Эксперимент проливает новый свет на происхождение сознания

Эксперимент, который готовился в течение семи лет, позволил по-новому взглянуть на природу сознания и бросить вызов двум известным конкурирующим научным теориям: теории интегрированной информации (IIT) и теории глобального нейронного рабочего пространства (GNWT).

Результаты исследования опубликованы в Nature и знаменуют собой поворотный момент в стремлении понять неуловимые истоки сознания.

Согласно теории IIT, сознание возникает, когда информация внутри системы (например, мозга) тесно взаимосвязана и объединена, пока информация воспринимается осознанно и действует как единое целое.

С другой стороны, GNWT предполагает, что сеть областей мозга будет выделять важную информацию в мозге, вынося её на передний план нашего сознания и широко распространяя в тот момент, когда она попадает в сознание, и это создаёт осознанный опыт.

Две конкурирующие теории были проверены друг на друге в 2019 году в ходе совместного эксперимента с участием 256 человек, и результаты только что были опубликованы.

«Состязательное сотрудничество вписывается в миссию Института Аллена по командной науке, открытой науке и большой науке, направленной на решение одной из самых масштабных и давних интеллектуальных задач человечества: проблемы разума и тела, — сказал Кристоф Кох, доктор философии, выдающийся исследователь Института Аллена. – Разгадка этой тайны — страсть всей моей жизни».

Выводы

Исследования показали, что существует функциональная связь между нейронами в ранних зрительных областях мозга (областях, отвечающих за зрение, которые находятся в задней части мозга) и лобными долями мозга, что помогает нам понять, как наше восприятие связано с нашими мыслями.

Полученные результаты снижают значимость префронтальной коры головного мозга для сознания, предполагая, что, хотя она важна для мышления и планирования, само сознание может быть связано с обработкой сенсорной информации и восприятием. Другими словами, интеллект — это «действие», а сознание — это «бытие».

Это открытие влияет на наше представление о сознании и может пролить свет на расстройства сознания, такие как кома или вегетативное состояние. Определение источника сознания может помочь выявить «скрытое сознание» у пациентов с тяжёлыми травмами, которые не реагируют на внешние раздражители. Известно, что такое состояние встречается примерно в четверти случаев, как сообщалось в Медицинском журнале Новой Англии в 2024 году.

Ни одна из теорий не оказалась на высоте

Интегрированная информационная теория (IIT) утверждает, что сознание возникает в результате взаимодействия и сотрудничества различных частей мозга, которые работают вместе, чтобы интегрировать информацию, подобно командной работе. Оно возникает в результате того, как эти части связаны и как они обмениваются информацией друг с другом, а не в результате того, что какая-то отдельная область или часть мозга генерирует сознание. Однако исследование не выявило достаточного количества устойчивых связей в задней части мозга, чтобы подтвердить эту идею.

Теория глобального нейронного пространства (GNWT) поддерживает идею о том, что сознание возникает в передней части мозга, но исследование не нашло достаточных подтверждений и этой идее.

«Было ясно, что ни один эксперимент не сможет окончательно опровергнуть ни одну из теорий. Теории слишком сильно отличаются друг от друга в своих предположениях и целях объяснения, а доступные экспериментальные методы слишком грубы, чтобы одна теория могла окончательно победить другую, — сказал Анил Сет, доктор философии, профессор когнитивной и вычислительной нейробиологии в Университете Сассекса. – Несмотря на всё вышесказанное, результаты совместной работы остаются чрезвычайно ценными — многое было узнано как о теориях, так и о том, где и когда в мозге можно расшифровать информацию о зрительном восприятии».

В исследовании приняли участие 256 человек, что является беспрецедентным показателем для такого рода экспериментов. Исследователи показывали им различные визуальные стимулы, а затем использовали три распространённых инструмента для измерения активности мозга, которые отслеживают кровоток, а также магнитную и электрическую активность, чтобы изучить их мозг, пока они смотрели на стимулы.

Этот эксперимент, в котором активно участвовали все участники, стал результатом крупномасштабного сотрудничества в области открытой науки, начавшегося на семинаре в Институте Аллена в 2018 году. Этот инновационный подход объединил исследователей с разными точками зрения для проверки двух теорий в совместной, но критической среде, направленной на снижение предвзятости подтверждения и ускорение научного прогресса.

«Соперничество в сотрудничестве — это мощный социальный процесс, который редко используется из-за своей сложной природы в любой области, где есть конкурирующие теории», — сказал Кох. – Область биомедицины могла бы значительно выиграть от «дружественной» конкуренции между теориями — нейробиологическими или другими. Но это требует большого сотрудничества и работы».

Источник: Medical Xpress