Die großen Rätsel: was ist das Bewusstsein?

Was ist das Bewußtsein? Ja, eigentlich alles. Es ist eine Melodie steckt im Kopf, süße Schokolade, pochende Schmerzen von Zahnschmerzen, wilde Liebe, das wissen, dass alle Gefühle jemals verlöschen. Der Ursprung und die Natur dieser Erfahrungen, manchmal auch als qualia, wurden ein Geheimnis seit den ersten Tagen der Antike bis zur Gegenwart. Viele moderne Philosophen, analysierenden Verstand, darunter auch Daniel Деннетт der Tufts-Universität, die glauben, die Existenz des Bewusstseins ist so eklatante Beleidigung für sinnlosen Universum aus Materie und leere, erklären, dass es eine Illusion. Das heißt, entweder Sie bestreiten die Existenz von qualia, oder behaupten, dass die Wissenschaft es nie verstehen.

Wenn diese Aussage sei wahr, uns nicht als wäre es zu sprechen. Alles, was Sie brauchen würde erklären Криштофу Коху ist, der diese Kurzgeschichte ist warum du, ich und alle anderen sind fest davon überzeugt, dass die Gefühle bei uns ist es immer noch. Aber die überzeugung, dass Schmerz eine Illusion ist, diesen Schmerz nicht herunterzuspielen. Also muss es eine andere Lösung von Körper und Geist. Weiter – in der ersten Person.

Die Meisten Wissenschaftler nehmen das Bewusstsein als gegeben und versuchen zu verstehen, seine Verbindung mit der objektiven Welt wie der Wissenschaft. Vor mehr als einem Vierteljahrhundert Francis Crick und ich beschlossen, eine philosophische Diskussion zum Thema des Bewusstseins, welche die Aufmerksamkeit der Gelehrten seit der Zeit des Aristoteles, und suchen Sie nach physikalische seine Fingerabdrücke. Was passiert mit den angeregten Phase der Substanz des Gehirns, die gebiert das Bewusstsein? Sobald wir dies verstehen, wir nähern uns mehr zur Lösung der grundlegenden Probleme.

Wir suchen, insbesondere neuronale Korrelate des Bewusstseins (NCC, NCC), definiert als der minimale neuronale Mechanismen, die genug für einen bestimmten bewussten Erlebens. Was geschehen in Ihrem Gehirn, damit Sie erfuhren Zahnschmerzen, zum Beispiel? Sollten einige Nervenzellen vibrieren bei einer bestimmten magischen Frequenz? Muss ich aktivieren einige spezielle «Neuronen des Bewusstseins»? In welchen Bereichen des Gehirns müssen sich diese Zellen?

Neuronale Korrelate des Bewusstseins

Bei der Definition von NQR, ist es wichtig zu verstehen, wo ein Minimum. Das Gehirn als ganzes kann als im Bau: es erzeugt die Erfahrung jeden Tag, unaufhörlich. Aber der Sitz des Bewusstseins kann zusätzlich eingezäunt. Nehmen wir zum Beispiel das Rückenmark – ein langer und flexibler «Schlauch» mit Neuronen, втиснутыми in den Knochen, mit einer Milliarde Nervenzellen. Wenn das Rückenmark wird Total beschädigt in den Prozess der Verletzungen im Bereich des Halses, des Menschen lähmt in den Beinen, Armen und Oberkörper, er kann nicht kontrollieren, den Darm und die Blase und Körpergefühl verliert. Aber solche lahme weiterhin das Leben zu genießen in all Ihren Facetten – Sie sehen, hören, riechen, erleben und erinnern sich an alle so wie es war bis zu dem traurigen Vorfall. Nur nicht Umfallen, und nun willkürlich verrichten.

Oder betrachten wir das Kleinhirn, «kleines Gehirn» unter dem hinteren Teil des Gehirns. Es ist eines der ältesten schaltungen des Gehirns aus Sicht der Evolution beteiligt ist, einen in der Steuerung der Bewegung, Körperhaltung, Gangart und komplexen Sequenzen von Bewegungen. Das Spiel auf dem Klavier, drucken, tanzen auf dem Eis oder klettern – all diese Aktivitäten wird die Arbeit des Kleinhirns. In ihm befinden sich wunderschöne Neuronen – Zellen, purkinje-Fasern, die Ranken und die sich wie ein Meer Korallen und besitzen komplexe elektrische Dynamik. Auch in ihm die meisten Neuronen, etwa 69 Milliarden, viermal mehr als in den übrigen teilen des Gehirns, zusammen.

Was geschieht mit dem Bewusstsein, wenn das Kleinhirn teilweise beschädigt infolge eines Schlaganfalls oder unter dem Messer des Chirurgen? Ja nichts. Patienten mit geschädigtem Kleinhirn Klagen über einige Defizite, die nicht so gut auf dem Klavier spielen oder schreiben auf der Tastatur, aber nie verlieren Sie keine Aspekte des Bewusstseins. Sie hören, sehen und fühlen ausgezeichnet, behalten die Selbstachtung, erinnern sich an die Ereignisse der Vergangenheit und setzen sich selbst in die Zukunft projizieren. Selbst die Geburt ohne Kleinhirn hat keinen starken Einfluss auf die bewusste Erfahrung des Individuums.

Rein, ein riesiges zerebelläre das Gerät hat keine Beziehung zu der subjektiven Erfahrung. Warum? Wichtige Tipps finden Sie in seinem Schema, die ist extrem homogen und parallel (ähnlich wie Batterien können parallel verbinden). Das Kleinhirn funktioniert ganz einfach: ein Satz von Neuronen wirkt sich auf die nächste, und er übergibt den Staffelstab an Dritte. Es gibt keine komplizierten Konturen der rckkopplung, die sich auf die elektrische Aktivität. (In Anbetracht der Zeit, für die Entwicklung der bewussten Wahrnehmung, die meisten Theoretiker glauben, dass es muss Rückkopplungsschleifen in einem höhlenartigen Systeme des Gehirns). Außerdem funktionell ist das Kleinhirn gliedert sich in hundert oder mehr unabhängige EDV-Module. Jeder von Ihnen arbeitet parallel mit separaten, nicht überlappenden Eingängen und Schlussfolgerungen, die Steuerung der Bewegung der verschiedenen motorischen oder kognitiven Systemen. Sie sind schwach interagieren – und das Bewusstsein, im Gegenteil, eine gegenseitige Beteiligung einer Vielzahl von Systemen.

Eine wichtige Lektion, die wir gelernt haben, lernen das Rückenmark und das Kleinhirn, besteht darin, dass der Geist des Bewusstseins erscheint nicht jedes mal, wenn Sie gereizt ein Nervengewebe. Brauchen Sie mehr. Dieser zusätzliche Faktor tritt in der grauen Substanz, also die berühmte Großhirnrinde, die äußere Oberfläche. Das laminierte Blatt der komplexen, vernetzten Nervengewebe, Größe und Breite mit 14-Zoll-Pizza. Zwei solche Blatt,mehrfach gefaltet, zusammen mit Ihren Hunderten von Millionen von Adern – weißer Stoff – eng in den Schädel gehämmert. Alles deutet darauf hin, dass неокортикальная Stoff gebiert Gefühle.

Kann man noch weiter einzugrenzen Sitz des Bewusstseins. Nehmen wir zum Beispiel die Experimente, in denen auf die Rechte und das linke Auge wirken verschiedene Reize. Angenommen, das linke Auge schaut auf Donald Trump, und das Recht auf Hillary Clinton. Man könnte sich vorstellen, dass ein Mann zu sehen Superposition bilden Trump und Clinton. In der Realität, werden Sie sehen Trump ein paar Sekunden, dann verschwindet er und erscheint Clinton. Dann wird es verschwinden und wieder Trump. Zwei Bilder gedreht werden unendlich wegen der binokularen Rivalität – Krieg um die Vorherrschaft zwischen den Augen. Da das Gehirn erhält die duale Eingabe, kann er nicht wählen zwischen Трампом und Clinton.

Wenn zur gleichen Zeit, Sie liegen in einem magnetischen Scanner, protokolliert, die die Aktivität des Gehirns, Wissenschaftler feststellen, dass eine Reihe von kortikalen Arealen – posterior parietalen Kortex – spielen eine bedeutende Rolle bei der Verfolgung von dem, was wir sehen. Bemerkenswert ist, dass die primären visuellen Kortex, die bekommt und ignoriert die Informationen, die erhält von den Augen, nicht signalisiert, dass das Subjekt sieht. Die gleiche Arbeitsteilung gilt für Ton und Noten: primäre auditive und der primäre somatosensorische Kortex, die nicht unmittelbar auf den Inhalt der auditiven oder somatosensornogo Erfahrung. Stattdessen wird im Prozess wird die nächste Etappe im aktiven Bereich des hinteren parietal-Kortex – die schafft bewusste Wahrnehmung.

Mehr Licht werfen zwei klinischen Quelle kausalen Zusammenhang: elektrische Stimulation von Gewebe der Rinde und Untersuchung der Patienten nach dem Verlust von bestimmten Bereichen während der Verletzung oder Krankheit. Zum Beispiel, bevor Sie entfernen den Tumor des Gehirns oder der Locus von epileptischen Anfällen, Neurochirurgen картируют Funktionen der nächsten Geweben der Rinde, direkt stimuliert Ihren Elektroden. Stimulierung der Rückseite der Hot-Zone verursachen Strom von verschiedenen Empfindungen und Gefühlen. Es kann sein, Lichtblitze, geometrische Formen, Fratzen, auditive oder visuelle Halluzinationen, das Gefühl von Déjà-Vu, Wunsch bewegen einer bestimmten Gliedmaßen usw. Stimulierung der Vorderseite des Kortex – eine ganz andere Sache: auf der größeren Rechnung, es verursacht keine direkten Erfahrungen.

Die Zweite Informationsquelle – Neurologen Patienten mit der ersten Hälfte des 20. Manchmal Chirurgen schneiden musste ein großer Gürtel präfrontalen Kortex für die Entfernung von Tumoren oder zur Linderung von epileptischen Anfällen. Es ist bemerkenswert, wie ungewöhnlich diese Patienten. Der Verlust der Teil des stirnlappens hatte einige schädliche Wirkungen: bei Patienten Zurückhaltung entwickelte sich zurückhalten unangemessene Emotionen oder Handlungen, Mangel an Motorik, unkontrollierte Wiederholungen von Handlungen oder Worte. Allerdings ist Ihnen nach der Operation besser und Sie Leben weiter ohne irgendwelche Anzeichen von Verlust oder Beeinträchtigung der bewussten Erfahrung. Und im Gegenteil, das entfernen auch kleine Bereiche des hinteren Kortex, wo die heiße Zone, konnte dazu führen, dass eine ganze Klasse von Problemen mit dem Bewusstsein: die Patienten konnten nicht erkennen Gesichter, erkennt Bewegungen, Farben oder im Raum zu navigieren.

So könnte man denken, dass die Ansichten, Klänge und andere Empfindungen Leben, die wir erleben, entstehen in den Bereichen der hinteren Rinde. Soweit wir es beurteilen können, fast alle bewussten Erlebnisse dort erscheinen. Was ist der prinzipielle Unterschied zwischen diesen hinteren Bereichen und den größeren Teil des präfrontalen Kortex, die nicht direkt Einfluss auf das subjektive Inhalte? Wir wissen es nicht. Doch die jüngste Entdeckung zeigt, dass Neurowissenschaftler können in der Nähe zu entwirren.

der Zähler des Bewusstseins

Die Medizin braucht ein Gerät, das in der Lage, zuverlässig zu identifizieren die Anwesenheit oder Abwesenheit des Bewusstseins bei den Menschen unfähig oder mit Störungen. Während der Chirurgie, Z. B. Patienten Tauchen in Narkose, unbeweglich zu bleiben und mit einem stabilen Blutdruck – dies ermöglicht es Ihnen, fühlen nicht den Schmerz und nicht zu erwerben traumatischen Erinnerungen. Leider ist dieses Ziel nicht immer erreicht: jedes Jahr werden Hunderte von Patienten in irgendeiner Weise bleiben im Bewusstsein narkotisiert.

Eine Andere Kategorie von Patienten, die eine schwere Schädel-Hirn-Trauma durch Unfall, Infektion oder starker Vergiftung kann Leben im Laufe der Jahre, ohne die Möglichkeit zu sprechen oder zu Antworten auf mündliche Anfragen. Stellen Sie sich ein Astronaut schwebt im Raum, der hört das Kontrollzentrum versucht, ihn zu Kontaktieren. Es beschädigte das Mikrofon überträgt die Stimme und er scheint völlig losgerissen von der Welt. Ebenso Patienten mit Hirnschäden, die nicht zulässt, dass Sie mit der Welt kommunizieren, fühlen sich die Extreme Form der Isolationshaft.

In den frühen 2000er Giulio Tononi von der University of Wisconsin-Madison und Marcello Массимини von der Universität von Mailand in Italien erfunden, die Technik der zip-zap, um zu bestimmen, in den Köpfen der Menschen oder nicht. Die Wissenschaftler ziehen flachdrahtschwingspule auf den Schädel und «Bewachung» – senden in den Schädel starken Impuls der magnetischen Energie, kurz induzieren einen elektrischen Strom in den Nervenzellen. Dieser Eingriff wiederum erregt und hemmt Affiliate-neuronalen Zellen in den Bereichen, Welle fegt durch das Gehirn, bis Sie verwelken. Netz EEG-sensoren befindet sich außerhalb des Schädels, liest diese elektrischen Signale. Развертываясь im Laufe der Zeit, diese Spuren, von denen jede entspricht einem bestimmten Ort im Gehirn unter der Schädeldecke, summieren sich zu einem Bild.

Dieses Bild nichtzeigt keine Gesetzmäßigkeiten, sondern ist nicht völlig zufällig. Es erlaubt Ihnen zu bestimmen, wie das Gehirn frei vom Bewusstsein, zu den Rhythmen. Wissenschaftler Werten diese quantitativ Daten, drückte Sie in das Archiv der üblichen Algorithmus .zip, und erhalten die Komplexität der Reaktion des Gehirns. Freiwillige, die wachten, hatten «index пертурбационной Komplexität» zwischen 0,31 und 0,7, die unten fiel bei 0,31 tiefen Schlaf oder Vollnarkose. Массимини und Tononi testeten Ihre Methode an 48 Patienten, bei denen das Gehirn beschädigt wurde, aber die waren ansprechbar und wach, und fand heraus, dass in jedem Einzelfall die Methode zeigt, ob ein Bewusstsein beim Menschen.

Die Gruppe setzte die Methode an 81 Patienten, die minimal-bewussten oder befanden sich in einem vegetativen Zustand. In der ersten Gruppe, die zeigte einige Anzeichen нерефлексивного Verhalten, die Methode genau bestimmt hat 36 Menschen in den Köpfen der 38. Zwei Patienten, die er irrtümlich bezeichnet, unbewußt. Von 43 Patienten in einem vegetativen Zustand, die nicht reagierten, wurden 34 markiert als bewusstlos, aber 9 – in den Köpfen. Ihre Gehirne ähnlich antworteten Gehirnen derer, die in den Köpfen, und damit waren Sie bei Bewusstsein, konnte aber nicht mitteilen, darüber zu Ihren Freunden.

Aktuelle Forschung konzentriert sich auf die Standardisierung und Verbesserung der Methode der «zip-zap» für die neurologischen Patienten und die Ausbreitung auf seine Patienten von Psychiatern und Kinderärzten. Früher oder später Wissenschaftler finden einen bestimmten Satz von neuronalen Mechanismen, die Anlass zu irgendwelchen bewusste Erfahrung. Obwohl diese Ergebnisse haben wichtige klinische Auswirkungen haben und helfen, Familien und Freunde, die Sie nicht in der Lage, Antworten auf die grundlegenden Fragen: warum diese Neuronen, und nicht jene? Warum auf dieser Frequenz, aber nicht auf dem? Spannend ist all das Geheimnis liegt darin, wie und warum irgendwelche Ausflüge Stücke Wirkstoff erzeugen bewusste Empfindungen. Am Ende, das Gehirn wie jedes andere Organ, unterliegt den gleichen Gesetzen der Physik, wie Herz und Nieren. Was macht Ihren verschiedenen? Welches Biophysik graue Masse verwandelt, die graue Substanz in ein großes техниколор und den Reichtum der Sound, mit dem unsere alltägliche Erfahrung der Kommunikation mit dieser Welt?

Letztlich brauchen wir eine zufrieden stellende wissenschaftliche Theorie des Bewusstseins, die vorhersagt, unter welchen Bedingungen irgendein einzelnes physikalisches System – sei es ein Komplexes Schema von Neuronen oder Silizium-transistoren – beginnt sich sorgen zu machen im wahrsten Sinne des Wortes. Warum ist die Qualität dieser Erfahrungen wird anders sein? Warum dem klaren blauen Himmel so anders als die schreienden schlecht eingestellten Geige? Gibt es eine Funktion haben diese Unterschiede in den Erfahrungen, und wenn ja, welches? Diese Theorie erlaubt uns festzustellen, welche Erfahrungen werden bei den einzelnen Systemen. Bevor es irgendwelche Gespräche über maschinelles Bewusstsein basieren ausschließlich auf unsere Intuition, die, wie wissenschaftliche Geschichte zeigt, nicht vertrauenswürdig Leiter.

Besonders heftige Debatte entbrannt um die beiden populärsten Theorien des Bewusstseins. Einer von Ihnen – die Theorie des globalen neyronnogo Raum (GNW), entwickelt von dem Psychologen Bernard Баарсом waren Neurowissenschaftler und Станисласом Дехане und Jean-Pierre Шангье. Die Theorie beginnt mit dem Postulat, dass wenn Sie etwas erkennen, auf diese Informationen zugreifen viele verschiedene Teile Ihres Gehirns. Wenn, andererseits, Sie handeln unbewusst, Informationen lokalisiert in bestimmten sensorisch-Motorische System, beteiligt in den Prozess. Zum Beispiel, wenn Sie schnell schreiben, tun Sie dies auf der Maschine. Sie Fragen, wie Sie es tun, und Sie werden nicht in der Lage zu Antworten: man fast nicht haben bewussten Zugang zu diesen Informationen, und Sie findet sich in einer konzentrierten Systeme des Gehirns, die verbinden Sie Ihre Augen mit einer schnellen Bewegung der Finger.

In Richtung einer fundamentalen Theorie

Laut GNW, das Bewusstsein entsteht aus einer bestimmten Art der Informationsverarbeitung – Freund von den ersten Tagen der künstlichen Intelligenz, wenn Spezialprogramme haben Zugang zu einem kleinen, geteilten Repositorys mit Informationen. Unabhängig von den Daten, die auf dieser «Tafel» zur Verfügung standen verschiedene Support-Prozesse: Arbeitsgedächtnis, Sprache, Modul Planung und so weiter. Nach GNW, das Bewusstsein entsteht, wenn eingehende sensorische Informationen, die auf einer solchen Tafel, weit ausgestrahlt in verschiedenen kognitiven Systems – die behandeln diese Daten für Gespräche, speichern, Erinnerungen oder die Durchführung der Aktion.

Da auf diesem Board nicht so viele Orte, können wir erkennen gleichzeitig nicht so viele Informationen. Netzwerk von Neuronen, die diese Nachricht gedacht ist, befindet sich im frontalen und parietalen Lappen. Nachdem die Daten mit geringer Dichte Netz ausgestrahlt und sind Global zugänglich, Informationen werden bewusster. Das heißt, das Subjekt ihn erkennt. Obwohl moderne Maschinen noch nicht erreicht dieser Ebene kognitiver Komplexität, es ist nur eine Frage der Zeit. GNW impliziert, dass die Computer der Zukunft werden bewusst.

Die Theorie der integrierten Information (IIT), die von Tononi und seine Kollegen, einschließlich mir, hat einen ganz anderen Ausgangspunkt: die Erfahrung selbst. Jede Erfahrung hat bestimmte wesentliche Eigenschaften. Er ist intern, es gibt nur für das Subjekt wie für die «Besitzer», er strukturiert (gelber Bus bremst vor перебегающей gegenüber dem Hund), es ist Beton – es können zu unterscheiden von anderen bewussten Erlebens, wie ein Einzelbild im Film. Außerdem ist es eine einheitliche und definierte. Wenn Sie sitzen auf einer Bank in einer parkähnlichen warm, пригожийTag, beobachten das Spiel der Kinder, andere Teile dieser Erfahrung – Breeze, singen Sie in den Haaren, die Freude am lachen Ihres Babys – nicht unterteilt werden, nicht nach dem Verlust der fülle dieser Erfahrung.

Tononi postuliert, dass jede komplexe und vernetzte Mechanismus, dessen Struktur kodiert eine Vielzahl von Ursache-Wirkungs-Beziehungen, die diese Eigenschaften besitzen wird – und damit wird ein gewisses Maß an Bewusstsein. Wenn, wie Kleinhirns, dieser Mechanismus fehlt die Integration und Komplexität, er hat nichts bemerkt. Nach IIT, das Bewusstsein ist der innere kausale Kraft besitzen ausgeklügelte Mechanismen wie das menschliche Gehirn.

IIT sagt auch, dass eine komplexe Simulation des menschlichen Gehirns, die auf einem digitalen Computer, kann nicht bewußt zu sein — auch wenn es im Gespräch, so dass nicht zu unterscheiden von echten Menschen. Ähnlich wie die Simulation der massiven Gravitation des schwarzen Loches wird nicht verformen der Raum-Zeit rund um den Computer, Programmierung des Bewusstseins nie schaffen einen bewussten Computer.

Wir stehen Vor zwei Aufgaben. Eine davon besteht in der Tatsache, dass immer bessere Werkzeuge, beobachten und erforschen Neuronen, suchen das Bewusstsein in diesen Neuronen. Wird Dutzende von Jahren, da die byzantinische Komplexität des zentralen Nervensystems. Eine weitere Aufgabe darin, zu bestätigen oder zu dementieren die beiden dominierenden Theorien. Oder ein besseres auf den Ruinen der beiden und erklären, wie polutorakilogrammovy Organ gibt uns eine fülle von Empfindungen.