Teadvus kui mälusüsteem 2. osa

Meie teooria on kooskõlas süsteemi 1 (teadvuseta) ja süsteemi 2 (teadlik) eristamisega

Meie teadvuse mäluteooria on täielikult kooskõlas Kahnemani ja Tversky (Kahneman, 2011; vt ka Carruthers, 2015) vahega aeglase, pingutust nõudva, loogilise, kalkuleeriva, teadliku süsteemi 2 ja kiire, automaatse, stereotüüpse, teadvuseta süsteemi vahel. 1. Meie teooria lisaks lihtsalt, et teadlik süsteem 2 sai võimalikuks tänu teadvuse algsele eesmärgile – olla episoodilise mälu sisuks.

Teadlik mälu ja mälu on kaks omavahel seotud mõistet. Teadlik mälu on see, kui me salvestame teadlikult oma meeltesse teatud teavet, mälu aga see, kui suudame seda teavet hiljem meelde tuletada. Teadlik mälu on meie õppimise, elu ja töö jaoks ülioluline ning mälu kvaliteet mõjutab otseselt meie edu ja õnne.

Iga inimese mälul on omad piirangud. Mälu saame aga parandada teadliku mälu kaudu. Näiteks võime teadlikult süvendada infomuljet võtete abil nagu keskendumis- ja assotsiatsioonimeetodid ning proovida seda hiljem meelde tuletada. Me saame parandada oma mälu taset kaudselt pideva harjutamise kaudu, et parandada oma mälu taset.

Samas saame oma mälu parandada ka mõne eluharjumuse kaudu. Piisav magamine, tervislik toitumine ja regulaarne treenimine võivad aidata parandada teie mälu. Lisaks võib uute asjade õppimine ja pidev enesele väljakutsete esitamine soodustada ka ajutegevuse arengut, et saaksime paremini säilitada head mälu.

Teadliku mälu ja mälu parandamine nõuab kannatlikkust ja püsivust. Ainult pideva harjutamise ja uurimise kaudu saame meist paremad mälueksperdid. Läheme väljakutsetele vastu positiivse suhtumise ja enesekindlusega ning usume, et suudame selles vallas saavutada suurepäraseid tulemusi! On näha, et me peame oma mälu parandama. Cistanche võib oluliselt parandada meie mälu, sest Cistanche suudab reguleerida ka neurotransmitterite tasakaalu, näiteks tõsta atsetüülkoliini ja kasvufaktorite taset, mis on mälu ja õppimise jaoks väga olulised. Oluline on see, et lisaks võib liha parandada ka verevoolu ja soodustada hapniku kohaletoimetamist, mis tagab aju piisava toitumise ja energia, parandades seeläbi aju elujõudu ja vastupidavust.

Klõpsake teada, kuidas ajufunktsiooni parandada

Mälu sisust probleemide lahendamise ja abstraktsete arutlusteni

Kuidas liikus teadvus ainuüksi episoodilise mälu sisust probleemide lahendamise, abstraktse arutlemise ja muude süsteemi 2 abil võimalike võimete juurde? Me oletame, et teadvus arenes ja osales nendes teistes võimetes tänu sellele, et teadvus on episoodilise mälusüsteemi põhielement, mis võimaldab paindlikult ja loovalt kombineerida episoodilisi mälestusi tuleviku ette kujutamiseks.

Me näeme seda tüüpi kombinatsiooni varajast etappi, mis võimaldaks meil lihtsalt tulevikku ennustada. Näiteks võivad episoodilised mälestused igal sügisel konkreetse koopa lähedalt maitsva marja leidmisest kombineerida teise episoodilise mälestusega sellest, et karu jälitab teda selle koopa lähedal. Tulemuseks on see, et võime ennustada, et kui läheme marju korjama, võib meid karu jälitada.

Lisaks sellele, et pelgalt ette kujutati, kuidas tulevik võib kujuneda, nägi see teadlik mälu loov rekombinatsiooniprotsess mingil hilisemal hetkel ette kaht või enamat võimalikku tulevast tulemust. Ühel tulevikus, kui läheme marju korjama, jälitab meid karu, teises tulevikus aga ei jälita.

Kui teadvus suudab võrrelda kahte võimalikku tulevikku, tuleb probleemide lahendamine esile, kui mõtleme sellele, mida saame teha, et aidata saavutada tulevikku, mida me tahame, ja vältida tulevikku, mida me ei soovi. Näiteks võivad meelde tulla mälestused viisidest, kuidas teha kindlaks, kas loom on oma pesas või mitte. Teised mälestused võivad meile meelde tuletada, et karu võib korraga jälitada ainult ühte inimest. Seda tüüpi mäluotsingute võrdlemine – mida võib-olla võime nüüd nimetada mõteteks – võib lubada plaanil areneda. Nüüd toimub teadvuse/töömälu probleemide lahendamine episoodilise mälu otsimise teel.

Kui probleemide lahendamine on aset leidnud, on see väike samm teadliku abstraktse arutluse suunas. Kui mitmed episoodilises mälus salvestatud sündmused üldistavad semantiliseks mäluks, tekivad automaatselt abstraktsioonid. Episoodilised mälestused üksikutest koertest, karudest ja küülikutest võimaldavad moodustada koera, karu ja küüliku üldised semantilise mälu kategooriad. Seejärel võib tekkida abstraktsem loomade semantilise mälu kategooria ja seda vastandada taimede abstraktse semantilise mälu kategooriale jne.

Keel

Keele arengust on kirjutatud palju, mida siin ei korrata (nt Pinker, 1994). Lühidalt, me usume, et keel arenes välja teadvuse ja semantilise mälu ühendusest.

Üks asi, mis teeb keele aga huvitavaks juhtumiks, on see, et kuigi me saame rääkida kindlasti täie teadlikkuse ja kaalutlusega, on meie tähelepanek, et võime rääkida ka alateadlikult, ilma sellele mõtlemata. Selle olulise kontseptsiooni juurde pöördume tagasi hilisemas osas. Praegu tahame lihtsalt tutvustada ideed, et see, et funktsioon on arenenud koos teadvusega, ei tähenda, et see peab olema ainult teadvusega.

Teadlik taju kui mälu

Meie artikli praegusel hetkel võib olla valmis nõustuma meie teooriaga, mille kohaselt teadvus arenes episoodilise mälusüsteemi osana, kuid öelda: "Ja mis siis? Kuidas aitab see seletus meil mõista teadvust (või episoodilist mälu) ?"

Kui me usume, et teadvus arenes episoodilise mälusüsteemi osana, selle süsteemi kriitilise osana, mis võimaldab meil varasemaid kogemusi mällu salvestada ja neid taastada, et nende kogemuste mälestusi saaks paindlikult ja loovalt kombineerida, et võimaldada tulevast planeerimist. ja tahtlik tegevus, siis pole mingit põhjust, et teadvus peaks reaalajas toimima. Kui teadvus on süsteem mälu kodeerimiseks ja otsimiseks – ja mitte otseseks tegevuseks –, pole põhjust, miks see väikese viivitusega korralikult toimida ei saaks. Väidame, et me ei taju sündmusi teadlikult otse reaalajas. Me tajume maailma kui mälestust. Teisisõnu, tehniliselt ei taju me teadlikult midagi otseselt; me kogeme taju mälu.

Soovitame kogeda maailma sensoorseid mälestusi meenutades. Pealegi ei koge me enamasti neid alt-üles sensoorseid mäluprotsesse iseenesest. Me kogeme sensoorseid mäluprotsesse, mida mõjutavad ülalt-alla episoodilised ja/või semantilised mäluprotsessid, nii et teadlikult tajutav taju on segu alt-üles sensoorse mälu protsesside ja ülalt-alla episoodiliste ja semantiliste mäluprotsesside vahel.

Postdiktiivsete mõjude selgitus

Meie teadvuse mäluteooria suudab nüüd seletada postdiktiivseid mõjusid. Näiteks Sergent jt (2013) näitasid, et mitte ainult stiimuli kasutamine enne selle esitamist ei paranda stiimuli teadlikku tajumist, vaid võib ka pärast stiimuli esitamist tulla. Sergent ja kolleegid jõudsid järeldusele, et (lk 154):

stiimuliga seotud esialgne sensoorne töötlemine võib toimuda eelteadlikult, kuna selle teadlik või mitteteadlik saatus võib pärast seda faasi drastiliselt muutuda. Teadlik taju oleks seega seotud sensoorsetes piirkondades hoitava eelteadvuse teabe sekundaarse võimendamisega. … see sekundaarne võimendus ei pea olema stiimuli enda esialgse töötlemise otsene tagajärg, vaid selle võib käivitada järgnev sõltumatu sündmus.

Meie teadvuse mäluteooria on selle seletusega kooskõlas ja võimaldab meil seda paremini mõista. Tähelepanu alateadlikule tajule juhib poststimulus märguanne ja me kogeme siis teadlikku tajumist samamoodi, nagu me kogeme kõiki teadlikke tajusid – seda mäletades.

Teadvuseta otsuste ja tegude teadlik mälu

Kui oleme valmis arvestama, et me – vähemalt teadlike minadena – ei taju maailma vahetult, vaid pigem mäletame seda, siis oleme valmis teadlikke otsuseid ja tegusid selgitama. Meie teooria on lihtsalt see, et ajuprotsessid, mis otsustavad ja tegutsevad, on teadvuseta. Meie teadlikud otsused ja teadlikud tegevused on nende alateadlike otsuste ja tegude mälestused. Usume, et see seletus – et otsused ja tegevused toimuvad põhimõtteliselt alateadlike ajuprotsesside kaudu – on kooskõlas evolutsioonilise perspektiiviga, mis väidab, et ajus ei ole ühtset teadlikku otsustussüsteemi. Selle asemel on erinevad protsessid alateadlikult seotud konkreetsete otsuste langetamisega, näiteks millal süüa, magada, vältida, läheneda, haarata, vabastada ja nii edasi (Cisek, 2019).

Arvame siiski, et teadvuseta ajuprotsessid haaravad mõnikord teadliku mälusüsteemi, et hõlbustada teatud olukordades optimaalset otsustamist ja toimimist. Nende mõistete edasiseks selgitamiseks toome näite Kahnemani ja Tversky System 1 ja System 2 töötluse kohta (Kahneman, 2011; vt ka Carruthers, 2015).

Süsteem 1 otsused ja tegevused

Mõelgem kõigepealt System 1 otsustele. Need on kiired, automaatsed, alateadlikud otsused, mis nõuavad vähe mõtlemist või pingutust või üldse mitte. Oletame, et töötame, võib-olla süvenenud mõtetesse ja kirjutame oma arvutis referaati. Otsustame järsku: "Ma tahaksin klaasi vett." Enne kui lõpetame parajasti töötava lõigu tippimise ja mõtleme endiselt järgmise lause peale, tõuseme üles, astume kööki, avame kapiukse, sirutame käe sisse, haarame klaasist, tõmbame selle välja, sulgeme kapiukse, hoidke klaasi kraani all, keerake külm vesi sisse, vaadake, kuidas klaas täitub, lülitage vesi välja, tõstke klaas huultele, kallutage otsa üles, võtke lonks ja hoidke klaasi paigal, et mitte maha, kõndige tagasi arvuti juurde, pange klaas maha, istuge maha ja asuge tagasi tööle.

Me väidame, et meie otsus saada klaas vett võis olla alateadlikult algatatud ja toimitud, nagu ka kõik selle jada osad. Usume, et peaaegu kogu aeg, kui me kõnnime või objektist kinni haarame, teostavad neid toiminguid täiesti teadvuseta ajuprotsessid (kooskõlas Aglioti jt, 1995; Chen jt, 2015; ja Cisek, 2019). Kuivõrd oleme teadlikult teadlikud sellest, mida teeme, soovitame, et see teadlik teadlikkus on mälestus sellest otsusest ja tegevusest. Sellest lähtuvalt on teadvus otsuste ja tegude osas epifenomenaalne, kuid üldiselt mitte epifenomenaalne, kuna sellel on episoodilise mälusüsteemi kaudu oluline roll.

Me väidame, et meie otsus saada klaas vett võis olla alateadlikult algatatud ja toimitud, nagu ka kõik selle jada osad. Usume, et peaaegu kogu aeg, kui me kõnnime või objektist kinni haarame, teostavad neid toiminguid täiesti teadvuseta ajuprotsessid (kooskõlas Aglioti jt, 1995; Chen jt, 2015; ja Cisek, 2019). Kuivõrd oleme teadlikult teadlikud sellest, mida teeme, soovitame, et see teadlik teadlikkus on mälestus sellest otsusest ja tegevusest. Sellest lähtuvalt on teadvus otsuste ja tegude osas epifenomenaalne, kuid üldiselt mitte epifenomenaalne, kuna sellel on episoodilise mälusüsteemi kaudu oluline roll.

Süsteem 2 otsused ja tegevused

Vaatleme nüüd mõnda analoogset System 2 otsust ja tegevust. Võib-olla osaleme arvutiga töötamise asemel ohtlikus Näljamängude laadses tegevuses. Meil on janu ja näeme ees ootavat jahedat kevadet. Kuid selleni jõudmiseks peame kas läbima tee üle pulbitseva laavavälja, kus on ujuvad kivid, millele peame astuma, või jooksma üle rohtukasvanud heinamaa, mis on täis mürgiseid madusid ja ämblikke. Kaalume hoolikalt oma võimalusi. Lõpuks otsustame, et meil on suurem võimalus hüpata üle laava ujuvalt kivilt ujuvale kivile. Astume ettevaatlikult ühele kivile, saavutame tasakaalu ja ootame, kuni teine ​​läheduses hõljub. Ajastame hüppe suurepäraselt ja maandume küürus, jaotades oma raskust. Jätkame seda teed kuni kevadeni jõuame. Me näeme vajalikku klaasi, kuid selle saamiseks peame hoolikalt läbi žiletiterava okastraadi käe sirutama. Me painutame ja kõverdame oma käsi ja sõrmi, et jõuda klaasini ja tõmmata see õrnalt läbi. Täidame oma klaasi ojast ja joome hinnalise vedeliku maha.

Siin on meil rida otsuseid ja toiminguid, mis tuleb läbimõeldult ja hoolikalt läbi viia. Selle asemel, et tegutseda automaatselt (võib-olla millelegi muule mõeldes), peame teadlikult kaaluma kõiki neid otsuseid ja tegusid ning nendega täielikult tegelema. Usume aga, et tegelikud otsused ja tegevused ise langetab ja viib läbi meie teadvustamata mina ning me kogeme teadliku otsuse langetamist või tegevust alles pärast seda.

Teadvuseta tajujad, otsustajad ja näitlejad

Teine võimalus seda öelda on see, et süsteemi 1 teadvuseta osa meie ajus tajub, teeb otsuseid ja tegutseb (kooskõlas Cisekiga, 2019) ning System 2 teadlikud osad annavad täiendava teabekihi, mida meie teadvuseta aju. saab kasutada (või mitte) otsuste tegemiseks ja vastavalt tegutseda. Süsteem 2 kasutab teadvust ja seega kõiki eksplitsiitseid mälusüsteeme, et vaadata üle, mida me teame laavavoogude, madude ja ämblike kohta (semantilisest mälust); kui hästi meil läks viimati, kui pidime kivilt kivile hüppama (episoodilisest mälust); ja kuidas me oma peas lugedes ja hõljuvat kivi jälgides (töömälu kasutades) suudaksime hüppe suurepäraselt ajastada.

Teadliku mälu süsteem

Siiani oleme mõnikord kasutanud terminit episoodiline mälu selle standardmääratluses (st eelmiste sündmuste mälu) ja mõnikord kõigi eksplitsiitsete mälusüsteemide lühendina: töömälu, episoodiline mälu ja semantiline mälu. Kuna me usume, et kõik need eksplitsiitsed mälusüsteemid on tõepoolest osa ühest süsteemist – eksplitsiitsest ehk teadlikust mälusüsteemist –, kasutame termineid episoodiline mälu ja episoodiline mälusüsteem nende kitsas tähenduses ning mõisteid teadlik mälu ja teadvus. mälusüsteem selles laiemas tähenduses, viidates kõigile eksplitsiitsetele mälusüsteemidele.

Meie teooria väljakutsed

Kui meil on õigus, et teadvus ja eksplitsiitsed mäluvormid on kõik sama süsteemi osad, siis ei tohiks olla eksplitsiitse mälu alateadlikke näiteid. Võiksime kohe väita, et teadvuseta selgesõnalise mälu näiteid ei saa olla, sest see oleks sama, mis öelda, et on olemas näiteid teadvuseta teadvustatud mälust. Sellegipoolest on hoolikalt läbi viidud katsed näidanud, et episoodilise mäluga sarnased teadvuseta protsessid, kasutades sarnaseid anatoomilisi võrgustikke, on võimaldanud osalejatel teha järeldusi, mille sooritamiseks on tavaliselt vaja teadlikku teadlikkust (nt Schneider et al, 2021). Lisaks on teised hoolikalt läbi viidud katsed näidanud alateadlikku (st aimamist) suuremat jõudlust viivitatud reageerimisega töömälu ülesannete puhul, mis tavaliselt nõuavad teabe teadlikku meeleshoidmist (nt Trübutschek et al, 2017). Kas need katsetulemused tähendavad, et meie teadvuse mäluteooria peab olema vale? Kuigi tunnistame kergesti, et sellised katsetulemused on meie teooria jaoks problemaatilised ja vajavad selgitamist, väidame, et need ei muuda seda kahes järgmises osas esitatud põhjustel.

Teadvuseta episoodiline mälu?

Schneider jt (2021) uuringus puutusid osalejad kokku kas stiimulite nõrga maskeerimisega, mis võimaldas teadlikku töötlemist, või stiimulite tugevat varjamist, mis nõudis alateadlikku, alateadlikku töötlemist. Teadlik töötlemine parandas teatatud täpsust ja vähendas reaktsiooniaega. Teadvuseta töötlemine vähendas reaktsiooniaega, kuid ei parandanud täpsust, mis oli võimalus. Lisaks täheldati seda reaktsiooniaja lühenemist alateadlikul töötlemisel ainult "intuitiivsete" otsustajate puhul, kes reageerisid tavaliselt oma instinktide järgi (kasutades süsteemi 1), ja mitte "arutlevate" otsustajate puhul, kes eelistasid tugineda teadlikult kättesaadavatele teadmistele (kasutades süsteemi). 2). FMRI katsed, mis näitasid selle teadvuseta töötlemise neuroanatoomilisi korrelatsioone, viidi läbi ainult intuitiivsete otsustajatega.

Meie esimene kommentaar on, et on võimalik, et isegi tugevalt maskeeritud stiimulid olid minimaalselt või osaliselt teadlikud, kuna seda võimalust on seda tüüpi katsetes raske välistada (nt Holender, 1986; Timmermans ja Cleeremans, 2015). Seega on nende tulemuste üks selgitus, et tugevalt maskeeritud stiimulid haarasid episoodilise mälusüsteemi, kuna stiimulid on mõne inimese jaoks minimaalselt või osaliselt teadlikud.

Meie teine ​​kommentaar on see, et kui nõustume, et tugevalt maskeeritud stiimuleid töödeldakse alateadlikult, on võimalik, et need haaravad siiski episoodilise mälusüsteemi, kuid ainult osaliselt ja mitte piisavalt tugevalt, et tekiks täielik, tõeline, teadlik episoodiline mälu. . Seda seisukohta toetab asjaolu, et need tugevalt maskeeritud stiimulid muutsid reaktsiooniaega, kuid ei muutnud täpsust. Seega väidame, et kuigi tugevalt maskeeritud stiimulid aktiveerisid alateadlikult episoodilise mäluvõrgustiku ja põhjustasid muutuse reaktsiooniajas, ei muutunud täpsus, tõeline episoodiline mälu ei kujunenud ja seetõttu ei olnud teadvuse nõuet.

Teadvuseta töömälu?

Trübutschek jt (2017) uuringus tuvastasid osalejad visuaalsete stiimulite asukoha pärast viivitust. Osalejad hindasid stiimuleid 1 (nähtamatu) kuni 4 (selgelt nähtav) skaalal. Osalejatel paluti asukoht ära arvata, isegi kui nad ei näinud stiimulit. Käitumuslikult sooritasid osalejad nii nähtud kui ka nähtamatutel katsetel rohkem kui juhus. Magnetoentsefalograafilised andmed saadi ka selleks, et teha kindlaks, kas osalejad kasutasid nähtud (õigete) uuringute ja nähtamatute (õigete) katsete tuvastamisel samu või erinevaid närvimehhanisme, hüpoteesiga, et kui erinevad närvimehhanismid on kaasatud, siis nähtamatu täpsus (õiged) katsed ei olnud tingitud lihtsalt sellest, et osalejad liigitasid katsed valesti nähtamatuks, mis tegelikult oli pilguheitega. Magnetoentsefalograafilised andmed näitasid selgelt kahte erinevat närvimehhanismi.

Trübutschek ja tema kolleegid (2017) avastasid, et teadlik ja mitteteadlik töömälu kasutas erinevaid ajumehhanisme ja et mitteteadlik töömälu kasutas "aktiivsus-vaikset mehhanismi", mis põhineb aeglaselt lagunevatel kaltsiumi vahendatud sünaptilistel kaaludel. Seejärel oletasid autorid, et võib-olla on see aktiivsus-vaikiv mehhanism nii teadliku kui ka mitteteadliku töömälu aluseks, mida nad toetasid modelleerimisega (kuid mitte empiiriliste andmetega).

Meie kommentaar selle uuringu kohta on lihtsalt see, et paljud näited alateadlikust töötlemisest viivad edaspidise käitumise või jõudluse muutumiseni; praimimine ja protseduuriline mälu on kaks. Seega, kuigi me ei vaidle vastu järeldustele, et võib eksisteerida vaikiv tegevusmehhanism, mis toetab ruumilise viivitatud reageerimise ülesande alateadlikku töötlemist, soovitame, et selle töötlemise kutsumine mitteteadlikuks töömällu ei pruugi kasutada parimat nomenklatuuri.

VASTUSED JA LAHENDUSED

Vaatame nüüd läbi paljud varem arutletud seletamatud järeldused ja mõelgem, kuidas meie teadvuse mäluteooria võib anda igaühe kohta selgitusi koos mõningate täiendavate järeldustega.

Korraldusprobleemid: teadvus pärast tajumist, otsust, tegevust

Kui meie teadvuse sisu (st see, millest me teadlikult teadlikud oleme) on taju, otsuse ja tegevuse mälestus, siis pärast tajumist, otsust ja tegevust ei teki teadvuse raskusi.

Kellade ja kokteilipeod

Seega pole raskusi sellega, et suudame kella lööke maha lugeda, kuigi me ei pööranud neile tähelepanu kuni viimase kellahelinani; meie teadlik teadlikkus on alati kellamängu mälestus. Samamoodi pole üllatav, et kui kuuleme oma nime kokteilipeol, kuuleme lause varasemat osa; me mäletame seda, nagu me mäletame kõiki oma muid kogemusi. See meie teadlikkuse omadus muutub meile lihtsalt selgemaks, kui me mõtiskleme teatud tüüpi olukordade üle.

Esiteks motoorne ajukoor, teiseks teadlik otsus liikuda

W. Gray Walteri läbiviidud eksperiment on nüüd samuti mõistlik. Tavalistel inimestel (ilma ajju implanteeritud elektroodideta), kes juhivad slaidiesitlust karusselli ja nupuvajutusega kontrolleriga, on nende kogemus, et nad teevad teadliku otsuse slaidi edasi lükata, kasutavad nupule vajutamiseks teadlikult pöialt, ja seejärel liigub slaid edasi. Juhtub aga see, et indiviidid teevad alateadliku otsuse slaidi edasiliikumiseks – seejärel mäletavad seda alateadlikku otsust teadlikult, kasutades alateadlikult nuppu, et vajutada pöialt –, siis mäletavad seda alateadlikku tegevust teadlikult ja seejärel liigub slaid edasi. Aju paneb otsuse ja tegevuse teadlik mälu "ajatempli" toimuma mitte ainult õiges järjekorras, vaid ka õigel ajal, nii et tundub, et see teadlik otsus ja teadlik tegevus langesid kokku alateadliku otsuse ja teadvuseta tegevusega, kuigi nende sündmuste teadlikku mälestust kogeti pärast sündmusi endid. See ei ole kummaline ega salapärane: see on mälu olemus, et meeldejäänud sündmustele viidatakse eelmisele korrale.

Patsientide puhul, kelle motoorsesse ajukooresse on implanteeritud elektroodid, otsustavad patsiendid alateadlikult slaidi edasi lükata – seejärel mäletavad seda otsust teadlikult. Nad otsustavad alateadlikult vajutada nuppu pöidlaga, mis loob motoorse ajukoore valmisoleku potentsiaali, mis käivitab liuguri edasiliikumise, liug hakkab edasi liikuma, nad mäletavad teadlikult, kuidas liug hakkas edasi liikuma, seejärel mäletavad teadlikult nupu vajutamist, tekitades selle. tunne, et slaidiprojektor ootab nende otsuseid.

Motoorse liikumisega seotud eksperimendis võrdles Libet (1985) aega, mille jooksul osalejad otsustasid teadlikult oma randme liigutada (mis määrati osalejate poolt spetsiaalse kella abil otsuse tegemise aja järgi), selle vabatahtliku tegevuse mõõdetud valmisolekupotentsiaaliga kellaajal. peanahka. Valmisolekupotentsiaali on tõlgendatud kui liikumiseks ettevalmistamise planeerimise viimast etappi. Ehmatav oli see, et Libet (1985) leidis, et valmisolekupotentsiaal eelnes vabatahtlikule otsusele ~350 ms. Autor järeldas, et spontaanse vabatahtliku teo algatamine "algab alateadlikult".

Me ei tutvustanud seda olulist katset varem, sest see on üsna vastuoluline vähemalt kahel põhjusel. Esimene on see, et mitte kõik, kes on proovinud katset korrata, pole seda suutnud, kuigi mõned on seda teinud (nt Vinding et al, 2014), mis peaks selle probleemi lahendama. Teine on see, et Schurger jt (2012) viisid läbi tohutu hulga seotud katseid ja analüüse, mille kohaselt nad soovitavad selgitada valmisoleku potentsiaali mitte motoorse ettevalmistuse viimaste etappide esindamisena, vaid pigem neuronite aktiivsuse spontaansete alamlävede kõikumistena.

Me ei nõustu Schurgeri ja kolleegide (2012) tööga, kuna nende seletus võib selle nähtuse jaoks olla õige. Tahaksime lihtsalt märkida, et meie teadvuse mäluteooria muudab arusaadavaks Libeti (1985) esialgse tõlgenduse: otsused ja tegevused algatatakse alateadlikult ning seejärel kogeme nende otsuste ja tegude teadlikku mälu. Kui usume Libeti (1985) tõlgendust ja need motoorsed tulemused on üldistatavad, võib meie teadlik mälu meie otsuste ja tegude jaoks tekkida ~350 ms pärast otsuste ja tegevuste alateadlikku algatamist.

Teadvuse uskumatu aeglus

Nüüd saame aru, miks ei ole oluline, et teadvus on liiga aeglane sportlaste, muusikute ja teiste kiiret reageerimist vajavate inimeste reaalajas otsuste ja tegude jaoks. Kõik otsused ja teod sünnivad alateadlikult. Meie teadlik mälu nendest otsustest ja tegudest tekib hiljem.

Teadlikud aistingud, mis on viidatud ajas tagasi, käe stimulatsioon versus somatosensoorse ajukoorega

Meie teadvuse mäluteooria aitab meil mõista ka mõningaid Libeti ja kolleegide (1979) muid katsetulemusi ning seda, kuidas need tulemused on informatiivsed teadvuse ajastuse osas. Tuletame meelde, et autorid leidsid, et ajukoore stimulatsiooniks kulus ∼ 500 ms, enne kui tekkis teadlik surisemiskogemus. Kui stimulatsioon oli<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).

Kõigepealt tuleb märkida, et meie uus arusaam teadvusest – et me ei taju sündmusi vahetult, vaid ainult mäletame – muudab Libeti ja kolleegide (1979) järelduse mõistmise lihtsaks: Kui 500-ms lävi. kui teadlik tunnetus on rist, võime lihtsalt meeles pidada puudutuse sensoorset mälu. Pole isegi üllatav, et sellele viidatakse ajas tagasi – jällegi on mälu jaoks ülioluline, et see võimaldab meil kogeda varem toimunud sündmusi.

Teine punkt, millele Libeti ja kolleegide (1979) katsetulemused viitavad, on see, et 500 ms on aeg, mille jooksul meie teadlikud tajud viibivad. Teisisõnu, kui see nende autorite tulemus on üldistatav teistele teadlikele sensoorsetele kogemustele, võib meie teadlik maailma tajumine poole sekundi võrra edasi lükata – ehkki seda viidatakse ajas tagasi, et me viivitust ei märkaks.

Kronostaas

Peatatud kella illusiooni probleem seisneb selles, et kella lõplik fikseerimine projitseeritakse ajas tahapoole, et täita periood, mil me sakkaadi tegime. See pole enam probleem, sest meie visuaalseid tajusid ei kogeta vahetult; neid mäletatakse teadlikult. Teisisõnu, me tajume teadlikult mälu, mis hilineb ~500 ms. Seega projitseerib ülalt-alla protsess meie visuaalses süsteemis lõpliku fikseerimise ajas tagasi, et täita sakkaadi toimumise ajal puuduv tajukogemus. Probleem lahendatud.

Postdiktiivsed efektid

Kuna teadlik taju on mälu, mis tõenäoliselt hilineb ~500 ms võrra ja suunatakse ajas tagasi, on meil nüüd lihtne ja arusaadav selgitus postdiktiivsete mõjude kohta.

Küülikud

Nahaküüliku puhul on randmel viis koputust, küünarnuki lähedal kolm ja õlal kaks, ometi kogeme teadlikult ka vahepealseid koputusi. Jällegi, kuna aistinguid mäletatakse teadlikult (500 ms hiljem), mitte kogetakse neid teadlikult, ei ole mingi ülalt-alla protsessi jaoks probleem ajas tahapoole sekkuda randme ja küünarnuki ning küünarnuki ja õla vahele nii, et me tajume teadlikult väikest jänest, kes jookseb meie käest üles. Analoogne seletus võib seletada illusoorseid ja nähtamatuid audiovisuaalseid jäneseid.

Värvisulamise efektid

Sarnaselt saab seletada värvide liitmise efekte. Kui punast ketast esitatakse iseenesest 40 ms, siis tekib kohustuslik viivitus ja siis tajume punast ketast teadlikult meeles pidades. Kui punasele kettale järgneb samas kohas roheline ketas, sulanduvad värvid meie sensoorses mälus (kuna need esinevad samas ajaaknas) ja pärast 500- ms viivitust tajume sulanud kollane pilt seda meelde jättes.

TMS impulsid

Enam ei tohiks olla üllatav, et TMS-impulss vahemikus 20–370 ms võib esile kutsuda postdiktiivseid efekte. Kuna teadlik tajumine on hilinenud, võib visuaalse voo häire viivitusperioodil muuta eelneva stiimuli teadlikku tajumist täpselt samamoodi nagu füüsiline stiimul.

Värv Phi Illusion

Samamoodi saame nüüd selgitada, miks on nii, et kui vaatame värvilist phi illusiooni ja näeme kaadri ülaosas sinist punkti, millele järgneb tühi ekraan ja seejärel punast punkti kaadri allosas, kogeme teadlikult sinine täpp liigub alla ja muudab värvi, enne kui punast punkti näeme. Jällegi on ülalt-alla protsess ajas tagasi sekkunud, vahepealsed täpid ja värv muutuvad meie teadlikuks tajuks – seda on lihtne teha, sest see teadlik taju on mälu.

Kuidas on lood Keuninckxi ja Cleeremansi (2021, lk 1) ettepanekuga, et värvi-phi illusioon võib olla lihtsalt seotud "aju loomupärase dünaamilise ja mittelineaarse sensoorse töötlemisega" ja mitte teadvusega per se? Väidame, et meie töö aitab selgitada selle nähtuse ühte osa (kuidas sündmusi ajas tagasi suunatakse), samas kui nende töö aitab selgitada teist (miks on liikumistunne ja värvimuutus enne teise stiimuli nägemist).

Ühtsuse loomine: olemuse meeldejätmine

Meie teadvuse mäluteooria võib samuti aidata selgitada, miks me ei märka, et meie perifeerne nägemine on halltoonis või et meie nägemine on täis plekid ja triibud, mis on seotud meie fiksatsioonidega ja sakkaadidega, mille vahel on mustad alad. Kuigi me tunnistame siin, et võime oma teooria seletusjõudu ületada selle piirid, on üks võimalik seletus seotud teabe tüübiga, mida meie teadlik mälusüsteem mäletab. Üldiselt kipume meeles pidama teabe üldist kontseptsiooni, ideed või põhiolemust (Reyna ja Brainerd, 1995). Kuna me mõistame nüüd, et me visuaalset teavet teadlikult ei taju – me mäletame seda –, võib-olla mäletame visuaalse stseeni põhiolemust samamoodi nagu vestluse, filmi või esemete loendi põhiolemust. Kui teadvusel ei ole meie esineva sensoorse sisendi jäädvustamise funktsiooni, pole need meie visuaalsete kogemuste omadused problemaatilised.

Meie nägemus teadlikust tajust on seega kooskõlas Coheni jt (2016) omaga. Kasutades visuaalsete ansamblite ja kokkuvõtliku statistika valdkonnast tulenevat taju mõistmist, kirjeldasid nad, kuidas vaatlejad saavad stseeni põhiolemuse vaid mõne fikseerimisega välja võtta.

Kas teadlik taju ajab töömälu üle?

Block (2011) ja teised on väitnud, et fenomenaalselt teadlikul tajul on rikkalik sisu ja suurem suutlikkus, mis ületab tajumise piiratuma juurdepääsuga teadvuse. Seda ülevooluideed toetavad tõendid pärinevad Sperlingi (1960) paradigmast, milles on lühidalt näidatud tähtede massiiv (nt 3 × 4 ruudustikus). Osalejad teatavad üldiselt, et näevad kõiki (või peaaegu kõiki) tähti, kuid nad saavad teatada ainult kolmest kuni neljast tähest. Kui neile aga antakse märku mis tahes rea tähtedest teatama, suudavad nad selles reas meelde tuletada kolm kuni neli tähte, mis viitab sellele, et kõik 12 tähte olid potentsiaalselt juurdepääsetavad. Meie teadvuse mäluteooria selgitaks, et teadvuseta tajuprotsessides on esemete täielik hulk lühiajaliselt kohal, kuigi me kogeme ainult nende esemete teadlikku tajumist, millele meie tähelepanu juhib poststimulus-märk, kuna alles pärast seda, kui meie tähelepanu juhitakse üks tähtede rida on need üksused, mis kantakse sensoorsesse mällu ja seejärel töömällu.

See selgitus on analoogne sellega, mida me varem Sergenti ja kolleegidega (2013) arutasime. Kentridge (2013, lk R71) märkis, et Sergenti ja kolleegide tulemus "ei muuda tingimata kehtetuks juurdepääsu ja fenomenaalse teadvuse vahet, kuid see annab kaalu alternatiivsele ja võib-olla lihtsamale seisukohale, et teadvus on lihtsalt teadvus". Nõustume Kentridge'i (2013) ja Coheni jt (2016) seisukohtadega, et kuigi fenomenaalse ja ligipääsetava teadvuse eristamine näib olevat kasulik vahetegemine, viib see kummaliste olukordadeni, kus võime saada fenomenaalselt teadliku kogemuse, mida meie teadlikul meelel ei ole. juurdepääsu. Seda võiks ümber sõnastada, öeldes, et võib olla fenomenaalselt teadlikke kogemusi, mis on teadvustamata – see idee, millel pole meie jaoks kuigi palju mõtet. Usume, et sellised eristused on postuleeritud mõningate teadvusprobleemide lahendamiseks – probleemid, mida meie arvates suudab meie mälu teadvuse teooria seletada ilma, et oleks vaja esile kutsuda fenomenaalsust ja teadvusele ligi pääseda.

Mindfulness

Nüüd saame aru, miks on tähelepanelikkust harjutades raske oma mõtteid kontrollida. Meie teooria ütleb, et teadvus ei arenenud selleks, et me saaksime teostada kõrgetasemelist abstraktset arutluskäiku, kasutades keelt, loogikat, visuaalseid võimeid või muid kognitiivseid võimeid, mis võimaldaksid meil teha tahtlikke toiminguid. Selle asemel arenes teadvus välja, et me mäletaksime sündmusi ja teavet ning neid sündmusi ja teavet loovalt ja paindlikult taasühendaks. Me oletame, et suur osa sellest mäletamisest ja isegi meeldejäänud sündmuste ja teabe taaskombinatsioonist võib toimuda ilma teadvuse tahtliku kontrollita. Teisisõnu, me võime sündmusi teadlikult tajuda ja hiljem teadlikult ette kujutada nende sündmuste elementide rekombinatsiooni, isegi kui rekombinatsiooni juhivad teadvuseta protsessid. Nagu igaüks teab, kes on tähelepanelikkust praktiseerinud, võib teadvustatud tähelepanu ühele objektile hoidmine nõuda suuri jõupingutusi, sest me väidame, et teadvus ei arenenud selleks välja.

Kui vaatleme tähelepanelikkust oma uuest vaatenurgast, võime ette kujutada, et toimuvad järgmised protsessid. Mõte tekib alateadlikult, võib-olla kohtumisest, mida me täna hiljem ootame. Meie tähelepanu köidab see mõte. Olenevalt meie tähelepanelikkuse seansi eesmärkidest võime olla rahul sellega, et oleme sellest mõttest lihtsalt metakognitiivselt teadlikud, jälgides mõningase eemaldusega erinevaid emotsioone, mida mõte tekitab (nt põnevust, et kohtumine võib õnnestuda, aga ka ärevust selle pärast halvasti minema). Või võime püüda oma teadlikkust koosolekult hingamisele nihutada, kui püüame teadlikult jälgida, kuidas õhk meie ninasõõrmetest sisse ja välja läheb.

Teadvuse subjektiivne kogemus

Meie teadvuse mäluteooria üks põnevamaid tagajärgi on see, kuidas see võib selgitada subjektiivse teadvuskogemuse teatud aspekte.

Teadvuse voog

Me kõik tunneme, et Jamesi (1890) metafoor teadvuse voolust on intuitiivselt õige: hetkeline praegune olukord, kus me jões seisame, minevikusündmused voolavad järk-järgult allavoolu ja tulevased ülesvoolu sündmused, mis aset leiavad, tormavad meie poole. Osa selle metafoori jõust seisneb selles, et see on üsna lineaarne. Siiski teame, et aju töötleb paralleelselt tohutul hulgal teavet. Miks kogeme sündmusi järjestikku, mitte paralleelselt, kuidas aju neid töötleb? Me väidame, et see on tingitud sellest, et meie teadliku mälusüsteemi omadus on sündmusi ajas järjestikku meeles pidada – ja seega ka teadlikult kogeda. Kui lahutame reaalajas sensoorse sisendi teadvusest, ei pea me enam neid kahte aju samal viisil töötlema.

Samuti usume, et meie teadvuse mäluteooria selgitab vähemalt ühel tasandil, miks sündmused aja jooksul kokku kimbuvad nii, et need näivad pidevana. Jällegi väidame, et meie teadliku mälusüsteemi närviarhitektuuri osaks on salvestada ja hankida sündmusi, mis on kokku pandud ja teatud järjekorras ajatembeldatud.

Cartesiuse teatris

Mõnikord kogeme intuitiivset kogemust, et istume teadlike minadena oma peas – vanasõnalises Cartesiuse teatris – ja vaatame maailma läbi oma silmade, justkui vaataksime filmi. Usume, et see tunne on olemas, sest me ei koge oma tajusid vahetult; me kogeme oma tajude mälestust. Kes on see homunkulus, kes istub Descartes'i teatris? See on meie teadlik mina, kes mäletab meie arusaamu, otsuseid ja tegevusi. Miks see nii arenes? Usume, et see on välja töötatud nii, et võimaldada varasemate sündmuste ja teabe paindlikku taaskombineerimist kujutlusvõime kaudu, nagu filmirežissöör liigutab stseene süžeeskeemil.

Kas me peame nüüd tegelema Descartes'i teatrites istuvate homunkulite lõputu taandarenguga? Me vaidleksime, et mitte. Meil on üks teadlik mina. Meie teadlik mina istub teatris, enamasti passiivselt ja vaatab mälestusi elamustest. Meie teadvuseta mina erinevad osad töötlevad teavet paralleelselt, pöörates mõnikord tähelepanu teadliku minaga toimuvale, kuid enamasti ignoreerides seda. On ainult üks teadlik homunkulus. See peatub seal.

Kooskõlas kõrgema järgu teooriatega

Kõrgemat järku teadvuse teooriad väidavad, et pelgalt esimese järgu esitus (nt punase stiimuli esitamine) viiks teadvuseni ainult siis, kui oleme selle kogemuse omamisest mingil moel teadlikud (st oleme teadlikud, et näeme punast). ). Need teooriad väidavad ka, et teadlikud kogemused hõlmavad teatud tüüpi minimaalset sisemist teadlikkust oma pidevast vaimsest toimimisest, kuna esimest järku esindust jälgib või esindab asjakohane kõrgemat järku esindus (Brown et al, 2019).

Kuigi meie teadvuse mäluteooria erineb mitmel viisil kõrgemat järku teadvuse teooriatest, usume, et meie teooria on kooskõlas ideega, et me ei ole teadlikud esimest järku ajumehhanismidest, mis töötlevad ees oleva punase stiimuli esitamist. meie silmadest ja et me saame sellest stiimulist teadlikuks alles siis, kui (istudes Descartes'i teatris) kogeme mälestust selle tajumisest. Seega usume, et meie mäluteooria suudab seletada seda intuitiivset tunnet, et me ei koge esimest järku esitusi otseselt, vaid ainult kaudselt. Kõrgemat järku teooriad ütleksid, et teadvus kogeb esimest järku esitusi, samas kui meie mäluteooria ütleks, et teadvus mäletab esimest järku esitusi.

Resonantsed metafoorid

Meie teadvuse mäluteooria aitab selgitada, miks mõned metafoorid meiega intuitiivselt resoneerivad. Nüüd, kui mõistame, miks kartesiaanlik teater tundub loomulik, saame aru, miks Platoni allegooria koopast meiega resoneerib. Me ei taju tegelikku maailma vahetult; me tajume ainult mälu kaudu tegeliku maailma varje või peegeldusi. Samamoodi, nüüd, kui mõistame, kuidas meie teadlik mälusüsteem loob nii teatritunnetuse kui ka reaalsuse seeriakujutuse, saame aru, miks on filmi Maatriks kaks metafoori nii võimsad: mõte, et me pole päriselt. maailma vahetult kogeda ja et maailm koosneb massiliselt paralleelsetest andmevoogudest.

Hobune ja ratsanik

Tahaksime siinkohal tutvustada üht täiendavat metafoori, mis kajastab mõningat seda, kuidas me teadlikust ja alateadlikust minast mõtleme. Kujutage ette, et meie aju on hobune ja ratsanik koos. Meie teadvuseta, System 1 mina, on hobune, kes juhib hetkest hetkesse kulgevat teekonda. Nii nagu me ei pea andma hobusele üksikasjalikke juhiseid, kuidas ületada kivist põldu või hüpata üle lühikese seina, ei pea me andma ka oma teadvuseta üksikasjalikke juhiseid, kuidas tassi täis kuuma kohvi üle kanda. tuppa ja trepist alla – me peame lihtsalt tassi vaatama ja meie teadvuseta mina teeb ülejäänu. Meie teadlik System 2 mina on inimrattur, kes läheb enamasti lihtsalt sõitma. Ratsanik võib mõistagi anda hobusele kas hetkest-hetke või üldisemaid üldisi juhiseid ja hobune kohustub tavaliselt hea meelega.

Kuidas toimub see teadliku ratsaniku ja teadvuseta hobuse vaheline suhtlus? Metafooriliselt ütleb ratsanik paar sõna, tõmbab õrnalt ohjadest või pigistab jalgu, et anda hobusele teada, millist teed ratsanik minna tahab. Umbes 500 ms hiljem saab ratsanik tunda, kas hobune on tõesti teinud soovitud otsuse ja liikunud soovitud suunas. Muidugi tuleb mõnikord ette konflikte – näiteks siis, kui hobune tahab kergemat teed mööda alla minna, aga ratsanik tahab mäest üles sõita.

Kuidas saab meie System 2 sõitja teha ettevaatlikke ja kaalutletud otsuseid? Noh, seal tasandikul on päikeseline ja seetõttu kannab rattur alati spetsiaalseid päikeseprille. Nendele päikeseprillidele on sisse ehitatud kõrgtehnoloogiline videoekraan. Nendel päikeseprillidel pole läätsi, on ainult sisseehitatud ekraan – ekraan, mille viivitus on ~500 ms. Teisisõnu, rattur tajub maailma alati ekraani vaadates, mis näitab visuaalset maailma veidi tagantjärele. Kuid need spetsiaalsed päikeseprillid võimaldavad mitmesuguseid hämmastavaid võimalusi: sõitja saab kas (a) vaadata maailmale (sensoorse mälu kaudu) 500 ms pärast selle möödumist; (b) pääseda ligi varasematele autobiograafilistele episoodilistele mälestustele, kasutades aktiivset, loomingulist, mälu arendavat protsessi; (c) juurdepääs eelnevale semantilisele teabele; d) hoiavad teavet ekraanil, et seda saaks töömälus töödelda; või (e) kasutada nende funktsioonide kombinatsiooni, et paindlikult ja loovalt ette kujutada võimalikke tulevasi tulemusi.

Raske probleemiga silmitsi seistes saab ratsanik kasutada kõiki neid tööriistu, et leida üks või mitu võimalikku lahendust, mille ratsanik seejärel hobusele edastab ja hobune teeb tegeliku otsuse – mis võib olla sama või mitte. nagu rattur soovitas. Pange tähele, et kuna ratsanik tajub maailma alati 500 ms pärast fakti, sõltub ratsanik hobusest, et ta teeb otsuseid ilma ratsaniku panuseta alati, kui kiire, on vaja System 1 otsuseid.

Oh, ja nende eriliste päikeseprillidega on veel üks probleem, mida tuleb mainida: pildid pärinevad hobuselt. Hobune juhib videoid, mida päikeseprillid ratsanikule näitavad. Me võime mõelda, et see metafoori osa selgitab 500-ms viivitust, mida rattur kogeb maailma tajumisel. Kuid hobune vastutab ka selle eest, kas ratsanik vaatab maailma, eelnevaid autobiograafilisi episoodilisi mälestusi, semantilist teavet, töömälu või kujutlusvõimet. Nagu alati, saab ratsanik edastada hobusele, milliseid pilte ta soovib näha, kuid hobune ei järgi alati seda, kas seetõttu, et ta ei saa või soovib, et ta saaks näidata ratsanikule teist pilti. See on põhjus, miks tähelepanelikkus on nii raske; hobusel on oma mõistus.

Selle metafoori kokkuvõtteks peame ratturit (päikeseprillidega) teadlikuks mälusüsteemiks – pigem mäletama, kui vahetult tajuma, otsustama ja tegutsema. Usume, et see teadlik mälusüsteem oli alati seotud teabe pakkumisega, mida teadvuseta aju saaks kasutada mineviku sündmustest ja teabest lähtuvate otsuste tegemiseks. Usume jätkuva evolutsiooni käigus, et teadlik mälusüsteem arendas inimestel täiendavaid võimeid, nagu eespool kirjeldatud. Seevastu hobune esindab kõiki teadvuseta ajuprotsesse.

Nende teadvuse subjektiivse kogemuse seletuste piirang

Tahame selgelt väita, et teame hästi, et meie niinimetatud seletused teadvuse subjektiivse kogemuse kohta ei hakka isegi jõudma teadvuse raske probleemini – kuidas neuronite kogum ja toetav ajukoe tekitab subjektiivset kogemust. Loodame siiski, et meie pisut suurenenud arusaam teadvuse subjektiivse kogemuse fenomenoloogiast võib aidata teistel teadlastel otsida õigeid kohti ja teha õigeid katseid raske probleemi lahendamiseks. Meie soovitus neile on keskenduda teadlikule mälusüsteemile.

Kahjustusega patsiendid

Meie teadvuse mäluteooria võimaldab hõlpsasti mõista, kuidas visuaalse appertseptiivse agnosiaga ja pimenägemisega isikud suudavad sageli visuaalsetele ülesannetele õigesti reageerida, hoolimata sellest, et neil puudub teadlik teadlikkus visuaalsetest objektidest ja muudest stiimulitest. Kuigi nende teadliku mälusüsteemi visuaalsed aspektid ei tööta korralikult, nii et nende sensoorne ja töömälu on kahjustatud – mis tähendab, et tajud ei sisene teadvusse –, suudab nende teadvuseta mina siiski stiimuleid tajuda ja sellele vastavalt reageerida.

Teadvuse põhjuslik roll ja kuidas teadvus aitab kaasa evolutsioonilisele edule

Oleme väitnud, et teadvus ei arenenud nii, et see mängiks otsustes ja tegudes otsest põhjuslikku rolli, vaid arenes selle asemel teadliku mälusüsteemi osana. Kuid nagu viitab meie hobuse ja ratsaniku metafoor, usume, et tänapäeva inimestel – ja ilmselt ka paljudel teistel loomadel – on teadvus heade otsuste tegemiseks ja õigete tegude tegemiseks hädavajalik. Teadvus võimaldab süsteemil 2 (rattur) kasutada oluliste otsuste tegemiseks töömälu ning kogu eelnevat autobiograafilist ja semantilist teavet. Teadvus on seega evolutsioonilise edu jaoks tohutult oluline: ilma teadvuseta ei saaks System 2 otsuseid teha. Kui meil poleks teadvust, saaksime ikkagi otsuseid langetada, kuid need oleksid alati kiired, süsteemi 1 (ainult hobuste) otsused. Teadvus võimaldab meil teha aeglasi, hoolikalt kaalutletud System 2 otsuseid. Me käsitleme neid küsimusi üksikasjalikumalt hiljem, kui arutame oma teadvuse mäluteooria mõjusid.

Teadvus ei ole epifenomenaalne

Kuigi oleme väitnud, et teadlik mälu on evolutsiooni jaoks oluline, ei ole me veel arutanud, kas tegelik subjektiivne teadvuse kogemus on epifenomenaalne. Usume, et subjektiivne kogemus on teadliku mälusüsteemi loomupärane omadus ja et öelda, et meil on üks ilma teiseta, oleks analoogne väitega, et meil võib olla molekulaarne liikumine ilma soojuseta. Nii nagu ½ MV2=3 2/KT, usume ka meie, et teadliku mälusüsteemi kasutamine tekitab subjektiivse kogemuse. Nagu varem mainitud, ei ole meil sellele raskele teadvuseprobleemile vastust, kuid me loodame, et meie teooria liigutab välja selle vastuse leidmise poole.

NEUROANATOOMILISED KORRELAADID JA TEADVUSE HÄIRED

Nagu võib eeldada meie kogemustest filosoofias, eksperimentaalpsühholoogias, kognitiivses neuroteaduses ja neuroloogias, on meie hüpotees teadvuse neuroanatoomiliste korrelatsioonide kohta seotud ajupiirkondade ja struktuuridega, mitte aga nende aluseks olevate rakkude, rakukoosluste või närvivõnkumistega (nt Lou et al, 2017). Me mõistame, et rakulised ja molekulaarsed mikrostruktuurid võivad olla üliolulised teadvuse neurofüsioloogilise aluse, sealhulgas raske probleemi täielikuks mõistmiseks. Jällegi loodame, et see arutelu meie arvates peamisteks ajupiirkondadeks ja struktuurideks aitab teistel sukelduda sügavamale ja saavutada raskest probleemist täielikum arusaam. Kuna suur osa meie arutelust teadvuse võimalike neuroanatoomiliste korrelaatide üle on seotud erinevate ajuhäiretega inimestega, käsitleme neid kahte teemat koos.

Teised teadvuse neuroanatoomiliste korrelaatide teooriad

Praegu on neli peamist teooriat, mis ennustavad teadvuse neuraalseid korrelaate: korduva töötlemise teooria (Lamme, 2015, 2018), globaalse neuronaalse tööruumi teooria (Mashour et al, 2020), integreeritud teabeteooria (Tononi et al, 2016), ja kõrgemat järku mõtteteooria (Brown et al, 2019). Mõned neist teooriatest käsitlevad konkreetselt rasket probleemi, samas kui teised, nagu meie, püüavad ainult näidata teed võimalike lahenduste poole. Nagu märkisid Yaron jt (2022), rõhutavad kõik need neli teooriat suuresti erinevaid ajukoore piirkondi, mis on teadvuse jaoks kriitilised.

Korduva töötlemise teooria

Korduva töötlemise teooria viitab sellele, et teadlik töötlemine sõltub horisontaalsetest ühendustest ja korduvatest silmustest madalama ja kõrgema aju piirkondade vahel, mis on ajas ja ruumis pikendatud ning hõlmavad muutusi, mida vahendavad NMDA-st sõltuvad tagasiside aktiveerimised (Lamme, 2015). Rõhutatakse teabe visuaalse töötlemisega seotud tagumisi kortikaalseid piirkondi, kusjuures prefrontaalne ajukoor aitab kaasa teadlikule töötlemisele, kuid pole selle jaoks hädavajalik (Lamme, 2018).

Globaalne neuronaalse tööruumi teooria

Globaalsest tööruumiteooriast (Baars, 2005; kirjeldatud varem) tulenev globaalne neuronaalse tööruumi teooria teeb ettepaneku, et teadlikud protsessid toimuvad siis, kui spetsiaalsetes protsessorites olev teave siseneb laiaulatuslikku kajaga ajutasandi kõrgetasemeliste ajukoore piirkondade võrgustikku, mis on omavahel ühendatud pikkade ajukoore piirkondadega. eemalduvad uuesti sisenevad ahelad ja süttib, võimaldades teistel spetsialiseeritud protsessoritel globaalset juurdepääsu (Mashour et al, 2020). Parietaalsed ja prefrontaalsed ajukoore alad on kriitilise tähtsusega teabe suunamisel teiste ajukoore protsessorite vahel. Neuronaalsel tasandil mängivad teadvuse neuroanatoomilistes korrelaatides võtmerolli II/III ja V kortikaalsete kihtide suured püramiidrakud.

Integreeritud teabeteooria

Integreeritud teabeteooria püüab rasket probleemi otseselt käsitleda, lähtudes kogemuse olulistest fenomenaalsetest omadustest ja järeldab postulaate omaduste kohta, mida selle füüsiliselt substraadilt nõutakse (Tononi et al, 2016). See annab ka matemaatilise hulga integreeritud teavet, mis annab mõõdu iga süsteemi teadvuse astme kohta. Kukla- ja parietaalsagaraid peetakse kriitiliseks ja piisavaks teadlikuks kogemuseks.

Kõrgemat järku teooriad

Nagu varem tutvustatud, postuleerivad kõrgema järgu teooriad, et esimese järgu esitus, näiteks roosi teadvustamine, ei oleks teadliku kogemuse tekkimiseks piisav. Organism peab sellest teadvustamiseks mingil moel olema teadlik endast kui esimest järku olekust. Kõrgemat järku teooriate pooldajad peavad prefrontaalset ajukoort teadliku taju jaoks oluliseks (Brown et al, 2019).

Teadliku mälusüsteemi neuroanatoomilised korrelaadid

Olles läbi vaadanud mõned juhtivad teooriad, mis viitavad sellele, millised ajupiirkonnad on teadvuse jaoks olulised, esitame nüüd oma hüpoteesi, mida me seejärel töötame, et toetada. Kuna me väidame, et teadlik mälusüsteem toetab nii teadvust kui ka kõiki eksplitsiitse mälu vorme, oletame, et teadvuse neuroanatoomilised korrelaadid on neuroanatoomilised struktuurid, mis on seotud eksplitsiitse mälu kõigi vormidega.

Millised struktuurid osalevad eksplitsiitses mälus? Kindlasti tuleks kaasata hipokampus koos sellega seotud struktuuridega, nagu naabruses asuv entorhinaalne ja peririnaalne ajukoor, samuti Papezi vooluring, sealhulgas fornix, mamillary kehad ja taalamuse eesmine tuum. Samuti väidame, et ajukoor on selge mälu jaoks vajalik. Võiksime kohe mõelda semantilise mälu jaoks inferolateraalsele ajalisele ajukoorele ja seejärel töömälu eesmisele ja parietaalsele ajukoorele, sealhulgas piirkondadele, mis on seotud vaikerežiimi võrguga, nagu mediaalne prefrontaalne ajukoor, tagumine tsingulaarne ajukoor, precuneus ja nurgeline gyrus (nt Zheng et al, 2021). Kuid lähtume Murray jt (2020, lk 2) raamatus "The Evolutionary Road to Human Memory" pooldavast seisukohast. Nad väidavad, et kogu ajukoor on oluline mälu, kirjutamise jaoks:

Meie arvates aitab iga ajukoore piirkond mälule kaasa, igaüks erilisel viisil. Kui meie esivanemad rändasid mööda oma evolutsioonitrajektoore, kogunesid aja jooksul kortikaalsed alad; ja igal juhul juhtus see samal põhimõttelisel põhjusel: ületada probleeme ja kasutada ära võimalusi, millega need loomad omal ajal ja kohas kokku puutusid.

Evolutionary Road to Human Memory (Murray et al, 2020) annab suurepärase kokkuvõtte loomade ja inimese ajukahjustuste kohta ning neuropiltimise uuringutest, mis toetavad seisukohta, et kõik ajukoore struktuurid ei ole mitte ainult seotud konkreetse konkreetsega, vaid on selle jaoks kriitilise tähtsusega. mälutüüp, mida on vaja teatud tüüpi ülesande täitmiseks, olgu selleks siis kõrbes navigeerimine, saakloomade ja röövloomade helide eristamine või nägude äratundmine.

Me ei väida mitte ainult seda, et iga ajukoore piirkond aitab kaasa mälule, vaid et igaüks neist aitab kaasa ka teatud teadliku teadlikkuse valdkonnale. Näiteks usume, et järgmised spekulatsioonid on tõenäoliselt õiged:

Visuaalsed piirkonnad kuklaluu ​​ajukoores on vajalikud visuaalseks teadvuseks, sealhulgas visuaalseks kujundiks.

Ülemises temporaalses ajukoores asuv kuulmisajukoor on vajalik kuulmisteadvuse jaoks.

Parietaalne ajukoor (eriti mittedominantse poolkera) on vajalik ruumi teadlikuks teadvustamiseks (eriti kontralateraalsel poolel).

Parietaalsagara posttsentraalses gyruses asuv primaarne somatosensoorne ajukoor on vajalik sensoorse teadvuse teatud aladomeenide jaoks, nagu grafesteesia (nahale kirjutatud numbrite või tähtede tuvastamine) ja stereognoos (objektide tuvastamine puudutusega).

Esmane motoorne ajukoor otsmikusagara pretsentraalses gyruses on vajalik peenmotoorsete liigutuste teadlikuks teadvustamiseks, mida kasutatakse muusikariistade mängimiseks, nõelte keermestamiseks ja muude delikaatsete ülesannete täitmiseks.

Silma eesmised väljad on vajalikud silmade liigutuste teadlikuks teadvustamiseks.

Broca piirkond on vajalik meie kõne teadlikuks teadvustamiseks, olgu see siis häälestatud või lihtsalt "meie peas".

Saarekoor on vajalik meie keha teadlikuks teadvustamiseks.

Prefrontaalsed ajukoore piirkonnad, mis hõlbustavad keerulist mõtlemist, töömälu, probleemide lahendamist ja otsustusvõimet, on vajalikud nende kõrgema taseme võimetega kaasnevaks teadlikuks teadvustamiseks.

Gazzaniga (2015) ja teiste töö lõhenenud ajuga patsientidega on näidanud, et kui corpus callosum katkestatakse, võib inimesele jääda ühte ajju kaks erinevat teadvust, mis näiliselt töötavad hästi koos ilma nähtavate funktsionaalsete raskusteta või konflikt (või vähemalt mitte rohkem sisemist konflikti kui kellelgi meist oma lõhestamata ajuga aeg-ajalt on). Usume, et midagi analoogset ei toimu mitte ainult vasaku ja parema poolkeraga, vaid ka iga ajukoore piirkonnaga.

Lisaks soovitame, et iga ajukoore piirkond on autonoomselt teadlik ja selle teadvuse saar ei sõltu ühestki kesksest täidesaatvast või muust piirkonnast. See tähendab, et teadlikuks teadvustamiseks vajalik minimaalselt piisav ajukoore piirkond võib olla mis tahes kortikaalne piirkond, olgu see siis teadlikku tajumist võimaldav sensoorne piirkond, teadlikku liikumist võimaldav motoorne piirkond või teatud tüüpi multimodaalset mõtlemist võimaldav assotsiatsioonipiirkond. Usume, et see peab nii olema, sest nii palju kui me teame, ei ole ühtegi ajukoore piirkonda (ühepoolset või kahepoolset), mis eemaldamisel muudab inimese teadvusetuks. Seega väidame, et visuaalne teadlik teadlikkus kuklaluu ​​ajukoores ei sõltu kuulmisteadvusest kõrgemas ajalises ajukoores ja mõlemad on sõltumatud frontaalkoores toimuvate motoorsete liikumiste teadlikust teadvustamisest ja juhtimisest.

Millised on tõendid selle hüpoteesi kohta, et iga kortikaalne piirkond võib olla autonoomselt teadlik? Suures osas tuleneb see kogemusest, mida on tehtud mitme tuhande patsiendiga, kellel on olnud insult või neurodegeneratiivsed haigused, mis mõjutavad nende ajukoore kõiki osi, ja seda toetab inimpatsientide kirjandus. On hästi teada, et retikulaarset aktiveeriva süsteemi osaks olevate subkortikaalsete struktuuride (nagu keskaju osad ja taalamus) kahjustused võivad viia teadvuse kaotuseni (nt Kinney et al, 1994), kuid jällegi, me ei tea ühtegi ajukoore struktuuri. piirkonnad, mis põhjustavad teadvusekaotust, kui need on kahjustatud. Tõepoolest, võib juhtuda, et mõned neist subkortikaalsetest retikulaarsetest aktiveerivatest struktuuridest (nt talami) toimivad sõlmpunktina, lülitudes erinevate teadlike kortikaalsete piirkondade vahel.

Kirjandus, mis toetab meie seisukohta, et (a) ühegi ajukoore piirkonna (isegi laialt levinud eesmise või kuklaluu/parietaalse piirkonna) katkemine ei vii teadvuse kaotuseni, kuid (b) peaaegu kõik ajukoore piirkonnad aitavad teadvusele, on hästi läbi vaadatud vastandlike esi- ja tagaosa kortikaalsete teooriate poolt. teadvuse (Boly jt, 2017; Michel ja Morales, 2020; Odegaard jt, 2017). Usume, et meie teooria suudab ühitada need seisukohad, mida pooldavad vastasrinde ja tagalaagrid.

Näiteks kui aju tagumised piirkonnad on teadvuse jaoks kriitilised, nagu viitavad korduva töötlemise teooria ja integreeritud teabeteooria, siis kuidas on võimalik, et tagumise kortikaalse atroofia või kahepoolse kukla- ja parietaalse insuldiga patsiendid ei ole teadvuseta? Nendel patsientidel on kindlasti teadvuse puudujääk, kuid me ei ütleks kunagi, et nad on teadvuseta. Samamoodi, kui prefrontaalne ajukoor on teadvuse jaoks kriitilise tähtsusega, nagu soovitab globaalne neuronaalse tööruumi teooria ja kõrgema järgu teooriad, siis kuidas on lood patsientidega, kellel on käitumuslik frontotemporaalne dementsus või kahepoolsed frontaalsed insultid? Pole kahtlust, et nende patsientide teadvus on häiritud, kuid me ei ütleks, et need on teadvuseta filosoofiliste zombide füüsiline ilming, millel näib olevat teadlik sisemaailm, kui neil seda pole. Usume, et nad võiksid teadlikult kogeda päikeseloojangu ilu sama hästi kui kõik teised. Milline patsientide rühm ei ole teadvusel (lisaks retikulaarset aktiveeriva süsteemi kahjustusega patsientidele)? Usume, et tegemist on inimestega, kellel on laialt levinud või hajus kortikaalne düsfunktsioon. Neid ärkvel, kuid mitte teadvusel olevaid inimesi kirjeldatakse entsefalopaatia või deliiriumina.

Täpselt kui suur peaks ajukoore piirkond olema, et toetada mingit iseseisvat teadvust? Me ei tea vastust, kuid pakume välja mõned meetodid selle küsimuse lahendamiseks jaotises Tulevikujuhised.

Pange tähele, et me ei väida, et ajukoore ainus funktsioon on anda teadlikku teadlikkust konkreetsetest viisidest. Ajukoor teeb kindlasti palju lisatööd, mis on seotud üksnes teabe alateadliku töötlemisega.

Samuti juhime tähelepanu sellele, et öelda, et kogu ajukoor on teadvusega seotud, ei ole sama, mis öelda, et kogu aju on teadvuses. Neile lugejatele, kes arvavad, et ajukoor on enam-vähem aju sünonüüm, pange tähele, et kuigi ajukoor moodustab 82% inimese aju massist, sisaldab see ainult 16 miljardit (19%) {{3 }} miljardit neuronit, mis asuvad ajus (Herculano-Houzel, 2009).

Nüüd vaatame lühidalt mõningaid peamisi ajupiirkondi ja struktuure, mis on seotud teadliku mälusüsteemiga, koos mõne asjakohaste neuroloogiliste häiretega, mis ühel või teisel viisil kahjustavad teadvust.

Hipokampus, sellega seotud struktuurid ja amneesiaga isikud

Hipokampuse käsitlemisel võtame tavaliselt arvesse ka nii naabruses asuvaid mediaalseid oimusagara struktuure, nagu entorhinaalne ja peririnaalne ajukoor, kui ka anatoomiliselt ühendatud struktuure, nagu fornix, mamillary kehad ja taalamuse eesmine tuum. Kas neurodegeneratiivse haiguse, infektsiooni, põletiku, insuldi, krambihoogude või operatsioonide tõttu on hipokampuse ja sellega seotud struktuuride kahjustuse kognitiivsed mõjud hästi teada. Alati esineb episoodilise mälu häireid, mis põhjustab anterograadset ja mõningast retrograadset amneesiat. Teadvust, vähemalt selle mõiste tavatähenduses, ei paista olevat häiritud hipokampuse ja sellega seotud struktuuride kahjustused. Sellise kahjustusega isikud võivad kindlasti teadlikult kogeda paljusid arusaamu, otsuseid ja tegevusi.

Hipokampuse ja sellega seotud struktuuride kahjustusega isikud näitavad siiski kahjustusi mitmes tunnetuse aspektis, mis on meie arvates seotud teadvusega. Esiteks kaotavad hipokampuse kahjustusega isikud tavaliselt võime tajuda visuaalsete stseenide peeneid erinevusi ja naabruses asuva peririnaalse ajukoore kahjustusega isikud kaotavad tavaliselt võime tajuda nägude peeneid erinevusi (Mundy et al, 2013). Teiseks on neil inimestel vähenenud võime tulevikku ette kujutada (Addis et al, 2009) ja seega ka seda planeerida. Kolmandaks, kaotades võime moodustada uusi episoodilisi mälestusi, on neil inimestel halvenenud nende võime uuendada oma enesetunnet. Peame teadvuse olulisteks aspektideks oskust ette kujutada tulevikku ja värskendada enesetunnet.

Lõpuks oletame, et teadvus oleks peaaegu kindlasti kahjustatud, kui hipokampus ja sellega seotud struktuurid sünnist saati täielikult puuduksid. Kuigi uuringud on näidanud, et mõne hipokampuse piirkonna perinataalse kahjustusega isikutel areneb normaalne semantiline mälu ja neil ei ole ilmseid teadvuse häireid (Elward ja Vargha-Khadem, 2018), usume, et teadvus ei oleks normaalne inimestel, kellel on täielik seisund. hipokampuse ja sellega seotud struktuuride puudumine või täielik düsfunktsioon alates sünnist.

Kuklakoor, visuaalsüsteem, Antoni sündroom, pimenägemine

Varem kirjeldasime, kuidas isikud, kellel on kuklakoore kahjustus, mis põhjustab visuaalset appertseptiivset agnoosiat või poolvälja pimedust, võivad mõnikord täita alateadlikult nägemisest sõltuvaid ülesandeid, kuigi nad ei suuda seda ülesannet teadliku teadlikkusega täita. Usume, et need juhtumid toetavad ideed, et just kuklasagarates olev visuaalne ajukoor tagab teadliku nägemise teadvustamise.
Isikud, kellel on kahepoolselt kahjustatud kogu kuklaluu ​​ajukoor, mis viib täieliku kortikaalse pimeduseni, võivad eitada, et nad on pimedad (Antoni või Anton-Babinski sündroom), mis on anosognoosia või oma puudujäägist teadmatuse vorm (Das ja Naqvi, 2022). Usume, et see sündroom on üks näide üldisest nähtusest, mille puhul ajupiirkond, mis tekitab teatud teadvuse aspekti – antud juhul visuaalse taju ja visuaalse kujundi – on sama osa, mis vastutab selle teadvustamise eest, kas see teadvuse aspekt. on olemas, puudub või on moonutatud. Võiksime ennustada, et Antoni sündroomi ei esineks, kui nägemissüsteemi kahjustus mõjutaks kuklasagarale eelnevaid radu (nt silmad, nägemisnärvid, traktid, kiirgused või külgmised genikulaarsed tuumad). Seega usume, et Antoni sündroomi fenomen toetab ideed visuaalse teadvuse olemasolust kuklakoores.

Parietaalne ajukoor, ruumiline tähelepanuta jätmine ja "Aha" meenutamise hetk

Parietaalsagaras mängib olulist rolli maailma ühele poolele tähelepanu pööramisel või selle teadvustamisel. Kuigi mõlemad parietaalsagarad aitavad teadvustada nii vasakut kui ka paremat poolt, põhjustab keelt domineeriva poolkera (tavaliselt vasakpoolse) parietaalsagara kahjustus tavaliselt kerge ja ajutise teadlikkuse kaotuse (või tähelepanuta jätmise) vastaspoolsest paremast küljest. arvestades, et mittedominantse (tavaliselt parema) parietaalsagara kahjustus põhjustab tavaliselt kontralateraalse vasaku külje silmapaistvat ja mõnikord püsivat tähelepanuta jätmist (Mesulam, 1999).

Tähelepanuta jäetakse kõige sagedamini ette sensoorsed stiimulid, mis paiknevad ruumis, näiteks visuaalsed ja puutetundlikud stiimulid. Hooletusse jäetud inimesed ei pruugi märgata toitu oma õhtusöögitaldriku vasakpoolsel poolel, neil võib olla raske pöörata tähelepanu kellelegi, kes temaga vasakul pool räägib, ja nad ei pruugi märgata puudutamist oma vasaku kehapoolega.

Eriti silmatorkav on parema parietaalsagara kahjustusega ja vasakpoolse hooletuse all kannatavate inimeste puhul tõsiasi, et nad ei ole tavaliselt üldse teadlikud, et vasak pool maailmast puudub. Nagu Antoni sündroomi puhul, on tähelepanuta jäetud inimestel anosognoosia ja nad ei tea oma puudujääki. Usume, et parietaalsest kahjustusest põhjustatud hooletus toetab ideed ruumilisest teadlikkusest (teadvusest), et üks maailma pool asub parietaalkoores, eriti mittedominantses poolkeras.

Teadvuse jaoks võivad olulised olla ka muud parietaalsagara funktsioonid. Välja arvatud retrospleniaalne ajukoor, parietaalsagara kahjustus ei kahjusta episoodilist mälu. Kuid peaaegu iga fMRI või sündmustega seotud potentsiaaliga (ERP) hinnatud äratundmismälu ülesanne aktiveerib parietaalse ajukoore (Simons et al, 2008). Kuidas me saame selle lahknevuse ühitada? Vastame, et nn parietaalne vana-uus efekt (mille puhul varem nähtud või vanad esemed näitavad suuremat parietaalset aktivatsiooni võrreldes uudsete või uute esemetega) on osa teadliku teadlikkuse neuraalsest korrelaadist, et eset on varem nähtud. See on see ahaa hetk, mil me teadlikult mõtleme: "Jah, ma mäletan seda" (Ally et al, 2008).

Frontaalne ajukoor, motoorne süsteem ja kortikobasaalne sündroom

Seoses teadvuse ja eesmise ajukoorega märgime kõigepealt, et tähelepanuta jäetakse ka liigutused ja tegevused pärast täiendava motoorse ajukoore kahjustamist (Laplane ja Degos, 1983). Seda tüüpi kahjustustega inimesed võivad loobuda pesemisest, raseerimisest või ühelt poolt juuste harjamisest. Samamoodi näitavad eesmise silmaväljade kahjustusega isikud tavaliselt tähelepanuta jätmise vormi, kuna neil on raskusi oma silmade vabatahtlikult vastasküljele liigutamisel. Usume, et need hooletussejätmise motoorsed vormid toetavad ideed, et otsmikusagarad on olulised liigutuste ja tegevuste teadlikuks juhtimiseks.

Mõned ajukahjustusega isikud kogevad veidrat pettekujutlust, mille puhul nad ei tunne ära ega usu, et nende halvatud jäsemed ei saa liikuda (st anosognoosia) või isegi seda, et see on osa nende kehast (st somatoparafreenia). Somatoparafreeniaga seotud ajupiirkonnad hõlmavad osi insulast ning keskmisest ja madalamast otsmikust (Gandola et al, 2012). Seega võib teadlik liikumisteadlikkus ja isegi teadlikkus, et mõni kehaosa on inimese enda oma, olla seotud korrektse kortikaalse toimimisega.

Mõned kortikobasaalse sündroomiga isikud kogevad võõraste jäsemete nähtusi, mille puhul mõjutatud jäse näib liikuvat iseseisvalt – ilma teadliku kontrollita. Oleme näinud patsiente, kellel tavaliselt kasutu jäse võib tõusta ja teha lihtsaid liigutusi. Kui patsient täidab ülesandeid, mis nõuavad tavaliselt kahte kätt, nagu näiteks kingapaelte sidumine, võib kasutu jäse mõnikord meelitada abistama, mida ta siis teeb lihtsalt ja automaatselt (AEB vaatlus). Kuigi kortikobasaalse sündroomiga isikud on lisaks ajukoorele osalenud ka basaalganglionides, on eesmise ja parietaalse ajukoore atroofia ja/või hüpometabolism silmapaistev ja üldiselt tuvastatav aju kuvamisuuringutes. See nähtus toetab ideed ajukoore tähtsusest teadlikus motoorses kontrollis.

Käitumisvariandi frontotemporaalse dementsusega inimestel ilmneb eesmise ajukoore erinevate piirkondade atroofia ja/või hüpometabolism, mis põhjustab käitumisprobleeme. Paljud neist isikutest demonstreerivad kasutuskäitumist, mis ilmneb siis, kui inimesed näevad tööriista ja hakkavad seda automaatselt kasutama. Inimene võib kätte võtta käärid ja hakata lõikama või pliiatsi ning alustada kirjutamist. Me vaatleme kasutuskäitumist kui näidet eesmise ajukoore kahjustusest, mis toob kaasa käitumise teadliku kontrolli halvenemise, kuid alateadlike tegevuste säilimise. On palju teisi näiteid otsmikusagarate kahjustustest, mis põhjustavad teadliku käitumiskontrolli kaotust (nt Phineas Gage [Damasio et al, 1994]), mida me siin ei käsitle.

Apaatia on väga levinud sümptom inimestel, kellel on mitmesugused prefrontaalse ajukoore kahjustused. Siinkohal väidame, et mõned niinimetatud kõrgemad otsmikusagara funktsioonid, nagu planeerimine ja abstraktne mõtlemine, on kahjustatud, kuna selliste funktsioonide teadlik teadlikkus ja kontroll on kahjustatud. Teadlikult mittemõistmine, et peaks planeerima ja tegutsema, viib apaatsuseni.

Temporaalsagarad, kuulmisajukoor, inferolateraalne ajukoor, nimed, sõnad ja tähendus

Temporaalsagara ajukoore olulised aspektid hõlmavad insula osi, kuulmisajukoort ja tohutut teabesalvet, mis sisaldab semantilist mälu. Kahepoolse kuulmiskoore kahjustusega isikud kaotavad teadvuse helidest, kuid võivad siiski neile reageerida, mis on nähtus, mida peetakse pimenägemisega analoogiks (Cavinato et al, 2012). Loomkatsed on eksperimentaalselt näidanud, et kahepoolse kuulmiskoore kahjustus ei muuda tingimata käitumist vastusena helidele (Floody et al, 2010). Seega on meil tõendeid selle kohta, et kuulmisajukoor on seotud helide teadliku teadvustamisega viisil, mis on kooskõlas meie hüpoteesiga.

Nii pildistamisel kui ka ajukahjustustega inimestelt saadud tõendid viitavad sellele, et inferolateraalne ajukoor on inimeste, loomade ja tööriistade nimede teadlikuks mõistmiseks ülioluline (Damasio et al, 1996). Veelgi enam, kuigi ühepoolne vasakpoolne kahjustus võib takistada juurdepääsu ainult selliste esemete nimedele, võib kahepoolne kahjustus viia loomade, taimede ja tehisobjektide kohta täieliku teadmiste kadumiseni. Inimesed, kellel on neurodegeneratiivsed haigused, sealhulgas semantiline dementsus ja Alzheimeri tõbi (AD), kogevad sageli seda teadmiste kaotust hilisemates staadiumides – teadmata, mis on küülik, kõrvits või kaugjuhtimispult –, mis meie väitel on esemete teadvustamise või teadvustamise vorm. Peale selle, isegi haiguse väga varajases staadiumis, kui eseme mõiste on semantilisest mälust täielikult kadunud, ei ole semantilise mälu puudujäägiga inimesed teadlikult teadlikud, et midagi on valesti – nad lihtsalt usuvad, et neil ei pruugi seda kunagi juhtuda. kohtas kadunud esemeid ja seetõttu ei tea ta nendest.

Ajukoore omadused, mis toetavad teadvust

Loodame, et oleme veendunud, et iga ajukoore piirkond aitab kaasa konkreetsele teadvusele, mis on seotud selle ajukoore piirkonna funktsiooniga, ja et mis tahes ajukoore piirkonna hävitamine häirib või kaotab teadvuse valdkonna, mida see piirkond toetas, ilma et see häiriks teisi. teadvuse valdkonnad. Meie hüpotees, et kõik ajukoore piirkonnad aitavad kaasa teadvusele, on kooskõlas hiljutise neuropiltimise uuringuga, milles võrreldi teadlikku ja teadvuseta objektide äratundmist ja leiti teadliku objekti tuvastamise ajal laialt levinud kortikaalse kaasatuse piirkonnad (Levinson et al, 2021).

Meie anatoomiline hüpotees pakub ka ühe võimaluse ühitada nelja peamise teadvuse teooria erinevaid ennustusi selle kohta, millised ajukoore piirkonnad on kõige olulisemad (vaadake Yaron et al, 2022), väites, et need kõik on, kuid ükski pole kriitiline. Me ei vihja sellele, et subkortikaalsed struktuurid pole teadvuse jaoks vajalikud – nad kindlasti on –, kuid need ei ole teadvuse jaoks piisavad. Lisaks ei sisalda subkortikaalsed struktuurid vajalikku neuronaalset arhitektuuri, mis võimaldaks fenomenoloogiat või teadvuse kvaliteeti.

Kuigi me käsitleme ajukoore arhitektuuri kui neuronaalsete koosluste ühikut, mis võimaldab teadvusel tekkida, on täpselt ebaselge, kuidas teadvus ajukoorest tekib. Jätame teiste otsustada, kas teadvus on seotud V kihis leiduvate spindli neuronitega (tuntud ka kui von Economo neuronitega), kihis VB leiduvate paksude püramiidsete neuronitega, II/III kortikaalse kihi suures osas püramiidrakkudega, teiste neuronitüüpidega. või mitte ühtegi neist. Võib juhtuda, et neuronite kogumid on teadvuse üksus ja üksikute rakkude vaatamine teadvuse mõistmiseks on sarnane rauaaatomite neutronite sees olevate kvarkide olemuse uurimisega, et mõista, miks rauaviilud magnetid tõmbavad. Seega võib juhtuda, et sellised mõisted nagu häiringu keerukuse indeks (PCI), mis hindavad ajuvõrkude terviklikkust, on teadvuse mõistmise võtmeks (Koch et al, 2016).

Kui oletada, et teadvuse ühikuks on neuronite kogumid ajukoores, siis mitu ajukoore kihti on vaja? Kas ainult 6-kihiline ajukoor on teadlik või piisab 5-, 4- või 3-kihilisest ajukoorest? Kas 3-kihiline allokorteks võib tekitada "madala taseme" taju- või emotsionaalse teadvuse, samas kui 6-kihiline neokorteks on vajalik kõrgema taseme eneseteadvuse ja abstraktse arutluskäigu jaoks? Kuna meie teadvuse mäluteooria on see, et teadvust arendatakse osana teadlikust mälusüsteemist, mis hõlmab hipokampusel põhinevat episoodilist mälu, siis oletame, et teatav teadlikkus on olemas isegi allokorteksis.

Ükskõik, milline on õige vastus, väidame, et meie arusaamise puudumine sellest, kuidas ajukoor teadvust toodab, ei takista meid kasutamast seda hüpoteesi ajukoore kaasamise kohta teadvusesse, et arutada mõningaid tagajärgi, mida me nüüd teeme.

MÕJUD

Meie teadvuse mäluteooria, mille põhiüksusteks on ajukoore piirkonnad, mis võimaldavad teadlikku teadlikkust, toob kaasa mitmeid tagajärgi selle kohta, millised loomad on teadvusel, millised neuroloogilised ja psühhiaatrilised häired võivad teadvust kahjustada ning kuidas teadvusel ja teadvuseta aju töötab. koos päevast päeva, minut minutilt ja sekund sekundilt. Need tagajärjed tekitavad omakorda eetilisi tagajärgi, mida me ka lühidalt käsitleme.

Loomade meeled

Eelmises osas spekuleerisime, et teadlik teadlikkus põhitajudest ja emotsioonidest võib esineda 3- või 4-kihilise allokorteksiga, samas kui teadlikud võimed, nagu probleemide lahendamine, võivad vajada 6- kihiline neokorteks.

Teadvus imetajatel

Kuna kõigil imetajatel on neokorteks (Kaas, 2019), väidame, et kõik imetajad on teadvusel. Arvestades nende erinevusi ajukoore struktuuris, usume, et hiirte teadvus erineb oma keerukusest koera omast, mis erineb šimpansi omast, mis erineb inimese omast. Näiteks Pine jt (2021, lk 701) vaatasid läbi mõningaid muutusi ahviliste ja primaatide neuroanatoomias, nagu homotüüpsete assotsiatsioonipiirkondade ja hipokampuse laienemine ning kuidas need laienemised on seotud "(i) mäletatud sündmustes osalemise ja nende taaskogemise subjektiivne tunne ja (ii) piiramatu võime ette kujutada tulevaste sündmuste üksikasju. Kuigi me kindlasti nõustume, et inimesed arendasid neid võimeid suuremal määral kui kõik teised liigid, usume ka, et kõigil imetajatel on teatud teadlikkus (st mälu) tajudest, otsustest ja tegudest. Vt Carruthers (2015) sarnast argumenti, mis põhineb samuti neuroanatoomilisel homoloogial.

Kas see tähendab, et kõigil imetajatel on inimesele sarnane teadliku mälu võime vaimselt ajas rännata? Suddendorf ja Corballis (2007, lk 307) väitsid, et on vähe tõendeid selle kohta, et imetajad, kes ei ole inimesed, on arendanud seda vaimset ajas rändamise võimet, vähemalt nii, nagu inimesed seda teevad. väita, et vaimne ajarännak on inimestele ainulaadne. Kuigi me ei vaidlusta nende väidet, väidame siiski, et mitteinimesest imetajatel on mingisugune teadlik mälu, mis võimaldab neil teatud teadlikkust, mis annab neile evolutsioonilisi eeliseid, näiteks võime määrata ajalist järjekorda (Eichenbaum et al, 2005). ).

Kuidas on lood peegli enesetuvastustestiga? Selles katses kantakse loomade pähe värvilaik, kui nad on tuimestatud või muul viisil selle kasutamisest teadlikud, kohas, mida nad näevad ainult peeglist, näiteks otsmikul. Kui loom vaatab peeglisse ja sirutab käe täpi poole või püüab seda kohta maha hõõruda, siis teame, et loom tunneb end peeglist ära. Kui ei, siis eeldame, et loom ei saa aru, et ta on ise peeglis.

Kuigi on tõestatud, et mitmed imetajad läbisid selle testi, sealhulgas neli inimahvi, pudelnina-delfiinid ja Aasia elevandid (de Waal, 2019), ei ole seda läbinud enamik teisi imetajaid, sealhulgas meie kaaslased kassid ja koerad (kuigi koerad võivad läbida ka lõhnaversiooni testist [Horowitz, 2017]). Usume, et see test räägib meile midagi visuaalse taju ja eneseteadvuse äratundmise kohta, kuid me väidame, et see, et loom peeglitestis läbi kukub, ei tähenda, et tal pole mingit tüüpi teadlikku teadlikkust.

Teadvus mitteimetajate liikides

Kuidas on lood teiste selgroogsete, näiteks lindude, sisalike, kahepaiksete ja kalade teadvusega? On näidatud, et harakad läbivad peegli enesetuvastuse testi (Prior et al, 2008), nagu ka kalaliik (Kohda et al, 2019). Kas see tähendab, et teatud linnu- ja kalaliigid on iseteadlikud? de Waal (2019) väitis, et peeglitesti läbimine viitab vähemalt mõningasele algelisele eneseteadlikkusele; üks teadlane soovitas aga kaaluda kõiki andmeid, mis heidavad valgust liigi kognitiivsetele võimetele, enne kui teeme kindlaks selle eneseteadvuse (või selle puudumise) (Vonk, 2020).

Meie teooria oleks kooskõlas de Waali (2019) omaga, et liikide teadvus ja eneseteadlikkus on kontiinumil. Nii eksperimentaalse töö kui ka selgroogsete aju anatoomia põhjal usume, et on tõendeid selle kohta, et enamikul selgroogsetel on vähemalt algeline teadlik mälusüsteem, kuna neil on mingi hipokampuse vorm (või sellega analoogne aju struktuur) ja ajukoor. või analoogne struktuur). Sellest järeldub loogiliselt, et need selgroogsed, kellel on teadliku mälusüsteemi jaoks vajalik anatoomia, kogevad vähemalt teatud teadlikkust, kuigi see võib olla veidi enamat kui taju ja/või emotsioonid. Mõned teadlased on väitnud, et vähemalt üks mitteimetajatest pärit selgroogse liik, California võsa-pasknäär, saab kasutada oma mälu spontaanselt tuleviku planeerimiseks, viitamata oma praegusele motivatsioonile – midagi, mida varem peeti ainulaadseks inimese võimeks (Raby et al. , 2007; vt ka Carruthers, 2015).

Meie teooria on kooskõlas ka paljude ideedega, mille on esitanud Ginsburg ja Jablonka (2021), mis lähevad veelgi kaugemale kui me. Nad väitsid, et "piiramatut assotsiatiivset õppimist" võib pidada minimaalse teadvuse markeriks. Nad märkisid, et selline õpe on olemas mitte ainult peaaegu kõigil selgroogsetel, vaid ka kaheksajalgsetel, kalmaaridel, seepiatel, mesilastel ja prussakatel.

Teadlike selgroogsete eetilised tagajärjed

Me ei ole taimetoitlased ega taha vihjata, et meie teooriast tulenevad vältimatud eetilised järeldused tähendavad, et me peaksime kõik saama taimetoitlasteks (või vähemalt mitteselgrootseteks tarbijateks), et vältida teadlike loomade kahjustamist. Siiski väidame, et me ühiskonna ja üksikisikutena peaksime arvestama lehmade, sigade, kanade ja muude selgroogsete söömise eetiliste tagajärgedega, mille puhul me väidame, et neil on teadliku teadlikkuse vormid.

Teadvuse häired

Nüüd, kui mõistame paremini nii teadvuse fenomenoloogiat kui ka selle jaoks vajalikke neuroanatoomilisi struktuure, võime oletada, et mitmed psühhiaatrilised, neuroloogilised ja arengulised ajuhäired võivad olla teadvuse häired.

Insuldid

Varem vaatasime üle, kuidas ajukoore teatud piirkondi kahjustavad insultid põhjustavad teadvuse spetsiifilisi häireid, mis on seotud nende konkreetsete piirkondade funktsioonidega. Siinkohal lisame lihtsalt, et korona radiata subkortikaalses valgeaines esinevad insultid võivad samuti põhjustada teadvuse häireid, lahutades ajukoore piirkonnad üksteisest, põhjustades näiteks Wernicke afaasiat (Mesulam et al, 2015) või agrafiata aleksiat. (Geschwind, 1965). Lühidalt öeldes kahjustavad kortikaalset ja/või subkortikaalset valgeainet mõjutavad insultid sageli üht või mitut teadvuse valdkonda, teadlikku mälusüsteemi ja võimet kasutada varem õpitud teavet probleemide lahendamiseks ja tuleviku planeerimiseks.

For more information:1950477648nn@gmail.com