien fan 'e meast nijsgjirrige tapassingen fan dizze nije teory, nei myn miening, is de mooglikheid om AI te meitsjen dy't bewustwêzen hat en, it wichtichste, sensaasjes. Boppedat sil de fûnemintele teory fan bewustwêzen ús metoaden en manieren ûntwikkelje om in rapper evolúsje fan minsklike kognitive kapasiteiten út te fieren. Man - de takomst.
Boarne: www.habr.com