ŚWIADOMOŚĆ – po co to nam

Wśród moich szpargałów z kognitywistycznej przeszłości znalazłem poniższy tekst. Ja to napisałem? Podejrzewam, że tak.
Poczytajcie, choć nudne jak flaki.

Mimo wszystkiego, co się dzieje dookoła, warto czasem przystanąć i zastanowić się nad czymś głębszym. Skrzecząca rzeczywistość i System zła, który czai się w każdym cieniu mało nam na to pozwalają. To nas odczłowiecza. Robi z nas motłoch, który tylko reaguje. Jak kiedyś, gdy podawano do wiadomości, że dzisiaj łotr będzie ścięty na placu. I wszystko szło na bok, a wszyscy czuli miłe podniecenie i ekscytację przed zbliżającą się egzekucją. Nie ma miejsca na myślenie.
Lecz uwierzcie mi, czasem wbrew wszystkiemu warto.

>>>>>><<<<<<<<

Czy sądzisz, że twój najnowszy nabytek, odkurzacz Roomba, który sam porusza się po swoim nieprzewidywalnym torze, jest świadomy? A co o tej pszczole, co zawisa nad kanapką z dżemem? Albo niemowlaku, który w końcu zapada w sen po sutym pokarmie? Nikt, za wyjątkiem największych dziwaków, nie powie, że odkurzacz cokolwiek czuje; wyznawcy jainismu, najstarszej religii Indii, wierzą, że pszczoły i oczywiście wszystkie stworzenia, małe i duże, są świadome; jak również prawie każdy zgodzi się, że magiczny dar świadomości dany jest malutkiemu dziecku.
Prawdą jest, że właściwie nie wiemy, który z tych organizmów jest albo nie świadomy. Mamy silne przekonania w tej sprawie, ukształtowane przez tradycję, religię i prawo. Ale nie mamy obiektywnej, racjonalnej, krok po kroku procedury do określenia czy jakikolwiek organizm ma odczucia i subiektywne stany.
Przyczyną tego jest, że brakuje nam spójnej konstrukcji dla świadomości. Mimo tego, że to właśnie świadomość jest jedynym sposobem, dzięki któremu wiemy o świecie wokół nas i wewnątrz nas (echa kartezjańskiego cogito, ergo sum), nie ma zgody co to jest, jak to się ma w stosunku do wysoce zorganizowanej materii i jaka jest tego rola w życiu. Sytuacja jest skandaliczna! Posiadamy szczegółową i bardzo udaną konstrukcję dotyczącą materii, dotyczącą energii, Lecz żadnej dla problemu umysł-ciało. Ale to wkrótce powinno się zmienić.

Uniwersalną lingua franca naszych czasów jest informacja cyfrowa. Jesteśmy przyzwyczajeni już, że ceny akcji na giełdzie, książki, fotografie, filmy, muzyka czy sekwencje DNA można zamienić na ciąg zer i jedynek. Te bity są elementarnymi atomami informacji, które za pomocą miedzianego kabla lub fali elektromagnetycznej są magazynowane, odtwarzane, kopiowane i gromadzone w potężnych blokach pamięci, a właściwie, zasobnikach wiedzy. Informacji jest wszystko jedno, na jakim podłożu się znajduje. Tą samą informację można przedstawić jako linie na papierze (kod kreskowy), jako sygnały elektryczne w pamięci komputera, albo siłę połączeń synaptycznych wzdłuż sieci komórek nerwowych.
 Od najwcześniejszych momentów wynalezienia komputerów naukowcy kłócą się, że subiektywne, fenomenalne stany tworzące umysłowe życie są gruntownie powiązane z informacją wyrażoną w danym czasie przez mózg. Jednakże brakuje im narzędzi, które by pozwoliły im zamienić te przekonanie w konkretną i przewidywalną teorię. Psychiatra i neurolog Giulio Tonini z Madison Univesity of Wisconsin rozwija i doskonali, jak to on nazywa, teorię zintegrowanej informacji (IIT) świadomości.

ZINTEGROWANA TEORIA

IIT bazuje na dwóch aksjomatycznych filarach,
Po pierwsze, stany świadome bardzo różnią się między sobą; są one w sensie informacyjnym bardzo bogate. Możesz być świadomym niezliczonych rzeczy: możesz obserwować swoją córkę grającą na pianinie, widzieć kwiaty w ogrodzie, jak i obraz Kossaka na ścianie. Pomyśl o wszystkich klatkach, ze wszystkich filmów, jakie kiedykolwiek widziałeś lub kiedykolwiek zostały nakręcone albo będą nakręcone. Każda taka klatka, każdy taki widok to specyficzne, świadome spostrzeżenie.
Po drugie, ta informacja jest niesłychanie wysoko zintegrowana. Nie wiadomo jak mocno byś chciał, nie możesz siebie zmusić by widzieć świat czarno-białym, czy widzieć tylko lewą połówkę twego pola widzenia, a nie widzieć prawej. Gdy patrzysz na twarz przyjaciela, nie możesz nie zauważyć, że on płacze. Jeżeli świadomie odbierasz jakąkolwiek informację to jest ona całkowicie, kompletnie i niepodzielnie prezentowana dla twojego umysłu. Nie może być podzielona, okrojona, czy fragmentaryczna. U podłoża jedności świadomości jest mnogość interakcji i wzajemnych relacji pomiędzy znaczącymi fragmentami mózgu. Jeśli pewne obszary mózgu zaczną się wyłączać, albo zostają oddzielone, jak to jest np. w głębokim śnie lub anestezji, świadomość gaśnie i może zniknąć całkowicie. A weźmy pod uwagę pacjenta z rozdzielonymi półkulami, corpus callosum – ok 200 milionów kabli łączących obie półkule jest przeciętych, np. aby zapobiec atakom epilepsji. Chirurgiczna operacja dosłownie dzieli świadomość danej osoby na dwie połówki; jeden świadomy umysł związany z lewą półkulą widzący prawą część pola widzenia i prawa półkula widząca lewą połowę pola.
A więc, aby być świadomym, musisz być jedną, zintegrowaną osobą z olbrzymim repertuarem wysoce odróżniających się stanów. Mimo, że 500-gigabajtowy twardy dysk mojego laptopa przekracza pojemnością pamięć całego mojego życia, to ta informacja nie jest zintegrowana. Na przykład, fotografie mojej rodziny nie są powiązane jedna z drugą. Komputer nie wie, że dziewczyna na tych fotografiach jest moją córką, która rośnie od niemowlaka, poprzez wiotką nastolatkę aż do pięknej kobiety. Dla mojego kompa cała ta informacja jest równo bezsensowna, po prostu spory, przypadkowy zbiór zer i jedynek.
Lecz ja potrafię wyciągnąć znaczenie z tych obrazów, bo moje elementy pamięci są niesłychanie poprzeplatane wzajemnie i połączone. I im bardziej połączone, to mają tym większe znaczenie. I tu właśnie IIT Toniniego postuluje: wielkość zintegrowanej informacji, którą dana osoba posiada koresponduje z jej poziomem świadomości.
Te idee mogą być precyzyjnie wyrażone w języku matematyki używając pojęć z teorii informacji, takich jak entropia. Wziąwszy konkretny mózg z jego neuronami i aksonami, dendrytami i synapsami, daje się, w zasadzie wyliczyć zakres, w jakim mózg jest zintegrowany. Z tych obliczeń, IIT jest w stanie wyprowadzić pojedynczą liczbę(parametr) $
Mierzona w bitach, $ oznacza wielkość świadomego repertuaru związanego z jakąkolwiek siecią swobodnie współdziałających elementów. Możemy rozumieć $ jako synergię systemu. Im bardziej system jest zintegrowany, tym większą synergię posiada, jest bardziej świadomy. Jeżeli indywidualne regiony mózgu są zbyt izolowane między sobą, albo są połączone zbyt przypadkowo, to $ będzie niskie. Jeżeli organizm dysponuje wielką ilością neuronów i jest bogato wyposażony w specyficzne połączenia między tymi neuronami, to $ będzie wysokie – oddając wielkość świadomości, ale nie jakość jakiegoś pojedynczego świadomego doświadczenia. ( ta wielkość jest generowana przez informacyjną geometrię, która również jest skojarzona z &.)

IIT I MÓZG

Ta teoria może być użyteczna wobec kilku tajemniczych obserwacji. Móżdżek (cerebellum) – "mały mózg" w tylnej części głowy zawiera więcej neuronów niż cała skomplikowana kora mózgowa, która wieńczy móżdżek, ale ma dosyć prosty, podobny do struktury kryształu system połączeń. Dlatego też jego złożoność sieciowa mierzona przez $ jest niska w porównaniu z korą. I faktycznie, gdybyśmy stracili móżdżek nigdy nie moglibyśmy np. wspinać się na skały, grać na fortepianie lub tańczyć w balecie. Lecz nasza świadomość pozostanie nienaruszona. Kora oraz jej "brama" – wzgórze, są właśnie istotne i niezbędne dla świadomości, dostarczając jej olbrzymią zawartość. Ich osieciowanie łączy wspólnie funkcjonalną specjalizację z funkcjonalną integracją dzięki właśnie obustronnym połączeniom  różnych obszarów kory oraz kory i wzgórza. Taki kompleks korowo-wzgórzowy (corticothalamic complex) jest świetnie wyposażony by działać jako pojedyncza całość, wyposażona w wielką ilość różnorodnych stanów. Tracąc mały fragment jakiegoś konkretnego
obszaru kory możesz być niezdolny np. do zauważania ruchu. A gdy wytniemy inny kawałek staniesz się ślepy w stosunku do twarzy (ale będziesz widział nos, oczy, usta). Kiedy ludzie się budzą z głębokiego snu, z reguły nie są w stanie przywołać czegokolwiek, w najlepszym przypadku jakieś niesprecyzowane odczucia cielesne. To jest w silnym kontraście z wysoce emocjonalną narracją tworzoną przez mózg podczas fazy REM. Co jest paradoksalne, typowa elektryczna aktywność indywidualnej komórki nerwowej nie różni się wiele w fazie snu głębokiego od stanu spokojnego relaksu z pełną świadomością. Jednakże na poziomie całego systemu (mózgu) elektrody elektroencefalografu notują powolne, duże i wysoce zsynchronizowane fale podczas głębokiego snu. Ponieważ te fale są dosyć regularne to niedopuszczaną do transferu specyficznej informacji pomiędzy komórkami mózgu.
Każdego dnia, w dziesiątkach tysięcy operacji chirurgicznych świadomość pacjentów jest szybko, bezpiecznie i przelotnie włączana i wyłączana z pomocą różnych środków anestetycznych. Nie ma pojedynczego mechanizmu dla takich działań. Najbardziej dokładne badania wskazują, że anestetyki redukują aktywność wzgórza i dezaktywizują mesial i paretial  (regiony kory). Dwudziestoletnie obserwacje na zwierzętach pokazują, że wiele komórek mózgowych, w szczególności w obszarach pierwotnych kory czuciowej reagują selektywnie podczas anestezji. Natomiast, to, co zostaje zatrzymane to wielkoskalowa integracja kompleksu korowo-wzgórzowego.
IIT tłumaczy, dlaczego świadomość nie potrzebuje ani bodźców wejściowych ani behawioralnej reakcji, jak to się dzieje w fazie REM snu, kiedy to centralny paraliż zapobiega działaniom i ruchom zgodnym z tym co śnimy. Wszystko, co ma znaczenie w stosunku do świadomości, to funkcjonalne relacje pomiędzy komórkami nerwowymi z których jest zbudowany kompleks korowo-wzgórzowy. Wewnątrz tej dynamicznej, zintegrowanej całości można odnaleźć sen o jedzeniu truskawek, myśli mnicha w trakcie medytacji, agonię pacjenta umierającego na raka i arkadyjską wizję utraconego dzieciństwa. Parafrazując Oscara Wilde, można powiedzieć, że to normalne, typowe oddziaływania wewnątrz dynamicznej kory "robią" maki czerwone, jabłka pachnące a skowronki śpiewające.

ŚWIADOMOŚĆ JEST UNIWERSALNA

Jedną nie do uniknięcia konsekwencją IIT jest to, że wszystkie systemy sieciowe, które są wystarczająco zintegrowane i ich zawartość wystarczająco zróżnicowana będą miały jakąś minimalną świadomość związaną z nimi: nie tylko nasze ukochane psy i koty, ale także myszy, kalmary i robaki.
Faktycznie, teoria jest ślepa na synapsy i impulsy "wszystko albo nic" systemu nerwowego. Przy takim podejściu, nieprawdopodobnie złożone cząsteczkowe interakcje wewnątrz pojedynczej komórki nerwowej powodują, że ma ona nie-zerowe $. Na dolnych granicach, pojedynczy jon wodoru, proton, który składa się z trzech kwarków będzie miał mikroskopijną synergię, czyli $. W takim sensie IIT jest naukową wersją panpsychizmu, antycznej i popularnej wiary, że cała materia, wszystkie rzeczy, żywe czy martwe, są świadome do pewnego stopnia. Oczywiście, IIT pozwala widzieć olbrzymią odległość, jaka dzieli robaka Caenorhabditis elegans z jego 302 komórkami nerwowymi i $ wynikające z działania ludzkiego mózgu z 20 miliardami neuronów kory. Teoria nie potrzebuje rozróżnienia pomiędzy gąbczastym mózgiem w czaszce a kwarcowym obwodem w tytanowej obudowie. Zakładając, że normalne powiązania pomiędzy tranzystorami i elementami pamięci są dostatecznie złożone, komputery, czy miliardy komputerów połączonych internetem będą miały niezerowe $. Wielkość $ mogłoby nawet zostać miarą inteligencji maszyny.

PRZYSZŁE WYZWANIA

IIT dopiero raczkuje i brak jej wdzięku w pełni ukształtowanej teorii. Zasadniczym pytaniem, które jak dotychczas pozostaje bez odpowiedzi jest, dlaczego selekcja naturalna rozwija stworzenia o wysokim $? Jaką przewagę dla przeżycia dale świadomość? Mam nadzieję, że jedną z odpowiedzi jest to, że inteligencja, zdolność do oceny sytuacji, z którą stykamy się po raz pierwszy i błyskawicznego wytworzenia prawidłowej reakcji, wymaga zintegrowanej informacji. Oczywiście inną odpowiedzią może być fakt, że sieci o wysokim $ nie mają żadnego specjalnego statusu, jeżeli chodzi o przeżycie. Tak jak impuls elektryczny jest podstawową cechą wszechświata bez żadnej funkcji, tak samo świadomość może nie odgrywać żadnej roli w stosunku do przeżycia. Po prostu jest.
Inną skomplikowaną grupę zagadnień związanych z IIT stanowi fakt, iż $ jest niesłychanie trudne do wyliczenia nawet dla bardzo małych systemów. Nawet wyliczenie $ dla prostego nicienia, używając współczesnych zespolonych w sieci komputerów, jest praktycznie niemożliwe. Czy możemy znaleźć lepszy algorytm do obliczania $?
Trzecią sprawą, którą należy wyjaśnić jest pytanie, dlaczego tak dużo naszego codziennego zachowania jest nieświadome. Czy neuronowa sieć odpowiedzialna za to nieświadome, przypominające zombie zachowanie, ma niższe $ od tej, która odpowiada za zachowania świadome?
Teoria zintegrowanej informacji świadomości Toniniego może być kompletnie fałszywa. Nie mniej zmusza nas do głębszego myślenia o zasadniczym problemie umysł-ciało w nowatorski, rygorystyczny oraz zorientowany matematycznie i doświadczalnie sposób. I to jest także wielka zasługa.
Jeżeli równanie synergii & Toniniego udowadnia możliwość zgłębienia dotychczas czegoś nieokreślonego – właśnie świadomości, to potwierdzi historyczną pitagorejską wiarę że "liczba jest władcą wszystkich form i idei i przyczyną bogów i demonów".

Na podstawie artykułu Christofa Kocha,profesora Cognitive and Behavioral Biology w California Institute of Technology (Caltech) wydanego w Scientific American Mind, lipiec 2009.