„Nepriaznivé“ hľadanie nervových základov vedomia prináša prvé výsledky. Veda

New York City – uprostred rocková hudba, rap Táborníci, ktorí podporujú dve popredné teórie o tom, ako vedomie vzniká z mozgu, o vedomí a volaní 25-ročného opitého stávkara, v piatok s napätím čakali v divadle v Greenwich Village, kto vyhral prvé kolo ambiciózneho . nepriaznivé spojenie“. Traja neutrálni sudcovia vybraní, aby pomohli navrhnúť experiment a vyhodnotiť výsledky, dali zaslúžené víťazstvo zástancom myšlienky, že vedomie je vlastnosťou siete neurónov nachádzajúcich sa v zadnej časti mozgu.

Ale opozičný tábor nie je pripravený akceptovať. Stále tvrdí, že vedomie sa objavuje v prefrontálnom kortexe, „výkonnom“ centre mozgu. „Výsledky boli náročné pre oboch [groups]“Kľúčové predpovede týchto dvoch teórií nie sú potvrdené údajmi,“ hovorí Liad Mudrik, kognitívna neurovedkyňa z Tel Avivskej univerzity a jedna z porotcov vedeckého výkonu.

Udalosť nevšedného večera, ktorá je súčasťou výročného stretnutia Asociácie pre vedecké štúdium vedomia (ASSC), slúžila aj ako súčasť stávky, ktorá bola uzavretá na druhej takejto konferencii v roku 1998. Tam sa kognitívny neurológ Christoph Koch stavil s filozofom Davidom Chalmersom, že nervové koreláty vedomia sa do 25 rokov stratia. Na základe nových experimentálnych výsledkov Koch včera priznal, že tieto korelácie sú hmlisté a v jednej fáze smelo ponúkol Chalmersovi fľašu Madeiry z roku 1978 s ďalšími piatimi jemnými červenými v krídlach.

Pre spoluprácu, financovanú Templeton World Charity Foundation (TWCF), sa obe strany diskusie o vedomí dohodli na experimentoch, ktoré budú vykonávať „princípovo neutrálne“ laboratóriá bez zainteresovania na výsledku. Znamená integrovanú teóriu informácií (IIT), hypotézu senzorickej siete, ktorá navrhuje ako miesto vedomia zadnú „horúcu zónu“, na rozdiel od teórie globálneho neurónového pracovného priestoru (GNWT), ktorá navrhuje siete neurónov v prednej časti mozgu. porovnáva. Schránka je miesto, kde sa kombinujú zmyslové signály, myšlienky a spomienky pred prenosom do mozgu.

Celkovo traja sudcovia, ktorí hodnotili predbežné experimenty, dali IIT viac bodov a jeho priaznivci boli pripravení vyhlásiť víťazstvo. ,Výsledky potvrdzujú IIT,celkové tvrdenie, že zadné kortikálne oblasti sú dostatočné na vedomie, ani sa do nich nezapájajú [the prefrontal cortex] Nie je potrebný ani globálny prenos,“ povedala Melanie Bouleyová, neurologička a neurovedkyňa z Wisconsinskej univerzity a popredný zástanca IIT.

ale GNWT Stoický hlavný architekt, Stanislas Dehaene, rRiaditeľ INSERM-CEA kognitívnej neuroimagingovej jednotky v Orsay vo Francúzsku je presvedčený, že toto experimentálne obdobie malo obmedzenia a že výsledky ďalších skúšok – ktoré ešte len budú oznámené – podporia úlohu v nepriaznivom spojení. prefrontálny kortex. on ju spája Nové zistenia lokalizujúce vedomé vnímanie v zadnej časti mozgu boli predpovedané mnohými teóriami a nepotvrdzujú špecifiká IIT.

Vedomie fascinovalo filozofov už od Platóna, no v posledných troch desaťročiach do boja vstúpili aj neurovedci. Obidve disciplíny hľadajú fungujúcu teóriu vedomia ako prvý krok k meraniu javov – či už ide o rozhodovanie o živote a smrti o pacientoch s poškodeným mozgom, o udeľovaní práv zvieratám alebo o určovaní, či ich AI môže alebo nemusí mať.

Z desiatok teórií vedomia sú GNWT a IIT najdiskutovanejšie. GNWT získal počiatočnú podporu z experimentov, v ktorých boli účastníci požiadaní, aby nahlásili okamih, keď si uvedomili stimul, ako napríklad blikajúci obraz na obrazovke. V týchto štúdiách, z ktorých mnohé viedol Dehaene, skenovanie mozgu ukázalo, že prefrontálna kôra sa rozsvietila v momente vnímania.

Filozofi a experimentátori sa však pýtajú, či tieto štúdie zachytili nervové markery vedomého vnímania, alebo či to jednoducho slúžia na ich hlásenie. Je známe, že v prefrontálnom kortexe sa vyskytujú kognitívne procesy, ako je pozornosť a ukladanie informácií do pamäte, ktoré umožňujú účastníkom odpovedať, že videli obraz.

„Nie– hlásenieZdá sa, že štúdie, v ktorých účastníci pasívne prezerajú obrázky, ponúkajú riešenie. Populárna zahŕňa binokulárne súperenie: ak sa osobe zobrazujú rôzne obrázky,Ľavé a pravé oko, jeho vedomé vnímanie sa medzi nimi neustále pohybuje. Tieto preklopenia možno monitorovať – nezávisle od toho, čo účastníci hlásia – sledovaním pohybov očí. A hľa, tieto experimenty ukázali známky vedomého vnímania v zadnej časti mozgu, čo je oblasť predpovedaná IIT.

Tábor spredu mozgu protestoval a tvrdil, že samotné štúdie sú plné zmätkov. Účastníci môžu byť napríklad tak unavení z pozerania na obrázky na obrazovke, že im prestanú venovať pozornosť a dovolia svojej mysli zablúdiť k iným úlohám, fenomén, ktorý filozof New York University Ned Block opísal ako „znudenú opicu“. ako „problém“.

Bol to kotol protichodných dôkazov, ktoré podnecovali protichodnú asociáciu. projekt, spustený v roku 2019bol duchovným dieťaťom Koch, vtedajší hlavný vedec Podporovateľ Allenovho inštitútu a IIT a David Potgieter, riaditeľ Discovery Science Programs v TWCF, ktorí venovali sérii 20 miliónov dolárov. Grant Pre kontradiktórne asociácie testujúce teórie vedomia.

Na fáze projektu GNWT-versus-IIT Mudrik a ďalší dvaja sudcovia, psychológovia Lucia Meloni z Inštitútu Maxa Plancka a Michael Pitts z Reed College, spolupracovali rok. Dehane A Giulio Tononi, psychiater a neurovedec z University of Wisconsin a hlavný architekt na IIT, navrhol dva experimenty, pre ktoré každá teória robila výrazne odlišné predpovede. Dehaene a Tononi nebudú mať žiadnu úlohu pri vykonávaní experimentu alebo zapisovaní výsledkov.

Tím Experimentálny dizajn Predregistrovaný na otvorenej vedeckej webovej stránke a podrobnosti zverejnené minulý február. Sdeviaty princípovo neutrálne laboratóriá budú skenovať mozgy celkovo 250 účastníkom pomocou troch TECHNIKY: funkčná magnetická rezonancia, magnetoencefalografiaA elektrokortikografiaV ktorom sú elektródy umiestnené na povrchu mozgu pred operáciou.

prvý z dvoch plánovaných experimentov Účastníkom boli ukázané obrázky s úlohou a bez nej.-Stlačte tlačidlo ako odpoveď na jeden z dvoch cieľových obrázkov,Aby výskumníci mohli vidieť rozdiely vo výsledných signáloch mozgu. IIT odhaduje, že pasívne vnímanie aktivuje zadnú časť mozgu, no pri vykonávaní úlohy vnímanie aktivuje prednú časť. GNWT predpovedá podobnú aktiváciu mozgu v týchto dvoch podmienkach.

Kľúčom k experimentu boli algoritmy nazývané dekodéry s viacerými premennými, ktoré dokázali predpovedať, na ktorý obraz sa účastník v danom čase pozeral na základe ich mozgových signálov. Výskumníci spočiatku „trénovali“ tieto dekodéry tým, že im poskytli príklady údajov o mozgovej aktivite od tohto účastníka so zodpovedajúcim obrázkom.

GNWT predpovedá, že predné sieťové dekodéry podporujúce aktívne aj pasívne vnímanie by mali byť dostatočne podobné, aby umožnili prechod vlaku. teda ak áno,Bol trénovaný iba na podnety súvisiace s úlohou pasívneho prezerania tváre, stále by mal byť schopný dekódovať údaje z úlohy stlačenia tlačidla v reakcii na tvár. IIT predpokladá, že krížový tréning bude dobre fungovať iba so signálmi mozgu zo zadných oblastí, navrhovaného miesta vedomého vnímania.

A to je do značnej miery to, čo výskumníci zistili: Mimo zadných regiónov neboli dekodéry schopné nepretržite prepínať medzi súbormi úloh a neaktívnymi súbormi údajov – výsledok, ktorý uprednostňuje IIT.

Ale ďalšia analýza otočila vývoj. Počas vedomého vnímania IIT predpovedá nervovú komunikáciu v zadných oblastiach, zatiaľ čo GNWT predpovedá, že by sa mala vyskytnúť medzi vizuálnymi a frontálnymi oblasťami. A v štúdii „očakávané komunikačné vzorce boli v súlade s GNWT,“ hovorí Mudrick.

Medzitým načasovanie zaznamenaných signálov ponúklo silnú podporu pre IIT. Ako predpovedal IIT, aktivita v zadnej oblasti pretrvávala, pokiaľ bol obraz prezentovaný na obrazovke. Namiesto toho GNWT predpovedá počiatočný nárast aktivity – „zapálenie“ predných lalokov – a ďalší nárast, keď stimul zmizne. Táto teória vyhrala čiastočné víťazstvo: Existovali dôkazy pre počiatočný nárast, ale nie pre „off“ hrot.

Dehaene hovorí, že dizajn experimentu ohrozil citlivosť dekódovania signálu z prednej časti mozgu, ktorý by podporoval GNWT. Bol to dizajn, o ktorý sa Tononi zaujímal, hovorí. Ako kompromis vytvoril DeHaen svoj preferovaný dizajn pre nasledujúci experiment financovaný TWCF, ktorý výskumný tím dúfa, že ho predstaví na budúcoročnom stretnutí ASSC. Pomocou prispôsobenej videohry na rozptýlenie pozornosti účastníkov tento experiment oddelí nervové signály vedomého vnímania porovnaním signálov mozgu, keď si subjekty uvedomujú, že vidia obraz, a keď nie.

Hoci Kochova obľúbená teória teraz dominuje GNWT, hovorí, že pokračujúce pochybnosti okolo nových výsledkov stačili na to, aby Chalmers stávku vyplatil. „Prehral som bitku,“ vyhlásil na pódiu, „ale vyhral som bitku o vedu.“