„Protivník“ hledání nervové základny vědomí přináší první výsledky vědy

„Protivník“ hledání nervové základny vědomí přináší první výsledky  vědy

New York City-střední hlasitá hudbaA rap Na vědomí, při vzpomínce na 25letou opilou sázku, tábory, které podporují dvě hlavní teorie o tom, jak vědomí vzniká z mozku, v pátek napjatě čekaly v Greenwich Village Playhouse, až uslyší, kdo vyhrál první kolo ambiciózní soutěže o „nepřátelské Spolupráce.“ Celkově se zdá, že výsledky jsou podobné.První prezentovaná upřednostňuje myšlenku, že vědomí je rysem sítí neuronů umístěných v zadní části mozku.

Ale nepřátelský tábor není ani zdaleka připraven připustit. Stále tvrdí, že vědomí pochází z „výkonného“ centra mozku, prefrontálního kortexu. Výsledky skončily vzdorovitě pro oba [groups]Liad Modric, kognitivní neurovědec z Tel Avivské univerzity, který pomohl navrhnout a vyhodnotit Scientific Confrontation, říká:

Mimořádná večerní událost, součást výročního zasedání Společnosti pro vědecké studium vědomí (ASSC), posloužila jako finále sázky uzavřené v roce 1998 na druhou takovou konferenci. Tam kognitivní neurovědec Christoph Koch řekl filozofovi Davidu Chalmersovi, že nervové koreláty vědomí budou do 25 let odstraněny. Na základě nových experimentálních zjištění Koch včera uznal, že tyto souvislosti zůstávají nejasné, a na pódiu galantně představil láhev Madeiry z roku 1978 Chalmersovi s pěti dalšími ušlechtilými červenými víny v apartmá.

Pro spolupráci, financovanou Templeton Worldwide Charitable Foundation (TWCF), obě strany debaty o vědomí souhlasily s tím, že experimenty provedou „teoreticky neutrální“ laboratoře bez ohledu na výsledek. Postaví integrovanou informační teorii (IIT), hypotézu senzorické sítě, která navrhuje zadní „horkou zónu“ jako místo vědomí, proti teorii globálního neurálního pracovního prostoru (GNWT), která přirovnává sítě neuronů v přední části mozku ke schránce. kde se předem spojují smyslové signály, myšlenky a vzpomínky.přenášené mozkem.

V pátek večer byli obhájci IIT připraveni vyhlásit vítězství. Výsledky potvrzují obecné tvrzení IIT, že posteriorní kortikální oblasti jsou dostatečné pro vědomí a žádné postižení [the prefrontal cortex] „A není potřeba globální vysílání,“ řekla Melanie Polley, neuroložka a neurovědkyně z University of Wisconsin (UW)-Madison a hlavní obhájkyně IIT.

Stanislas Dehaene, hlavní architekt GNWT a ředitel oddělení kognitivního neuroimagingu Francouzské agentury pro biomedicínský výzkum, se však domnívá, že toto experimentální kolo má svá omezení a že výsledky dalších testů v antagonistické spolupráci – které ještě nebyly oznámeny – podpoří roli prefrontální kůra. Nové poznatky, které lokalizují vědomé vědomí v zadní části mozku, byly předpovězeny mnoha teoriemi, dodává, a nepotvrzují specifika IIT.

READ  Mozky dospívajících se vyvíjejí odlišně v závislosti na tom, zda jde o noční sovy nebo ranní ptáče: ScienceAlert

Vědomí nutí filozofy už od Platóna, ale během posledních tří desetiletí vstoupili do boje neurovědci. Obě disciplíny hledají fungující teorii vědomí jako první krok k měření tohoto fenoménu – ať už rozhodují o životě nebo smrti pacientů s poškozeným mozkem, udělují práva zvířatům nebo určují, zda je vlastní AI.

Z desítek teorií vědomí jsou GNWT a IIT jedny z nejdiskutovanějších. GNWT získal počáteční podporu z experimentů, které požádaly účastníky, aby nahlásili okamžik, kdy si uvědomí podnět, jako je blikání obrazu na obrazovce. V těchto studiích, z nichž mnohé vedl Dehaene, skenování mozku ukázalo, že prefrontální kůra byla osvětlena v okamžiku vnímání.

David Chalmers (vlevo) přijímá kořist vědomí tím, že se vsadí s Christophem KochemAlžběta Finkelová

Ale filozofové a empirikové si kladli otázku, zda tyto studie zachytily nervové známky vědomého uvědomění, nebo mají za úkol o nich pouze informovat. V prefrontálním kortexu je známo, že kognitivní procesy, jako je pozornost a ukládání informací do paměti, které umožňují účastníkům odpovědět, že viděli obraz.

Zdálo se, že alternativní řešení nabízejí studie bez zpráv, ve kterých účastníci pasivně prohlížejí obrázky. Obvyklá je binokulární rivalita: Pokud se člověku zobrazí různé obrazy pravého a levého oka člověka, jeho vědomé vědomí se mezi nimi překlopí. Tyto výkyvy lze sledovat – bez ohledu na hlášení účastníků – sledováním pohybů očí. Tyto experimenty objevily signály vědomého uvědomění v zadní části mozku, v oblasti předpovídané IIT.

Přední mozkový tábor se bránil a tvrdil, že tyto studie samy o sobě jsou plné matoucích. Účastníci mohou být například tak unavení zíráním na obrazy na obrazovce, že jim přestanou věnovat pozornost a nechají svou mysl zabloudit k jiným úkolům, což je fenomén, který filozof New York University Ned Block nazval „problémem znuděných opic“.

READ  „Za tím, co je možné“ – Webbův vesmírný dalekohled objevuje záhadné starověké galaxie

Právě tento kotel sporných důkazů podnítil nepřátelskou spolupráci. Projekt, který byl zahájen v roce 2019, byl duchovním dítětem Kocha, tehdejšího hlavního vědce z Allenova institutu a zastánce IIT, a Dawida Potgietera, ředitele Discovery Science Programs v TWCF, který vyčlenil 20 milionů dolarů na sérii grantů na antagonistické spolupráce testující teorie vědomí.

Pro fázi projektu GNWT vs. IIT Mudrik a další dva nezávislí vedoucí projektu, psycholožka Lucia Melloni z Institutu Maxe Plancka pro experimentální estetiku a Michael Bates z Reed College, rok úzce spolupracovali s Dehaene a Giulio Tononi, a. psycholog a neurovědec z UW Madison a starší inženýři IIT, aby navrhli dva experimenty, pro které každá teorie poskytla jasné předpovědi. Dehaene a Tononi nebudou mít žádnou roli v provádění experimentů nebo zapisování výsledků.

tým Experimentální design byl již dříve zaznamenán Na otevřeném vědeckém místě a Zveřejněte podrobnosti v únoru 2022. Šest teoreticky neutrálních laboratoří bude skenovat mozky celkem 250 účastníků pomocí tří technik: fMRI, magnetického EEG a elektrokortikografie, kdy se elektrody před operací umístí na povrch mozku.

První ze dvou plánovaných experimentů ukázal obrázky účastníků s doprovodným úkolem nebo bez něj – stisknutím tlačítka v reakci na jeden ze dvou cílových obrázků – takže vědci mohli hledat rozdíly ve výsledných mozkových signálech. IIT předpovídá, že pasivní kognice aktivuje zadní část mozku, ale kognice při provádění úkolů bude vzrušovat přední. GNWT očekává podobnou aktivaci mozku za těchto dvou podmínek.

Klíčem k experimentu byly algoritmy nazývané dekodéry s více proměnnými vzory, které dokázaly předpovědět, jaký obraz si účastník v danou dobu prohlížel, na základě signálů svého mozku. Vědci nejprve „vycvičili“ tyto dekodéry tím, že jim poskytli příklady dat o mozkové aktivitě daného účastníka spolu s odpovídajícím obrázkem.

GNWT očekává, že dopředné sítě, které podporují aktivní a pasivní vnímání, by měly být dostatečně podobné, aby umožnily dekodéru přejít vlak. To znamená, že pokud je trénován pouze na podněty související s úlohou pasivního pozorování obličeje, může stále dekódovat data z úlohy stisknutí tlačítka v reakci na obličej. IIT předpovídá, že křížový trénink bude dobře fungovat pouze se signály mozku ze zadních oblastí, navrhovaného místa vědomého uvědomění.

READ  Největší hvězda ve vesmíru může být menší, než jsme si mysleli

Výsledky byly překvapivě smíšené. Pokud jde o dekódování různých tříd objektů, data poskytla mnoha očím silnou podporu pro GNWT. Ale pokud jde o dekódování orientace obličejů, IIT bylo nejvhodnější.

V jiné analýze se karta obrátila. Během vědomého uvědomění IIT předpovídá nervovou konektivitu v zadních oblastech, zatímco GNWT předpovídá, že by měla být mezi vizuálními a předními oblastmi. A ve studii „předpokládané komunikační vzorce byly v souladu s GNWT,“ říká Modrick.

Mezitím načasování zaznamenaných signálů poskytlo silnější podporu pro IIT. V zadní oblasti aktivita pokračovala tak dlouho, dokud byl obraz zobrazen na obrazovce, jak byste očekávali od IIT. Místo toho GNWT předpovídá počáteční nárůst aktivity – pracovní prostor v popředí se „rozhoří“ – a další nárůst, když stimul pomine. Tato teorie částečně zvítězila: existovaly důkazy o počátečním vzestupu, nikoli však o „nepřímém“ vzestupu.

Dehaene říká, že návrh experimentu narušil citlivost dekódování signálu z předního mozku, který by podporoval GNWT. Byl to, jak říká, design, o který Tononi měl zájem. Jako kompromis uvedl Dahaene svůj preferovaný design pro následný experiment financovaný TWCF, který výzkumný tým doufá, že představí na setkání ASSC příští rok. Pomocí videohry navržené k rozptýlení účastníků bude tento experiment izolovat nervové signály vědomého uvědomění tím, že porovná signály mozku, kdy si subjekty uvědomují, že vidí obraz, a kdy ne.

I když Kochova oblíbená teorie má dopad na GNWT, říká, že přetrvávající skepticismus ohledně nových zjištění stačil k tomu, aby naklonil Chalmerse. Na pódiu prohlásil: „Prohrál jsem bitvu, ale vyhrávám válku o vlajku.“

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *