D'Origine an d'Natur vu bewosst Erfahrungen - heiansdo vum Laténgesche Wuert genannt qualia - sinn e Geheimnis fir eis zënter fréi Antikitéit bis viru kuerzem. Vill Philosophe vum Bewosstsinn, och modern, betruechten d'Existenz vum Bewosstsinn als esou eng inakzeptabel Widdersproch vun deem wat se gleewen datt eng Welt vu Matière an Leedung ass, datt se et als Illusioun erklären. An anere Wierder, si verleegnen entweder d'Existenz vu Qualia am Prinzip oder behaapten datt se net sënnvoll duerch d'Wëssenschaft studéiert kënne ginn.
Wann dëst Uerteel richteg wier, wier dësen Artikel ganz kuerz. An et wier näischt ënner dem Schnëtt. Mee do ass eppes do ...
Wann d'Bewosstsinn net mat Hëllef vun der Wëssenschaftsinstrumenter verstane kann, ass alles wat gebraucht gëtt ze erklären firwat Dir, ech, a bal all déi aner sou sécher sinn datt mir iwwerhaapt Gefiller hunn. Wéi och ëmmer, e schlechten Zänn huet mir Gumboil ginn. E raffinéiert Argument fir mech ze iwwerzeegen datt mäi Péng illusoresch ass wäert mech net eng Jot vun dësem Péng entlaaschten. Ech hu keng Sympathie fir esou eng dout-Enn Interpretatioun vun der Verbindung tëscht Séil a Kierper, also vläicht wäert ech weider.
Bewosstsinn ass alles wat Dir fillt (duerch sensoresch Input) an dann erliewen (duerch Perceptioun a Verständnis).
Eng Melodie déi am Kapp stécht, de Goût vum Schockeladessert, eng langweileg Zännwéi, Léift fir e Kand, abstrakt Denken an d'Versteesdemech datt enges Daags all Sensatiounen op en Enn kommen.
D'Wëssenschaftler kommen lues a lues méi no un d'Léisung vun engem Geheimnis, dat d'Philosophe laang besuergt huet. An de Kulminatioun vun dëser wëssenschaftlecher Fuerschung gëtt erwaart eng strukturéiert Aarbechtstheorie vum Bewosstsinn ze sinn. Dat opfällegst Beispill vun der Uwendung vun dëser Theorie ass vollwäerteg AI (dëst schléisst net d'Méiglechkeet vun der Entstoe vun AI aus ouni Bewosstsinnstheorie aus, awer op der Basis vu scho existéierende empiresche Approche bei der Entwécklung vun AI)
Déi meescht Wëssenschaftler akzeptéiere Bewosstsinn als e bestëmmten a striewen hir Verbindung mat der objektiver Welt ze verstoen déi d'Wëssenschaft beschreift. Virun engem Véierel vun engem Joerhonnert, Francis Crick an de Rescht decidéiert philosophesch Diskussiounen iwwer Bewosstsinn (déi Wëssenschaftler op d'mannst zënter der Zäit vum Aristoteles betrëfft) op d'Säit ze setzen an amplaz op d'Sich no senge kierperleche Spueren.
Wat genee ass et am héich excitablen Deel vun der Gehirer Matière, déi zum Bewosstsinn entsteet? Duerch dëst ze léieren, kënnen d'Wëssenschaftler hoffen, e méi fundamentale Problem méi no ze kommen.
Besonnesch Neurowëssenschaftler sichen no neurale Korrelate vum Bewosstsinn (NCC) - déi klengst neural Mechanismen kollektiv genuch fir all bestëmmte bewosst Erfahrung vun Sensatioun.
Wat muss am Gehir geschéien, fir datt Dir zum Beispill Zännwéi erliewen? Sinn e puer Nervenzellen solle mat enger magescher Frequenz vibréieren? Musse mir speziell "Neuronen vum Bewosstsinn" aktivéieren? A wéi enge Beräicher vum Gehir kéinten esou Zellen lokaliséiert ginn?
Neural Korrelate vum Bewosstsinn
An der Definitioun vun NKS ass d'"Minimal" Klausel wichteg. No allem kann de Gehir als Ganzt als NCS ugesi ginn - Dag fir Dag generéiert et Sensatiounen. An awer kann de Standuert nach méi präzis bezeechent ginn. Bedenkt d'Spinalkord, de 46-Zentimeter flexibelen Röhre vum Nervengewebe bannent der Wirbelsäule, déi ongeféier eng Milliard Nervenzellen enthält. Wann d'Verletzung verursaacht datt d'Spinalkord komplett bis an den Halsgebitt beschiedegt gëtt, gëtt d'Affer an de Been, Waffen an Torso gelähmt, keng Darm- oder Blasekontrolle a gëtt vu kierperleche Sensatiounen entzunn. Trotzdem erliewen esou Paraplegiker d'Liewen an all senger Diversitéit weider: Si gesinn, héieren, richen, erliewen Emotiounen an erënneren sech wéi och virum trageschen Tëschefall hiert Liewen radikal verännert.
Oder huelt de Cerebellum, de "klenge Gehir" am Réck vum Gehir. Dëse Gehirsystem, ee vun den eelsten an evolutiver Begrëffer, ass an der Kontroll vu Motorfäegkeeten, Kierperhaltung a Gang involvéiert, an ass och verantwortlech fir d'dexterous Ausféierung vu komplexe Bewegungssequenzen.
Piano spillen, op enger Tastatur tippen, Figurschlitten oder Fielskloteren - all dës Aktivitéiten beinhalt de Cerebellum. Et ass mat de bekanntste Neuronen genannt Purkinje Zellen ausgestatt, déi Knollen hunn, déi fladderen wéi e Mier Fan vu Korallen an eng komplex elektresch Dynamik hunn. De cerebellum enthält och gréisst Zuel vun Neuronen, ongeféier 69 Milliarden (meeschtens sinn dës Stärefërmeg Cerebellar Mastzellen) - véiermol méiwéi de ganze Gehir kombinéiert (erënnert, dëst ass e wichtege Punkt).
Wat geschitt mam Bewosstsinn wann eng Persoun deelweis de Cerebellum verléiert als Resultat vun engem Schlag oder ënner engem Chirurgmesser?
Jo, bal näischt kritesch fir Bewosstsinn!
Patienten mat dësem Schued beschwéieren iwwer e puer Problemer, wéi zum Beispill de Piano manner fléissend ze spillen oder op enger Tastatur tippen, awer ni e komplette Verloscht vun engem Aspekt vun hirem Bewosstsinn.
Déi detailléiert Studie iwwer d'Effekter vum cerebellare Schued op kognitiv Funktioun, extensiv studéiert am Kontext vun . Awer och an dëse Fäll, nieft Koordinatioun a raimlech Problemer (uewen), nëmmen net kritesch Violatioune vun der exekutiv Aspekter vun Gestioun, charakteriséiert duerch , Absent-mindedness an eng liicht Ofsenkung vun Léierfäegkeeten.
Déi extensiv cerebellar Apparat huet keng Relatioun zu subjektiv Erfahrungen. Firwat? Säin neuralt Netzwierk enthält e wichtege Hiweis - et ass extrem eenheetlech a parallel.
De Cerebellum ass bal ganz e Feedforward Circuit: eng Zeil vun Neuronen ernährt déi nächst, wat dann och déi drëtt beaflosst. Et gi keng Feedback Schleifen déi an der elektrescher Aktivitéit zréck an zréck resonéieren. Ausserdeem ass de cerebellum funktionell an honnerte, wann net méi, onofhängeg computational Moduler opgedeelt. Jidderee funktionnéiert parallel, mat getrennten an net iwwerlappenden Inputen an Ausgänge déi Bewegung oder verschidde motoresch oder kognitiv Systemer kontrolléieren. Si interagéieren kaum mateneen, wärend am Fall vum Bewosstsinn ass dëst eng aner onverzichtbar Charakteristik.
Déi wichteg Lektioun, déi aus der Analyse vum Spinalkord a Cerebellum geléiert ka ginn, ass datt de Genie vum Bewosstsinn net sou einfach op all Punkt vun der Excitatioun vum Nervengewebe gebuer gëtt. Et gëtt eppes anescht gebraucht. Dësen zousätzleche Faktor läit an der groer Matière, déi den notoresche Cerebral Cortex ausmécht - seng baussenzeg Uewerfläch. All verfügbare Beweiser weisen datt Sensatiounen involvéiert sinn Tissu.
Dir kënnt d'Gebitt schmuel wou de Fokus vum Bewosstsinn nach méi ass. Huelt zum Beispill Experimenter, an deenen déi riets a lénks Ae verschidde Reizen ausgesat sinn. Stellt Iech vir, datt eng Foto vun enger Lada Priora nëmmen op Ärem lénksen Auge siichtbar ass, an eng Foto vun engem Tesla S nëmmen op Ärem Recht siichtbar ass. Mir kënnen dovun ausgoen, datt Dir e puer neien Auto aus superimpositions vun Lada an Tesla op all aner gesinn wäert. Tatsächlech gesitt Dir Lada fir e puer Sekonnen, duerno wäert hien verschwannen an Tesla erschéngt - an da wäert se verschwannen an d'Lada erschéngt erëm. Zwee Biller ersetzen géigesäiteg an engem endlosen Danz - Wëssenschaftler nennen dës Binokularkonkurrenz, oder Netzhaut-Konkurrenz. D'Gehir kritt zweedeiteg Informatioun vu baussen, an et kann net entscheeden: ass et eng Lada oder eng Tesla?
Wann Dir an engem Gehir Scanner läit, fannen d'Wëssenschaftler Aktivitéit an enger breet Palette vu kortikale Beräicher, kollektiv déi posterior waarm Zone genannt. Dëst sinn d'parietal, occipital an temporär Regioune vum Réck vum Gehir, a si spillen déi wichtegst Roll beim Tracking wat mir gesinn.
Interessanterweis reflektéiert de primäre visuelle Cortex, deen Informatioun vun den Ae kritt an iwwerdréit, net wat eng Persoun gesäit. Eng ähnlech Divisioun vun der Aarbecht gëtt och am Fall vun Héieren an Touch beobachtet: Déi primär auditive a primär somatosensoresch Cortices droen net direkt zum Inhalt vun der auditive a somatosensorescher Erfahrung bäi. Bewosst Perceptioun (inklusive Biller vun Lada an Tesla) gëtt zu spéider Etappe vun der Veraarbechtung - an der hënneschter waarmer Zone.
Et stellt sech eraus datt visuell Biller, Kläng an aner Liewensempfindungen an der posterior Cortex vum Gehir entstoen. Sou wäit wéi d'Neurowëssenschaftler kënne soen, staamt bal all bewosst Erfahrungen do aus.
Sensibiliséierung Konter
Fir Operatiounen, zum Beispill, ginn d'Patienten ënner Anästhesie gesat, sou datt se net bewegen, stabile Blutdrock behalen, keng Schmerz erliewen an duerno keng traumatesch Erënnerungen hunn. Leider gëtt dat net ëmmer erreecht: all Joer sinn Honnerte vu Patienten ënner Anästhesie zu engem oder anere Grad bewosst.
Eng aner Kategorie vu Patienten mat eeschte Gehirschued als Resultat vun Trauma, Infektioun oder schwéierer Vergëftung kënne Jorelaang liewen ouni kënnen ze schwätzen oder op Uriff ze reagéieren. Beweisen datt se d'Liewen erliewen ass eng extrem schwiereg Aufgab.
Stellt Iech vir en Astronaut deen am Universum verluer ass, no der Missiounskontroll lauschtert probéiert hien ze kontaktéieren. De gebrachene Radio strahlt seng Stëmm net aus, dofir hält d'Welt hien als vermësst. Ongeféier esou kéint een déi verzweifelt Situatioun vu Patienten beschreiwen, deenen hir beschiedegt Gehir hinnen de Kontakt mat der Welt entzunn huet - eng Aart vun extremer Form vun Isolatioun.
Am fréien 2000er hunn de Giulio Tononi vun der University of Wisconsin-Madison an de Marcello Massimini eng Method pionéiert genannt fir ze bestëmmen ob eng Persoun bewosst ass oder net.
D'Wëssenschaftler hunn eng Spule vu geschuelten Drot op de Kapp applizéiert an e Schock geschéckt (zap) - eng staark Ladung vu magnetescher Energie, déi e kuerzfristeg elektresche Stroum verursaacht huet. Dëst begeeschtert an hemmt Partnerneuronzellen a verbonne Regiounen vum Circuit, an d'Welle resonéiert am ganzen zerebrale Cortex bis d'Aktivitéit gestuerwen ass.
E Netzwierk vu Kappmontéierten Elektroencephalogramm Sensoren hunn elektresch Signaler opgeholl. Wéi d'Signaler sech lues a lues verbreet hunn, goufen hir Spuren, jidderee mat engem spezifesche Punkt ënner der Uewerfläch vum Schädel entsprécht, an e Film transforméiert.
D'Opnahmen hunn keen typeschen Algorithmus gewisen - awer si waren och net ganz zoufälleg.
Interessanterweis, wat méi prévisibel d'On-an-Off-Rhythmen waren, wat méi wahrscheinlech et war datt d'Gehir onbewosst war. D'Wëssenschaftler hunn dës Viraussetzung gemooss andeems se d'Videodaten kompriméieren mat engem Algorithmus dee benotzt gëtt fir Computerdateien am ZIP-Format ze archivéieren. Kompressioun huet eng Bewäertung vun der Komplexitéit vun der Gehirreaktioun geliwwert. Fräiwëlleger, déi bewosst waren, hunn e "Perturbatiounskomplexitéitsindex" vun 0,31 bis 0,70 gewisen, mam Index falen ënner 0,31 wa se an engem Zoustand vun déiwe Schlof oder ënner Anästhesie waren.
D'Team huet dunn Zip an Zap op 81 Patienten getest, déi entweder minimal bewosst oder onbewosst waren (comatose). An der éischter Grupp, déi e puer Unzeeche vun onreflektéiertem Verhalen gewisen huet, huet d'Method richteg gewisen datt 36 vun 38 bewosst waren. Vun de 43 Patienten an engem "Geméis" Staat, mat deenen d'Famill un der Spëtzt vum Spidolsbett ni eng Kommunikatioun konnten opbauen, goufen 34 als onbewosst klasséiert, an aner néng net. Hir Gehirer reagéiert ähnlech wéi déi, déi bewosst waren, dat heescht datt se och bewosst waren, awer net fäeg sinn mat hirer Famill ze kommunizéieren.
Aktuell Fuerschung zielt fir d'Technik fir neurologesch Patienten ze standardiséieren an ze verbesseren, wéi och fir Patienten an psychiatresche a pädiatresche Departementer ze verlängeren. Mat der Zäit wäerten d'Wëssenschaftler de spezifesche Set vun neurale Mechanismen identifizéieren, déi zu Erfahrungen entstoen.
Schlussendlech brauche mir eng iwwerzeegend wëssenschaftlech Theorie vum Bewosstsinn, déi d'Fro beäntweren ënner wéi enge Konditiounen all bestëmmte kierperleche System - sief et eng komplex Kette vun Neuronen oder Siliziumtransistoren - Sensatiounen erliewt. A firwat ass d'Qualitéit vun der Erfahrung anescht? Firwat fillt sech e kloren bloen Himmel anescht wéi de Klang vun enger schlecht gestëmmter Gei? Hutt dës Differenzen an Sensatiounen eng spezifesch Funktioun? Wann jo, wéi eng? D'Theorie erlaabt eis virauszesoen, wéi eng Systemer eppes fäeg sinn. An der Verontreiung vun enger Theorie mat testbaren Prognosen, baséiert all Inferenz iwwer Maschinnbewosstsinn eleng op eisem Darminstinkt, op deen, wéi d'Geschicht vun der Wëssenschaft gewisen huet, mat Vorsicht vertrauen sollt.
Eng vun den Haapttheorien vum Bewosstsinn ass d'Theorie (GWT), virgestallt vum Psycholog Bernard Baars an Neurowëssenschaftler Stanislas Dean a Jean-Pierre Changeux.
Fir unzefänken, plädéieren se datt wann eng Persoun eppes bewosst ass, vill verschidde Gebidder vum Gehir Zougang zu dëser Informatioun. Wärend wann eng Persoun onbewosst handelt, ass d'Informatioun lokaliséiert am spezifesche sensoresche-motoresche System (Sensormotor) involvéiert. Zum Beispill, wann Dir séier schreift, maacht Dir et automatesch. Wann Dir gefrot gëtt wéi Dir dëst maacht, kënnt Dir net äntweren, well Dir limitéiert Zougang zu dëser Informatioun hutt, déi lokaliséiert ass an den neurale Kreesleef, déi d'Aen mat de schnelle Beweegunge vun de Fanger verbannen.
Global Accessibilitéit generéiert nëmmen ee Stroum vum Bewosstsinn, well wann e Prozess fir all aner Prozesser zougänglech ass, dann ass et fir all vun hinnen zougänglech - alles ass mat alles verbonnen. Dëst ass wéi de Mechanismus fir alternativ Biller z'ënnerdrécken ëmgesat gëtt.
Dës Theorie erkläert gutt all Zorte vu mentale Stéierungen, wou Feeler vun eenzelne funktionnelle Zentren, verbonne mat Mustere vun der neuraler Aktivitéit (oder e ganze Gebitt vum Gehir), Verzerrungen an den allgemenge Floss vum "Aarbechtsraum" aféieren, an doduerch verzerren. d'Bild am Verglach mam "normalen" Zoustand (vun enger gesonder Persoun) .
Um Wee fir eng fundamental Theorie
GWT Theorie seet datt Bewosstsinn aus enger spezieller Aart vun Informatiounsveraarbechtung staamt: et ass eis bekannt zënter dem Sonnenopgang vun der AI, wéi speziell Programmer Zougang zu engem klengen, ëffentlech zougänglechen Dategeschäft haten. All Informatioun op der "Bulletin Board" opgeholl gouf fir eng Rei vun Hëllefsprozesser verfügbar - Aarbechtsgediechtnes, Sprooch, Planungsmodul, Unerkennung vu Gesiichter, Objeten, etc. Laut dëser Theorie entsteet Bewosstsinn wann erakommen sensoresch Informatioun, déi um Bord opgeholl gëtt, ass. a vill kognitiv Systemer iwwerdroen - a si veraarbecht Daten fir Riedreproduktioun, Späicheren an der Erënnerung oder Leeschtung vun Aktiounen.
Well de Plaatz op esou engem Bulletin Board limitéiert ass, kënne mir zu all Moment nëmmen eng kleng Quantitéit un Informatioune verfügbar hunn. D'Netz vun Neuronen, déi dës Messagen vermëttelen, gëtt ugeholl datt se an de frontalen a parietalen Lobes läit.
Wann dës knapp (verstreet) Donnéeën an d'Netz transferéiert ginn an ëffentlech verfügbar sinn, gëtt d'Informatioun bewosst. Dat heescht, de Sujet ass et bewosst. Modern Maschinnen hunn nach net dësen Niveau vun kognitiv Komplexitéit erreecht, mä et ass nëmmen eng Fro vun Zäit.
"GWT" Theorie seet datt Computere vun der Zukunft bewosst sinn
Déi allgemeng Informatiounstheorie vum Bewosstsinn (IIT), entwéckelt vum Tononi a senge Mataarbechter, benotzt e ganz anere Startpunkt: d'Erfahrungen selwer. All Erfahrung huet seng eege speziell Schlëssel Charakteristiken. Et ass immanent, existéiert nëmme fir de Sujet als "Meeschter"; et ass strukturéiert (e gielen Taxi verlangsamt während e brong Hond iwwer d'Strooss leeft); an et ass konkret - anescht wéi all aner bewosst Erfahrung, wéi e separate Frame an engem Film. Ausserdeem ass et zolidd an definéiert. Wann Dir op engem waarmen, kloren Dag op enger Parkbänk sëtzt a kucken wéi d'Kanner spillen, kënnen déi verschidden Elementer vun der Erfahrung - de Wand deen duerch d'Hoer bléist, d'Freed vun de Klenge laachen - net vuneneen getrennt ginn ouni datt d'Erfahrung ophält ze sinn wat et ass.
Tononi postuléiert datt esou Eegeschaften - dat heescht e gewëssen Niveau vu Bewosstsinn - all komplexe a gekoppelte Mechanismus hunn, an der Struktur vun deenen eng Rei vu Ursaach-an-Effekt Bezéiungen verschlësselt ass. Et fillt sech wéi wann eppes vu bannen kënnt.
Awer wann, wéi de Cerebellum, de Mechanismus keng Komplexitéit a Konnektivitéit feelt, wäert et näischt bewosst sinn. Wéi dës Theorie geet,
Bewosstsinn ass eng inherent, kontingent Fäegkeet verbonne mat komplexe Mechanismen wéi dem mënschleche Gehir.
D'Theorie kënnt och aus der Komplexitéit vun der ënnerierdesch verbonne Struktur eng eenzeg net-negativ Zuel Φ (ausgeschwat "fy"), déi dëst Bewosstsinn quantifizéiert. Wann F null ass, ass de System sech guer net bewosst. Ëmgekéiert, wat méi grouss d'Zuel ass, dest méi grouss ass déi inherent zoufälleg Kraaft déi de System huet an dest méi bewosst ass et. D'Gehir, dat duerch kolossal an héich spezifesch Konnektivitéit charakteriséiert ass, huet e ganz héije F, an dat implizéiert en héije Bewosstsinn. D'Theorie erkläert verschidde Fakten: zum Beispill firwat de Cerebellum net am Bewosstsinn involvéiert ass oder firwat den Zip- a Zap-Zähler tatsächlech funktionnéiert (d'Zuelen, déi vum Comptoir produzéiert ginn, sinn F an enger rauer Approximatioun).
D'IIT Theorie virausgesot datt eng fortgeschratt digital Computersimulatioun vum mënschleche Gehir net bewosst ka sinn - och wa seng Ried net vu mënschlecher Ried z'ënnerscheeden ass. Just wéi d'Simulatioun vun de massive Gravitatiounszuch vun engem schwaarze Lach net de Raum-Zäit Kontinuum ronderëm de Computer mat Hëllef vum Code verzerrt, programméiert Bewosstsinn gëtt ni Gebuert un engem bewosst Computer. Giulio Tononi a Marcello Massimini, Nature 557, S8-S12 (2018)
Laut IIT kann de Bewosstsinn net berechent a berechent ginn: et muss an d'Struktur vum System agebaut ginn.
D'Haaptaufgab vun de modernen Neurowëssenschaftler ass déi ëmmer méi sophistikéiert Tools ze benotzen fir déi endlos Verbindunge vu verschiddenen Neuronen ze studéieren déi d'Gehir bilden, fir d'neural Spure vum Bewosstsinn weider ze markéieren. Wéinst der komplizéierter Struktur vum Zentralnervensystem wäert dëst Joerzéngte daueren. A schliisslech eng Basistheorie formuléieren op Basis vu existente Fragmenter. Eng Theorie déi d'Haaptpuzzel vun eiser Existenz erkläre wäert: wéi en Uergel dat 1,36 kg weit an an der Zesummesetzung ähnlech wéi Bounekuerf de Sënn vum Liewen verkierpert.
Eng vun den interessantsten Uwendungen vun dëser neier Theorie, menger Meenung no, ass d'Méiglechkeet fir AI ze kreéieren déi Bewosstsinn an, am wichtegsten, Sensatiounen huet. Ausserdeem wäert d'fundamental Theorie vum Bewosstsinn eis erlaben Methoden a Weeër ze entwéckelen fir eng méi séier Evolutioun vu mënschleche kognitiven Fäegkeeten ëmzesetzen. Mann - d'Zukunft.
Source: will.com