A tudatos élmények eredete és természete – néha latin szóval is nevezik qualia - rejtélyek számunkra a korai ókortól egészen a közelmúltig. Sok tudatfilozófus, beleértve a moderneket is, a tudat létezését olyan elfogadhatatlan ellentmondásnak tartja az anyag és az üresség világával szemben, hogy azt illúziónak nyilvánítják. Más szóval, vagy elvben tagadják a qualiák létezését, vagy azt állítják, hogy azokat nem lehet érdemben tanulmányozni a tudományon keresztül.
Ha ez az ítélet igaz lenne, ez a cikk nagyon rövid lenne. És nem lenne semmi a vágás alatt. De van ott valami...
Ha a tudatot nem lehet felfogni a tudomány eszközeivel, akkor csak el kellene magyarázni, miért vagyunk olyan biztosak benne, én és szinte mindenki más, hogy egyáltalán vannak érzéseink. Egy rossz fogam azonban felforralt. Egy kifinomult érv, amely meggyőz arról, hogy fájdalmam illuzórikus, egy cseppet sem mentesít ebből a fájdalomból. Nem szimpatizálok a lélek és test kapcsolatának ilyen zsákutcás értelmezése iránt, így talán folytatom.
A tudat minden, amit érzékelsz (érzéki bemeneten keresztül), majd tapasztalsz (észlelésen és megértésen keresztül).
Egy dallam a fejedben, a csokis desszert íze, egy unalmas fogfájás, gyermekszeretet, elvont gondolkodás és annak megértése, hogy egy napon minden szenzációnak vége szakad.
A tudósok fokozatosan egyre közelebb kerülnek egy olyan rejtély megfejtéséhez, amely régóta aggasztja a filozófusokat. Ennek a tudományos kutatásnak a csúcspontja pedig egy strukturált működő tudatelmélet lesz. Ennek az elméletnek az alkalmazásának legszembetűnőbb példája a teljes értékű mesterséges intelligencia (ez nem zárja ki a mesterséges intelligencia kialakulásának lehetőségét tudatelmélet nélkül, de az MI fejlesztésében már meglévő empirikus megközelítések alapján)
A legtöbb tudós elfogadja a tudatot adottnak, és arra törekszik, hogy megértse kapcsolatát a tudomány által leírt objektív világgal. Negyedszázaddal ezelőtt Francis Crick és a többiek úgy döntött, hogy félreteszi a tudatról szóló filozófiai vitákat (amelyek legalább Arisztotelész óta foglalkoztatják a tudósokat), és ehelyett fizikai nyomait keresték.
Pontosan mi az, ami az agy anyagának erősen izgató részében hozza létre a tudatot? Ennek megtanulásával a tudósok abban reménykedhetnek, hogy közelebb kerülhetnek egy alapvetőbb probléma megoldásához.
Az idegtudósok különösen a tudat neurális korrelátumait (NCC) keresik - a legkisebb neurális mechanizmusok, amelyek együttesen elegendőek bármely konkrét tudatos érzetélményhez.
Minek kell történnie az agyban ahhoz, hogy például fogfájást tapasztaljon? Egyes idegsejteknek valamilyen mágikus frekvencián kell rezegniük? Kell-e aktiválnunk valamilyen speciális „tudat-neuront”? Az agy mely területein helyezkedhetnek el ilyen sejtek?
A tudat idegi korrelációi
Az NKS definíciójában a „minimális” záradék fontos. Végtére is, az agy egésze NCS-nek tekinthető – nap mint nap érzeteket generál. Pedig a helyszín még pontosabban kijelölhető. Tekintsük a gerincvelőt, a gerinc belsejében lévő 46 centiméteres rugalmas idegszövet csövet, amely körülbelül egymilliárd idegsejtet tartalmaz. Ha a sérülés következtében a gerincvelő teljesen megsérül egészen a nyakig, az áldozat megbénul a lábakban, a karokban és a törzsben, nem tudja ellenőrizni a bél- vagy hólyagrendszert, és megfosztják a testi érzetektől. Mindazonáltal az ilyen bénák továbbra is megtapasztalják az életet a maga sokszínűségében: látják, hallják, szagolják, átélik az érzelmeket és emlékeznek, mint ahogy a tragikus eset gyökeresen megváltoztatta az életüket.
Vagy vegyük a kisagyot, a „kis agyat” az agy hátsó részén. Ez az evolúciós szempontból az egyik legrégebbi agyi rendszer a motoros készségek, a testtartás és a járás szabályozásában vesz részt, valamint összetett mozdulatsorok ügyes végrehajtásáért is felelős.
Zongorázás, gépelés billentyűzeten, műkorcsolya vagy sziklamászás – mindezek a tevékenységek a kisagyot érintik. Fel van szerelve a leghíresebb neuronokkal, a Purkinje-sejtekkel, amelyek indái úgy csapkodnak, mint egy korallrajongó, és bonyolult elektromos dinamikát rejtenek magukban. A kisagy is tartalmaz legnagyobb számú neuron, körülbelül 69 milliárd (ezek többnyire csillag alakú kisagyi hízósejtek) - négyszer többmint az egész agy együttvéve (ne feledje, ez egy fontos pont).
Mi történik a tudattal, ha egy személy agyvérzés következtében vagy egy sebész kése alatt részben elveszíti a kisagyát?
Igen, szinte semmi kritikus a tudat számára!
Az ilyen károsodásban szenvedő betegek néhány problémára panaszkodnak, például kevésbé folyékonyan zongoráznak vagy gépelnek a billentyűzeten, de soha nem veszítik el teljesen az eszméletüket.
A legrészletesebb tanulmány a cerebelláris károsodás kognitív funkciókra gyakorolt hatásairól, amelyet széles körben tanulmányoztak a . De ezekben az esetekben is a koordinációs és térbeli problémákon (fent) kívül csak a vezetés végrehajtói szempontjainak nem kritikus megsértése jellemezhető, , szórakozottság és a tanulási képesség enyhe csökkenése.
A kiterjedt cerebelláris apparátusnak nincs kapcsolata a szubjektív tapasztalatokkal. Miért? Neurális hálózata egy fontos támpontot tartalmaz - rendkívül egységes és párhuzamos.
A kisagy szinte teljes egészében egy előrecsatolt áramkör: az idegsejtek egyik sora táplálja a következőt, ami viszont befolyásolja a harmadikat. Nincsenek visszacsatoló hurkok, amelyek oda-vissza rezonálnak az elektromos tevékenységen belül. Ezenkívül a kisagy funkcionálisan több száz, ha nem több független számítási modulra oszlik. Mindegyik párhuzamosan működik, különálló és nem átfedő be- és kimenetekkel, amelyek a mozgást vagy a különböző motoros vagy kognitív rendszereket vezérlik. Alig lépnek kölcsönhatásba egymással, míg a tudat esetében ez egy másik nélkülözhetetlen tulajdonság.
A gerincvelő és a kisagy elemzéséből levonható fontos tanulság az, hogy a tudat zsenije nem olyan könnyen születik meg az idegszövet gerjesztésének egyik pontján sem. Valami másra van szükség. Ez a további tényező a szürkeállományban rejlik, amely a hírhedt agykérget - annak külső felületét - alkotja. Minden rendelkezésre álló bizonyíték arra utal, hogy az érzések magukban foglalják szövetben.
Még jobban szűkítheti azt a területet, ahol a tudat fókusza található. Vegyük például azokat a kísérleteket, amelyekben a jobb és a bal szem különböző ingereknek van kitéve. Képzelje el, hogy egy Lada Priora fotója csak a bal szemével, a Tesla S fotója pedig csak a jobb szemével látható. Feltételezhetjük, hogy látni fog néhány új autót a Lada és a Tesla egymásra rakásaiból. Valójában néhány másodpercig látni fogja Ladát, majd eltűnik, és megjelenik Tesla - majd eltűnik, és Lada újra megjelenik. Két kép váltja fel egymást egy végtelen táncban – a tudósok ezt a binokuláris versenyt vagy retinaversenyt nevezik. Az agy kétértelmű információkat kap kívülről, és nem tudja eldönteni: Lada vagy Tesla?
Amikor egy agyszkennerben feksz, a tudósok a kérgi területek széles skáláján találnak aktivitást, amelyeket összefoglalóan hátsó forró zónának neveznek. Ezek az agy hátsó részének parietális, occipitalis és temporális régiói, és ezek játsszák a legfontosabb szerepet a látottak követésében.
Érdekes módon az elsődleges látókéreg, amely a szemtől információt kap és továbbít, nem tükrözi azt, amit az ember lát. Hasonló munkamegosztás figyelhető meg a hallás és a tapintás esetében is: az elsődleges hallási és primer szomatoszenzoros kéreg nem járul hozzá közvetlenül a hallási és szomatoszenzoros élmény tartalmához. A tudatos érzékelés (beleértve a Lada és a Tesla képeit is) a feldolgozás következő szakaszait eredményezi - a hátsó forró zónában.
Kiderült, hogy a vizuális képek, hangok és más életérzések az agy hátsó kéregéből származnak. Amennyire az idegtudósok meg tudják mondani, szinte minden tudatos tapasztalat innen származik.
Tudatosság számláló
Például a műtéteknél a betegeket altatásba helyezik, hogy ne mozogjanak, stabil vérnyomást tartsanak fenn, ne érezzenek fájdalmat, és ne legyenek traumás emlékeik. Sajnos ez nem mindig sikerül: minden évben több száz altatás alatt álló beteg van ilyen vagy olyan mértékben tudatánál.
A trauma, fertőzés vagy súlyos mérgezés következtében súlyos agykárosodásban szenvedő betegek egy másik csoportja évekig élhet anélkül, hogy beszélni tudna vagy válaszolni tudna a hívásokra. Bebizonyítani, hogy megtapasztalják az életet, rendkívül nehéz feladat.
Képzelj el egy űrhajóst, aki elveszett az univerzumban, és a küldetés irányítását hallgatva próbál kapcsolatba lépni vele. Az elromlott rádió nem sugározza a hangját, ezért a világ eltűntnek tartja. Nagyjából így lehetne leírni azoknak a betegeknek a kétségbeejtő helyzetét, akiknek sérült agya megfosztotta őket a világgal való kapcsolattól – a magánzárka egyfajta extrém formája.
A 2000-es évek elején Giulio Tononi, a Wisconsin-Madison Egyetem munkatársa és Marcello Massimini úttörő szerepet játszott az ún. annak megállapítására, hogy egy személy tudatánál van-e vagy sem.
A tudósok bevonatos vezetékek tekercsét helyezték a fejre, és sokkot (zap) bocsátottak ki - egy erős mágneses energia töltést, amely rövid távú elektromos áramot okozott. Ez gátolta és gátolta a partner neuronsejteket az áramkör összekapcsolt régióiban, és a hullám az egész agykéregben rezonált, amíg az aktivitás ki nem halt.
A fejre szerelt elektroencefalogramos érzékelők hálózata rögzítette az elektromos jeleket. Ahogy a jelek fokozatosan terjedtek, a koponya felszíne alatti adott pontnak megfelelő nyomaik filmmé alakultak.
A felvételek nem mutattak semmilyen tipikus algoritmust – de nem is teljesen véletlenszerűek.
Érdekes módon minél kiszámíthatóbbak a be- és kikapcsolás ritmusai, annál valószínűbb, hogy az agy eszméletlen volt. A tudósok ezt a feltételezést úgy mérték, hogy tömörítették a videoadatokat egy olyan algoritmus segítségével, amelyet a számítógépes fájlok ZIP formátumú archiválására használnak. A tömörítés felmérte az agy válaszának összetettségét. Az öntudatos önkéntesek „perturbációs komplexitási indexe” 0,31 és 0,70 között volt, és az index 0,31 alá esett, ha mélyalvásban vagy altatásban voltak.
A csapat ezután 81 olyan betegen tesztelte a cipzárt és a zipzárat, akik minimálisan voltak eszméleténél vagy eszméletlen állapotban (kómában). Az első csoportban, amely a reflektálatlan viselkedés jeleit mutatta, a módszer helyesen mutatta ki, hogy 36-ból 38 volt tudatánál. A 43 „zöldséges” állapotú beteg közül, akikkel a kórházi ágy fején lévő hozzátartozók soha nem tudtak kapcsolatot létesíteni, 34-et eszméletlennek minősítettek, további kilenc beteget pedig nem. Az agyuk hasonlóan reagált az eszméleténél lévőké, vagyis ők is tudatosak voltak, de nem tudtak kommunikálni a családjukkal.
A jelenlegi kutatás célja a neurológiai betegek technikájának szabványosítása és fejlesztése, valamint kiterjesztése a pszichiátriai és gyermekgyógyászati osztályok pácienseire. Idővel a tudósok azonosítani fogják azokat a neurális mechanizmusokat, amelyek tapasztalatokhoz vezetnek.
Végső soron egy meggyőző tudományos tudatelméletre van szükségünk, amely választ ad arra a kérdésre, hogy egy adott fizikai rendszer – legyen az idegsejtek vagy szilícium tranzisztorok összetett lánca – milyen körülmények között tapasztal érzeteket. És miért más az élmény minősége? Miért más a tiszta kék ég, mint egy rosszul hangolt hegedű hangja? Van-e ezeknek az érzéskülönbségeknek valamilyen konkrét funkciója? Ha igen, melyiket? Az elmélet lehetővé teszi számunkra, hogy megjósoljuk, mely rendszerek képesek érzékelni valamit. Ellenőrizhető jóslatokat tartalmazó elmélet hiányában a gépi tudattal kapcsolatos minden következtetés kizárólag a zsigereink ösztönén alapul, amelyre, mint a tudománytörténet kimutatta, óvatosan kell támaszkodnunk.
A tudat egyik fő elmélete az elmélet (GWT), amelyet Bernard Baars pszichológus és Stanislas Dean és Jean-Pierre Changeux idegtudósok terjesztettek elő.
Először is azzal érvelnek, hogy amikor az ember tudatában van valaminek, az agy sok különböző területe hozzáfér ehhez az információhoz. Míg ha egy személy öntudatlanul cselekszik, az információ az érintett szenzoros-motoros rendszerben (szenzoros-motoros) lokalizálódik. Ha például gyorsan gépel, azt automatikusan megteszi. Ha megkérdezik, hogyan csinálja ezt, nem fog tudni válaszolni, mert korlátozott hozzáférése van ehhez az információhoz, amely azokban az idegi áramkörökben található, amelyek összekötik a szemet az ujjak gyors mozgásával.
A globális hozzáférhetőség csak egy tudatfolyamot generál, hiszen ha egy folyamat minden más folyamat számára hozzáférhető, akkor mindegyik számára elérhető - minden mindennel összefügg. Így valósul meg az alternatív képek elnyomásának mechanizmusa.
Ez az elmélet jól megmagyaráz mindenféle mentális rendellenességet, ahol az egyes funkcionális központok meghibásodása, amelyeket az idegi tevékenység mintázata (vagy egy egész agyterület) köt össze, torzulásokat okoz a „munkatér” általános áramlásában, ezáltal torzul. a kép a „normális” állapothoz képest (egészséges ember) .
Úton az alapvető elmélet felé
A GWT elmélet szerint a tudat az információfeldolgozás egy speciális típusából fakad: a mesterséges intelligencia hajnala óta ismert volt számunkra, amikor a speciális programok hozzáfértek egy kis, nyilvánosan hozzáférhető adattárhoz. A „hirdetőtáblán” rögzített információk számos segédfolyamat számára elérhetővé váltak - munkamemória, nyelv, tervezési modul, arcok, tárgyak felismerése stb. Ezen elmélet szerint a tudat akkor keletkezik, amikor a táblára rögzített szenzoros információ beérkezett. sok kognitív rendszerbe továbbítják – és feldolgozzák az adatokat beszédreprodukcióhoz, memóriában való tároláshoz vagy műveletek végrehajtásához.
Mivel egy ilyen hirdetőtáblán korlátozott a hely, egy adott pillanatban csak kevés információ áll rendelkezésünkre. Úgy gondolják, hogy az ezeket az üzeneteket közvetítő neuronok hálózata a frontális és a parietális lebenyben található.
Amint ezek a szűkös (szórt) adatok átkerülnek a hálózatba, és nyilvánosan elérhetővé válnak, az információ tudatossá válik. Vagyis az alany tisztában van vele. A modern gépek még nem érték el a kognitív komplexitásnak ezt a szintjét, de ez csak idő kérdése.
A "GWT" elmélet szerint a jövő számítógépei tudatosak lesznek
A Tononi és társai által kidolgozott általános információs tudatelmélet (IIT) egészen más kiindulópontot használ: magukat a tapasztalatokat. Minden tapasztalatnak megvannak a sajátos kulcsfontosságú jellemzői. Immanens, csak az alany, mint „mester” számára létezik; strukturált (egy sárga taxi lassít, míg egy barna kutya átszalad az utcán); és konkrét – minden más tudatos élménytől eltérő, mint egy külön képkocka egy filmben. Ráadásul szilárd és határozott. Amikor egy meleg, derült napon a park padon ülve nézed, ahogy a gyerekek játszanak, az élmény különböző elemei – a szél, ami a hajadba csap, a kicsik nevetésének öröme – nem választhatók el egymástól anélkül, hogy az élmény megszűnne. hogy az legyen, ami.
Tononi azt feltételezi, hogy az ilyen tulajdonságoknak – vagyis egy bizonyos szintű tudatosságnak – van bármilyen összetett és összekapcsolt mechanizmusa, amelynek struktúrájában ok-okozati összefüggések halmaza van titkosítva. Olyan érzés lesz, mintha valami belülről jönne.
De ha a kisagyhoz hasonlóan a mechanizmusból hiányzik a bonyolultság és az összekapcsolhatóság, akkor nem lesz tudatában semminek. Ahogy ez az elmélet megy,
A tudat egy velejáró, esetleges képesség, amely olyan összetett mechanizmusokhoz kapcsolódik, mint például az emberi agy.
Az elmélet a mögöttes, összekapcsolt struktúra összetettségéből is származtat egyetlen, nem negatív Φ számot (ejtsd: „fy”), amely ezt a tudatosságot számszerűsíti. Ha F nulla, akkor a rendszer egyáltalán nincs tudatában önmagának. Ezzel szemben minél nagyobb a szám, annál nagyobb a rendszerben rejlő véletlenszerű ereje, és annál tudatosabb. Az agynak, amelyet kolosszális és rendkívül specifikus kapcsolódás jellemez, nagyon magas F értéke van, és ez magas szintű tudatosságot jelent. Az elmélet különféle tényeket magyaráz meg: például, hogy a kisagy miért nem vesz részt a tudatban, vagy miért működik valójában a zip- és zapszámláló (a számláló által előállított számok durva közelítésben F-ek).
Az IIT elmélet azt jósolja, hogy az emberi agy fejlett digitális számítógépes szimulációja nem lehet tudatos – még akkor sem, ha a beszéde megkülönböztethetetlen az emberi beszédtől. Ahogy a fekete lyuk hatalmas gravitációs vonzásának szimulálása sem torzítja el a számítógép körüli tér-idő kontinuumot a kód segítségével, programozott a tudat soha nem fog tudatos számítógépet szülni. Giulio Tononi és Marcello Massimini, Nature 557, S8-S12 (2018)
Az IIT szerint a tudatot nem lehet kiszámítani és kiszámítani: be kell építeni a rendszer szerkezetébe.
A modern idegtudósok fő feladata, hogy a rendelkezésükre álló, egyre kifinomultabb eszközökkel az agyat alkotó változatos neuronok végtelen kapcsolatait tanulmányozzák, a tudat idegi nyomait tovább körvonalazzák. Tekintettel a központi idegrendszer bonyolult szerkezetére, ez évtizedeket vesz igénybe. És végül megfogalmazni egy alapelméletet a meglévő töredékek alapján. Egy elmélet, amely megmagyarázza létezésünk fő rejtvényét: hogyan testesíti meg az életérzést egy 1,36 kg-os, összetételében a babgulyához hasonló szerv.
Véleményem szerint ennek az új elméletnek az egyik legérdekesebb alkalmazása az olyan mesterséges intelligencia létrehozásának lehetősége, amely tudattal és, ami a legfontosabb, érzésekkel rendelkezik. Ezenkívül a tudat alapvető elmélete lehetővé teszi számunkra, hogy módszereket és módokat fejlesszünk ki az emberi kognitív képességek gyorsabb fejlődésének megvalósítására. Az ember – a jövő.
Forrás: will.com