Świadomość jako system pamięci Część 2

Nasza teoria jest spójna z rozróżnieniem na System 1 (nieświadomy) i System 2 (świadomy)

Nasza pamięćowa teoria świadomości jest w pełni zgodna z rozróżnieniem dokonanym przez Kahnemana i Tversky'ego (Kahneman, 2011; zob. także Carruthers, 2015) pomiędzy powolnym, wysiłkowym, logicznym, wyrachowanym, świadomym Systemem 2 a szybkim, automatycznym, stereotypowym, nieświadomym Systemem 1. Nasza teoria po prostu dodałaby, że świadomy System 2 był możliwy dzięki pierwotnemu celowi świadomości – byciu treścią pamięci epizodycznej.

Świadoma pamięć i pamięć to dwa powiązane ze sobą pojęcia. Świadoma pamięć ma miejsce wtedy, gdy świadomie przechowujemy pewne informacje w naszych umysłach, podczas gdy pamięć ma miejsce wtedy, gdy możemy przywołać te informacje w późniejszym czasie. Świadoma pamięć ma kluczowe znaczenie dla naszej nauki, życia i pracy, a jakość pamięci bezpośrednio wpływa na nasz sukces i szczęście.

Pamięć każdego człowieka ma swoje nieodłączne ograniczenia. Możemy jednak poprawić pamięć poprzez świadomą pamięć. Możemy na przykład świadomie pogłębić wrażenie informacji za pomocą technik takich jak metody koncentracji i skojarzeń, a następnie spróbować je przypomnieć. Możemy poprawić nasz poziom pamięci pośrednio poprzez ciągłą praktykę, aby poprawić nasz poziom pamięci.

Jednocześnie możemy poprawić naszą pamięć poprzez pewne nawyki życiowe. Wystarczająca ilość snu, zdrowa dieta i regularne ćwiczenia mogą pomóc poprawić pamięć. Ponadto uczenie się nowych rzeczy i ciągłe rzucanie sobie wyzwań może również sprzyjać rozwojowi funkcji mózgu, dzięki czemu możemy lepiej zachować dobrą pamięć.

Poprawa świadomej pamięci i pamięci wymaga cierpliwości i wytrwałości. Tylko dzięki ciągłej praktyce i eksploracji możemy stać się lepszymi ekspertami w zakresie pamięci. Z pozytywnym nastawieniem i pewnością siebie stawiamy czoła wyzwaniom i wierzymy, że uda nam się osiągnąć na tym polu doskonałe wyniki! Widać, że musimy poprawić naszą pamięć. Cistanche może znacznie poprawić naszą pamięć, ponieważ Cistanche może również regulować równowagę neuroprzekaźników, takich jak zwiększenie poziomu acetylocholiny i czynników wzrostu, które są bardzo ważne dla pamięci i uczenia się. Co ważne, mięso może również poprawić przepływ krwi i wspomagać dostarczanie tlenu, co może zapewnić mózgowi wystarczające odżywienie i energię, poprawiając w ten sposób witalność i wytrzymałość mózgu.

Kliknij i poznaj sposoby na poprawę funkcjonowania mózgu

Od zawartości pamięci do rozwiązywania problemów i abstrakcyjnego rozumowania

W jaki sposób świadomość przestała być wyłącznie zawartością pamięci epizodycznej i stała się zaangażowana w rozwiązywanie problemów, abstrakcyjne rozumowanie i inne zdolności możliwe dzięki Systemowi 2? Spekulujemy, że świadomość wyewoluowała i zaangażowała się w te inne zdolności, ponieważ świadomość jest kluczowym elementem funkcji systemu pamięci epizodycznej polegającej na elastycznym i twórczym łączeniu wspomnień epizodycznych w celu wyobrażenia sobie przyszłości.

Przewidujemy wczesny etap tego typu kombinacji, który pozwoliłby nam po prostu przewidzieć przyszłość. Na przykład epizodyczne wspomnienia znalezienia pysznej jagody w pobliżu określonej jaskini każdej jesieni mogą połączyć się z innym epizodycznym wspomnieniem gonienia przez niedźwiedzia w pobliżu tej jaskini. W rezultacie możemy przewidzieć, że jeśli pójdziemy zbierać jagody, może nas ścigać niedźwiedź.

Oprócz zwykłego wyobrażenia sobie, jak przyszłość może się rozwinąć, w późniejszym momencie ten świadomy proces twórczej rekombinacji pamięci przewidywał dwa lub więcej możliwych przyszłych wyników. W jednej przyszłości, kiedy idziemy zbierać jagody, goni nas niedźwiedź, podczas gdy w innej przyszłości nas nie gonią.

Kiedy świadomość potrafi porównać dwie możliwe przyszłości, rozwiązywanie problemów pojawia się, gdy myślimy o tym, co możemy zrobić, aby pomóc stworzyć przyszłość, której pragniemy i uniknąć przyszłości, której nie chcemy. Na przykład mogą przyjść na myśl wspomnienia sposobów ustalenia, czy zwierzę znajduje się w swoim legowisku, czy nie. Inne wspomnienia mogą nam przypominać, że niedźwiedź może gonić tylko jedną osobę na raz. Porównanie tego rodzaju odzyskiwania pamięci – które być może możemy teraz nazwać myślami – może pozwolić na opracowanie planu. Obecnie ma miejsce rozwiązywanie problemów związanych ze świadomością/pamięcią roboczą poprzez przywracanie pamięci epizodycznej.

Kiedy już nastąpi rozwiązanie problemu, pozostaje już mały krok do świadomego abstrakcyjnego rozumowania. Gdy wiele zdarzeń przechowywanych w pamięci epizodycznej generalizuje się w pamięci semantycznej, automatycznie pojawiają się abstrakcje. Epizodyczne wspomnienia poszczególnych psów, niedźwiedzi i królików pozwalają na utworzenie ogólnych kategorii pamięci semantycznej psów, niedźwiedzi i królików. Może wówczas wyłonić się bardziej abstrakcyjna kategoria pamięci semantycznej zwierząt, którą można porównać z abstrakcyjną kategorią pamięci semantycznej roślin i tak dalej.

Język

O rozwoju języka napisano już wiele, czego nie będziemy tu powtarzać (np. Pinker, 1994). Krótko mówiąc, wierzymy, że język rozwinął się z połączenia świadomości i pamięci semantycznej.

Jednakże jedną z rzeczy, która sprawia, że ​​język jest interesującym przypadkiem jest to, że chociaż z pewnością możemy mówić z pełną świadomą świadomością i rozwagą, z naszych obserwacji wynika, że ​​możemy także mówić nieświadomie, bez myślenia o tym. Do tej ważnej koncepcji powrócimy w dalszej części. Na razie chcemy po prostu przedstawić ideę, że to, że funkcja rozwinęła się ze świadomością, nie oznacza, że ​​musi ona być obecna tylko ze świadomością.

Świadome postrzeganie jako pamięć

W tym miejscu naszego artykułu ktoś mógłby zaakceptować naszą teorię, że świadomość wyewoluowała jako część systemu pamięci epizodycznej, ale powiedzieć: „I co z tego? W jaki sposób to wyjaśnienie pomaga nam zrozumieć świadomość (lub, jeśli o to chodzi, pamięć epizodyczną)? ?”

Jeśli wierzymy, że świadomość wyewoluowała jako część systemu pamięci epizodycznej, jako krytyczna część tego systemu, która pozwala nam przechowywać w pamięci wcześniejsze doświadczenia i odzyskiwać je, dzięki czemu wspomnienia tych doświadczeń można elastycznie i twórczo łączyć, aby umożliwić planowanie przyszłości i zamierzone działanie, to nie ma powodu, dla którego świadomość musiałaby działać w czasie rzeczywistym. Jeśli świadomość jest systemem kodowania i odtwarzania pamięci – a nie bezpośrednim działaniem – nie ma powodu, dla którego nie mogłaby ona prawidłowo funkcjonować z niewielkim opóźnieniem. Twierdzilibyśmy, że nie postrzegamy świadomie wydarzeń bezpośrednio w czasie rzeczywistym. Postrzegamy świat jako pamięć. Innymi słowy, technicznie rzecz biorąc, nie postrzegamy niczego bezpośrednio świadomie; doświadczamy pamięci percepcji.

Sugerujemy, abyśmy doświadczali świata poprzez zapamiętywanie wspomnień zmysłowych. Co więcej, przez większość czasu sami nie doświadczamy tych oddolnych procesów pamięci sensorycznej. Doświadczamy procesów pamięci sensorycznej, na które wpływają odgórne procesy pamięci epizodycznej i/lub semantycznej, tak że postrzegane świadomie jest połączeniem oddolnych procesów pamięci sensorycznej z odgórnymi procesami pamięci epizodycznej i semantycznej.

Wyjaśnienie efektów postdykcyjnych

Nasza teoria pamięci i świadomości może teraz wyjaśnić efekty postdykcyjne. Na przykład Sergent i in. (2013) wykazali, że nie tylko użycie bodźca przed jego prezentacją poprawia świadome postrzeganie bodźca, ale może również nastąpić po jego prezentacji. Sergent i współpracownicy doszli do wniosku, że (s. 154):

początkowe przetwarzanie sensoryczne związane z bodźcem może nastąpić przedświadomie, ponieważ jego świadomy lub nieświadomy los może drastycznie zmienić się poza tą fazą. Świadoma percepcja odnosiłaby się zatem do wtórnego wzmocnienia przedświadomych informacji przechowywanych w obszarach zmysłowych. … to wtórne wzmocnienie nie musi być bezpośrednią konsekwencją początkowego przetworzenia samego bodźca, ale może zostać wywołane późniejszym i niezależnym zdarzeniem.

Nasza teoria pamięci i świadomości jest zgodna z tym wyjaśnieniem i może pozwolić nam lepiej je zrozumieć. Sygnał popobudzeniowy zwraca uwagę na nieświadomą percepcję, a następnie doświadczamy świadomej percepcji w taki sam sposób, w jaki doświadczamy wszystkich świadomych percepcji – poprzez zapamiętywanie.

Świadoma pamięć nieświadomych decyzji i działań

Jeśli jesteśmy skłonni wziąć pod uwagę, że my – przynajmniej jako świadome ja – nie postrzegamy świata bezpośrednio, ale raczej go pamiętamy, wówczas jesteśmy gotowi wyjaśnić świadome decyzje i działania. Nasza teoria jest po prostu taka, że ​​procesy mózgowe odpowiedzialne za podejmowanie decyzji i działanie są nieświadome. Nasze świadome decyzje i świadome działania są wspomnieniami tych nieświadomych decyzji i działań. Wierzymy, że to wyjaśnienie – że decyzje i działania zasadniczo zachodzą w wyniku nieświadomych procesów mózgowych – jest spójne z perspektywą ewolucyjną, która dowodziłaby, że w mózgu nie ma jednego świadomego systemu podejmowania decyzji. Zamiast tego różne procesy są nieświadomie angażowane w podejmowanie konkretnych decyzji, takich jak kiedy jeść, spać, unikać, zbliżać się, chwytać, puszczać itd. (Cisek, 2019).

Uważamy jednak, że nieświadome procesy mózgowe czasami angażują świadomy system pamięci, aby ułatwić podejmowanie optymalnych decyzji i działanie w określonych sytuacjach. Aby dokładniej wyjaśnić te pojęcia, podamy przykład wykorzystujący przetwarzanie w Systemie 1 i Systemie 2 Kahnemana i Tversky'ego (Kahneman, 2011; zob. także Carruthers, 2015).

Decyzje i działania Systemu 1

Rozważmy najpierw decyzje dotyczące Systemu 1. Są to szybkie, automatyczne, nieświadome decyzje, które wymagają niewielkiej lub żadnej myśli i wysiłku. Załóżmy, że pracujemy, być może pochłonięci myślami, pisząc pracę na naszym komputerze. Nagle decydujemy: „Chciałbym szklankę wody”. Zanim skończymy pisać akapit, nad którym pracujemy i wciąż myślimy o kolejnym zdaniu, wstajemy, wchodzimy do kuchni, otwieramy drzwiczki szafki, sięgamy do środka, chwytamy szklankę, wyciągamy ją, zamykamy drzwiczki szafki, przytrzymaj szklankę pod kranem, odkręć zimną wodę, obserwuj, jak szklanka się napełnia, zakręć wodę, podnieś szklankę do ust, przechyl jej koniec do góry, wypij łyk i trzymając szklankę nieruchomo, tak aby się nie rozlej się, wróć do komputera, odłóż szklankę, usiądź i wróć do pracy.

Twierdzilibyśmy, że nasza decyzja o wypiciu szklanki wody mogła zostać zainicjowana nieświadomie i wcielona w życie, podobnie jak każda część sekwencji. Uważamy, że niemal przez cały czas, gdy chodzimy lub chwytamy jakiś przedmiot, całkowicie nieświadome procesy mózgowe wykonują te działania (zgodnie z Aglioti i in., 1995; Chen i in., 2015; oraz Cisek, 2019). O ile jesteśmy świadomi tego, co robimy, sugerujemy, że ta świadoma świadomość jest pamięcią tej decyzji i działania. Z tego powodu świadomość jest epifenomenalna w odniesieniu do decyzji i działań, ale nie jest epifenomenalna w ogóle, ponieważ odgrywa ważną rolę poprzez system pamięci epizodycznej.

Twierdzilibyśmy, że nasza decyzja o wypiciu szklanki wody mogła zostać zainicjowana nieświadomie i wcielona w życie, podobnie jak każda część sekwencji. Uważamy, że niemal przez cały czas, gdy chodzimy lub chwytamy jakiś przedmiot, całkowicie nieświadome procesy mózgowe wykonują te działania (zgodnie z Aglioti i in., 1995; Chen i in., 2015; oraz Cisek, 2019). O ile jesteśmy świadomi tego, co robimy, sugerujemy, że ta świadoma świadomość jest pamięcią tej decyzji i działania. Z tego powodu świadomość jest epifenomenalna w odniesieniu do decyzji i działań, ale nie jest epifenomenalna w ogóle, ponieważ odgrywa ważną rolę poprzez system pamięci epizodycznej.

System 2 Decyzje i działania

Rozważmy teraz kilka analogicznych decyzji i działań Systemu 2. Być może zamiast pracować na komputerze, bierzemy udział w niebezpiecznej aktywności przypominającej Igrzyska Śmierci. Jesteśmy spragnieni i widzimy przed sobą chłodną wiosnę. Aby jednak do niego dotrzeć, musimy albo przedostać się przez bulgoczące pole lawy z pływającymi skałami, po których trzeba nadepnąć, albo przebiec przez trawiastą łąkę pełną jadowitych węży i ​​pająków. Dokładnie rozważamy nasze możliwości. W końcu decydujemy, że będziemy mieli większą szansę na przeskoczenie z pływającej skały na pływającą skałę po lawie. Ostrożnie stąpamy po jednej skale, łapiemy równowagę i czekamy, aż w pobliżu pojawi się kolejna. Idealnie wyczuliśmy moment skoku i lądujemy w przysiadu, rozkładając ciężar. Kontynuujemy tę drogę, aż dotrzemy do wiosny. Widzimy potrzebne nam szkło, ale aby je zdobyć, musimy ostrożnie sięgnąć dłonią przez ostry jak brzytwa drut kolczasty. Wykrzywiamy i wyginamy dłonie oraz palce, aby dosięgnąć szkła i delikatnie je wyciągnąć. Napełniamy szklankę strumieniem i popijamy cenny płyn.

Mamy tutaj szereg decyzji i działań, które należy przeprowadzić przemyślanie i ostrożnie. Zamiast działać automatycznie (być może myśląc o czymś innym), musimy świadomie rozważyć i w pełni uwzględnić każdą z tych decyzji i działań. Wierzymy jednak, że faktyczne decyzje i działania same w sobie są podejmowane i przeprowadzane przez nasze nieświadome ja i że świadomego podejmowania decyzji lub działania doświadczamy dopiero po fakcie.

Nieświadomi odbiorcy, decydenci i aktorzy

Można to powiedzieć inaczej: to nieświadoma część naszego mózgu Systemu 1 postrzega, podejmuje decyzje i działa (zgodnie z Cisek, 2019), a świadome części Systemu 2 dostarczają dodatkowej warstwy informacji, które nasz nieświadomy mózg może wykorzystać (lub nie) do podejmowania decyzji i odpowiedniego działania. System 2 wykorzystuje świadomość, a zatem wszystkie systemy pamięci jawnej, do przeglądu tego, co wiemy o strumieniach lawy, wężach i pająkach (z pamięci semantycznej); jak dobrze nam poszło ostatnim razem, gdy musieliśmy skakać ze skały na skałę (z pamięci epizodycznej); i jak, licząc w głowie i obserwując unoszącą się w powietrzu skałę (przy użyciu pamięci roboczej), możemy być w stanie idealnie wymierzyć czas skoku.

Świadomy system pamięci

Do tej pory czasami używaliśmy terminu pamięć epizodyczna w jego standardowej definicji (tj. pamięci wcześniejszych zdarzeń), a czasami jako skrótu dla wszystkich systemów pamięci jawnej: pamięci roboczej, pamięci epizodycznej i pamięci semantycznej. Ponieważ wierzymy, że wszystkie te systemy pamięci jawnej są naprawdę częścią jednego systemu – systemu pamięci jawnej lub świadomej – w przyszłości będziemy używać terminów pamięć epizodyczna i system pamięci epizodycznej tylko w ich wąskim znaczeniu, a terminów pamięć świadoma i świadoma system pamięci w szerszym znaczeniu, odnoszący się do wszystkich systemów pamięci jawnej.

Wyzwania dla naszej teorii

Jeśli mamy rację, że świadomość i jawne formy pamięci są częścią tego samego systemu, to nie powinno być nieświadomych przykładów pamięci jawnej. Moglibyśmy od razu argumentować, że nie mogą istnieć przykłady nieświadomej pamięci jawnej, ponieważ byłoby to to samo, co stwierdzenie, że istnieją przykłady nieświadomej pamięci świadomej. Niemniej jednak starannie przeprowadzone eksperymenty wykazały, że nieświadome procesy podobne do pamięci epizodycznej, wykorzystujące podobne sieci anatomiczne, umożliwiły uczestnikom wyciąganie wniosków, które zwykle wymagałyby świadomej świadomości (np. Schneider i in., 2021). Ponadto inne starannie przeprowadzone eksperymenty wykazały, że nieświadome (tj. zgadywanie) ponadprzypadkowe działanie w przypadku zadań związanych z pamięcią roboczą z opóźnioną reakcją, które zwykle wymagałyby świadomego pamiętania informacji (np. Trübutschek i in., 2017). Czy te wyniki eksperymentów oznaczają, że nasza teoria pamięci o świadomości musi być fałszywa? Chociaż chętnie przyznajemy, że takie wyniki eksperymentów są problematyczne dla naszej teorii i wymagają wyjaśnienia, twierdzimy, że nie zaprzeczają one temu z powodów przedstawionych w dwóch następnych sekcjach.

Nieświadoma pamięć epizodyczna?

W badaniu Schneider i wsp. (2021) uczestnicy byli narażeni albo na słabe maskowanie bodźców, które umożliwiało świadome przetwarzanie, albo silne maskowanie bodźców, które wymagały nieświadomego, podprogowego przetwarzania. Świadome przetwarzanie doprowadziło do poprawy zgłaszanej dokładności, a także skrócenia czasu reakcji. Nieświadome przetwarzanie doprowadziło do skrócenia czasu reakcji, ale nie poprawiło dokładności, co było szansą. Co więcej, to skrócenie czasu reakcji na nieświadome przetwarzanie zaobserwowano jedynie u „intuicyjnych” decydentów, którzy nawykowo reagowali zgodnie ze swoimi instynktami (przy użyciu Systemu 1), a nie u „przemyślanych” decydentów, którzy woleli polegać na świadomie dostępnej wiedzy (przy użyciu Systemu 1). 2). Eksperymenty fMRI, które wykazały neuroanatomiczne korelaty tego nieświadomego przetwarzania, przeprowadzono wyłącznie z udziałem intuicyjnych decydentów.

Naszą pierwszą uwagą jest to, że możliwe jest, że nawet silnie zamaskowane bodźce były minimalnie lub częściowo świadome, ponieważ w tego typu eksperymentach trudno wykluczyć taką możliwość (np. Holender, 1986; Timmermans i Cleeremans, 2015). Zatem jednym z wyjaśnień tych wyników jest to, że silnie zamaskowane bodźce angażowały system pamięci epizodycznej, ponieważ w przypadku niektórych osób bodźce były minimalnie lub częściowo świadome.

Nasza druga uwaga jest taka, że ​​jeśli zgodzimy się, że silnie zamaskowane bodźce są przetwarzane nieświadomie, możliwe, że nadal angażują system pamięci epizodycznej, ale tylko częściowo i nie na tyle silnie, aby uformowała się pełna, prawdziwa, świadoma pamięć epizodyczna . Poparcie dla tego poglądu wynika z faktu, że te silnie zamaskowane bodźce powodowały zmianę czasu reakcji, ale nie zmianę dokładności. Zatem twierdzilibyśmy, że chociaż silnie zamaskowane bodźce nieświadomie aktywowały sieć pamięci epizodycznej i spowodowały zmianę w czasie reakcji, nie nastąpiła zmiana w dokładności, nie powstała żadna prawdziwa pamięć epizodyczna, a zatem nie było wymogu świadomości.

Nieświadoma pamięć robocza?

W badaniu Trübutschek i wsp. (2017) uczestnicy z opóźnieniem identyfikowali lokalizację bodźców wzrokowych. Uczestnicy oceniali bodźce w skali od 1 (niewidoczne) do 4 (wyraźnie widoczne). Uczestnicy zostali poinstruowani, aby odgadnąć lokalizację, nawet jeśli nie byli w stanie zobaczyć bodźca. Pod względem behawioralnym uczestnicy wypadli lepiej niż przypadek zarówno w próbach widzianych, jak i niewidzianych. Uzyskano także dane magnetoencefalograficzne w celu ustalenia, czy uczestnicy wykorzystali te same czy różne mechanizmy neuronowe podczas identyfikowania widocznych (prawidłowych) prób w porównaniu z niewidzialnymi (prawidłowymi) próbami, przy założeniu, że w przypadku zaangażowania różnych mechanizmów neuronowych dokładność (prawidłowe) badania nie wynikały po prostu z tego, że uczestnicy błędnie sklasyfikowali badania jako niewidoczne, a w rzeczywistości dostrzeżone. Dane magnetoencefalograficzne wyraźnie wykazały dwa różne mechanizmy neuronowe.

Trübutschek i współpracownicy (2017) odkryli, że świadoma i nieświadoma pamięć robocza wykorzystuje różne mechanizmy mózgowe, a nieświadoma pamięć robocza wykorzystuje „mechanizm cichej aktywności” oparty na wolno malejących masach synaptycznych za pośrednictwem wapnia. Autorzy postulowali następnie, że być może ten mechanizm cichej aktywności leży u podstaw zarówno świadomej, jak i nieświadomej pamięci roboczej, co poparli modelowaniem (ale nie danymi empirycznymi).

Nasz komentarz do tego badania jest taki, że wiele przykładów nieświadomego przetwarzania prowadzi do przyszłych zmian w zachowaniu lub wynikach; pamięć gruntująca i pamięć proceduralna to dwa. Zatem chociaż nie kwestionujemy ustaleń mówiących, że może istnieć mechanizm cichej aktywności, który wspiera nieświadome przetwarzanie zadania przestrzennej opóźnionej odpowiedzi, sugerujemy, że nazywanie tego przetwarzania nieświadomą pamięcią roboczą może nie być najlepszą nomenklaturą.

ODPOWIEDZI I ROZWIĄZANIA

Przyjrzyjmy się teraz wielu wcześniej niewytłumaczalnym odkryciom omówionym wcześniej i zastanówmy się, w jaki sposób nasza teoria pamięci może dostarczyć wyjaśnień dla każdego z nich, wraz z dodatkowymi wnioskami.

Zadania porządkowe: Świadomość po percepcji, decyzji, działaniu

Jeśli zawartość naszej świadomości (tj. tego, czego jesteśmy świadomi) jest pamięcią percepcji, decyzji i działania, wówczas nie ma trudności ze świadomością pojawiającą się po percepcji, decyzji i działaniu.

Bicie dzwonów i przyjęcia koktajlowe

Nie ma więc żadnej trudności w odliczaniu uderzeń zegara, mimo że nie zwracaliśmy na nie uwagi aż do ostatniego dzwonka; nasza świadoma świadomość jest zawsze wspomnieniem dzwonków. Podobnie nie jest zaskakujące, że kiedy na koktajlu słyszymy nasze imię, słyszymy wcześniejszą część zdania; pamiętamy to, tak samo jak wszystkie inne doświadczenia. Ta cecha naszej świadomości staje się dla nas bardziej widoczna, gdy zastanawiamy się nad pewnymi typami sytuacji.

Najpierw kora ruchowa, potem świadoma decyzja o ruchu

Eksperyment przeprowadzony przez W. Graya Waltera również ma teraz sens. U normalnych osób (bez wszczepionych w mózgach elektrod), które sterują pokazem slajdów za pomocą karuzeli i sterownika przyciskowego, z ich doświadczenia wynika, że ​​podejmują świadomą decyzję o przesunięciu slajdu, świadomie używają kciuka do naciśnięcia przycisku, a następnie slajd przesuwa się. Jednakże dzieje się tak, że jednostki podejmują nieświadomą decyzję o przesunięciu slajdu – następnie świadomie pamiętają tę nieświadomą decyzję, nieświadomie używają kciuka do naciśnięcia przycisku – następnie świadomie pamiętają tę nieświadomą czynność, a następnie slajd przesuwa się do przodu. Świadoma pamięć decyzji i działania jest „znaczona czasowo” przez mózg, tak aby wystąpiła nie tylko we właściwej kolejności, ale także we właściwym czasie, tak że wydaje się, że ta świadoma decyzja i świadome działanie zbiegły się z nieświadomą decyzją i nieświadomym działaniem, mimo że świadoma pamięć tych wydarzeń była doświadczana po samych wydarzeniach. Nie jest to dziwne ani tajemnicze: naturą pamięci jest to, że zapamiętane wydarzenia odnoszą się do przeszłości.

W przypadku pacjentów z elektrodami wszczepionymi do kory ruchowej, pacjenci nieświadomie decydują się na przesunięcie suwaka – a następnie świadomie pamiętają tę decyzję. Nieświadomie decydują się na użycie kciuka do naciśnięcia przycisku, co tworzy potencjał gotowości kory ruchowej, który wyzwala przesuwanie się slajdu, suwak zaczyna się przesuwać, świadomie pamiętają początek przesuwania się slajdu, a następnie świadomie pamiętają naciśnięcie przycisku, generując to poczucie, że rzutnik slajdów przewiduje swoje decyzje.

W eksperymencie związanym z ruchem motorycznym Libet (1985) porównał czas, w którym uczestnicy świadomie zdecydowali się poruszyć nadgarstkiem (określany przez uczestników odnotowujących czas podjęcia decyzji na specjalnym zegarze) ze zmierzonym potencjałem gotowości tego dobrowolnego działania o godz. skórę głowy. Potencjał gotowości zinterpretowano jako reprezentujący końcowe etapy planowania przygotowania do ruchu. Zaskakujące było to, że Libet (1985) stwierdził, że potencjał gotowości poprzedzał dobrowolną decyzję o około 350 ms. Autor doszedł do wniosku, że inicjacja spontanicznego, dobrowolnego aktu „zaczyna się nieświadomie”.

Nie wprowadzaliśmy wcześniej tego ważnego eksperymentu, ponieważ jest on dość kontrowersyjny z co najmniej dwóch powodów. Po pierwsze, nie każdemu, kto próbował powtórzyć eksperyment, udało się to zrobić, chociaż niektórym się to udało (np. Vinding i in., 2014), co powinno zakończyć tę kwestię. Po drugie, Schurger i in. (2012) przeprowadzili wspaniały zestaw powiązanych eksperymentów i analiz, które według nich wyjaśniają potencjał gotowości nie jako reprezentujący końcowe etapy przygotowania motorycznego, ale raczej jako reprezentujący spontaniczne podprogowe wahania aktywności neuronów.

Nie zgadzamy się z pracą Schurgera i współpracowników (2012), ponieważ ich wyjaśnienie może być właściwe dla tego zjawiska. Chcielibyśmy po prostu zwrócić uwagę, że nasza teoria pamięci świadomości sprawia, że ​​początkowa interpretacja Libeta (1985) staje się zrozumiała: decyzje i działania są inicjowane nieświadomie, a następnie doświadczamy świadomej pamięci o tych decyzjach i działaniach. Jeśli wierzymy w interpretację Libeta (1985) i te wyniki motoryczne można uogólnić, nasza świadoma pamięć dotycząca naszych decyzji i działań może pojawić się około 350 ms po nieświadomym zainicjowaniu decyzji i działań.

Niesamowita powolność świadomości

Możemy teraz zrozumieć, dlaczego nie ma znaczenia, że ​​świadomość jest zbyt wolna, aby podejmować w czasie rzeczywistym decyzje i działania sportowców, muzyków i innych osób, które muszą szybko reagować. Wszystkie decyzje i działania podejmowane są nieświadomie. Nasza świadoma pamięć o tych decyzjach i działaniach pojawia się później.

Świadome doznania odniesione wstecz w stymulacji czasu ręki a kora somatosensoryczna

Nasza pamięćowa teoria świadomości pomaga nam także zrozumieć niektóre inne wyniki eksperymentów Libeta i współpracowników (1979) oraz to, w jaki sposób wyniki te dostarczają informacji na temat czasu wystąpienia świadomości. Przypomnijmy, że autorzy ustalili, że stymulacja kory mózgowej trwała około 500 ms, zanim nastąpiło świadome doświadczenie mrowienia. Jeśli stymulacja była<500 ms, the participants did not report feeling anything. Libet and colleagues (1979, p. 222) referred to this extended time as "the neuronal adequacy for consciousness." They explained that we are not aware of this delay because events are referred backward in time after neuronal adequacy has been achieved. The idea is that when we feel a touch on our arm, the impulses travel through our peripheral nerves, spinal cord, and brain until they reach the somatosensory cortex. If the stimulus activates our cortex for at least 500 ms, we consciously feel the touch, and it is referred backward in time such that we do not notice any delay in the conscious perception (Blackmore, 2017; Dennett, 1991; Libet et al, 1979).

Pierwszą kwestią, którą należy tutaj poruszyć, jest to, że nasze nowe rozumienie świadomości – że nie postrzegamy zdarzeń bezpośrednio, a jedynie je pamiętamy – ułatwia zrozumienie odkrycia Libeta i współpracowników (1979): Po przekroczeniu progu 500-ms ponieważ świadome doznanie zostało przekroczone, możemy po prostu zapamiętać zmysłową pamięć dotyku. Nie jest nawet zaskakujące, że cofa się w czasie – znowu fundamentalne dla pamięci jest to, że pozwala nam doświadczyć wydarzeń, które miały miejsce wcześniej.

Drugą kwestią, jaką mogą sugerować wyniki eksperymentów Libeta i współpracowników (1979), jest to, że 500 ms to czas, o jaki opóźnione są nasze świadome postrzeganie. Innymi słowy, jeśli wynik tych autorów da się uogólnić na inne świadome doświadczenia zmysłowe, wówczas nasze świadome postrzeganie świata może być opóźnione o pół sekundy – chociaż odniesione w czasie, abyśmy nie zauważyli opóźnienia.

Chronostaza

Problem z iluzją zatrzymanego zegara polega na tym, że ostateczne ustawienie zegara jest rzutowane wstecz w czasie, aby wypełnić okres, w którym tworzyliśmy sakadę. Nie stanowi to już problemu, ponieważ naszych percepcji wzrokowych nie doświadczamy bezpośrednio; są świadomie pamiętani. Innymi słowy, świadomie postrzegamy wspomnienie opóźnione o ~500 ms. Zatem odgórny proces w naszym układzie wzrokowym rzutuje ostateczną fiksację wstecz w czasie, aby uzupełnić to, czego brakowałoby w trakcie sakady. Problem rozwiązany.

Efekty postdykcyjne

Ponieważ świadoma percepcja jest wspomnieniem, prawdopodobnie opóźnionym o około 500 ms i odniesionym w czasie, mamy teraz łatwe i zrozumiałe wyjaśnienie efektów postdykcyjnych.

Króliki

W przypadku królika skórnego następuje pięć klepnięć w nadgarstek, trzy w okolicy łokcia i dwa w ramię, choć świadomie doświadczamy także klepnięć pośrednich. Ponownie, ponieważ doznania są zapamiętywane świadomie (500 ms później), a nie świadomie doświadczane, nie jest problemem, jeśli jakiś proces odgórny wprowadzi, cofając się w czasie, stukając między nadgarstkiem a łokciem oraz między łokciem a ramieniem w taki sposób, że świadomie postrzegamy małego króliczka biegnącego po naszym ramieniu. Analogicznym wyjaśnieniem można wyjaśnić iluzoryczne i niewidzialne króliki audiowizualne.

Efekty fuzji kolorów

Efekty fuzji kolorów można wyjaśnić w podobny sposób. Kiedy czerwony dysk jest prezentowany sam przez 40 ms, następuje obowiązkowe opóźnienie i wtedy świadomie postrzegamy czerwony dysk, zapamiętując go. Kiedy za czerwonym krążkiem w tym samym miejscu następuje zielony krążek, kolory łączą się w naszej pamięci sensorycznej (ponieważ pojawiają się w tym samym oknie czasowym) i po opóźnieniu 500-ms dostrzegamy połączone żółty obraz, zapamiętując go.

Impulsy TMS

Nie powinno już dziwić, że impuls TMS o czasie trwania od 20 do 370 ms może wywołać efekty postdykcyjne. Ponieważ świadoma percepcja jest opóźniona, jeśli w okresie opóźnienia nastąpi zakłócenie strumienia wzrokowego, może to zmienić świadomą percepcję poprzedniego bodźca, podobnie jak bodziec fizyczny.

Kolorowa iluzja Phi

Podobnie możemy teraz wyjaśnić, dlaczego kiedy oglądamy iluzję koloru phi i widzimy niebieską kropkę u góry ramki, po której następuje pusty ekran, a następnie czerwoną kropkę u dołu ramki, świadomie doświadczamy niebieska kropka przemieszcza się w dół i zmienia kolor, zanim zobaczymy czerwoną kropkę. Ponownie, proces z góry na dół wstawił się, cofając się w czasie, pośrednie kropki i kolor zmieniają się w naszą świadomą percepcję – jest to łatwe do wykonania, ponieważ ta świadoma percepcja jest pamięcią.

A co z sugestią Keuninckxa i Cleeremansa (2021, s. 1), że iluzja koloru phi może być po prostu powiązana z „wrodzonym dynamicznym i nieliniowym przetwarzaniem sensorycznym w mózgu”, a nie ze świadomością samą w sobie? Twierdzilibyśmy, że nasza praca pomaga wyjaśnić jedną część tego zjawiska (w jaki sposób wydarzenia są odnoszone wstecz w czasie), podczas gdy ich praca pomaga wyjaśnić inną część (dlaczego istnieje poczucie ruchu i zmiany koloru, zanim zostanie zauważony drugi bodziec).

Tworzenie jednolitości: pamiętanie o istocie

Nasza teoria pamięci i świadomości może również pomóc w wyjaśnieniu, dlaczego nie zauważamy, że nasze widzenie peryferyjne jest w skali szarości lub że nasze widzenie jest wypełnione plamami i paskami związanymi z naszymi fiksacjami i sakadami z czarnymi obszarami pomiędzy nimi. Choć w tym miejscu przyznajemy, że być może przekraczamy granice wyjaśniającej mocy naszej teorii, jedno z możliwych wyjaśnień wiąże się z rodzajem informacji, które zapamiętuje nasz świadomy system pamięci. Ogólnie rzecz biorąc, mamy tendencję do zapamiętywania ogólnej koncepcji, idei lub istoty informacji (Reyna i Brainerd, 1995). Ponieważ teraz rozumiemy, że nie postrzegamy informacji wizualnych bezpośrednio świadomie – pamiętamy to – możemy pamiętać istotę sceny wizualnej w taki sam sposób, w jaki możemy pamiętać istotę rozmowy, filmu lub listy elementów. Jeśli świadomość nie ma funkcji wychwytywania naszych pojawiających się bodźców zmysłowych, wówczas te cechy naszych doświadczeń wizualnych nie stanowią problemu.

Nasz pogląd na świadomą percepcję jest zatem zgodny z poglądem Cohena i in. (2016). Korzystając ze zrozumienia percepcji wywodzącego się z dziedziny zespołów wizualnych i podsumowujących statystyk, opisali, w jaki sposób obserwatorzy mogą wydobyć istotę sceny za pomocą zaledwie kilku fiksacji.

Czy świadoma percepcja przepełnia pamięć roboczą?

Block (2011) i inni sugerują, że fenomenalnie świadoma percepcja ma bogatą treść o większej pojemności, która „przelewa” bardziej ograniczoną świadomość percepcji. Dowody potwierdzające tę koncepcję przepełnienia pochodzą z paradygmatu Sperlinga (1960), w którym pokrótce pokazano tablicę liter (np. w siatce 3 × 4). Uczestnicy na ogół zgłaszają, że widzieli wszystkie (lub prawie wszystkie) litery, ale potrafią zgłosić tylko trzy do czterech liter. Jednakże, gdy zostaną poinstruowani, aby podać litery z dowolnego rzędu, potrafią przywołać od trzech do czterech liter z tego rzędu, co sugeruje, że wszystkie 12 liter było potencjalnie dostępnych. Nasza pamięćowa teoria świadomości wyjaśniałaby, że pełny zestaw elementów jest przez krótki czas obecny w nieświadomych procesach percepcyjnych, chociaż doświadczamy świadomego postrzegania tylko tych elementów, na które zwracana jest nasza uwaga przez sygnał popobudzeniowy, ponieważ dopiero po zwróceniu naszej uwagi jeden rząd liter to elementy przeniesione do pamięci sensorycznej, a następnie do pamięci roboczej.

To wyjaśnienie jest analogiczne do tego, które omawialiśmy wcześniej z Sergentem i współpracownikami (2013). Kentridge (2013, s. R71) zauważył, że wynik Sergenta i współpracowników „niekoniecznie unieważnia rozróżnienie między dostępem a świadomością fenomenalną, ale nadaje wagę alternatywnemu i być może prostszemu stanowisku, że świadomość jest po prostu świadomością”. Zgadzamy się z Kentridge (2013) oraz Cohenem i in. (2016), że chociaż rozróżnienie między świadomością fenomenalną a świadomością dostępową wydaje się być użytecznym rozróżnieniem, prowadzi ono do dziwnych sytuacji, w których możemy mieć fenomenalnie świadome doświadczenie, którego nie ma nasz świadomy umysł dostęp do. Można to ująć inaczej, mówiąc, że mogą istnieć fenomenalnie świadome doświadczenia, które są nieświadome – jest to koncepcja, która nie ma dla nas większego sensu. Wierzymy, że takie rozróżnienia postulowano w celu rozwiązania niektórych problemów świadomości – problemów, które naszym zdaniem nasza teoria pamięci może wyjaśnić bez potrzeby odwoływania się do świadomości fenomenalnej i dostępowej.

Uważność

Teraz rozumiemy, dlaczego trudno jest kontrolować nasze myśli, gdy ćwiczymy uważność. Nasza teoria głosi, że świadomość nie rozwinęła się po to, abyśmy mogli przeprowadzać abstrakcyjne rozumowanie na wysokim poziomie, używając języka, logiki, zdolności wzrokowo-przestrzennych lub innych zdolności poznawczych, które umożliwiłyby nam przeprowadzanie zamierzonych działań. Zamiast tego rozwinęła się dla nas świadomość, która pozwala nam zapamiętywać zdarzenia i informacje, a także twórczo i elastycznie łączyć te zdarzenia i informacje. Spekulujemy, że znaczna część tego zapamiętywania – a nawet rekombinacja zapamiętanych wydarzeń i informacji – może nastąpić bez wolicjonalnej kontroli nad świadomością. Innymi słowy, możemy świadomie postrzegać zdarzenia, a później świadomie wyobrażać sobie rekombinację elementów tych wydarzeń, nawet jeśli rekombinacją sterują nieświadome procesy. Jak wie każdy, kto praktykował uważność, utrzymanie świadomej uwagi na pojedynczym przedmiocie może wymagać wielkiego wysiłku – ponieważ, jak twierdzimy, świadomość nie do tego rozwinęła się.

Jeśli spojrzymy na uważność z naszej nowej perspektywy, możemy wyobrazić sobie następujące procesy. Nieświadomie pojawia się myśl, być może o spotkaniu, którego oczekujemy dzisiaj. Ta myśl przykuwa naszą uwagę. W zależności od celów naszej sesji uważności, możemy zadowolić się po prostu metapoznawczą świadomością tej myśli, obserwując z pewnym dystansem różne emocje, jakie ta myśl wywołuje (np. idzie słabo). Możemy też próbować przenieść naszą świadomość ze spotkania na oddech, starając się świadomie zwracać uwagę na powietrze wchodzące i wychodzące z naszych nozdrzy.

Subiektywne doświadczenie świadomości

Jedną z najbardziej ekscytujących konsekwencji naszej pamięciowej teorii świadomości jest to, w jaki sposób może ona wyjaśniać pewne aspekty subiektywnego doświadczenia świadomości.

Strumień świadomości

Wszyscy czujemy, że metafora strumienia świadomości Jamesa (1890) jest intuicyjnie poprawna, biorąc pod uwagę chwilę obecną, w której stoimy w rzece, przeszłe wydarzenia płynące stopniowo w dół rzeki i przyszłe zdarzenia, które mają nastąpić w górnym biegu rzeki, pędzą w naszą stronę. Częścią siły tej metafory jest to, że jest ona dość liniowa. Wiemy jednak, że mózg przetwarza ogromną ilość informacji równolegle. Dlaczego doświadczamy zdarzeń seryjnie, a nie równolegle, tak jak mózg je przetwarza? Twierdzilibyśmy, że dzieje się tak dlatego, że właściwością naszego świadomego systemu pamięci jest zapamiętywanie – a tym samym świadome doświadczanie – wydarzeń sekwencyjnie w czasie. Kiedy oddzielimy bodźce zmysłowe w czasie rzeczywistym od świadomości, nie będziemy już potrzebować ich przetwarzania przez mózg w ten sam sposób.

Wierzymy również, że nasza teoria pamięci wyjaśnia, przynajmniej na jednym poziomie, dlaczego zdarzenia łączą się w czasie w taki sposób, że wydają się ciągłe. Ponownie twierdzilibyśmy, że częścią architektury neuronowej naszego świadomego systemu pamięci jest przechowywanie i odzyskiwanie zdarzeń, które są powiązane ze sobą i oznaczone znacznikiem czasu w określonej kolejności.

W Teatrze Kartezjańskim

Czasami mamy intuicyjne wrażenie, że jako świadome ja siedzimy w głowie – w przysłowiowym kartezjańskim teatrze – i patrzymy na świat oczami, jakbyśmy oglądali film. Wierzymy, że to uczucie jest obecne, ponieważ nie doświadczamy bezpośrednio naszych percepcji; doświadczamy pamięci naszych spostrzeżeń. Kim jest ten homunkulus siedzący w teatrze kartezjańskim? To nasza świadoma jaźń pamiętająca nasze spostrzeżenia, decyzje i działania. Dlaczego to się tak rozwinęło? Wierzymy, że rozwinęło się to w ten sposób, aby umożliwić elastyczną rekombinację wcześniejszych wydarzeń i informacji za pomocą wyobraźni, niczym reżyser filmowy przesuwający sceny na scenorysie.

Czy mamy teraz do czynienia z nieskończonym regresem homunkulusów zasiadających w kartezjańskich teatrach? Twierdzilibyśmy, że nie. Mamy jedno świadome ja. Nasze świadome ja siedzi w teatrze, przeważnie biernie, oglądając wspomnienia przeżyć. Różne części naszego nieświadomego „ja” przetwarzają informacje równolegle, czasami zwracając uwagę na to, co dzieje się ze świadomym „ja”, ale przeważnie to ignorując. Jest tylko jeden świadomy homunkulus. Zatrzymuje się właśnie tam.

Zgodne z teoriami wyższego rzędu

Teorie świadomości wyższego rzędu twierdzą, że zwykła reprezentacja pierwszego rzędu (np. otrzymanie czerwonego bodźca) doprowadziłaby do świadomości tylko wtedy, gdy jesteśmy w jakiś sposób świadomi tego doświadczenia (tj. będąc świadomi, że widzimy czerwony bodziec). ). Teorie te twierdzą również, że świadome doświadczenia obejmują pewien rodzaj minimalnej wewnętrznej świadomości ciągłego funkcjonowania psychicznego danej osoby, ponieważ reprezentacja pierwszego rzędu jest monitorowana lub reprezentowana przez odpowiednią reprezentację wyższego rzędu (Brown i in., 2019).

Chociaż nasza teoria pamięci różni się pod wieloma względami od teorii świadomości wyższego rzędu, wierzymy, że nasza teoria jest zgodna z koncepcją, że nie jesteśmy świadomi mechanizmów mózgowych pierwszego rzędu, które przetwarzają prezentację czerwonego bodźca przed oczami. naszych oczu i że uświadomimy sobie ten bodziec dopiero wtedy, gdy (siedząc w teatrze kartezjańskim) doświadczymy pamięci jego percepcji. Dlatego wierzymy, że nasza teoria pamięci może wyjaśnić to intuicyjne poczucie, że nie doświadczamy reprezentacji pierwszego rzędu bezpośrednio, ale tylko pośrednio. Teorie wyższego rzędu mówią, że świadomość doświadcza reprezentacji wyższego rzędu reprezentacji pierwszego rzędu, podczas gdy nasza teoria pamięci twierdzi, że świadomość pamięta reprezentacje pierwszego rzędu.

Rezonansowe metafory

Nasza teoria pamięci i świadomości pomaga wyjaśnić, dlaczego niektóre metafory rezonują z nami intuicyjnie. Teraz, gdy rozumiemy, dlaczego teatr kartezjański wydaje się naturalny, możemy zrozumieć, dlaczego alegoria jaskini Platona tak do nas przemawia. Nie postrzegamy świata rzeczywistego bezpośrednio; postrzegamy cienie lub odbicia prawdziwego świata jedynie poprzez pamięć. Podobnie, teraz, gdy rozumiemy, w jaki sposób nasz świadomy system pamięci tworzy zarówno wrażenie teatru, jak i seryjny wygląd rzeczywistości, możemy zrozumieć, dlaczego dwie metafory z filmu Matrix są tak potężne: myśl, że tak naprawdę nie jesteśmy doświadczania świata bezpośrednio i że świat składa się z masowo równoległych strumieni przetwarzania danych.

Koń i jeździec

Chcielibyśmy wprowadzić tutaj jedną dodatkową metaforę, która oddaje część tego, jak myślimy o świadomym i nieświadomym ja. Wyobraź sobie nasz mózg jako konia i jeźdźca razem. Nasza nieświadoma jaźń Systemu 1 jest koniem, który kontroluje podróż, którą odbywamy z chwili na chwilę. Tak jak nie musimy podawać koniowi szczegółowych instrukcji, jak przejść przez skaliste pole lub przeskoczyć niski murek, tak też nie musimy przekazywać naszej nieświadomości szczegółowych instrukcji, jak przenieść przez nią kubek pełen gorącej kawy. pokoju i w dół po schodach – wystarczy, że spojrzymy na filiżankę, a nasza nieświadoma jaźń zajmie się resztą. Nasza świadoma jaźń Systemu 2 to ludzki jeździec, który przeważnie wybiera się na przejażdżkę. Jeździec może oczywiście udzielać koniowi bieżących lub bardziej ogólnych instrukcji, a koń zazwyczaj chętnie się do nich odnosi.

Jak zachodzi interakcja pomiędzy świadomym jeźdźcem a nieświadomym koniem? Metaforycznie jeździec mówi kilka słów, delikatnie pociąga wodze lub ściska nogi, aby koń wiedział, w którą stronę chce jechać. Około 500 ms później jeździec może wyczuć, czy koń rzeczywiście podjął pożądaną decyzję i ruszył w pożądanym kierunku. Oczywiście czasami zdarzają się konflikty – na przykład wtedy, gdy koń chce podążać łatwą ścieżką, a jeździec chce wspiąć się na górę.

Jak to się dzieje, że nasz kierowca Systemu 2 może podejmować ostrożne i przemyślane decyzje? Cóż, na Równinach jest słonecznie, więc jeździec zawsze nosi specjalną parę okularów przeciwsłonecznych. Te okulary przeciwsłoneczne mają wbudowany zaawansowany technologicznie ekran wideo. Te okulary przeciwsłoneczne nie mają soczewek, a jedynie wbudowany ekran — ekran z opóźnieniem ~500 ms. Innymi słowy, jeździec zawsze postrzega świat poprzez patrzenie na ekran, który ukazuje świat wizualny trochę po fakcie. Ale te specjalne okulary przeciwsłoneczne dają wiele niesamowitych możliwości: jeździec może albo (a) patrzeć na świat (poprzez pamięć sensoryczną) 500 ms po jego przejściu; (b) uzyskać dostęp do wcześniejszych autobiograficznych wspomnień epizodycznych, korzystając z aktywnego, twórczego procesu budowania pamięci; (c) uzyskać dostęp do wcześniejszych informacji semantycznych; d) przechowywać informacje na ekranie, aby można było nimi manipulować w pamięci roboczej; lub (e) wykorzystać kombinację tych funkcji, aby elastycznie i kreatywnie wyobrazić sobie możliwe przyszłe wyniki.

W obliczu trudnego problemu jeździec może użyć wszystkich tych narzędzi, aby znaleźć jedno lub więcej możliwych rozwiązań, które następnie przekazuje koniowi, a koń podejmuje faktyczną decyzję – która może być taka sama lub nie tak jak zasugerował jeździec. Należy pamiętać, że ponieważ jeździec zawsze postrzega świat 500 ms po fakcie, jeździec zależy od konia, aby podejmował decyzje bez udziału jeźdźca, gdy potrzebne są szybkie decyzje Systemu 1.

Aha, i jest jeszcze jedna kwestia dotycząca tych specjalnych okularów przeciwsłonecznych, o której należy wspomnieć: obrazy pochodzą od konia. Koń kontroluje filmy wyświetlane jeźdźcowi przez okulary przeciwsłoneczne. Tę część metafory możemy potraktować jako wyjaśniającą opóźnienie 500-ms, którego doświadcza jeździec podczas postrzegania świata. Ale koń odpowiada również za to, czy jeździec postrzega świat, wcześniejsze autobiograficzne wspomnienia epizodyczne, informacje semantyczne, pamięć roboczą czy wyobraźnię. Jak zawsze, jeździec może przekazać koniowi, jakie obrazy chce zobaczyć, ale koń nie zawsze się zgadza, albo dlatego, że nie może, albo chce pokazać jeźdźcowi inny obraz. Dlatego właśnie uważność jest tak trudna; koń ma swój własny rozum.

Podsumowując tę ​​metaforę, uważamy, że jeździec (w okularach przeciwsłonecznych) jest świadomym systemem pamięci – pamiętającym, a nie bezpośrednio postrzegającym, decydującym i działającym. Wierzymy, że ten świadomy system pamięci zawsze był zaangażowany w dostarczanie informacji, które nieświadomy mózg mógł wykorzystać do podejmowania decyzji na podstawie przeszłych wydarzeń i informacji. Wierzymy, że w wyniku ciągłej ewolucji świadomy system pamięci rozwinął u ludzi dodatkowe możliwości, jak opisano powyżej. Natomiast koń reprezentuje wszystkie nieświadome procesy mózgowe.

Ograniczenie tych wyjaśnień subiektywnego doświadczenia świadomości

Chcemy wyraźnie stwierdzić, że doskonale zdajemy sobie sprawę, że nasze tak zwane wyjaśnienia subiektywnego doświadczenia świadomości nawet nie zaczynają docierać do trudnego problemu świadomości – w jaki sposób zbiór neuronów i wspierającej tkanki mózgowej wytwarza subiektywne doświadczenie. Mamy jednak nadzieję, że nasze nieco lepsze zrozumienie fenomenologii subiektywnego doświadczenia świadomości może pomóc innym badaczom szukać we właściwych miejscach i przeprowadzać właściwe eksperymenty, aby uporać się z tym trudnym problemem. Naszą sugestią dla nich jest skupienie się na świadomym systemie pamięci.

Pacjenci ze zmianami

Nasza pamięćowa teoria świadomości ułatwia zrozumienie, w jaki sposób osoby z agnozją wzrokowo-aperceptywną i osoby ze ślepotą często mogą poprawnie reagować na zadania wzrokowe pomimo braku świadomej świadomości obiektów wizualnych i innych bodźców. Chociaż wizualne aspekty ich świadomego systemu pamięci nie funkcjonują prawidłowo, w związku z czym ich pamięć sensoryczna i robocza jest upośledzona – co oznacza, że ​​spostrzeżenia nie docierają do świadomości – ich nieświadome ja nadal może postrzegać bodźce i odpowiednio reagować.

Przyczynowa rola świadomości i sposób, w jaki świadomość przyczynia się do sukcesu ewolucyjnego

Przedstawiliśmy nasze stanowisko, że świadomość nie rozwinęła się w celu odgrywania bezpośredniej roli przyczynowej w decyzjach i działaniach, lecz zamiast tego rozwinęła się jako część świadomego systemu pamięci. Jednakże, jak sugeruje nasza metafora konia i jeźdźca, wierzymy, że u współczesnych ludzi – a prawdopodobnie także u wielu innych zwierząt – świadomość jest niezbędna do podejmowania dobrych decyzji i właściwych działań. Świadomość umożliwia Systemowi 2 (jeźdźcowi) korzystanie z pamięci roboczej, a także wszystkich wcześniejszych informacji autobiograficznych i semantycznych w celu podejmowania ważnych decyzji. Świadomość jest zatem niezwykle ważna dla sukcesu ewolucyjnego: bez świadomości nie można byłoby podejmować decyzji w Systemie 2. Gdybyśmy nie mieli świadomości, nadal moglibyśmy podejmować decyzje, ale zawsze byłyby to szybkie decyzje Systemu 1 (tylko dla koni). Świadomość pozwala nam podejmować powolne, dokładnie przemyślane decyzje dotyczące Systemu 2. Zagadnienia te omówimy bardziej szczegółowo później, gdy będziemy omawiać implikacje naszej pamięciowej teorii świadomości.

Świadomość nie jest zjawiskiem epifenomenalnym

Chociaż argumentowaliśmy, że świadoma pamięć jest ważna dla ewolucji, nie dyskutowaliśmy jeszcze, czy faktyczne subiektywne doświadczenie świadomości jest epifenomenalne. Wierzymy, że subiektywne doświadczenie jest nieodłączną właściwością świadomego systemu pamięci i stwierdzenie, że możemy mieć jedno bez drugiego, byłoby analogiczne do stwierdzenia, że ​​możemy mieć ruch molekularny bez ciepła. Podobnie jak ½MV2=3 2/KT wierzymy, że korzystanie ze świadomego systemu pamięci wytwarza subiektywne doświadczenia. Jak wspomnieliśmy wcześniej, nie mamy odpowiedzi na ten trudny problem świadomości, ale mamy nadzieję, że nasza teoria posunie pole w kierunku znalezienia tej odpowiedzi.

NEUROANATOMICZNE KORELATY I ZABURZENIA ŚWIADOMOŚCI

Jak można się spodziewać na podstawie naszego doświadczenia w filozofii, psychologii eksperymentalnej, neuronauce poznawczej i neurologii, nasza hipoteza o neuroanatomicznych korelatach świadomości odnosi się do obszarów i struktur mózgu, a nie do leżących u ich podstaw komórek, zespołów komórkowych czy oscylacji neuronowych (np. Lou i in. in., 2017). Rozumiemy, że mikrostruktury komórkowe i molekularne mogą mieć kluczowe znaczenie dla pełnego zrozumienia neurofizjologicznych podstaw świadomości, w tym trudnego problemu. Ponownie mamy nadzieję, że ta dyskusja na temat tego, co uważamy za kluczowe obszary i struktury mózgu, pomoże innym zejść głębiej i osiągnąć pełniejsze zrozumienie tego trudnego problemu. Ponieważ większość naszych dyskusji na temat możliwych neuroanatomicznych korelatów świadomości dotyczy osób z różnymi zaburzeniami mózgu, rozważymy te dwa tematy łącznie.

Inne teorie neuroanatomicznych korelatów świadomości

Obecnie istnieją cztery główne teorie, które prognozują dotyczące neuronalnych korelatów świadomości: teoria przetwarzania rekurencyjnego (Lamme, 2015, 2018), teoria globalnej neuronalnej przestrzeni roboczej (Mashour i in., 2020), teoria zintegrowanej informacji (Tononi i in., 2016), oraz teoria myślenia wyższego rzędu (Brown i in., 2019). Niektóre z tych teorii odnoszą się konkretnie do trudnego problemu, podczas gdy inne, jak nasza, próbują jedynie wskazać drogę do możliwych rozwiązań. Jak zauważyli Yaron i in. (2022), każda z tych czterech teorii kładzie nacisk na w dużej mierze różne obszary kory mózgowej jako krytyczne dla świadomości.

Teoria przetwarzania rekurencyjnego

Teoria przetwarzania rekurencyjnego sugeruje, że świadome przetwarzanie zależy od poziomych połączeń i powtarzających się pętli między niższymi i wyższymi obszarami mózgu, które są rozciągnięte w czasie i przestrzeni i obejmują zmiany, w których pośredniczą zależne od NMDA aktywacje sprzężenia zwrotnego (Lamme, 2015). Podkreślono tylne obszary korowe związane z wizualnym przetwarzaniem informacji, przy czym kora przedczołowa przyczynia się do świadomego przetwarzania, ale nie jest dla niego niezbędna (Lamme, 2018).

Globalna teoria neuronowej przestrzeni roboczej

Wychodząc z teorii globalnej przestrzeni pracy (Baars, 2005; opisano wcześniej), teoria globalnej neuronalnej przestrzeni pracy proponuje, że świadome procesy zachodzą, gdy informacja w wyspecjalizowanych procesorach wchodzi do wielkoskalowej, pogłosowej sieci obszarów korowych wysokiego poziomu połączonych długimi dystansu, ponownie wchodzącego w pętlę i zostaje zapalony, umożliwiając globalny dostęp innym wyspecjalizowanym procesorom (Mashour i in., 2020). Obszary korowe ciemieniowe i przedczołowe odgrywają kluczową rolę w przekazywaniu informacji pomiędzy innymi procesorami korowymi. Na poziomie neuronalnym duże komórki piramidalne w warstwach korowych II/III i V odgrywają kluczową rolę w neuroanatomicznych korelatach świadomości.

Zintegrowana teoria informacji

Zintegrowana teoria informacji próbuje bezpośrednio zająć się trudnym problemem, wychodząc od podstawowych fenomenalnych właściwości doświadczenia i wnioskując o postulatach dotyczących cech, które są wymagane od jego fizycznego podłoża (Tononi i in., 2016). Zapewnia także matematyczną ilość zintegrowanej informacji, która daje miarę stopnia świadomości dowolnego systemu. Płaty potyliczny i ciemieniowy uważane są za krytyczne i wystarczające do świadomego doświadczenia.

Teorie wyższego rzędu

Jak wskazano wcześniej, teorie wyższego rzędu postulują, że reprezentacja pierwszego rzędu, taka jak świadomość róży, nie wystarczyłaby do powstania świadomego doświadczenia. Organizm musi być w jakiś sposób świadomy siebie jako będącego w stanie pierwszego rzędu, aby być tego świadomym. Zwolennicy teorii wyższego rzędu uważają, że kora przedczołowa jest istotna dla świadomej percepcji (Brown i in., 2019).

Neuroanatomiczne korelaty systemu świadomej pamięci

Po dokonaniu przeglądu niektórych wiodących teorii sugerujących, które obszary mózgu są ważne dla świadomości, przedstawimy teraz naszą hipotezę, którą następnie będziemy pracować nad jej poparciem. Ponieważ utrzymujemy, że świadomy system pamięci obsługuje zarówno świadomość, jak i wszystkie formy pamięci jawnej, stawiamy hipotezę, że neuroanatomiczne korelaty świadomości to struktury neuroanatomiczne zaangażowane we wszystkie formy pamięci jawnej.

Które struktury biorą udział w pamięci jawnej? Z pewnością należy uwzględnić hipokamp wraz z pokrewnymi strukturami, takimi jak sąsiadująca kora śródwęchowa i okołonosowa, a także obwód Papeza, obejmujący sklepienie, ciałka sutkowe i jądro przednie wzgórza. Twierdzilibyśmy również, że kora mózgowa jest niezbędna do pamięci jawnej. Moglibyśmy od razu pomyśleć o dolno-bocznej korze skroniowej dla pamięci semantycznej, a następnie być może o korze czołowej i ciemieniowej dla pamięci roboczej, łącznie z regionami zaangażowanymi w sieć trybu domyślnego, takimi jak przyśrodkowa kora przedczołowa, tylna kora obręczy, przedklinek i zakręt kątowy (np. Zheng i in., 2021). My jednak przyjmujemy pogląd Murraya i in. (2020, s. 2) w ich książce The Evolutionary Road to Human Memory. Twierdzą, że dla pamięci ważna jest cała kora mózgowa, pisząc:

Naszym zdaniem każdy obszar kory mózgowej uczestniczy w pamięci, każdy w wyspecjalizowany sposób. W miarę jak nasi przodkowie podróżowali swoimi ewolucyjnymi trajektoriami, z biegiem czasu obszary korowe gromadziły się; i w każdym przypadku działo się to z tego samego podstawowego powodu: aby przezwyciężyć problemy i wykorzystać możliwości, przed którymi stanęły te zwierzęta w swoim czasie i miejscu.

Książka Evolutionary Road to Human Memory (Murray i in., 2020) dostarcza wspaniałego podsumowania uszkodzeń mózgu zwierząt i ludzi oraz badań neuroobrazowych, które potwierdzają pogląd, że wszystkie struktury korowe są nie tylko zaangażowane w specyficzny specyficzny proces, ale są dla niego kluczowe. rodzaj pamięci potrzebny do określonego rodzaju zadania, niezależnie od tego, czy jest to poruszanie się po pustyni, rozróżnianie dźwięków ofiary i drapieżników, czy rozpoznawanie twarzy.

Twierdzimy nie tylko, że każdy obszar kory mózgowej przyczynia się do pamięci, ale że każdy z nich ma także udział w określonej domenie świadomej świadomości. Na przykład uważamy, że następujące spekulacje są prawdopodobnie prawidłowe:

Obszary wzrokowe w korze potylicznej są niezbędne dla świadomości wzrokowej, w tym dla wyobrażeń wzrokowych.

Kora słuchowa w górnej korze skroniowej jest niezbędna dla świadomości słuchowej.

Kora ciemieniowa (szczególnie półkula niedominująca) jest niezbędna do świadomej świadomości przestrzeni (szczególnie po stronie przeciwnej).

Pierwotna kora somatosensoryczna w zakręcie postcentralnym płata ciemieniowego jest niezbędna dla niektórych subdomen świadomości sensorycznej, takich jak grafestezja (identyfikacja cyfr lub liter napisanych na skórze) i stereognoza (identyfikacja obiektów za pomocą dotyku).

Pierwotna kora ruchowa w zakręcie przedśrodkowym płata czołowego jest niezbędna do świadomej świadomości drobnych ruchów motorycznych, które są wykorzystywane do gry na instrumentach muzycznych, nawlekania igieł i wykonywania innych delikatnych zadań.

Przednie pola oczu są niezbędne do świadomej świadomości ruchów oczu.

Obszar Broki jest niezbędny do świadomej świadomości naszej mowy, czy to wokalnej, czy po prostu „w naszej głowie”.

Kora wyspowa jest niezbędna do świadomej świadomości naszego ciała.

Obszary kory przedczołowej, które ułatwiają złożone myślenie, pamięć roboczą, rozwiązywanie problemów i osąd, są niezbędne dla świadomej świadomości, która towarzyszy tym zdolnościom wyższego poziomu.

Praca Gazzanigi (2015) i innych osób z pacjentami z rozszczepionym mózgiem wykazała, że ​​po przecięciu ciała modzelowatego u danej osoby mogą pozostać dwie odrębne świadomości w jednym mózgu, które pozornie dobrze ze sobą współpracują, bez żadnych widocznych trudności funkcjonalnych lub konflikt (lub przynajmniej nie większy konflikt wewnętrzny niż którykolwiek z nas ma od czasu do czasu z nierozszczepionym mózgiem). Wierzymy, że coś analogicznego dzieje się nie tylko z lewą i prawą półkulą, ale także z każdym obszarem kory mózgowej.

Sugerujemy ponadto, że każdy obszar kory mózgowej jest autonomicznie świadomy, a jego wyspa świadomości nie jest zależna od żadnego centralnego organu wykonawczego ani innego obszaru. Oznacza to, że minimalnie wystarczającym obszarem korowym potrzebnym do świadomej świadomości może być dowolny obszar korowy, niezależnie od tego, czy będzie to obszar zmysłowy umożliwiający świadomą percepcję, obszar motoryczny umożliwiający świadomy ruch, czy obszar asocjacyjny umożliwiający pewien rodzaj myślenia multimodalnego. Wierzymy, że tak musi być, ponieważ, o ile nam wiadomo, nie ma pojedynczego obszaru korowego (jednostronnego lub dwustronnego), którego usunięcie powoduje utratę przytomności. Zatem twierdzimy, że świadoma świadomość wzrokowa w korze potylicznej jest niezależna od świadomości słuchowej w górnej korze skroniowej i obie są niezależne od świadomej świadomości i kierowania ruchami motorycznymi zachodzącymi w korze czołowej.

Jakie są dowody na tę hipotezę, że dowolny obszar kory może być autonomicznie świadomy? W dużej mierze opiera się na doświadczeniu pracy z kilkoma tysiącami pacjentów, którzy przeszli udar lub choroby neurodegeneracyjne wpływające na każdą część kory mózgowej i jest poparty literaturą dotyczącą pacjentów. Powszechnie wiadomo, że uszkodzenie struktur podkorowych wchodzących w skład siatkowego układu aktywującego (takich jak części śródmózgowia i wzgórze) może prowadzić do utraty przytomności (np. Kinney i in., 1994), ale znowu nie znamy żadnych obszarach, które w przypadku uszkodzenia prowadzą do utraty przytomności. Rzeczywiście może być tak, że niektóre z tych podkorowych struktur siatkowego układu aktywującego (takie jak wzgórze) działają jak węzeł, przełączając się między różnymi świadomymi obszarami korowymi.

Literatura potwierdzająca nasz pogląd, że (a) przerwanie żadnego obszaru korowego (nawet rozległego obszaru czołowego lub potylicznego/ciemieniowego) prowadzi do utraty przytomności, ale (b) praktycznie wszystkie obszary korowe przyczyniają się do świadomości, została dobrze przejrzana przez przeciwstawne teorie kory przedniej i tylnej świadomości (Boly i in., 2017; Michel i Morales, 2020; Odegaard i in., 2017). Wierzymy, że nasza teoria może pogodzić poglądy wyrażane przez przeciwstawne obozy frontu i obozu tylnego.

Na przykład, jeśli tylne obszary mózgu są krytyczne dla świadomości, jak sugeruje teoria nawracającego przetwarzania i teoria zintegrowanej informacji, jak to się dzieje, że pacjenci z tylnym zanikiem kory lub obustronnym udarem potylicznym i ciemieniowym nie są nieprzytomni? Ci pacjenci z pewnością mają deficyty świadomej świadomości, ale nigdy nie powiedzielibyśmy, że są nieświadomi. Podobnie, jeśli kora przedczołowa ma kluczowe znaczenie dla świadomości, jak sugeruje teoria globalnej neuronalnej przestrzeni roboczej i teorie wyższego rzędu, co z pacjentami z wariantem behawioralnym otępienia czołowo-skroniowego lub obustronnym udarem czołowym? Nie ma wątpliwości, że świadomość tych pacjentów jest upośledzona, ale nie powiedzielibyśmy, że są to fizyczne przejawy nieświadomych filozoficznych zombie, które wydają się mieć świadomy świat wewnętrzny, choć go nie mają. Wierzymy, że mogli świadomie doświadczyć piękna zachodu słońca równie dobrze, jak nikt inny. Która grupa pacjentów nie jest przytomna (oprócz tych z uszkodzeniem układu aktywującego siatkówkę)? Uważamy, że są to osoby z rozległą lub rozproszoną dysfunkcją kory mózgowej. Te przebudzone, ale nieświadome osoby są opisywane jako cierpiące na encefalopatię lub delirium.

Jak duży musiałby być obszar korowy, aby wspierać jakąś formę niezależnej świadomości? Nie znamy odpowiedzi, ale w Future Directions zaproponujemy pewne metody rozwiązania tego pytania.

Należy jednak pamiętać, że nie mówimy, że jedyną funkcją kory jest zapewnianie świadomej świadomości określonych modalności. Kora z pewnością wykonuje dużo dodatkowej pracy, która polega wyłącznie na nieświadomym przetwarzaniu informacji.

Podkreślimy również, że stwierdzenie, że cała kora mózgowa jest zaangażowana w świadomość, nie jest tym samym, co stwierdzenie, że cały mózg jest zaangażowany w świadomość. Czytelnicy, którzy uważają korę za mniej więcej synonim mózgu, powinni zauważyć, że chociaż kora mózgowa stanowi 82% masy ludzkiego mózgu, zawiera tylko 16 miliardów (19%) {{3 }} miliardów neuronów znajdujących się w mózgu (Herculano-Houzel, 2009).

Przejdziemy teraz do krótkiego przeglądu niektórych głównych obszarów i struktur mózgu zaangażowanych w świadomy system pamięci, wraz z niektórymi istotnymi zaburzeniami neurologicznymi, które w taki czy inny sposób zaburzają świadomość.

Hipokamp, ​​powiązane struktury i osoby z amnezją

Rozważając hipokamp, ​​zazwyczaj bierzemy pod uwagę zarówno sąsiednie struktury przyśrodkowego płata skroniowego, takie jak kora śródwęchowa i okołonosowa, jak i struktury anatomicznie połączone, takie jak sklepienie, ciałka sutkowe i jądro przednie wzgórza. Niezależnie od tego, czy jest to choroba neurodegeneracyjna, infekcja, stan zapalny, udar, napad drgawkowy czy operacja, dobrze znane są poznawcze skutki uszkodzenia hipokampu i powiązanych struktur. Niezmiennie następuje zaburzenie pamięci epizodycznej, prowadzące do amnezji następczej i częściowej amnezji wstecznej. Nie wydaje się, aby świadomość, przynajmniej w potocznym tego słowa znaczeniu, została zakłócona przez uszkodzenie hipokampu i powiązanych struktur. Osoby z takimi uszkodzeniami z pewnością mogą świadomie doświadczać wielu spostrzeżeń, decyzji i działań.

Jednakże osoby z uszkodzeniem hipokampu i powiązanych struktur rzeczywiście wykazują upośledzenie w kilku aspektach poznania, które naszym zdaniem są powiązane ze świadomością. Po pierwsze, osoby z uszkodzeniem hipokampa zazwyczaj tracą zdolność świadomego dostrzegania subtelnych różnic w scenach wizualnych, a osoby z sąsiadującym uszkodzeniem kory okołonosowej zazwyczaj tracą zdolność świadomego dostrzegania subtelnych różnic w twarzach (Mundy i in., 2013). Po drugie, osoby te wykazują zmniejszoną zdolność wyobrażania sobie przyszłości (Addis i in., 2009), a tym samym planowania jej. Po trzecie, tracąc zdolność do tworzenia nowych wspomnień epizodycznych, osoby te tracą zdolność do aktualizacji poczucia siebie. Uważamy, że zdolność wyobrażania sobie przyszłości i aktualizacja własnego poczucia siebie są ważnymi aspektami świadomości.

Na koniec spekulujemy, że świadomość prawie na pewno byłaby upośledzona, gdyby hipokamp i powiązane z nim struktury były całkowicie nieobecne od urodzenia. Chociaż badania wykazały, że osoby z okołoporodowym uszkodzeniem niektórych obszarów hipokampa rozwijają normalną pamięć semantyczną i nie wykazują żadnych oczywistych zaburzeń świadomości (Elward i Vargha-Khadem, 2018), wierzymy, że świadomość nie byłaby normalna u osób z całkowitym brak lub całkowita dysfunkcja hipokampu i powiązanych struktur od urodzenia.

Kora potyliczna, układ wzrokowy, zespół Antona, ślepota

Opisaliśmy wcześniej, jak osoby z uszkodzeniem kory potylicznej prowadzącym do agnozji apercepcyjnej wzrokowej lub ślepoty półpolowej mogą czasami nieświadomie wykonywać zadania zależne od wzroku, mimo że nie mogą wykonać tego zadania ze świadomą świadomością. Wierzymy, że te przypadki potwierdzają pogląd, że to kora wzrokowa w płatach potylicznych zapewnia świadomą świadomość widzenia.
Osoby z obustronnym uszkodzeniem całej kory potylicznej, prowadzącym do całkowitej ślepoty korowej, mogą zaprzeczać swojej niewidomości (zespół Antona lub Antona-Babińskiego), co jest formą anozognozji, czyli nieświadomości swojego deficytu (Das i Naqvi, 2022). Wierzymy, że ten zespół jest jednym z przykładów ogólnego zjawiska, w którym obszar mózgu generujący określony aspekt świadomości – w tym przypadku percepcję wzrokową i wyobrażenia wzrokowe – jest tą samą częścią, która jest odpowiedzialna za świadomość tego, czy ten aspekt świadomości jest obecny, nieobecny lub zniekształcony. Przewidywalibyśmy, że zespół Antona nie występowałby, gdyby uszkodzenie układu wzrokowego wpływało na ścieżki prowadzące do płatów potylicznych (takie jak oczy, nerwy wzrokowe, drogi wzrokowe, promieniowanie lub boczne jądra kolankowate). Dlatego wierzymy, że zjawisko zespołu Antona potwierdza ideę obecności świadomości wzrokowej w korze potylicznej.

Kora ciemieniowa, zaniedbanie przestrzenne i moment skupienia „Aha”.

Płat ciemieniowy odgrywa ważną rolę w skupianiu uwagi lub świadomości jednej strony świata. Chociaż oba płaty ciemieniowe przyczyniają się do świadomości zarówno lewej, jak i prawej strony, uszkodzenie płata ciemieniowego półkuli dominującej język (zwykle lewej) zwykle powoduje łagodną i tymczasową utratę świadomości (lub zaniedbanie) drugiej prawej strony, podczas gdy uszkodzenie niedominującego (zwykle prawego) płata ciemieniowego powoduje zazwyczaj wyraźne, a czasem trwałe zaniedbanie przeciwnej strony lewej (Mesulam, 1999).

Zaniedbanie najczęściej dotyczy bodźców zmysłowych zlokalizowanych w przestrzeni, takich jak bodźce wzrokowe i dotykowe. Osoby zaniedbujące mogą nie zauważyć jedzenia znajdującego się na lewej połowie talerza, mogą mieć trudności ze skupieniem uwagi na osobie, która do nich mówi po ich lewej stronie i mogą nie zauważyć dotyku po lewej stronie ich ciała.

To, co szczególnie uderza w przypadku osób z uszkodzeniem prawego płata ciemieniowego i zaniedbaniem lewego płata, to fakt, że zazwyczaj są one całkowicie nieświadome braku lewej strony świata. Podobnie jak w przypadku zespołu Antona, osoby zaniedbujące cierpią na anozognozję i nie są świadome swojego deficytu. Wierzymy, że zaniedbanie spowodowane uszkodzeniem ciemieniowym potwierdza ideę świadomości przestrzennej (świadomości) jednej strony świata obecnej w korze ciemieniowej, szczególnie w półkuli niedominującej.

Inne funkcje płata ciemieniowego mogą być również istotne dla świadomości. Nie wiadomo, czy uszkodzenie płatów ciemieniowych zaburza pamięć epizodyczną, z wyjątkiem kory zaśledzionowej. Jednak praktycznie każde zadanie pamięci rozpoznawczej oceniane za pomocą fMRI lub potencjałów związanych ze zdarzeniami (ERP) powoduje aktywację kory ciemieniowej (Simons i in., 2008). Jak mamy pogodzić tę rozbieżność? Odpowiadamy, że tak zwany efekt stary-nowy ciemieniowy (w którym wcześniej widziane lub stare przedmioty wykazują większą aktywację ciemieniową w porównaniu z nowymi lub nowymi przedmiotami) jest częścią neuronalnego korelatu świadomej świadomości, że przedmiot był już wcześniej widziany. To ten moment aha, kiedy świadomie myślimy: „Tak, pamiętam to” (Ally i in., 2008).

Kora czołowa, układ ruchowy i zespół korowo-podstawny

Jeśli chodzi o świadomość i korę czołową, zacznijmy od zauważenia, że ​​zaniedbywanie ruchów i czynności ma miejsce również po uszkodzeniu dodatkowej kory ruchowej (Laplane i Degos, 1983). Osoby z tego typu uszkodzeniami mogą zrezygnować z mycia, golenia lub szczotkowania włosów po jednej stronie. Podobnie osoby z uszkodzeniem przednich pól oka zazwyczaj wykazują formę zaniedbania, ponieważ mają trudności z dobrowolnym przesuwaniem oczu w przeciwną stronę. Wierzymy, że te motoryczne formy zaniedbania potwierdzają pogląd, że płaty czołowe są ważne dla świadomej kontroli ruchów i czynności.

Niektóre osoby z uszkodzeniami mózgu doświadczają dziwnych urojeń, w wyniku których nie rozpoznają lub nie wierzą, że ich sparaliżowana kończyna nie może się poruszać (tj. anozognozja) lub nawet, że jest częścią ich ciała (tj. somatoparafrenia). Regiony mózgu powiązane z somatoparafrenią obejmują części wyspy oraz środkowy i dolny zakręt czołowy (Gandola i in., 2012). Zatem świadoma świadomość ruchu, a nawet świadomość, że dana część ciała jest własna, może być powiązana z prawidłowym funkcjonowaniem kory mózgowej.

Niektóre osoby z zespołem korowo-podstawnym doświadczają zjawiska obcej kończyny, podczas którego dotknięta kończyna wydaje się poruszać samodzielnie – bez świadomej kontroli. Widzieliśmy pacjentów, u których zwykle bezużyteczna kończyna mogła się unieść i wykonywać proste ruchy. Kiedy pacjent wykonuje czynności, które zazwyczaj wymagają dwóch rąk, takie jak wiązanie sznurowadeł, czasami można nakłonić bezużyteczną kończynę do pomocy, co następnie może ona wykonać łatwo i automatycznie (obserwacja AEB). Chociaż u osób z zespołem korowo-podstawnym oprócz kory mózgowej stwierdza się zajęcie zwojów podstawy mózgu, zanik i/lub hipometabolizm kory czołowej i ciemieniowej jest wyraźny i ogólnie wykrywalny w badaniach obrazowych mózgu. Zjawisko to potwierdza pogląd o znaczeniu kory w świadomej kontroli motorycznej.

Osoby z wariantem behawioralnym otępienia czołowo-skroniowego wykazują atrofię i/lub hipometabolizm różnych obszarów kory czołowej, co prowadzi do problemów behawioralnych. Wiele z tych osób wykazuje zachowania związane z użytkowaniem, które mają miejsce, gdy widzą narzędzie i automatycznie zaczynają z niego korzystać. Osoba może wziąć nożyczki i zacząć ciąć lub długopis i zacząć pisać. Postrzegamy zachowania związane z użytkowaniem jako przykład uszkodzenia kory czołowej, prowadzącego do upośledzenia świadomej kontroli zachowania, ale zachowanej nieświadomości działań. Istnieje wiele innych przykładów uszkodzeń płatów czołowych prowadzących do utraty świadomej kontroli nad zachowaniem (np. Phineas Gage [Damasio i in., 1994]), których nie będziemy tutaj omawiać.

Apatia jest bardzo częstym objawem u osób z różnymi uszkodzeniami kory przedczołowej. W tym miejscu twierdzilibyśmy, że niektóre z tak zwanych wyższych funkcji płata czołowego, takie jak planowanie i abstrakcyjne rozumowanie, są upośledzone, ponieważ upośledzona została świadoma świadomość i kontrola tych funkcji. Brak świadomości, że należy planować i działać, prowadzi do apatii.

Płaty skroniowe, kora słuchowa, dolno-boczna kora skroniowa, nazwy, słowa i znaczenie

Do ważnych aspektów kory płata skroniowego należą części wyspy, kora słuchowa i ogromny zasób informacji obejmujący pamięć semantyczną. Osoby z uszkodzeniem obustronnej kory słuchowej tracą świadomą świadomość dźwięków, ale nadal mogą na nie reagować, co jest zjawiskiem uznawanym za analogiczne do ślepowidzenia (Cavinato i in., 2012). Badania na zwierzętach wykazały eksperymentalnie, że uszkodzenie obustronnej kory słuchowej niekoniecznie zmienia zachowanie w odpowiedzi na dźwięki (Floody i in., 2010). Mamy zatem dowody na to, że kora słuchowa bierze udział w świadomej świadomości dźwięków w sposób zgodny z naszą hipotezą.

Dowody pochodzące zarówno z badań obrazowych, jak i od osób ze zmianami w mózgu sugerują, że dolno-boczna kora skroniowa ma kluczowe znaczenie dla świadomej świadomości nazw ludzi, zwierząt i narzędzi (Damasio i in., 1996). Co więcej, chociaż jednostronne uszkodzenie lewej strony może utrudnić dostęp do samych nazw takich przedmiotów, uszkodzenie obustronne może prowadzić do całkowitej utraty wiedzy o zwierzętach, roślinach i przedmiotach stworzonych przez człowieka. Osoby cierpiące na choroby neurodegeneracyjne, w tym demencję semantyczną i chorobę Alzheimera (AD), często doświadczają tej utraty wiedzy na późniejszych etapach – nie wiedząc, czym jest królik, dynia czy pilot zdalnego sterowania – co, jak twierdzimy, jest utratą forma świadomości lub świadomości przedmiotów. Co więcej, nawet na bardzo wczesnym etapie choroby, gdy pojęcie jakiegoś przedmiotu zostanie całkowicie utracone z pamięci semantycznej, osoby z deficytami pamięci semantycznej nie są świadome, że coś jest nie tak – po prostu wierzą, że być może nigdy tego nie doświadczą. napotkał brakujące elementy i dlatego nie ma o nich wiedzy.

Właściwości kory wspierające świadomość

Mamy nadzieję, że udowodniliśmy, że każdy obszar korowy przyczynia się do specyficznej świadomej świadomości związanej z funkcją tego obszaru korowego i że zniszczenie dowolnego obszaru korowego zakłóci lub zniesie domenę świadomości, która była wspierana przez ten obszar, bez zakłócania innych domeny świadomości. Nasza hipoteza, że ​​wszystkie obszary kory mózgowej przyczyniają się do świadomości, jest zgodna z niedawnym badaniem neuroobrazowym, w którym porównano świadome i nieświadome rozpoznawanie obiektów i stwierdzono rozległe obszary zaangażowania kory podczas świadomego rozpoznawania obiektów (Levinson i in., 2021).

Nasza hipoteza anatomiczna zapewnia również jeden sposób na pogodzenie różnych przewidywań czterech głównych teorii świadomości dotyczących tego, które obszary kory mózgowej są najważniejsze (patrz przegląd Yaron i in., 2022), twierdząc, że wszystkie są takie, ale żadna nie jest krytyczna. Nie sugerujemy, że struktury podkorowe nie są konieczne dla świadomości – z pewnością są – ale nie są wystarczające dla świadomości. Co więcej, struktury podkorowe nie zawierają niezbędnej architektury neuronowej, która pozwalałaby na wystąpienie fenomenologii lub jakości świadomości.

Chociaż uważamy architekturę kory mózgowej za jednostkę zespołów neuronowych, która umożliwia pojawienie się świadomości, dokładny sposób, w jaki świadomość powstaje z kory mózgowej, jest niejasny. Pozostawimy to innym, aby ustalić, czy świadomość jest powiązana z neuronami wrzecionowymi (znanymi również jako neurony von Economo) znajdującymi się w warstwie V, grubymi czubatymi neuronami piramidalnymi w warstwie VB, głównie komórkami piramidalnymi w warstwie korowej II/III, innymi typami neuronów lub żadne z nich. Może być tak, że zespoły neuronów stanowią jednostkę świadomości i że patrzenie na pojedyncze komórki w celu zrozumienia świadomości jest podobne do badania natury kwarków wewnątrz neutronów atomów żelaza w celu zrozumienia, dlaczego opiłki żelaza przyciągają magnesy. Może się zatem zdarzyć, że kluczem do zrozumienia świadomości będą takie pojęcia, jak wskaźnik złożoności zaburzeń (PCI), który ocenia integralność sieci mózgowych (Koch i in., 2016).

Zakładając, że zespoły neuronów w korze mózgowej stanowią jednostkę świadomości, ile warstw kory jest potrzebnych? Czy tylko 6-kora warstwowa jest świadoma, czy też wystarczy kora 5-, 4- lub 3-warstwowa? Czy 3-warstwowa kora alokacyjna może wytwarzać świadomość percepcyjną lub emocjonalną „niskiego poziomu”, podczas gdy 6-warstwowa kora nowa jest wymagana do samoświadomości wyższego poziomu i abstrakcyjnego rozumowania? Ponieważ nasza teoria pamięci głosi, że świadomość rozwija się jako część świadomego systemu pamięci, który obejmuje pamięć epizodyczną opartą na hipokampie, spekulujemy, że pewna świadoma świadomość jest obecna nawet w korze alokacyjnej.

Bez względu na poprawną odpowiedź, twierdzilibyśmy, że brak zrozumienia, w jaki sposób kora wytwarza świadomość, nie powstrzymuje nas od wykorzystania tej hipotezy o udziale kory w świadomości do omówienia pewnych implikacji, co zrobimy teraz.

IMPLIKACJE

Nasza teoria pamięciowa świadomości, w której regiony kory mózgowej stanowią podstawowe jednostki umożliwiające świadomą świadomość, prowadzi do kilku implikacji dotyczących tego, które zwierzęta są świadome, jakie zaburzenia neurologiczne i psychiatryczne mogą zaburzać świadomość oraz jak działają świadomy umysł i nieświadomy mózg razem dzień po dniu, minuta po minucie, sekunda po sekundzie. Implikacje te z kolei pociągają za sobą implikacje etyczne, które również pokrótce omówimy.

Umysły zwierząt

W poprzedniej sekcji spekulowaliśmy, że świadoma świadomość podstawowych spostrzeżeń i emocji może występować w przypadku 3- lub 4-warstwowej kory alokacyjnej, podczas gdy świadome zdolności, takie jak rozwiązywanie problemów, mogą wymagać 6- warstwowa kora nowa.

Świadomość u ssaków

Ponieważ wszystkie ssaki mają korę nową (Kaas, 2019), twierdzimy, że wszystkie ssaki są świadome. Porównując różnice w budowie kory mózgowej, wierzymy, że świadomość myszy różni się swoją złożonością od świadomości psa, która różni się od świadomości szympansa, która różni się od świadomości człowieka. Na przykład Pine i in. (2021, s. 701) dokonali przeglądu niektórych zmian w neuroanatomii między naczelnymi innymi niż ludzie i ludźmi, takich jak ekspansja homotypowych obszarów asocjacji i hipokampu oraz tego, jak te ekspansje są powiązane z „(i) subiektywne poczucie uczestniczenia i ponownego przeżywania zapamiętanych wydarzeń oraz (ii) nieograniczona zdolność wyobrażania sobie szczegółów przyszłych wydarzeń. Chociaż z pewnością zgadzamy się, że ludzie rozwinęli te zdolności w większym stopniu niż wszystkie inne gatunki, wierzymy również, że wszystkie ssaki mają pewną świadomą świadomość (tj. pamięć) spostrzeżeń, decyzji i działań. Podobny argument, który również opiera się na homologii neuroanatomicznej, można znaleźć w Carruthers (2015).

Czy to oznacza, że ​​wszystkie ssaki mają podobne do ludzkich zdolności świadomej pamięci umożliwiające mentalne podróżowanie w czasie? Suddendorf i Corballis (2007, s. 307) argumentowali, że istnieje niewiele dowodów sugerujących, że ssaki inne niż ludzie rozwinęły tę mentalną zdolność podróżowania w czasie, przynajmniej w taki sam sposób, jak ludzie, stwierdzając: „Utrzymujemy, że dotychczasowe dane są nadal aktualne co sugeruje, że mentalne podróże w czasie są cechą charakterystyczną ludzi”. Chociaż nie kwestionujemy ich twierdzenia, nadal twierdzilibyśmy, że ssaki inne niż ludzie posiadają jakąś formę świadomej pamięci, która pozwala im mieć pewną świadomą świadomość, która zapewnia im korzyści ewolucyjne, takie jak możliwość określenia porządku doczesnego (Eichenbaum i in., 2005). ).

A co z testem samorozpoznania w lustrze? W tym teście zwierzętom nakłada się kolorową plamkę na głowę, gdy są znieczulone lub z innego powodu nieświadome jej nałożenia, w miejscu, które widzą tylko w lustrze, np. na czole. Jeśli zwierzę spojrzy w lustro i sięgnie do plamy lub spróbuje ją zatrzeć, to wiemy, że rozpoznaje się w lustrze. Jeśli nie, zakładamy, że zwierzę nie zdaje sobie sprawy, że jest sobą w lustrze.

Chociaż wykazano, że kilka ssaków przechodzi ten test, w tym cztery wielkie małpy człekokształtne, delfiny butlonose i słonie azjatyckie (de Waal, 2019), większość innych ssaków, w tym nasi koci i psi towarzysze, nie przechodzi tego testu (chociaż psy mogą przejść test w wersji węchowej testu [Horowitz, 2017]). Wierzymy, że ten test mówi nam coś o percepcji wzrokowej i rozpoznawaniu samoświadomości, ale twierdzilibyśmy, że to, że zwierzę nie przejdzie testu lustra, nie oznacza, że ​​nie ma ono żadnego rodzaju świadomej świadomości.

Świadomość u gatunków innych niż ssaki

A co ze świadomością innych kręgowców, takich jak ptaki, jaszczurki, płazy i ryby? Wykazano, że sroki zdają test samorozpoznania w lustrze (Prior i in., 2008), podobnie jak gatunki ryb (Kohda i in., 2019). Czy to oznacza, że ​​niektóre gatunki ptaków i ryb są samoświadome? de Waal (2019) argumentował, że zdanie testu lustra oznacza przynajmniej elementarną samoświadomość; jednak jeden z badaczy zasugerował, że powinniśmy wziąć pod uwagę wszystkie dane rzucające światło na zdolności poznawcze gatunku przed stwierdzeniem jego samoświadomości (lub jej braku) (Vonk, 2020).

Nasza teoria byłaby zgodna z teorią de Waala (2019), która głosi, że świadomość i samoświadomość wśród gatunków stanowią kontinuum. Opierając się zarówno na pracach eksperymentalnych, jak i na anatomii mózgu kręgowców, wierzymy, że istnieją dowody na to, że większość kręgowców ma przynajmniej podstawowy system świadomej pamięci, ponieważ mają jakąś formę hipokampa (lub analogiczną do niego strukturę mózgu) i część kory mózgowej ( lub analogiczna konstrukcja). Logicznie wynika, że ​​te kręgowce, które mają niezbędną anatomię dla świadomego systemu pamięci, doświadczą przynajmniej części świadomej świadomości, chociaż może to być niewiele więcej niż percepcja i/lub emocje. Niektórzy badacze argumentują, że co najmniej jeden gatunek kręgowców innych niż ssaki, sójka kalifornijska, może wykorzystywać swoją pamięć do spontanicznego planowania przyszłości bez odwoływania się do swojej aktualnej motywacji – co wcześniej uważano za zdolność wyłącznie ludzką (Raby i in. , 2007; zob. także Carruthers, 2015).

Nasza teoria jest także spójna z wieloma koncepcjami Ginsburga i Jabłonki (2021), którzy idą jeszcze dalej od nas. Zasugerowali, że „nieograniczone uczenie się skojarzeniowe” można uznać za wyznacznik minimalnej świadomości. Zauważyli, że takie uczenie się występuje nie tylko u prawie wszystkich kręgowców, ale także u ośmiornic, kałamarnic, mątw, pszczół miodnych i karaluchów.

Etyczne implikacje świadomych kręgowców

Nie jesteśmy wegetarianami i nie chcemy sugerować, że nieuniknione wnioski etyczne wynikające z naszej teorii oznaczają, że wszyscy powinniśmy zostać wegetarianami (lub przynajmniej konsumentami niekręgowymi), aby uniknąć krzywdzenia świadomych zwierząt. Jednakże twierdzilibyśmy, że jako społeczeństwa i jednostki powinniśmy rozważyć etyczne konsekwencje spożywania krów, świń, kurczaków i innych kręgowców, które naszym zdaniem mają formę świadomej świadomości.

Zaburzenia świadomości

Teraz, gdy lepiej rozumiemy zarówno fenomenologię świadomości, jak i potrzebne do niej struktury neuroanatomiczne, możemy spekulować, że kilka zaburzeń psychiatrycznych, neurologicznych i rozwojowych mózgu może być zaburzeniami świadomości.

Uderzenia

Omówiliśmy wcześniej, w jaki sposób udary uszkadzające określone obszary kory mózgowej powodują określone zaburzenia świadomości powiązane z funkcjami tych konkretnych obszarów. W tym miejscu po prostu dodamy, że udary w podkorowej istocie białej korony promienistej mogą również powodować zaburzenia świadomości poprzez oddzielenie obszarów korowych od siebie, prowadząc na przykład do afazji Wernickego (Mesulam i in., 2015) lub aleksji bez agrafii (Geschwind, 1965). Krótko mówiąc, udary wpływające na korową i/lub podkorową istotę białą często upośledzają jedną lub więcej dziedzin świadomości, świadomy system pamięci i zdolność wykorzystywania wcześniej zdobytych informacji do rozwiązywania problemów i planowania na przyszłość.

For more information:1950477648nn@gmail.com