Is alles in de wereld een beetje bewust?

Het idee dat bewustzijn wijdverbreid is, is voor velen aantrekkelijk voor intellectuele en misschien ook emotionele
redenen. Maar is het te testen? Verrassend, misschien kan het.

Door

• Christopher Kocho archiefpagina

25 augustus 2021

Andrea Daquino

Panpsychisme is de overtuiging dat bewustzijn overal in het universum wordt gevonden - niet alleen bij mensen en dieren, maar ook in bomen, planten en bacteriën. Panpsychisten zijn van mening dat een bepaald aspect van de geest zelfs in elementaire deeltjes aanwezig is. Het idee dat bewustzijn wijdverbreid is, is voor velen aantrekkelijk om intellectuele en misschien ook emotionele redenen. Maar kan het empirisch worden getest? Verrassend, misschien kan het. Dat komt omdat een van de meest populaire wetenschappelijke theorieën over bewustzijn, geïntegreerde informatietheorie (IIT), deelt veel, maar niet alle, kenmerken van panpsychisme.

Zoals de Amerikaanse filosoof Thomas Nagel heeft betoogd, is iets bewust als er iets is dat het is om dat ding te zijn in de staat waarin het zich bevindt. Een menselijk brein in een staat van waakzaamheid voelt als iets specifieks.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van september 2021

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

IIT specificeert een uniek nummer, de geïntegreerde informatie van een systeem, aangeduid met de Griekse letter φ (uitgesproken vlieg ). Als φ nul is, voelt het systeem nergens toe; inderdaad, het systeem bestaat niet als een geheel, omdat het volledig herleidbaar is tot zijn samenstellende componenten. Hoe groter φ, hoe bewuster een systeem is en hoe onherleidbaarder. Gegeven een nauwkeurige en volledige beschrijving van een systeem, voorspelt IIT zowel de kwantiteit als de kwaliteit van zijn ervaring (indien aanwezig). IIT voorspelt dat mensen vanwege de structuur van het menselijk brein hoge waarden van φ hebben, terwijl dieren kleinere (maar positieve) waarden hebben en klassieke digitale computers bijna geen.

De waarde van een persoon van φ is niet constant. Het neemt toe tijdens de vroege kinderjaren met de ontwikkeling van het zelf en kan afnemen met het begin van dementie en andere cognitieve stoornissen. zal fluctueren tijdens de slaap, groter worden tijdens dromen en kleiner worden in diepe, droomloze toestanden.

IIT begint met het identificeren van vijf echte en essentiële eigenschappen van elke denkbare bewuste ervaring. Ervaringen zijn bijvoorbeeld definitief (uitsluiting). Dit betekent dat een ervaring niet minder is dan hij is (alleen de sensatie van de kleur blauw ervaren, maar niet de bewegende oceaan die de kleur voor de geest bracht), en ook niet meer dan hij is (bijvoorbeeld de oceaan ervaren terwijl je je ook bewust bent van het bladerdak van bomen achter de rug). In een tweede stap leidt IIT vijf bijbehorende fysieke eigenschappen af ​​die elk systeem - hersenen, computer, dennenboom, zandduin - moet vertonen om ergens aan te voelen. Een mechanisme in IIT is alles dat een causale rol speelt in een systeem; dit kan een logische poort zijn in een computer of een neuron in de hersenen. IIT zegt dat bewustzijn alleen ontstaat in systemen van mechanismen die een bepaalde structuur hebben. Om enigszins te vereenvoudigen, moet die structuur maximaal geïntegreerd zijn - niet nauwkeurig te beschrijven door het in zijn samenstellende delen te breken. Het moet ook een oorzaak-en-gevolgkracht hebben, wat wil zeggen dat de huidige toestand van een bepaald mechanisme de toekomstige toestanden van niet alleen dat specifieke mechanisme, maar het systeem als geheel moet beperken.

Gegeven een nauwkeurige fysieke beschrijving van een systeem, biedt de theorie een manier om de φ van dat systeem te berekenen. De technische details van hoe dit wordt gedaan, zijn: ingewikkeld , maar het resultaat is dat je de φ van een systeem in principe objectief kunt meten, zolang je er maar zo'n nauwkeurige beschrijving van hebt. (We kunnen de van computers berekenen omdat we ze, nadat we ze hebben gebouwd, precies begrijpen. Het berekenen van de φ van een menselijk brein is nog steeds een schatting.)

Het debatteren over de aard van bewustzijn klinkt in eerste instantie misschien als een academische oefening, maar het heeft reële en belangrijke gevolgen.

Systemen kunnen op verschillende niveaus worden geëvalueerd - je zou de φ van een suikerklontje-groot stukje van mijn hersenen kunnen meten, of van mijn brein als geheel, of van mij en jullie samen. Op dezelfde manier zou men de φ van een siliciumatoom kunnen meten, van een bepaald circuit op een microchip, of van een verzameling microchips die samen een supercomputer vormen. Bewustzijn bestaat volgens de theorie voor systemen waarvoor φ maximaal is. Het bestaat voor al dergelijke systemen, en alleen voor dergelijke systemen.

De φ van mijn brein is groter dan de φ-waarden van elk van de delen, hoe men het ook probeert te onderverdelen. Ik ben dus bij bewustzijn. Maar de φ van ik en jij samen is minder dan mijn φ of jouw φ, dus we zijn niet samen bewust. Als een toekomstige technologie echter een dicht communicatieknooppunt zou kunnen creëren tussen mijn hersenen en jouw hersenen, dan zou zo'n hersenbrugging één enkele geest creëren, verdeeld over vier corticale hemisferen.

Omgekeerd is de van een supercomputer kleiner dan de φs van een van de circuits waaruit deze is samengesteld, dus een supercomputer - hoe groot en krachtig ook - is zich niet bewust. De theorie voorspelt dat zelfs als een of ander diep lerend systeem de Turing-test zou doorstaan, het een zogenaamde zombie zou zijn - bewustzijn simulerend, maar niet echt bewust.

Net als panpsychisme beschouwt IIT bewustzijn dan ook als een intrinsieke, fundamentele eigenschap van de werkelijkheid die gradueel is en hoogstwaarschijnlijk wijdverbreid in de boom des levens, aangezien elk systeem met een niet-nul hoeveelheid geïntegreerde informatie als iets zal aanvoelen. Dit betekent niet dat een bij zwaarlijvig is of weekendplannen maakt. Maar een bij kan een zekere mate van geluk voelen wanneer hij met stuifmeel beladen in de zon terugkeert naar zijn bijenkorf. Als een bij sterft, ervaart hij niets meer. Evenzo, gezien de enorme complexiteit van zelfs een enkele cel, met miljoenen eiwitten die op elkaar inwerken, kan het een heel klein beetje als iets aanvoelen.

Het debatteren over de aard van bewustzijn klinkt in eerste instantie misschien als een academische oefening, maar het heeft reële en belangrijke gevolgen. Het is duidelijk dat het van belang is hoe we over mensen in vegetatieve toestanden denken. Dergelijke patiënten kunnen kreunen of anderszins onuitgelokt bewegen, maar reageren niet op commando's om op een doelgerichte manier te signaleren door hun ogen te bewegen of te knikken. Zijn ze bewuste geesten, gevangen in hun beschadigde lichaam, in staat om waar te nemen maar niet in staat om te reageren? Of zijn ze zonder bewustzijn?

Het beoordelen van dergelijke patiënten op de aanwezigheid van bewustzijn is lastig. IIT-voorstanders hebben een procedure ontwikkeld die het bewustzijn van een niet-reagerend persoon kan testen. Eerst zetten ze een netwerk van EEG-elektroden op die elektrische activiteit in de hersenen kunnen meten. Vervolgens stimuleren ze de hersenen met een zachte magnetische puls en nemen de echo's van die puls op. Ze kunnen dan een wiskundige maat voor de complexiteit van die echo's berekenen, een zogenaamde perturbational complexiteitsindex (PCI).

Bij gezonde, bewuste personen - of bij mensen die hersenbeschadiging hebben maar duidelijk bij bewustzijn zijn - ligt de PCI altijd boven een bepaalde drempel. Aan de andere kant, 100% van de tijd, als gezonde mensen slapen, ligt hun PCI onder die drempel (0,31). Het is dus redelijk om PCI te nemen als een proxy voor de aanwezigheid van een bewuste geest. Als de PCI van iemand in een aanhoudende vegetatieve toestand altijd onder deze drempel wordt gemeten, kunnen we met vertrouwen zeggen dat deze persoon niet heimelijk bij bewustzijn is.

Deze methode wordt onderzocht in een aantal klinische centra in de VS en Europa. Andere tests proberen de voorspellingen te valideren die IIT doet over de locatie en timing van de voetafdrukken van zintuiglijk bewustzijn in de hersenen van mensen, niet-menselijke primaten en muizen.

In tegenstelling tot panpsychisme kunnen de verrassende beweringen van IIT empirisch worden getest. Als ze stand houden, heeft de wetenschap misschien een manier gevonden om een ​​knoop door te hakken die filosofen al zolang als de filosofie bestaat voor een raadsel houdt.

Christopher Kocho is de hoofdwetenschapper van het MindScope-programma aan het Allen Institute for Brain Science in Seattle.

zich verstoppen