Uppruni og eðli meðvitaðrar reynslu - stundum kallað með latneska orðinu qualia - hafa verið okkur ráðgáta frá fornöld og þar til nýlega. Margir vitundarheimspekingar, þar á meðal nútímalegir, telja tilvist meðvitundar vera svo óviðunandi mótsögn við það sem þeir telja að sé heimur efnis og tómleika að þeir lýsa því yfir sem blekkingu. Með öðrum orðum, annaðhvort afneita þeir tilvist qualia í grundvallaratriðum eða halda því fram að ekki sé hægt að rannsaka þau á marktækan hátt með vísindum.
Ef þessi dómur væri réttur væri þessi grein mjög stutt. Og það væri ekkert undir högg að sækja. En það er eitthvað þarna...
Ef ekki er hægt að skilja meðvitundina með því að nota verkfæri vísindanna, þá þyrfti bara að útskýra hvers vegna þú, ég og næstum allir aðrir eru svo vissir um að við höfum yfirhöfuð tilfinningar. Slæm tönn gaf mér hinsvegar gúmmí. Háþróuð rök til að sannfæra mig um að sársauki minn sé blekking mun ekki létta mig einn skammt af þessum sársauka. Ég hef enga samúð með slíkri blindgötu túlkun á tengslum sálar og líkama, svo kannski held ég áfram.
Meðvitund er allt sem þú skynjar (með skynjun) og síðan upplifir (með skynjun og skilningi).
Lag sem föst er í hausnum á þér, bragðið af súkkulaðieftirrétti, leiðinleg tannpína, ást á barni, óhlutbundin hugsun og skilningur á því að einn daginn muni allar tilfinningar líða undir lok.
Vísindamenn komast smám saman nær því að leysa ráðgátu sem hefur lengi vakið áhyggjur af heimspekingum. Og hápunktur þessara vísindarannsókna er búist við að vera skipulögð vinnukenning um meðvitund. Mest sláandi dæmið um beitingu þessarar kenningar er fullgild gervigreind (þetta útilokar ekki möguleikann á tilkomu gervigreindar án meðvitundarkenningar, heldur á grundvelli þegar fyrirliggjandi reynsluaðferða við þróun gervigreindar)
Flestir vísindamenn viðurkenna meðvitund sem gefna og leitast við að skilja tengsl hennar við þann hlutlæga heim sem vísindin lýsa. Fyrir aldarfjórðungi, Francis Crick og hinir ákvað að leggja til hliðar heimspekilegar umræður um meðvitund (sem hafa haft áhyggjur af vísindamönnum að minnsta kosti frá tímum Aristótelesar) og fór þess í stað í leit að eðlisfræðilegum ummerkjum hennar.
Hvað nákvæmlega er það í mjög æsandi hluta heilaefnisins sem gefur tilefni til meðvitundar? Með því að læra þetta geta vísindamenn vonast til að komast nær því að leysa grundvallarvandamál.
Sérstaklega eru taugavísindamenn að leita að taugafylgni meðvitundar (NCC) - minnstu taugakerfin nægja saman fyrir sérhverja meðvitaða upplifun af skynjun.
Hvað þarf að vera að gerast í heilanum til að þú fáir til dæmis tannpínu? Eiga einhverjar taugafrumur að titra á einhverri töfrandi tíðni? Þurfum við að virkja einhverjar sérstakar „meðvitundartaugar“? Á hvaða svæðum heilans gætu slíkar frumur verið staðsettar?
Taugafylgni meðvitundar
Í skilgreiningu NKS er „lágmarksákvæðið“ mikilvægt. Þegar öllu er á botninn hvolft getur heilinn í heild talist NCS - dag eftir dag framkallar hann tilfinningar. Og samt er hægt að tilgreina staðsetninguna enn nákvæmari. Lítum á mænuna, 46 sentímetra sveigjanlega rör af taugavef inni í hryggnum sem inniheldur um milljarð taugafrumna. Ef meiðslin verða til þess að mænan skemmist alveg niður á hálssvæðið lamast fórnarlambið í fótleggjum, handleggjum og bol, hefur enga stjórn á þörmum eða þvagblöðru og verður sviptur líkamsskynjun. Engu að síður halda slíkir lamaðir áfram að upplifa lífið í öllum sínum fjölbreytileika: þeir sjá, heyra, lykta, upplifa tilfinningar og muna eins vel og áður en hið hörmulega atvik gjörbreytti lífi þeirra.
Eða taktu litla heilann, „litla heilann“ aftast í heilanum. Þetta heilakerfi, sem er eitt það elsta í þróunarfræðilegu tilliti, tekur þátt í stjórn hreyfifærni, líkamsstöðu og göngulagi og ber einnig ábyrgð á lipurri framkvæmd flókinna hreyfinga.
Að spila á píanó, slá inn á lyklaborð, listhlaup á skautum eða klettaklifur - öll þessi starfsemi felur í sér litla heila. Það er búið frægustu taugafrumum sem kallast Purkinje frumur, sem hafa tendrs sem flökta eins og sjóvifta af kóral og hafnar flókið rafvirki. Litli heilinn inniheldur einnig mesti fjöldi taugafrumna, um 69 milljarðar (aðallega eru þetta stjörnulaga mastfrumur í heila) - fjórum sinnum meiraen allur heilinn samanlagt (mundu að þetta er mikilvægt atriði).
Hvað verður um meðvitund ef einstaklingur missir litla heila að hluta vegna heilablóðfalls eða undir hníf skurðlæknis?
Já, nánast ekkert mikilvægt fyrir meðvitund!
Sjúklingar með þennan skaða kvarta undan nokkrum vandamálum, eins og að spila minna reiprennandi á píanó eða slá á hljómborð, en aldrei algjörlega missa nokkurn þátt í meðvitund þeirra.
Ítarlegasta rannsóknin á áhrifum heilaskemmda á vitræna virkni, mikið rannsökuð í samhengi við . En jafnvel í þessum tilfellum, auk samhæfingar og staðbundinna vandamála (hér að ofan), eru aðeins brot sem ekki eru gagnrýnisverð á framkvæmdaþætti stjórnunar, sem einkennist af , fjarveru og lítilsháttar minnkun á námsgetu.
Hið umfangsmikla heilatæki hefur engin tengsl við huglæga reynslu. Hvers vegna? Tauganet hennar inniheldur mikilvæga vísbendingu - það er einstaklega einsleitt og samsíða.
Litli heilinn er næstum eingöngu straumrás: ein röð taugafrumna nærir þá næstu, sem aftur hefur áhrif á þá þriðju. Það eru engar endurgjöfarlykkjur sem óma fram og til baka innan rafvirkninnar. Þar að auki er litla heilinn skipt niður í hundruð, ef ekki fleiri, sjálfstæðar reiknieiningar. Hver starfar samhliða, með aðskildum og ekki skarast inntak og úttak sem stjórna hreyfingum eða mismunandi hreyfi- eða vitsmunalegum kerfum. Þeir hafa varla samskipti sín á milli, en þegar um meðvitund er að ræða er þetta annar ómissandi eiginleiki.
Mikilvægur lærdómur sem hægt er að draga af greiningu á mænu og litla heila er að snilld meðvitundarinnar fæðist ekki svo auðveldlega á neinum punkti þegar taugavefurinn örvar. Það þarf eitthvað annað. Þessi viðbótarþáttur liggur í gráa efninu sem myndar hinn alræmda heilaberki - ytra yfirborð hans. Allar tiltækar vísbendingar benda til þess að skynjun feli í sér vefja.
Þú getur þrengt svæðið þar sem fókus meðvitundarinnar er enn meira. Tökum sem dæmi tilraunir þar sem hægra og vinstra auga verða fyrir mismunandi áreiti. Ímyndaðu þér að mynd af Lada Priora sé aðeins sýnileg vinstra auga þínu og mynd af Tesla S sé aðeins til hægri. Við getum gert ráð fyrir að þú sjáir nýjan bíl úr samsetningu Lada og Tesla ofan á hvort annað. Reyndar muntu sjá Lada í nokkrar sekúndur, eftir það hverfur hann og Tesla birtist - og þá mun hún hverfa og Lada birtist aftur. Tvær myndir munu leysa hvor aðra af hólmi í endalausum dansi - þetta kalla vísindamenn sjónaukakeppni, eða sjónhimnukeppni. Heilinn fær óljósar upplýsingar utan frá og hann getur ekki ákveðið: er það Lada eða Tesla?
Þegar þú liggur inni í heilaskanna, finna vísindamenn virkni á fjölmörgum svæðum í heilaberki, sameiginlega kallað aftari heita svæðinu. Þetta eru hliðar-, hnakka- og tímasvæði aftan í heilanum og þau gegna mikilvægasta hlutverkinu við að fylgjast með því sem við sjáum.
Athyglisvert er að aðal sjónberki, sem tekur við og sendir upplýsingar frá augum, endurspeglar ekki það sem einstaklingur sér. Svipuð verkaskipting sést einnig þegar um heyrn og snertingu er að ræða: aðal heyrnar- og frumskynjunarbarkar stuðla ekki beint að innihaldi heyrnar- og skynskynjunar. Meðvituð skynjun (þar á meðal myndir af Lada og Tesla) gefur tilefni til síðari stigs vinnslu - á heita svæðinu að aftan.
Í ljós kemur að sjónrænar myndir, hljóð og önnur lífsskyn eiga uppruna sinn í aftari heilaberki. Eftir því sem taugavísindamenn geta sagt, er nánast öll meðvituð reynsla upprunnin þar.
Vitundarteljari
Fyrir aðgerðir eru sjúklingar til dæmis settir í svæfingu til að hreyfa sig ekki, viðhalda stöðugum blóðþrýstingi, finna ekki fyrir verkjum og hafa í kjölfarið ekki áfallaminni. Því miður er þetta ekki alltaf náð: á hverju ári eru hundruð sjúklinga í svæfingu meðvitund að einu eða öðru marki.
Annar flokkur sjúklinga með alvarlegan heilaskaða vegna áverka, sýkingar eða alvarlegrar eitrunar getur lifað árum saman án þess að geta talað eða brugðist við símtölum. Að sanna að þeir upplifi lífið er ákaflega erfitt verkefni.
Ímyndaðu þér geimfara týndan í alheiminum, hlusta á verkefnisstjórn sem reynir að hafa samband við hann. Brotna útvarpið sendir ekki frá sér rödd hans og þess vegna telur heimurinn hann saknað. Svona má í grófum dráttum lýsa örvæntingarfullri aðstæðum sjúklinga þar sem skemmdur heili hefur svipt þá snertingu við heiminn - eins konar öfgakennd einangrunarvist.
Í upphafi 2000, Giulio Tononi frá University of Wisconsin-Madison og Marcello Massimini brautryðjendur aðferð sem kallast til að ákvarða hvort einstaklingur sé með meðvitund eða ekki.
Vísindamenn settu spólu af slíðruðum vírum á höfuðið og sendu frá sér högg (zap) - sterka hleðslu segulorku sem olli skammtíma rafstraumi. Þetta örvaði og hamlaði maka taugafrumum á tengdum svæðum hringrásarinnar og bylgjan ómaði um heilaberkina þar til virknin dó út.
Net af höfuð-heilarita skynjara tók upp rafboð. Þegar merkin dreifðust smám saman breyttust ummerki þeirra, sem hvert samsvaraði ákveðnum punkti undir yfirborði höfuðkúpunnar, í filmu.
Upptökurnar sýndu ekki neinn dæmigerðan reiknirit - en þær voru heldur ekki alveg tilviljanakenndar.
Athyglisvert er að því fyrirsjáanlegri sem kveikt og slökkt taktarnir voru, því líklegra var að heilinn væri meðvitundarlaus. Vísindamennirnir mældu þessa forsendu með því að þjappa myndbandsgögnunum með því að nota reiknirit sem er notað til að geyma tölvuskrár á ZIP-sniði. Þjöppun veitti mat á hversu flókin svörun heilans er. Sjálfboðaliðar sem voru með meðvitund sýndu „truflanir flókið vísitölu“ á bilinu 0,31 til 0,70, þar sem vísitalan fór niður fyrir 0,31 ef þeir voru í djúpum svefni eða í svæfingu.
Liðið prófaði síðan zip og zap á 81 sjúklingi sem var annað hvort með lágmarks meðvitund eða meðvitundarlaus (dá). Í fyrsta hópnum, sem sýndi nokkur merki um endurspegla hegðun, sýndi aðferðin rétt að 36 af 38 voru með meðvitund. Af 43 sjúklingum í „grænmetis“ ástandi sem ættingjar við höfuð sjúkrarúmsins gátu aldrei komið á samskiptum við, voru 34 flokkaðir sem meðvitundarlausir og níu aðrir ekki. Heili þeirra brást svipað og þeir sem voru með meðvitund, sem þýðir að þeir voru líka með meðvitund en geta ekki haft samskipti við fjölskyldu sína.
Núverandi rannsóknir miða að því að staðla og bæta tæknina fyrir taugasjúklinga, sem og að útvíkka hana til sjúklinga á geð- og barnadeildum. Með tímanum munu vísindamenn bera kennsl á það tiltekna mengi taugakerfis sem gefa tilefni til reynslu.
Að lokum þurfum við sannfærandi vísindakenningu um meðvitund sem mun svara spurningunni við hvaða aðstæður hvert tiltekið líkamlegt kerfi - hvort sem það er flókin keðja af taugafrumum eða sílikon smára - upplifir skynjun. Og hvers vegna eru gæði upplifunar öðruvísi? Af hverju er tær blár himinn öðruvísi en hljóðið í illa stilltri fiðlu? Hefur þessi munur á skynjun einhverja sérstaka virkni? Ef já, hvaða? Kenningin gerir okkur kleift að spá fyrir um hvaða kerfi munu geta skynjað eitthvað. Þar sem engin kenning er fyrir hendi með prófanlegum spám, byggist allar ályktanir um vélvitund eingöngu á innsæi okkar, sem, eins og saga vísindanna hefur sýnt, ætti að treysta á með varúð.
Ein helsta kenningin um meðvitund er kenningin (GWT), sett fram af sálfræðingnum Bernard Baars og taugafræðingunum Stanislas Dean og Jean-Pierre Changeux.
Til að byrja með halda þeir því fram að þegar einstaklingur er meðvitaður um eitthvað hafi mörg mismunandi svæði heilans aðgang að þessum upplýsingum. En ef einstaklingur hegðar sér ómeðvitað eru upplýsingarnar staðbundnar í því sérstaka skynhreyfikerfi (skynhreyfikerfi) sem um ræðir. Til dæmis, þegar þú skrifar hratt, gerirðu það sjálfkrafa. Ef þú ert spurður hvernig þú gerir þetta geturðu ekki svarað því þú hefur takmarkaðan aðgang að þessum upplýsingum sem eru staðbundnar í taugarásum sem tengja augun við hraðar hreyfingar fingra.
Alheimsaðgengi skapar aðeins einn meðvitundarstraum, þar sem ef eitthvert ferli er aðgengilegt öllum öðrum ferlum, þá er það aðgengilegt þeim öllum - allt er tengt öllu. Þannig er vélbúnaðurinn til að bæla niður aðrar myndir útfærðar.
Þessi kenning útskýrir vel alls kyns geðraskanir, þar sem bilanir í einstökum starfsstöðvum, tengdar með mynstri taugavirkni (eða heila svæði heilans), koma röskunum inn í almennt flæði „vinnurýmisins“ og brenglast þar með myndin í samanburði við „venjulegt“ ástand (heilbrigðs einstaklings) .
Á leiðinni að grundvallarkenningu
GWT kenningin segir að meðvitund stafi af sérstakri tegund upplýsingavinnslu: hún hefur verið okkur kunn frá upphafi gervigreindar, þegar sérstök forrit höfðu aðgang að lítilli, aðgengilegri gagnageymslu. Allar upplýsingar sem skráðar voru á „auglýsingatöfluna“ urðu aðgengilegar fjölda hjálparferla - vinnsluminni, tungumál, áætlanagerð, auðkenningu á andlitum, hlutum osfrv. Samkvæmt þessari kenningu myndast meðvitund þegar innkomnar skynupplýsingar sem skráðar eru á töfluna eru send inn í mörg vitræna kerfi - og þau vinna úr gögnum til talafritunar, geymslu í minni eða framkvæmd aðgerða.
Þar sem plássið á slíkum auglýsingatöflu er takmarkað, getum við aðeins haft lítið magn af upplýsingum tiltækt á hverjum tíma. Talið er að net taugafrumna sem flytja þessi boð sé staðsett í fram- og hliðarblaði.
Þegar þessi af skornum skammti (dreifðu) gögnum er flutt yfir á netið og verða aðgengileg almenningi verða upplýsingarnar meðvitaðar. Það er að viðfangsefnið er meðvitað um það. Nútímavélar hafa ekki enn náð þessu stigi vitrænnar flækjustigs, en það er aðeins spurning um tíma.
„GWT“ kenningin segir að tölvur framtíðarinnar verði meðvitaðar
Almenna upplýsingakenningin um meðvitund (IIT), þróuð af Tononi og félögum hans, notar allt annan upphafspunkt: reynsluna sjálfar. Hver upplifun hefur sín sérstöku lykileinkenni. Það er ígrundað, aðeins til fyrir viðfangsefnið sem „meistarann“; það er uppbyggt (gulur leigubíll hægir á sér á meðan brúnn hundur hleypur yfir götuna); og það er áþreifanlegt - ólíkt öllum öðrum meðvituðum upplifunum, eins og sérstakur rammi í kvikmynd. Þar að auki er það traust og skilgreint. Þegar þú situr á bekk í garðinum á heitum, björtum degi og horfir á börn leika sér, er ekki hægt að aðskilja hina ýmsu þætti upplifunarinnar – vindurinn sem blæs í gegnum hárið á þér, gleðin yfir hlæjandi litlu barnanna – án þess að upplifunin hætti. að vera það sem það er.
Tononi heldur því fram að slíkir eiginleikar - það er að segja ákveðið vitundarstig - hafi hvaða flókna og tengda kerfi sem er, í uppbyggingu þar sem mengi orsaka- og afleiðingatengsla er dulkóðuð. Það mun líða eins og eitthvað komi innan frá.
En ef, eins og heilinn, skortir vélbúnaðurinn flókið og tengsl, mun það ekki vera meðvitað um neitt. Eins og þessi kenning segir,
meðvitund er eðlislæg, ófyrirséð hæfileiki sem tengist flóknum aðferðum eins og mannsheilanum.
Kenningin er einnig sprottin af margbreytileika undirliggjandi samtengdrar uppbyggingar á einni óneikvæðri tölu Φ (borið fram „fy“), sem mælir þessa vitund. Ef F er núll er kerfið alls ekki meðvitað um sjálft sig. Aftur á móti, því stærri sem talan er, því meiri er eðlislægt tilviljunarkennt vald sem kerfið hefur og því meðvitaðra er það. Heilinn, sem einkennist af gríðarmiklum og mjög sértækum tengingum, hefur mjög hátt F og það gefur til kynna mikla meðvitund. Kenningin útskýrir ýmsar staðreyndir: til dæmis hvers vegna heilinn tekur ekki þátt í meðvitund eða hvers vegna zip og zap teljarinn virkar í raun (tölurnar sem teljarinn framleiðir eru F í grófu nálgun).
IIT kenningin spáir því að háþróuð stafræn tölvulíking af mannsheilanum geti ekki verið meðvituð - jafnvel þótt tal hans sé óaðgreinanlegt frá tali manna. Rétt eins og að líkja eftir miklu þyngdarafli svarthols skekkir ekki rúm-tíma samfelluna í kringum tölvuna með því að nota kóðann, forritað meðvitund mun aldrei fæða meðvitaða tölvu. Giulio Tononi og Marcello Massimini, Nature 557, S8-S12 (2018)
Samkvæmt IIT er ekki hægt að reikna og reikna meðvitund: það verður að vera innbyggt í uppbyggingu kerfisins.
Meginverkefni nútíma taugavísindamanna er að nota sífellt flóknari tæki sem þeir hafa yfir að ráða til að rannsaka endalausar tengingar fjölbreyttra taugafrumna sem mynda heilann, til að afmarka enn frekar taugaspor meðvitundar. Miðað við flókna uppbyggingu miðtaugakerfisins mun þetta taka áratugi. Og að lokum móta grunnkenningu byggða á fyrirliggjandi brotum. Kenning sem mun útskýra meginþraut tilveru okkar: hvernig líffæri sem er 1,36 kg að þyngd og er svipað að samsetningu og baunaosti útskýrir lífstilfinninguna.
Ein áhugaverðasta notkun þessarar nýju kenningar, að mínu mati, er möguleikinn á að búa til gervigreind sem hefur meðvitund og síðast en ekki síst skynjun. Þar að auki mun grundvallarkenningin um meðvitund gera okkur kleift að þróa aðferðir og leiðir til að innleiða hraðari þróun á vitsmunalegum hæfileikum manna. Maður - framtíðin.
Heimild: www.habr.com