Bevidsthed kan være mere end hjernens output – det kan også være et input
Ny forskning på feltet antyder, at udbrud af neuralt kaos kan være fingeraftryk af et bevidst sind på arbejde.
Conor Feehly
Fra et videnskabeligt perspektiv er det at studere bevidsthed lidt ligesom at forsøge at beskrive singulariteten inde i et sort hul fra vinduet på et rumfartøj i dets gravitationsbane. Vi kan se, hvordan det sorte hul vrider og forvrænger rummet omkring det: Overophedet støv og gas spiralerer indad; stråling og mærkelige gravitationsbølger udstråler udad.
Men fra dette udefrakommende perspektiv er det umuligt at observere singulariteten inde i det sorte hul. Begivenhedshorisonten blokerer alle forsøg. På samme måde kan vi som udefrakommende observatører ikke direkte få adgang til andre væseners bevidste oplevelser. Når vi fokuserer vores tredjepersons videnskabelige værktøjer på de steder, vi mistænker, at vores mentale liv befinder sig - nemlig vores hjerner (og kroppe mere generelt) - er alt, hvad vi ser, den fysiske virkeligheds substans: elektrisk aktivitet, neurokemikalier og kropsvæv. Ingen følelser, ingen emotioner, ingen kærlighed. Vores eget indre kosmos af intentioner, overbevisninger og drømme kan kun kendes af os selv.
Moderne videnskab har en tendens til at se bevidsthed som opstået fra neural aktivitet, ligesom spøgelsesagtig software fremmanet gennem hjernens materielle hardware. En radikal ny teori antyder noget andet: Hjernen genererer ikke kun bevidsthed; snarere kan bevidstheden i sig selv påvirke hjernens fysiske dynamik – og den efterlader fysiske spor, når den gør det.
Det sværeste problem i videnskaben
Indholdet af vores mentale liv og den fysiske struktur af den virkelighed, vi er omgivet af, synes at tilhøre to forskellige domæner. Siden René Descartes først formulerede sind-krop-problemet i det 17. århundrede, har vestlig tænkning været hjemsøgt af spørgsmålet om, hvordan disse to tilsyneladende uforenelige aspekter af virkeligheden interagerer. Denne uoverensstemmelse har ført til, at filosoffer og videnskabsmænd har kollapset en af disse verdener i den anden og hævdet, at enten "sind" eller "stof" er mere fundamentalt.
For nylig har filosoffer som Joseph Levine og David Chalmers omformuleret denne kløft mellem fysik og følelse som det "forklarende hul" eller det "svære problem". I det mindste på overfladen synes der at være en kategorisk forskel mellem beskrivelser af materialet og beskrivelser af sindet.
Trods denne kløft har moderne neurovidenskab gjort betydelige fremskridt med at kortlægge de neurale korrelater (Et korrelat er en ting, et begreb eller en grammatisk enhed, der svarer nøje til, forudsætter eller står i et gensidigt afhængighedsforhold til et andet) af bevidsthed (NCC) – identificere mønstre og hjerneområder, der pålideligt sporer specifikke bevidsthedstilstande. Men korrelation er, som vi ved, ikke en forklaring. Kortlægning af hjerneaktivitet, der er forbundet med bevidst oplevelse, fortæller os hverken, hvorfor oplevelsen eksisterer i første omgang, eller om den spiller nogen årsagssammenhæng i den fysiske verden.
Moderne teorier om bevidsthed forsøger generelt at bygge bro over denne kløft ved at sidestille bevidsthed med en målbar, fysisk egenskab ved hjernen. Men dette skridt kommer med en konceptuel pris. Det erstatter subtilt subjektivitet med et kvantitativt mål for neural aktivitet. Bevidsthed bliver analog med et tal, en struktur eller et mønster – et abstrakt substantiv – og dens definerende træk, førstepersonsfølelsen, glider gennem vores forklarende sprækker.
Hvis vi tager de spor, naturen har efterladt os, alvorligt, sådan som Descartes og andre har hentydet til, og vi tager bevidsthedens fysiske irreducerbarhed alvorligt, uden at afvise den som en slags illusion, epifænomen eller projektion, hvor efterlader det os så, hvis vi ønsker at give en videnskabelig redegørelse for bevidsthed?
Credit: Chaikom / Kusandra / Adobe Stock / Big Think
Informationsmæssig entropi
En lovende banebrydende grænse kommer fra undersøgelsen af informationsmæssig entropi i hjernen. Informationsmæssig entropi, der først blev defineret af Claude Shannon i 1948, giver en matematisk måde at måle usikkerheden eller uforudsigeligheden af information. Shannon-entropi, der oprindeligt blev udviklet til at forbedre telekommunikation, er siden blevet anvendt på neurale signaler, hvor den giver et mål for variationen af neural aktivitet på tværs af skalaer, fra enkelte neuroner og helt op til hjernenetværk.
Forhøjede niveauer af neural entropi - på hel hjerneniveau - kan betragtes som et uforudset tropisk tordenvejr, der ruller gennem hjernen, hvilket indikerer en rigere, mere kaotisk og uforudsigelig tilstand af neural aktivitet. I modsætning hertil har hjernen lavere entropi, når "prognosen" er mere stabil og forudsigelig. Shannon-entropi giver neuroforskere en måde at måle hjernens informationsturbulens over tid.
Det er ikke nyt at anvende informationsteoretiske mål som entropi på studiet af bevidsthed. I 1990'erne brugte neuroforskerne Giulio Tononi og Gerald Edelman Shannon-entropi som en del af fundamentet for deres Integrated Information Theory (IIT) om bevidsthed, som argumenterer for, at bevidsthed er analog med integrationen og kompleksiteten af neurale signaler.
For nylig fremsatte Robin Carhart-Harris, en neuroforsker ved Imperial College London, den entropiske hjernehypotese (EBH), der viste, at ændrede bevidsthedstilstande - fra dyb anæstesi til drømme til psykedeliske oplevelser - kan kortlægges til varierende niveauer af neural entropi. Psykedeliske tilstande er for eksempel forbundet med høj entropi, mens dyb anæstesi er præget af usædvanligt lav entropi.
En ny ramme anlægger imidlertid et andet perspektiv: at punkterede pigge af neural entropi muligvis ikke blot afspejler bevidsthedsniveauer, men faktisk kan være tegn på, at bevidsthed udøver årsagsmæssig indflydelse på hjernen.
Denne idé er kendt som Irruption Theory, udviklet af Tom Froese, en kognitiv forsker ved Okinawa Institute of Science and Technology. Med udgangspunkt i en række moderne neurovidenskabelige studier påpeger Froese, at når vi udøver en bevidst indsats - for eksempel når vi forsøger at skelne et træk ved vores miljø, løse et presserende problem eller fremkalde kreativitet - viser hjernen målbare udbrud af entropi, der ikke kan forklares fuldstændigt af fysiske, deterministiske neurale mekanismer alene.
"Kognitiv indsats, motorisk indsats, indsats af alle slags er forbundet med øget entropiproduktion i hjernen," siger Froese. "Og derfor er det allerede standardpraksis på en måde at bruge både termodynamiske målinger og informationsteoretiske målinger af entropi som signaturer af mentalt arbejde."
I stedet for blot at se denne stigning i neural entropi som følge af øget varme på grund af hjernens metabolisme, eller som et resultat af ikke at indfange alle de fysiske variabler, der er i spil i hjernen, fortolker Irruption Theory disse udbrud af entropi som "fodspor" fra det bevidste sind, der virker på den fysiske krop. Vi er måske ikke i stand til direkte at se det bevidste sind røre den fysiske hjerne med vores videnskabelige værktøjer, men vi kan se de informative krusninger af dets indflydelse, som gravitationsbølger, der udgår fra et sort hul.
"Froeses Irruption Theory er en ny, innovativ bevidsthedsteori, der tager fænomenologi alvorligt inden for 'en robust videnskabelig naturalisme'," siger Robert Lawrence Kuhn, skaber og vært for showet Closer To Truth, og skaber/kurator af hjemmesiden Landscape of Consciousness, som katalogiserer og kategoriserer bevidsthedsteorier.
"Irruptionsteorien (af lat. irruptio, af irrumpere bryde ind i, trænge ind på, ir- deri + rumpere brække, bryde) rekrutterer de nyeste teorier om hjernens entropi, resonanser og stokastiske fluktuationer inden for et bredt aktivt verdensbillede af kropsliggjort sind og hjerne-krop-verden-sammenkoblinger."
I modsætning til Tononis IIT, som sidestiller bevidsthed med et systems integration og kompleksitet, eller Carhart-Harris' EBH, som korrelerer bevidsthed med forskellige niveauer af entropi, antyder Irruptionsteorien, at bevidstheden i sig selv introducerer variabilitet i kognitive systemer og skubber hjernen ind i nye tilstande, som ellers ikke ville være blevet nået. I denne ramme er neural entropi ikke et direkte mål for selve bevidstheden, men en målbar indikator for dens årsagsmæssige indflydelse.
"De [øgede mål for neural entropi] fremstår kun sådan, fordi vi ikke gennem det materielle medium kan observere de værdier, der er i spil," tilføjer Froese. "En anden måde at se på det er, at der er et skjult aspekt, noget, der ikke er tilgængeligt inden for de begrænsninger, vi kan måle."
Fordi vi ikke kan tilgå eller måle bevidsthed på samme måde, som vi gør med andre fysiske variabler, fremstår dens årsagsmæssige indflydelse på vores krops fysiske substrater som udbrud af uforudsigelighed (ud fra en ren tredjepersons måleforståelse). Og fordi denne spontanitet falder sammen med øjeblikke, hvor vi engagerer vores sind til at påvirke verden, giver den en åbning til at forstå, hvorfor vi udviklede os til at være bevidste i første omgang.
Ideen om, at bevidsthed har årsagsmæssig indflydelse på vores krop, udfordrer synspunktet - som har været dominerende siden Francis Cricks "Astonishing Hypothesis" - om, at bevidst oplevelse blot er en projektion af den støjende brummen af hjerneaktivitet.