Asili na asili ya uzoefu wa ufahamu - wakati mwingine huitwa na neno la Kilatini ubora - imekuwa siri kwetu tangu zamani hadi hivi karibuni. Wanafalsafa wengi wa fahamu, wakiwemo wale wa kisasa, wanaona kuwepo kwa fahamu kuwa ni mkanganyiko usiokubalika wa kile wanachoamini kuwa ni ulimwengu wa mambo na utupu hivi kwamba wanatangaza kuwa ni udanganyifu. Kwa maneno mengine, ama wanakataa kuwepo kwa qualia kimsingi au wanadai kwamba hawawezi kujifunza kwa maana kupitia sayansi.
Ikiwa hukumu hii ingekuwa kweli, makala hii ingekuwa fupi sana. Na hakutakuwa na kitu chini ya kukata. Lakini kuna kitu hapo...
Ikiwa ufahamu hauwezi kueleweka kwa kutumia zana za sayansi, kinachohitajika ni kueleza kwa nini wewe, mimi, na karibu kila mtu mwingine ana hakika kwamba tuna hisia wakati wote. Hata hivyo, jino bovu lilinipa gumbo. Hoja ya kisasa ya kunishawishi kwamba maumivu yangu ni ya uwongo haitaniondolea hata chembe moja ya maumivu haya. Sina huruma kwa tafsiri kama hiyo ya mwisho ya uhusiano kati ya roho na mwili, kwa hivyo labda nitaendelea.
Fahamu ni kila kitu unachohisi (kupitia hisia) na kisha uzoefu (kupitia utambuzi na ufahamu).
Wimbo uliowekwa kichwani mwako, ladha ya dessert ya chokoleti, maumivu ya meno, upendo kwa mtoto, mawazo ya kufikirika na kuelewa kwamba siku moja hisia zote zitaisha.
Wanasayansi wanakaribia hatua kwa hatua kusuluhisha fumbo ambalo limewasumbua wanafalsafa kwa muda mrefu. Na kilele cha utafiti huu wa kisayansi kinatarajiwa kuwa nadharia ya ufanyaji kazi iliyoundwa ya fahamu. Mfano wa kuvutia zaidi wa matumizi ya nadharia hii ni AI kamili (hii haizuii uwezekano wa kutokea kwa AI bila nadharia ya fahamu, lakini kwa msingi wa mbinu zilizopo tayari katika maendeleo ya AI)
Wanasayansi wengi hukubali fahamu kama kitu kilichotolewa na kujitahidi kuelewa uhusiano wake na ulimwengu wa kusudi ambao sayansi inaelezea. Robo ya karne iliyopita, Francis Crick na wengine aliamua kuweka kando majadiliano ya kifalsafa kuhusu fahamu (ambayo yamewahusu wanasayansi angalau tangu wakati wa Aristotle) na badala yake wakaanza kutafuta athari zake za kimwili.
Je, ni nini hasa katika sehemu yenye msisimko wa jambo la ubongo ambayo hutoa fahamu? Kwa kujifunza hili, wanasayansi wanaweza kutumaini kupata karibu na kutatua tatizo la msingi zaidi.
Hasa, wanasayansi wa neva wanatafuta uhusiano wa neva wa fahamu (NCC) - taratibu ndogo zaidi za neva kwa pamoja zinazotosha kwa uzoefu wowote mahususi wa mhemko.
Ni nini lazima kiwe kinatokea kwenye ubongo ili upate maumivu ya jino, kwa mfano? Je! seli zingine za neva zinapaswa kutetemeka kwa masafa fulani ya kichawi? Je, tunahitaji kuamsha "nyuroni za fahamu" zozote maalum? Chembe hizo zinaweza kupatikana katika maeneo gani ya ubongo?
Viunganishi vya Neural vya fahamu
Katika ufafanuzi wa NKS, kifungu cha "ndogo" ni muhimu. Baada ya yote, ubongo kwa ujumla unaweza kuchukuliwa kuwa NCS - siku baada ya siku hutoa hisia. Na bado eneo linaweza kuteuliwa hata kwa usahihi zaidi. Fikiria uti wa mgongo, mrija unaonyumbulika wa sentimita 46 wa tishu za neva ndani ya uti wa mgongo ambao una chembe za neva zipatazo bilioni moja. Ikiwa jeraha litasababisha uti wa mgongo kuharibiwa kabisa hadi eneo la shingo, mwathirika atakuwa amepooza miguu, mikono, na torso, hatakuwa na udhibiti wa matumbo au kibofu, na atanyimwa hisia za mwili. Walakini, walemavu kama hao wanaendelea kupata maisha katika utofauti wake wote: wanaona, kusikia, kunusa, uzoefu wa hisia na kukumbuka na vile vile kabla ya tukio hilo la kusikitisha kubadilisha maisha yao.
Au chukua cerebellum, "ubongo mdogo" nyuma ya ubongo. Mfumo huu wa ubongo, mojawapo ya kongwe zaidi katika suala la mageuzi, unahusika katika udhibiti wa ujuzi wa magari, mkao wa mwili na kutembea, na pia ni wajibu wa utekelezaji wa ustadi wa mlolongo tata wa harakati.
Kucheza piano, kuandika kwenye kibodi, kuteleza kwa takwimu au kupanda mwamba - shughuli hizi zote zinahusisha cerebellum. Ina niuroni maarufu zaidi zinazoitwa seli za Purkinje, ambazo zina michirizi inayopepea kama shabiki wa baharini wa matumbawe na bandari ya mienendo changamano ya umeme. Cerebellum pia ina idadi kubwa ya neurons, takriban bilioni 69 (zaidi hizi ni seli za mlingoti wa cerebellar zenye umbo la nyota) - mara nne zaidikuliko ubongo wote pamoja (kumbuka, hii ni hatua muhimu).
Ni nini hufanyika kwa fahamu ikiwa mtu hupoteza cerebellum kwa sehemu kwa sababu ya kiharusi au chini ya kisu cha daktari-mpasuaji?
Ndiyo, karibu hakuna kitu muhimu kwa fahamu!
Wagonjwa walio na uharibifu huu wanalalamika kuhusu matatizo machache, kama vile kucheza piano kwa ufasaha kidogo au kuandika kwenye kibodi, lakini kamwe hawapotezi kabisa kipengele chochote cha fahamu zao.
Utafiti wa kina zaidi juu ya athari za uharibifu wa serebela kwenye kazi ya utambuzi, iliyosomwa sana katika muktadha wa . Lakini hata katika kesi hizi, pamoja na uratibu na matatizo ya anga (hapo juu), ukiukwaji usio muhimu tu wa vipengele vya utendaji vya usimamizi, vinavyojulikana na , kutokuwa na akili na kupungua kidogo kwa uwezo wa kujifunza.
Vifaa vya kina vya serebela havihusiani na uzoefu wa kibinafsi. Kwa nini? Mtandao wake wa neva una kidokezo muhimu - ni sare sana na sambamba.
Cerebellum ni karibu kabisa mzunguko wa malisho: safu moja ya neurons inalisha inayofuata, ambayo kwa upande huathiri ya tatu. Hakuna misururu ya maoni ambayo hurejea na kurudi ndani ya shughuli ya umeme. Zaidi ya hayo, cerebellum imegawanywa kiutendaji katika mamia, ikiwa sio zaidi, moduli huru za hesabu. Kila moja hufanya kazi kwa sambamba, ikiwa na pembejeo tofauti na zisizoingiliana na matokeo ambayo hudhibiti harakati au mifumo tofauti ya motor au utambuzi. Wao ni vigumu kuingiliana na kila mmoja, ambapo katika kesi ya fahamu, hii ni tabia nyingine ya lazima.
Somo muhimu ambalo linaweza kujifunza kutokana na uchambuzi wa uti wa mgongo na cerebellum ni kwamba fikra ya fahamu haizaliwa kwa urahisi wakati wowote wa msisimko wa tishu za neva. Kitu kingine kinahitajika. Sababu hii ya ziada iko katika suala la kijivu ambalo linaunda gamba la ubongo lenye sifa mbaya - uso wake wa nje. Ushahidi wote unaopatikana unaonyesha kuwa hisia zinahusika vitambaa.
Unaweza kupunguza eneo ambalo lengo la ufahamu liko hata zaidi. Chukua, kwa mfano, majaribio ambayo macho ya kulia na ya kushoto yanakabiliwa na uchochezi tofauti. Fikiria kuwa picha ya Lada Priora inaonekana kwa jicho lako la kushoto tu, na picha ya Tesla S inaonekana tu kwa kulia kwako. Tunaweza kudhani kuwa utaona gari mpya kutoka kwa uimara wa Lada na Tesla juu ya kila mmoja. Kwa kweli, utaona Lada kwa sekunde chache, baada ya hapo atatoweka na Tesla atatokea - na kisha atatoweka na Lada itaonekana tena. Picha mbili zitachukua nafasi ya kila mmoja kwenye densi isiyo na mwisho - wanasayansi huita mashindano haya ya binocular, au mashindano ya retina. Ubongo hupokea taarifa zisizoeleweka kutoka nje, na hauwezi kuamua: ni Lada au Tesla?
Unapolala ndani ya kichanganuzi cha ubongo, wanasayansi hupata shughuli katika maeneo mbalimbali ya gamba, kwa pamoja huitwa eneo la joto la nyuma. Hizi ni sehemu za parietali, oksipitali, na za muda za nyuma ya ubongo, na zina jukumu muhimu zaidi katika kufuatilia kile tunachokiona.
Inashangaza, cortex ya msingi ya kuona, ambayo hupokea na kupitisha habari kutoka kwa macho, haionyeshi kile mtu anaona. Mgawanyiko kama huo wa leba pia unazingatiwa katika kesi ya kusikia na kugusa: gamba la msingi la ukaguzi na msingi wa somatosensory hazichangia moja kwa moja yaliyomo katika uzoefu wa ukaguzi na somatosensory. Mtazamo wa ufahamu (pamoja na picha za Lada na Tesla) husababisha hatua zinazofuata za usindikaji - katika eneo la nyuma la moto.
Inatokea kwamba picha za kuona, sauti na hisia nyingine za maisha hutoka ndani ya gamba la nyuma la ubongo. Kwa kadiri wanasayansi wa neva wanaweza kusema, karibu uzoefu wote wa ufahamu huanzia hapo.
Kaunta ya ufahamu
Kwa ajili ya upasuaji, kwa mfano, wagonjwa huwekwa chini ya anesthesia ili wasisogee, kudumisha shinikizo la damu imara, wasipate maumivu, na baadaye hawana kumbukumbu za kiwewe. Kwa bahati mbaya, hii haipatikani kila wakati: kila mwaka mamia ya wagonjwa chini ya anesthesia wanafahamu kwa kiwango kimoja au kingine.
Aina nyingine ya wagonjwa walio na uharibifu mkubwa wa ubongo kutokana na kiwewe, maambukizi au sumu kali wanaweza kuishi kwa miaka bila kuzungumza au kuitikia simu. Kuthibitisha kwamba wanapitia maisha ni kazi ngumu sana.
Hebu wazia mwanaanga aliyepotea katika ulimwengu, akisikiliza udhibiti wa misheni akijaribu kuwasiliana naye. Redio iliyovunjika haitangazi sauti yake, ndiyo maana ulimwengu unamwona hayupo. Hii ni takriban jinsi mtu anaweza kuelezea hali ya kukata tamaa ya wagonjwa ambao akili zao zilizoharibika zimewanyima kuwasiliana na ulimwengu - aina ya hali mbaya ya kifungo cha upweke.
Mwanzoni mwa miaka ya 2000, Giulio Tononi wa Chuo Kikuu cha Wisconsin-Madison na Marcello Massimini walianzisha mbinu iitwayo. kuamua ikiwa mtu ana fahamu au la.
Wanasayansi walitumia coil ya waya zilizofunikwa kwa kichwa na kupeleka mshtuko (zap) - malipo ya nguvu ya nishati ya sumaku ambayo ilisababisha mkondo wa umeme wa muda mfupi. Seli hizi za niuroni za washirika zilizosisimka na kuzizuia katika maeneo yaliyounganishwa ya saketi, na wimbi lilivuma kwenye gamba la ubongo hadi shughuli ilipoisha.
Mtandao wa sensorer za electroencephalogram zilizowekwa kwa kichwa zilirekodi ishara za umeme. Ishara zilipoenea hatua kwa hatua, athari zake, kila moja ikilingana na sehemu fulani chini ya uso wa fuvu, ilibadilishwa kuwa filamu.
Rekodi hazikuonyesha algoriti yoyote ya kawaida - lakini pia hazikuwa nasibu kabisa.
Inashangaza, jinsi midundo ya kuzima na kuzima ilivyokuwa inatabirika zaidi, ndivyo uwezekano ulivyokuwa kwamba ubongo haukuwa na fahamu. Wanasayansi walipima dhana hii kwa kubana data ya video kwa kutumia algoriti ambayo hutumiwa kuhifadhi faili za kompyuta katika umbizo la ZIP. Mfinyazo ulitoa tathmini ya utata wa mwitikio wa ubongo. Wafanyakazi wa kujitolea ambao walikuwa na ufahamu walionyesha "kielezo cha utata wa kusumbua" cha 0,31 hadi 0,70, na fahirisi ikishuka chini ya 0,31 ikiwa walikuwa katika hali ya usingizi mzito au chini ya ganzi.
Kisha timu ilipima zip na zap kwa wagonjwa 81 ambao walikuwa na fahamu kidogo au wamepoteza fahamu (comatose). Katika kundi la kwanza, ambalo lilionyesha dalili fulani za tabia isiyoweza kutafakari, njia ilionyesha kwa usahihi kuwa 36 kati ya 38 walikuwa na ufahamu. Kati ya wagonjwa 43 katika hali ya "mboga" ambao jamaa zao wakuu wa kitanda cha hospitali hawakuweza kupata mawasiliano, 34 waliwekwa kama fahamu, na wengine tisa hawakuwa. Akili zao ziliitikia vivyo hivyo kwa wale ambao walikuwa na fahamu, kumaanisha kwamba wao pia walikuwa na fahamu lakini hawakuweza kuwasiliana na familia yao.
Utafiti wa sasa unalenga kusawazisha na kuboresha mbinu kwa wagonjwa wa neva, na pia kuipanua kwa wagonjwa katika idara za magonjwa ya akili na watoto. Baada ya muda, wanasayansi watatambua seti maalum ya mifumo ya neva ambayo hutoa uzoefu.
Hatimaye, tunahitaji nadharia ya kisayansi ya kushawishi ya fahamu ambayo itajibu swali chini ya hali gani mfumo wowote wa kimwili-iwe ni mlolongo changamano wa nyuroni au transistors za silicon-hupata hisia. Na kwa nini ubora wa uzoefu ni tofauti? Kwa nini anga ya buluu safi inahisi tofauti na sauti ya violin iliyopangwa vibaya? Je, tofauti hizi za hisia zina kazi yoyote maalum? Kama ndiyo, ipi? Nadharia itaturuhusu kutabiri ni mifumo gani itaweza kuhisi kitu. Kwa kukosekana kwa nadharia iliyo na utabiri unaoweza kuthibitishwa, maoni yoyote kuhusu ufahamu wa mashine inategemea tu silika yetu ya utumbo, ambayo, kama historia ya sayansi imeonyesha, inapaswa kutegemewa kwa tahadhari.
Moja ya nadharia kuu za fahamu ni nadharia (GWT), iliyowekwa mbele na mwanasaikolojia Bernard Baars na wanasayansi wa neva Stanislas Dean na Jean-Pierre Changeux.
Kwa kuanzia, wanasema kwamba wakati mtu anafahamu jambo fulani, maeneo mengi tofauti ya ubongo hupata habari hii. Ilhali ikiwa mtu anatenda bila kufahamu, maelezo huwekwa ndani katika mfumo mahususi wa kihisia-mota (sensory-motor) unaohusika. Kwa mfano, unapoandika haraka, unaifanya kiotomatiki. Ikiwa unaulizwa jinsi ya kufanya hivyo, hutaweza kujibu kwa sababu una upatikanaji mdogo wa habari hii, ambayo imewekwa ndani ya nyaya za neural zinazounganisha macho na harakati za haraka za vidole.
Ufikiaji wa kimataifa huzalisha mkondo mmoja tu wa ufahamu, kwa kuwa ikiwa mchakato fulani unapatikana kwa taratibu nyingine zote, basi unapatikana kwa wote - kila kitu kinaunganishwa na kila kitu. Hivi ndivyo utaratibu wa kukandamiza picha mbadala unatekelezwa.
Nadharia hii inaelezea vizuri kila aina ya shida za akili, ambapo kushindwa kwa vituo vya kazi vya mtu binafsi, vilivyounganishwa na mifumo ya shughuli za neva (au eneo lote la ubongo), huleta upotovu katika mtiririko wa jumla wa "nafasi ya kazi," na hivyo kupotosha. picha kwa kulinganisha na hali ya "kawaida" (ya mtu mwenye afya) .
Juu ya njia ya nadharia ya msingi
Nadharia ya GWT inasema kwamba ufahamu unatokana na aina maalum ya usindikaji wa habari: imejulikana kwetu tangu asubuhi ya AI, wakati programu maalum zilifikia hifadhi ndogo ya data inayoweza kufikiwa na umma. Habari yoyote iliyorekodiwa kwenye "ubao wa matangazo" ilipatikana kwa michakato kadhaa ya usaidizi - kumbukumbu ya kufanya kazi, lugha, moduli ya kupanga, utambuzi wa nyuso, vitu, n.k. Kulingana na nadharia hii, fahamu hutokea wakati habari inayoingia ya hisia iliyorekodiwa kwenye ubao. hupitishwa katika mifumo mingi ya utambuzi - na huchakata data kwa ajili ya uzazi wa hotuba, kuhifadhi katika kumbukumbu au utendaji wa vitendo.
Kwa kuwa nafasi kwenye ubao wa matangazo ni mdogo, tunaweza tu kuwa na kiasi kidogo cha habari kinachopatikana wakati wowote. Mtandao wa niuroni unaowasilisha ujumbe huu unadhaniwa kuwa uko katika tundu la mbele na la parietali.
Mara tu data hii adimu (iliyotawanyika) inapohamishwa kwenye mtandao na kupatikana kwa umma, taarifa hiyo hutambulika. Yaani mhusika anafahamu. Mashine za kisasa bado hazijafikia kiwango hiki cha utata wa utambuzi, lakini ni suala la muda tu.
Nadharia ya "GWT" inasema kwamba kompyuta za siku zijazo zitakuwa na ufahamu
Nadharia ya habari ya jumla ya fahamu (IIT), iliyotengenezwa na Tononi na washirika wake, hutumia mahali tofauti kabisa pa kuanzia: uzoefu wenyewe. Kila uzoefu una sifa zake maalum muhimu. Ni immanent, ipo tu kwa somo kama "bwana"; imeundwa (teksi ya njano hupungua wakati mbwa wa kahawia anaendesha barabarani); na ni thabiti—tofauti na uzoefu mwingine wowote, kama fremu tofauti katika filamu. Aidha, ni imara na imefafanuliwa. Unapoketi kwenye benchi ya bustani kwenye siku yenye joto na isiyo na joto na kutazama watoto wakicheza, vipengele mbalimbali vya uzoefu—upepo unaovuma kupitia nywele zako, furaha ya watoto wadogo wanaocheka—haviwezi kutenganishwa kutoka kwa kila mmoja bila uzoefu kukoma. kuwa ni nini.
Tononi inasisitiza kwamba mali kama hizo - ambayo ni, kiwango fulani cha ufahamu - zina utaratibu wowote ngumu na wa pamoja, katika muundo ambao seti ya uhusiano wa sababu-na-athari husimbwa. Itahisi kama kitu kinachotoka ndani.
Lakini ikiwa, kama cerebellum, utaratibu hauna ugumu na muunganisho, hautafahamu chochote. Kama nadharia hii inavyoendelea,
fahamu ni uwezo wa asili, unaotegemewa unaohusishwa na mifumo changamano kama vile ubongo wa binadamu.
Nadharia pia inatokana na uchangamano wa muundo uliounganishwa wa msingi nambari moja isiyo hasi Φ (inayotamkwa "fy"), ambayo inathibitisha ufahamu huu. Ikiwa F ni sifuri, mfumo haujitambui hata kidogo. Kinyume chake, kadiri nambari inavyokuwa kubwa, ndivyo nguvu asilia ya nasibu inavyokuwa na ndivyo inavyokuwa na ufahamu zaidi. Ubongo, ambao una sifa ya muunganisho mkubwa na maalum sana, una F ya juu sana, na hii inamaanisha kiwango cha juu cha ufahamu. Nadharia inaeleza mambo mbalimbali: kwa mfano, kwa nini cerebellum haihusiki katika fahamu au kwa nini kihesabu cha zip na zap hufanya kazi (nambari zinazotolewa na kaunta ni F katika ukadiriaji mbaya).
Nadharia ya IIT inatabiri kwamba uigaji wa hali ya juu wa kompyuta ya kidijitali wa ubongo wa binadamu hauwezi kufahamu—hata kama usemi wake hauwezi kutofautishwa na usemi wa binadamu. Kama vile kuiga mvuto mkubwa wa shimo jeusi hakupotoshi mwendelezo wa muda wa nafasi kuzunguka kompyuta kwa kutumia msimbo, iliyopangwa fahamu kamwe kuzaa kompyuta fahamu. Giulio Tononi na Marcello Massimini, Nature 557, S8-S12 (2018)
Kulingana na IIT, ufahamu hauwezi kuhesabiwa na kuhesabiwa: lazima ujengwe katika muundo wa mfumo.
Kazi kuu ya wanasayansi wa kisasa wa mfumo wa neva ni kutumia zana za kisasa zaidi walizo nazo kusoma miunganisho isiyoisha ya niuroni mbalimbali zinazounda ubongo, ili kufafanua zaidi athari za neural za fahamu. Kwa kuzingatia muundo tata wa mfumo mkuu wa neva, hii itachukua miongo kadhaa. Na hatimaye kuunda nadharia ya msingi kulingana na vipande vilivyopo. Nadharia ambayo itaelezea fumbo kuu la kuwepo kwetu: jinsi chombo ambacho kina uzito wa kilo 1,36 na ni sawa katika utungaji na curd ya maharagwe inajumuisha hisia ya maisha.
Moja ya maombi ya kuvutia zaidi ya nadharia hii mpya, kwa maoni yangu, ni uwezekano wa kuunda AI ambayo ina fahamu na, muhimu zaidi, hisia. Kwa kuongezea, nadharia ya msingi ya fahamu itaturuhusu kukuza njia na njia za kutekeleza mageuzi ya haraka zaidi ya uwezo wa utambuzi wa mwanadamu. Mtu - siku zijazo.
Chanzo: mapenzi.com