Od mózgu do umysłu

Mózg i umysł Laboratorium

Po raz pierwszy w historii wiemy dostatecznie dużo, aby pokusić się o stworzenie teorii łączącej stany mózgu z subiektywnie odczuwanymi wrażeniami i stanami umysłowymi. Innymi słowy – wiemy wystarczająco dużo, aby połączyć badania nad mózgiem i psychologię.

Nikt nie ma wątpliwości, że są to dwa zupełnie odrębne światy. Z jednej strony – badane przez neurofizjologię komórki nerwowe (neurony) i przesyłane przez nie impulsy elektryczne oraz badane przez neurochemię cząsteczki chemiczne, wpływające na sposób powstawania i przekazywania tych impulsów pomiędzy neuronami. Z drugiej – stany emocjonalne, myśli, percepcja, wyobraźnia i pamięć, czyli stany poznawcze. Neurony pobudzane są impulsami przychodzącymi od innych neuronów (w uproszczeniu można powiedzieć, że zliczają impulsy). Co to ma wspólnego z moim światem wewnętrznym, pełnym dźwięków, kolorów, smaków, zapachów i emocji? Okazuje się, że sporo...
Do niedawna modele funkcji mózgu ograniczone były do funkcji percepcyjnych oraz do skojarzeniowych modeli pamięci. Powstały bardzo dokładne symulatory zachowania pojedynczych neuronów i ich niewielkich grup. Sztuczne sieci neuronowe pokazały, jak nawet proste modele mogą wyjaśnić procesy uczenia się i różnych rodzajów pamięci. Działania mózgu nie da się jednak sprowadzić do prostej sieci neuronowej. Trzeba uwzględnić jego specyficzną architekturę, modularną budowę kory mózgu, liczne struktury wyspecjalizowane w przetwarzaniu informacji określonego typu.
Tak pozornie proste czynności, jak chwytanie przedmiotów, wymagają korelacji pomiędzy informacją płynącą z kory wzrokowej i aktywności kory ruchowej, która nadaje dłoni odpowiedni układ. Za koordynację tych informacji odpowiedzialny jest wyodrębniony obszar kory mózgu należący do części ciemieniowej. Lokalne uszkodzenie tego obszaru kory, jakie może nastąpić np. z powodu wylewu krwi do mózgu, powoduje niezdolność do chwytania przedmiotów. Takie uszkodzenia nauczyły nas wiele o specjalizacji różnych obszarów mózgu. Dopóki wszystko dobrze działa, możemy żywić złudzenie, że tajemnicze „ja” kieruje swoją wolą zachowaniem organizmu. Kiedy jednak różne mechanizmy działania mózgu się załamują, prawda wychodzi na jaw – otóż owo „ja” jest tylko jedną z wielu rzeczy, które tworzy mózg.
Wyższe czynności psychiczne (takie chociażby jak myślenie, rozwiązywanie problemów, rozumienie języka naturalnego, kreatywność, intuicja, nabywanie umiejętności), wymagające początkowo świadomego zaangażowania, a wykonywane po nauczeniu w pełni automatycznie, bez udziału świadomości, wydawały się do niedawna całkiem tajemnicze. Chociaż nadal nie mamy szczegółowych modeli komputerowych tego typu czynności, to mamy przynajmniej wyobrażenie, jak mogą wyglądać stojące za nimi procesy neurofizjologiczne. Wiemy także, jak je powiązać ze stanami umysłu, jakie wykonywać eksperymenty, by uściślić naszą wiedzę, oraz jak wykorzystać płynące stąd inspiracje do stworzenia komputerowych systemów.

POLECAMY


Dwie strony medalu
Biorąc pod uwagę to wszystko, wykraczamy więc poza mgliste rozważania typu „czym jest świadomość” i zmierzamy w kierunku pełnej neurokognitywnej teorii umysłu. Nazwa „neurokognitywna” podkreśla fakt, że czynności poznawcze (kognitywne) i działanie mózgu (a więc neuronów) to dwie strony tego samego medalu. Przy okazji powstaje nowa dziedzina, którą należy nazwać informatyką neurokognitywną, zajmująca się wykorzystaniem inspiracji płynących ze zrozumienia działania mózgu do tworzenia programów komputerowych, zdolnych do przetwarzania informacji w podobny sposób.
Słowo „umysł” odnosi się do wielu różnych zjawisk, ale psychologowie poznawczy nie przejmują się brakiem ogólnej definicji, badając różne przejawy działania umysłu. W klasycznym ujęciu kognitywnym (kognitywistyka jest nauką o poznawaniu, a więc o umysłach), rozwijanym przez psychologów i specjalistów od sztucznej inteligencji od połowy lat 70., umysł uznawany jest za system kontrolny, określający zachowanie się organizmu w interakcjach ze złożonym, zmiennym w czasie środowiskiem.
Umysł funkcjonujący dzięki wielu współdziałającym ze sobą podsystemom działa w oparciu o zgromadzoną wiedzę, którą można wyrazić za pomocą symboli jakiegoś języka. Jednak takie podejście symboliczne jest oderwane od neurobiologii. I chociaż może być ono przydatne, to należy uzasadnić, w jaki sposób modele symboliczne wiążą się z procesami zachodzącymi w mózgu, jak w nich uwzględnić stany emocjonalne oraz jak z przetwarzania symboli mogłyby powstać wrażenia, stanowiące podstawę naszego świata wewnętrznego.
Własności i odczucia, których jesteśmy świadomi, to wewnętrzne stany umysłu, które mogą powstać na skutek zewnętrznych albo też czysto wewnętrznych wzajemnych pobudzeń struktur neuronowych mózgu. Pomimo tego, iż mamy nieodparte wrażenie, że wszystko, co słyszmy i widzimy jest częścią zewnętrznego świata, to tak naprawdę możemy mówić jedynie o niektórych stanach swojego mózgu, wywołanych przez bodźce zewnętrzne lub stany wewnętrzne, ale nie o samej rzeczywistości. Szczególnie wyraźnie widać to w przypadkach złudzeń optycznych lub halucynacji pod wpływem zatrucia czy choroby. Ponieważ złudzenia bierzemy ciągle za rzeczywistość, to trudno jest nam sobie wyobrazić, jak stany mózgu wiążą się ze stanami umysłu. Potrzebna jest do tego bardziej wnikliwa obserwacja stanów umysłu, a także powstawania świadomych odczuć, wrażeń zmysłowych i myśli.


Świat umysłu
Świat wewnętrzny to świat relacji pomiędzy stanami, które może przyjmować mózg. Konfiguracje atomów tworzą nieskończoną różnorodność obiektów fizycznych, mających silniejszą lub słabszą tendencję do formowania nieskończenie różnorodnych struktur zmieniających się w różnym tempie. Żadna z nich nie ma absolutnej tożsamości, wszystkie w końcu ulegają całkowitej przemianie w inne struktury, będące konfiguracją podobnych atomów. Świat umysłu istnieje w podobny sposób – jako konfiguracje pobudzeń mózgu, który jest dla nich substratem. Stany często powtarzające się, konfiguracje utrzymujące się nieco dłużej niż ułamki sekund, są pamiętane i późnie...

Pozostałe 80% artykułu dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.



 

Przypisy

    POZNAJ PUBLIKACJE Z NASZEJ KSIĘGARNI