Asal jeung alam pangalaman sadar - sok disebut ku kecap Latin kualitas - geus jadi misteri keur urang ti jaman baheula nepi ka ayeuna. Seueur filsuf kasadaran, kalebet anu modéren, nganggap ayana kasadaran janten kontradiksi anu teu katampi tina naon anu aranjeunna percanten nyaéta dunya materi sareng kekosongan anu aranjeunna nyatakeun éta ilusi. Dina basa sejen, aranjeunna boh mungkir ayana qualia prinsipna atawa ngaku yén maranéhna teu bisa bermakna diajar ngaliwatan elmu.
Upami kaputusan ieu leres, tulisan ieu bakal pondok pisan. Jeung bakal aya nanaon handapeun cut. Tapi aya hiji hal ...
Upami kasadaran teu tiasa kahartos nganggo alat-alat élmu, sadaya anu diperyogikeun nyaéta ngajelaskeun naha anjeun, kuring, sareng ampir sadayana anu yakin yén urang gaduh perasaan. Sanajan kitu, hiji huntu goréng masihan kuring gumboil. Argumen canggih pikeun ngayakinkeun kuring yén nyeri kuring ilusi moal ngagentos kuring sakedik nyeri ieu. Kuring teu boga simpati pikeun interpretasi dead-end tina sambungan antara jiwa jeung awak, jadi meureun kuring bakal neruskeun.
Kesadaran mangrupikeun sadayana anu anjeun raos (ngaliwatan input indrawi) teras ngalaman (ngaliwatan persépsi sareng pamahaman).
A mélodi nyangkut dina sirah anjeun, rasa dessert coklat, nyeri huntu boring, cinta ka anak, pamikiran abstrak sarta pamahaman yén hiji poé sagala sensations bakal datangna ka tungtung.
Élmuwan laun-laun ngadeukeutan pikeun ngabéréskeun misteri anu parantos lami hariwang para filsuf. Jeung culmination panalungtikan ilmiah ieu diperkirakeun mangrupa téori kerja terstruktur tina eling. Conto anu paling keuna tina aplikasi téori ieu nyaéta AI full-fledged (ieu henteu ngaleungitkeun kamungkinan mecenghulna AI tanpa téori kasadaran, tapi dumasar kana pendekatan empiris anu parantos aya dina pamekaran AI)
Kaseueuran élmuwan nampi kasadaran salaku anu dipasihkeun sareng narékahan pikeun ngartos hubunganana sareng dunya obyektif anu dijelaskeun ku élmu. A saparapat abad ka tukang, Francis Crick jeung sésana mutuskeun pikeun nyingkirkeun diskusi filosofis ngeunaan kasadaran (anu aya patalina sareng élmuwan sahenteuna ti jaman Aristoteles) sareng angkat milarian jejak fisikna.
Naon persisna dina bagian anu kacida pikagumbiraeunana tina masalah otak anu nyababkeun kasadaran? Ku diajar ieu, para ilmuwan tiasa ngarep-arep pikeun ngarengsekeun masalah anu langkung dasar.
Khususna, neuroscientists milarian korélasi saraf tina eling (NCC) - mékanisme saraf pangleutikna sacara koléktif cukup pikeun sagala pangalaman sadar tinangtu tina sensasi.
Naon anu kudu lumangsung dina uteuk pikeun anjeun ngalaman nyeri huntu, contona? Naha sababaraha sél saraf sakuduna ngageter dina sababaraha frékuénsi gaib? Naha urang kedah ngaktifkeun "neuron kasadaran" khusus? Dina naon wewengkon otak bisa lokasina sél misalna?
Correlates neural tina eling
Dina harti NKS, klausa "minimal" penting. Barina ogé, otak sakabéhna bisa dianggap NCS - poé sanggeus poé dibangkitkeun sensations. Tapi lokasina tiasa ditunjuk langkung tepat. Mertimbangkeun tulang tukang, tabung fléksibel 46-centimeter jaringan saraf di jero tulang tonggong nu ngandung kira samilyar sél saraf. Lamun tatu ngabalukarkeun tulang tukang ruksak sagemblengna handap ka wewengkon beuheung, korban bakal lumpuh dina suku, leungeun, jeung awak, moal boga kontrol bowel atawa kandung kemih, sarta bakal dicabut sensasi ragana. Sanajan kitu, paraplegics sapertos terus ngalaman hirup dina sagala diversity na: aranjeunna ningali, ngadangu, ngambeu, ngalaman émosi jeung inget ogé saméméh kajadian tragis robah radikal hirup maranéhanana.
Atawa nyandak cerebellum, "otak saeutik" dina tonggong otak. Sistem otak ieu, salah sahiji pangkolotna dina istilah évolusionér, aub dina kadali kaahlian motor, sikep awak jeung gait, sarta ogé jawab palaksanaan dexterous runtuyan kompléks gerakan.
Maén piano, ngetik dina keyboard a, inohong skating atanapi climbing batu - sakabéh kagiatan ieu ngalibetkeun cerebellum nu. Hal ieu dilengkepan ku neuron kawentar disebut sél Purkinje, nu boga tendrils nu flutter kawas kipas laut karang jeung palabuhan dinamika listrik kompléks. cerebellum ogé ngandung jumlah pangbadagna neuron, kira-kira 69 milyar (lolobana ieu sél tihang cerebellar ngawangun béntang) - opat kali deuiti sakabéh otak digabungkeun (inget, ieu titik penting).
Naon kajadian ka eling lamun hiji jalma leungit sawaréh cerebellum salaku hasil tina stroke atawa handapeun péso bedah urang?
Sumuhun, ampir euweuh kritis pikeun eling!
Pasén kalawan karuksakan ieu ngawadul ngeunaan sababaraha masalah, kayaning maén piano kirang fluently atawa ngetik dina keyboard a, tapi pernah leungit lengkep sagala aspék eling maranéhna.
Ulikan paling lengkep ngeunaan épék karuksakan cerebellar dina fungsi kognitif, sacara éksténsif diulik dina konteks . Tapi sanajan dina kasus ieu, salian koordinasi jeung masalah spasial (di luhur), ngan palanggaran non-kritis tina aspék eksekutif manajemén, dicirikeun ku , absent-mindedness jeung panurunan saeutik dina kamampuh diajar.
Aparat cerebellar éksténsif henteu aya hubunganana sareng pangalaman subjektif. Naha? Jaringan saraf na ngandung petunjuk penting - éta pisan seragam sareng paralel.
Cerebellum ampir sakabéhna mangrupa sirkuit feedforward: hiji jajar neuron eupan salajengna, anu dina gilirannana mangaruhan katilu. Henteu aya puteran umpan balik anu resonate mudik dina kagiatan listrik. Sumawona, cerebellum sacara fungsional dibagi kana ratusan, upami henteu langkung, modul komputasi mandiri. Masing-masing beroperasi sacara paralel, kalayan input sareng kaluaran anu misah sareng henteu tumpang tindih anu ngatur gerakan atanapi motor atanapi sistem kognitif anu béda. Aranjeunna boro interaksi saling, sedengkeun dina kasus eling, ieu téh ciri indispensable sejen.
Pangajaran penting anu tiasa diajar tina analisa tulang tonggong sareng cerebellum nyaéta yén genius kasadaran henteu gampang dilahirkeun di mana waé titik éksitasi jaringan saraf. Hal sejenna diperlukeun. Faktor tambahan ieu perenahna dina masalah abu nu nyusun cortex cerebral notorious - beungeut luar na. Sadaya bukti anu aya nunjukkeun yén sensasi ngalibatkeun lawon.
Anjeun tiasa ngahususkeun daérah dimana fokus kasadaran langkung seueur. Candak, contona, percobaan dimana panon katuhu jeung kénca kakeunaan rangsangan béda. Bayangkeun yén poto Lada Priora ngan katingali ku panon kénca anjeun, sareng poto Tesla S ngan katingali di katuhu anjeun. Urang bisa nganggap yén anjeun bakal nempo sababaraha mobil anyar ti superimpositions of Lada jeung Tesla dina luhureun unggal lianna. Nyatana, anjeun bakal ningali Lada sababaraha detik, saatos anjeunna bakal ngaleungit sareng Tesla bakal muncul - teras anjeunna bakal ngaleungit sareng Lada bakal muncul deui. Dua gambar bakal ngaganti silih dina tari sajajalan - élmuwan nelepon kompetisi binocular ieu, atawa kompetisi rétina. Otak nampi inpormasi ambigu ti luar, sareng teu tiasa mutuskeun: naha éta Lada atanapi Tesla?
Lamun anjeun ngagolér dina scanner otak, élmuwan manggihan aktivitas dina rupa-rupa wewengkon cortical, sacara koléktif disebut zona panas posterior. Ieu mangrupikeun daérah parietal, occipital sareng temporal tina tonggong otak, sareng aranjeunna maénkeun peran anu paling penting dina ngalacak naon anu urang tingali.
Narikna, korteks visual primér, anu nampi sareng ngirimkeun inpormasi tina panon, henteu ngagambarkeun naon anu katingali ku jalma. A division sarupa kuli ogé dititénan dina kasus dédéngéan jeung touch: auditory primér sarta cortices somatosensory primér teu langsung nyumbang kana eusi pangalaman auditory na somatosensory. Persepsi sadar (kaasup gambar Lada sareng Tesla) nyababkeun tahapan pamrosésan salajengna - dina zona panas pungkur.
Tétéla gambar visual, sora jeung sensasi hirup lianna asalna dina cortex posterior otak. Sajauh anu tiasa dicarioskeun ku neuroscientists, ampir sadaya pangalaman sadar asalna di dinya.
counter kasadaran
Pikeun operasi, contona, pasien disimpen dina anesthesia supados aranjeunna henteu gerak, ngajaga tekanan darah stabil, henteu ngalaman nyeri, sareng salajengna henteu gaduh kenangan traumatis. Hanjakalna, ieu henteu salawasna kahontal: unggal taun ratusan pasien dina anesthesia sadar kana hiji gelar atanapi anu sanés.
Kategori sanésna pasien anu ngagaduhan karusakan otak anu serius salaku akibat tina trauma, inféksi atanapi karacunan parah tiasa hirup mangtaun-taun tanpa tiasa nyarios atanapi ngabales telepon. Ngabuktikeun yén maranéhna ngalaman hirup téh tugas pisan hésé.
Bayangkeun hiji astronot leungit di jagat raya, ngadangukeun kontrol misi nyobian ngahubungan anjeunna. Radio anu rusak henteu nyiarkeun sorana, sababna dunya nganggap anjeunna leungit. Ieu kasarna kumaha urang tiasa ngajelaskeun kaayaan nekat pasien anu otakna ruksak parantos ngaleungitkeun aranjeunna tina kontak sareng dunya - jinis kurungan solitér anu ekstrim.
Dina awal taun 2000an, Giulio Tononi ti Universitas Wisconsin-Madison sareng Marcello Massimini naratas metode anu disebut. pikeun nangtukeun naha jalma geus sadar atawa henteu.
Élmuwan nerapkeun coil kawat sheathed kana sirah na dikirim kaluar shock (zap) - muatan kuat énergi magnét anu ngabalukarkeun arus listrik jangka pondok. Ieu bungah jeung ngahambat sél neuron pasangan di wewengkon disambungkeun tina sirkuit, sarta gelombang resonated sakuliah cortex cerebral dugi aktivitas maot kaluar.
Jaringan sénsor éléktroéncephalogram anu dipasang dina sirah ngarékam sinyal listrik. Nalika sinyalna laun-laun nyebarkeun, ngambahna, masing-masing pakait sareng titik khusus dina permukaan tangkorak, dirobih janten pilem.
Rékaman henteu nunjukkeun algoritma anu biasa - tapi ogé henteu acak.
Narikna, beuki bisa diprediksi wirahma on-off, beuki kamungkinan yén otak teu sadar. Élmuwan ngukur asumsi ieu ku cara ngompres data pidéo nganggo algoritma anu dianggo pikeun arsip file komputer dina format ZIP. Komprési nyadiakeun hiji assessment tina pajeulitna respon otak urang. Sukarelawan anu sadar nunjukkeun "indéks pajeulitna gangguan" tina 0,31 dugi ka 0,70, kalayan indéksna turun di handap 0,31 upami aranjeunna dina kaayaan sare jero atanapi dina anesthesia.
Tim éta teras nguji zip sareng zap ka 81 pasien anu sahenteuna sadar atanapi teu sadar (koma). Dina grup kahiji, nu némbongkeun sababaraha tanda kabiasaan unreflective, metoda neuleu némbongkeun yén 36 kaluar 38 éta sadar. Tina 43 pasien dina kaayaan "sayur" sareng saha baraya di sirah ranjang rumah sakit henteu pernah tiasa ngadamel komunikasi, 34 digolongkeun salaku pingsan, sareng salapan sanés henteu. Otakna ngaréspon sami sareng jalma anu sadar, hartosna aranjeunna ogé sadar tapi henteu tiasa komunikasi sareng kulawargana.
Panaliti ayeuna tujuanana pikeun ngabakukeun sareng ningkatkeun téknik pikeun pasien neurologis, ogé ngalegaan ka pasien di departemén jiwa sareng murangkalih. Kana waktosna, para ilmuwan bakal ngaidentipikasi set mékanisme saraf khusus anu nyababkeun pangalaman.
Pamustunganana, urang peryogi téori ilmiah anu ngayakinkeun ngeunaan kasadaran anu bakal ngajawab patarosan dina kaayaan naon waé sistem fisik anu dipasihkeun — naha éta ranté kompleks neuron atanapi transistor silikon — ngalaman sensasi. Jeung naha kualitas pangalaman béda? Naha langit biru herang karasa béda ti sora biola anu goréng? Naha bédana sensasi ieu ngagaduhan fungsi khusus? Lamun enya, nu mana? Téori bakal ngamungkinkeun urang pikeun ngaduga sistem mana anu tiasa ngaraosan hiji hal. Dina henteuna téori kalawan prediksi testable, sagala inferensi ngeunaan eling mesin dumasar solely on naluri Gut urang, nu, salaku sajarah elmu geus ditémbongkeun, kudu relied kana kalawan caution.
Salah sahiji téori utama kasadaran nyaéta téori (GWT), diteruskeun ku psikolog Bernard Baars sareng neuroscientists Stanislas Dean sareng Jean-Pierre Changeux.
Pikeun mimitian ku, aranjeunna ngajawab yén nalika hiji jalma sadar hiji hal, loba wewengkon béda otak ngakses informasi ieu. Sedengkeun lamun hiji jalma teu sadar, informasi dilokalkeun dina sistem indrawi-motor husus (sensory-motor) nu aub. Contona, nalika anjeun ngetik gancang, anjeun ngalakukeunana otomatis. Upami anjeun dipenta kumaha anjeun ngalakukeun ieu, anjeun moal tiasa ngajawab sabab anjeun gaduh aksés terbatas kana inpormasi ieu, anu dilokalisasi dina sirkuit saraf anu nyambungkeun panon kana gerakan gancang ramo.
Aksesibilitas global ngan ukur ngahasilkeun hiji aliran kasadaran, sabab upami sababaraha prosés tiasa diaksés ku sadaya prosés anu sanés, maka éta tiasa diaksés ku sadayana - sadayana nyambung ka sadayana. Ieu kumaha mékanisme pikeun nyegah gambar alternatif dilaksanakeun.
Téori ieu ogé ngécéskeun sagala sorts gangguan méntal, dimana gagalna puseur fungsional individu, disambungkeun ku pola aktivitas neural (atawa sakabéh wewengkon otak), ngenalkeun distorsi kana aliran umum tina "ruang kerja", sahingga distorting. gambar di ngabandingkeun jeung kaayaan "normal" (hiji jalma cageur).
Dina jalan ka téori fundamental
Téori GWT nyatakeun yén kasadaran asalna tina jinis pamrosésan inpormasi anu khusus: éta parantos wawuh ka urang ti saprak awal AI, nalika program khusus ngagaduhan aksés ka toko data anu leutik anu tiasa diaksés ku masarakat. Sakur inpormasi anu dirékam dina "papan buletin" janten sayogi pikeun sababaraha prosés bantu - mémori damel, basa, modul perencanaan, pangakuan rupa, objék, sareng sajabana. dikirimkeun kana loba sistem kognitif - sarta aranjeunna ngolah data pikeun baranahan ucapan, neundeun dina mémori atawa kinerja lampah.
Kusabab spasi dina papan buletin sapertos ieu diwatesan, urang ngan bisa mibanda jumlah leutik informasi sadia iraha wae moment dibikeun. Jaringan neuron anu ngirimkeun pesen ieu diduga aya di lobus frontal sareng parietal.
Sakali data langka (paburencay) ieu ditransfer ka jaringan tur janten sadia umum, informasi janten sadar. Maksudna, subjek sadar eta. mesin modern teu acan ngahontal tingkat ieu pajeulitna kognitif, tapi ngan hitungan waktos.
Téori "GWT" nyatakeun yén komputer masa depan bakal sadar
Téori inpormasi umum ngeunaan eling (IIT), dikembangkeun ku Tononi sareng réncang-réncangna, ngagunakeun titik awal anu béda pisan: pangalaman sorangan. Unggal pangalaman boga ciri konci husus sorangan. Éta immanén, ngan ukur aya pikeun subjek salaku "master"; eta geus terstruktur (taksi konéng slows turun bari anjing coklat ngalir meuntas jalan); tur éta beton-béda ti sagala pangalaman sadar sejenna, kawas pigura misah dina pilem a. Leuwih ti éta, éta padet tur tangtu. Nalika anjeun calik dina bangku taman dina dinten anu haneut, cerah sareng ningali barudak maén, rupa-rupa unsur pangalaman-angin niup kana rambut anjeun, kabagjaan budak leutik seuri-teu tiasa dipisahkeun tina unggal anu sanés tanpa lirén pangalaman. janten naon éta.
Tononi postulates yén sipat sapertos - nyaeta, tingkat nu tangtu kasadaran - mibanda sagala mékanisme kompléks jeung gandeng, dina struktur nu susunan hubungan sabab-akibat énkripsi. Ieu bakal ngarasa kawas hal datang ti jero.
Tapi lamun, kawas cerebellum nu, mékanisme lacks pajeulitna jeung konektipitas, éta moal sadar nanaon. Salaku téori ieu lumaku,
kasadaran mangrupa kamampuan inherent, kontingen pakait sareng mékanisme kompléks kayaning otak manusa.
Téori ogé asalna tina pajeulitna struktur interconnected kaayaan hiji angka non-négatip Φ tunggal (dibaca "fy"), nu quantifies kasadaran ieu. Lamun F nyaéta nol, sistem teu sadar sorangan pisan. Sabalikna, nu leuwih badag jumlahna, nu leuwih gede kakuatan acak alamiah sistem ngabogaan jeung leuwih sadar éta. Otak, anu dicirikeun ku konektipitas kolosal sareng spésifik, gaduh F anu luhur pisan, sareng ieu nunjukkeun tingkat kasadaran anu luhur. Téori ngécéskeun rupa-rupa fakta: contona, naha cerebellum teu kalibet dina eling atawa naha pos na zap counter sabenerna jalan (angka dihasilkeun ku counter nu F dina perkiraan kasar).
Téori IIT prédiksi yén simulasi komputer digital canggih otak manusa teu bisa sadar-sanajan ucapan na teu bisa dibédakeun tina ucapan manusa. Sagampil simulating tarikan gravitasi masif tina liang hideung teu distort continuum spasi-waktu sabudeureun komputer ngagunakeun kode, diprogramkeun kasadaran moal pernah ngalahirkeun komputer sadar. Giulio Tononi sareng Marcello Massimini, Alam 557, S8-S12 (2018)
Numutkeun IIT, eling teu bisa diitung sarta diitung: eta kudu diwangun kana struktur sistem.
Tugas utama neuroscientists modern nyaéta ngagunakeun parabot beuki canggih di pembuangan maranéhna pikeun nalungtik sambungan sajajalan tina rupa-rupa neuron nu ngabentuk otak, jang meberkeun delineate ngambah neural tina eling. Dibikeun struktur intricate tina sistim saraf pusat, ieu bakal butuh sababaraha dekade. Sarta pamustunganana ngarumuskeun téori dasar dumasar kana fragmen aya. Téori anu bakal ngajelaskeun teka-teki utama ayana urang: kumaha organ anu beuratna 1,36 kg sareng komposisina sami sareng buncis ngawujudkeun rasa hirup.
Salah sahiji aplikasi anu paling narik tina téori anyar ieu, dina pamanggih kuring, nyaéta kamungkinan nyiptakeun AI anu ngagaduhan eling sareng, anu paling penting, sensasi. Leuwih ti éta, téori dasar eling bakal ngidinan urang pikeun ngembangkeun métode jeung cara pikeun nerapkeun évolusi leuwih gancang tina abilities kognitif manusa. Lalaki - mangsa nu bakal datang.
sumber: www.habr.com