Bewusstsein

Denkst du, dass die Maschine, auf der du diese Geschichte liest, gerade ein Gefühl von "wie ist es"In seinem Staat sein?

Was ist mit einem Hund? Hat es ein Gefühl dafür, wie es ist, in seinem Zustand zu sein? Es mag Aufmerksamkeit erregen und scheint eine einzigartige subjektive Erfahrung zu haben, aber was trennt die beiden Fälle?

Dies sind keineswegs einfache Fragen. Wie und warum bestimmte Umstände unsere Erfahrung des Bewusstseins hervorrufen können, bleiben einige der rätselhafteste Fragen Von unserer Zeit.

Neugeborene, hirngeschädigte Patienten, komplizierte Maschinen und Tiere können Anzeichen davon aufweisen Bewusstsein. Das Ausmaß oder die Art ihrer Erfahrung bleibt jedoch eine Brutstätte von intellektuelle Untersuchung.

Die Fähigkeit, das Bewusstsein zu quantifizieren, würde einen großen Teil dazu beitragen, einige dieser Probleme zu lösen. Aus klinischer Sicht muss jede Theorie, die diesem Zweck dienen könnte, auch erklären können, warum bestimmte Bereiche des Gehirns erscheinen kritisch für das Bewusstseinund warum der Schaden oder die Beseitigung anderer Regionen relativ scheint wenig Auswirkung.


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Eine solche Theorie hat in der wissenschaftlichen Gemeinschaft Unterstützung gefunden. Es heißt Integrierte Informationstheorie (IIT), Und wurde in 2008 vorgeschlagen by Guilio Tononi, ein US-amerikanischer Neurowissenschaftler.

Es hat auch eine ziemlich überraschende Implikation: Bewusstsein kann im Prinzip gefunden werden von jedem Standort wo es die richtige Art der Informationsverarbeitung gibt, ob in einem Gehirn oder einem Computer.

Information und Bewusstsein

Die Theorie besagt, dass ein physikalisches System Bewusstsein schaffen kann, wenn zwei physikalische Postulate erfüllt werden.

Die erste besteht darin, dass das physische System sehr reich an Informationen sein muss.

Wenn sich ein System einer enormen Anzahl von Dingen bewusst ist, wie jeder Frame in einem Film, aber wenn jeder Frame eindeutig verschieden ist, dann würden wir sagen, bewusste Erfahrung ist hoch differenziert.

Sowohl Ihr Gehirn als auch Ihre Festplatte können so hoch differenzierte Informationen enthalten. Aber einer ist bewusst und der andere nicht.

Was ist der Unterschied zwischen deiner Festplatte und deinem Gehirn? Zum einen ist das menschliche Gehirn auch hochintegriert. Es gibt viele Milliarden von Querverbindungen zwischen einzelnen Eingaben, die jeden (aktuellen) Computer weit übersteigen.

Dies bringt uns zu dem zweiten Postulat, dass das physische System hoch sein muss, damit das Bewusstsein entstehen kann integriert.

Welche Informationen Sie sich auch immer bewusst sind, wird Ihnen vollständig und vollständig präsentiert. Wie dem auch sei, versuchen Sie nicht, die Bilder eines Films in eine Reihe von statischen Bildern zu trennen. Noch können Sie die Informationen vollständig isolieren, die Sie von jedem Ihrer Sinne erhalten.

Die Implikation ist, dass Integration ein Maß dafür ist, was unsere Gehirne von anderen hochkomplexen Systemen unterscheidet.

Integrierte Informationen und das Gehirn

Durch die Ausleihe von der Sprache Mathematik, IIT versucht, eine einzelne Zahl als Maß für diese integrierte Information zu generieren, bekannt als Phi (?, ausgesprochen „fi“).

Etwas mit einem niedrigen Phi, wie eine Festplatte, wird nicht bewusst sein. Während etwas mit einem hoch genug phi, wie ein Säugetiergehirn, sein wird.

Was Phi interessant macht, ist, dass eine Reihe seiner Vorhersagen empirisch getestet werden können: Wenn das Bewusstsein der Menge an integrierter Information in einem System entspricht, dann sollten sich die Maße, die sich dem Phi annähern, während veränderter Bewusstseinszustände unterscheiden.

Kürzlich hat ein Forscherteam ein Instrument entwickelt, das in der Lage ist, eine Menge zu messen, die Informationen im menschlichen Gehirn integriert, und testete diese Idee.

Sie benutzten elektromagnetische Impulse um das Gehirn zu stimulieren und um wache und narkotisierte Gehirne von der Komplexität der resultierenden neuralen Aktivität zu unterscheiden.

Die gleiche Maßnahme war sogar in der Lage, zwischen Hirnverletzten in vegetativen im Vergleich zu minimal bewussten Zuständen zu unterscheiden. Es nahm auch zu, wenn Patienten von nicht-Traum zu den Traumschlaf-Zuständen gingen.

IIT sagt auch voraus, warum das Kleinhirn, ein Bereich hinter dem menschlichen Gehirn, nur minimal zum Bewusstsein beiträgt. Dies obwohl es viermal mehr Neuronen enthält als der Rest der Großhirnrinde, die der Sitz des Bewusstseins zu sein scheint.

Das Kleinhirn hat a vergleichsweise einfach kristalline Anordnung von Neuronen. Daher würde das IIT vorschlagen, dass dieses Gebiet informationsreich oder sehr differenziert ist, aber es erfüllt die zweite Anforderung der IIT nach Integration nicht.

Obwohl noch viel zu tun ist, bleiben für diese Theorie des Bewusstseins einige bemerkenswerte Implikationen.

Wenn das Bewusstsein in der Tat ein emergentes Merkmal eines hochintegrierten Netzwerks ist, wie IIT vorschlägt, dann haben vermutlich alle komplexen Systeme - sicherlich alle Kreaturen mit Gehirnen - einige minimale Form des Bewusstseins.

Wenn das Bewusstsein durch die Menge an integrierter Information in einem System definiert wird, dann müssen wir uns möglicherweise auch von jeder Form menschlichen Ausnahmetums entfernen, die besagt, dass das Bewusstsein für uns exklusiv ist.

Über den Autor

Matthew Davidson, Doktorkandidat - Neurowissenschaft des Bewusstseins, Monash University.

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf das Gespräch

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