Che cosa è realmente un pensiero? E come sono le informazioni fisiche?

I pensieri sono rappresentazioni fisiche o mappe. Hanno forma e peso.

Fonte: Wikimedia

Google la parola “pensiero” e troverai questa definizione disinformativa e circolare: ” un’idea o un’opinione prodotta dal pensiero, o che si verifica all’improvviso nella mente. “Il dizionario Merriam-Webster definisce” pensa “in modo altrettanto inutile:” formare o avere nella mente. “Ma cos’è in realtà un pensiero?

Un pensiero è una rappresentazione di qualcosa. Una rappresentazione è una somiglianza – una cosa che descrive un’altra cosa avendo caratteristiche che corrispondono a quell’altra cosa. Ad esempio, un’immagine, un’immagine, un’impronta o una forma di un oggetto è una rappresentazione di quell’oggetto.

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Una mappa è un altro esempio di una rappresentazione. La mente è una specie di mappa. Il cervello e il suo prodotto funzionale la mente si sono evoluti come una mappa della relazione del corpo con il suo ambiente esterno. Fondamentalmente, i nostri pensieri sono mappe che rappresentano e corrispondono a cose che il nostro cervello ha o percepito con i nostri sensi, sentito con le nostre emozioni, o formato come un piano d’azione (ad esempio, formando un’immagine di raggiungere un frutto maturo su un ramo di un albero). Tutti questi sono processi elettrochimicamente mediati. I pensieri possono essere fugaci o possono essere consolidati in seguito come ricordi. Anche la memoria è un processo fisico, codificato da cambiamenti molecolari strutturali nelle connessioni neuronali.

Le percezioni sensoriali e le loro memorie sono rappresentazioni fisiche o mappe, impresse da un evento

Consideriamo come le percezioni sensoriali sono trasdotte dagli organi di senso in segnali neurali: ¹

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Immagina di sentire un tuono che ti sorprende e ti spaventa. Il suono del tuono si trasforma da un modello specifico di onde sonore nell’aria, a un modello corrispondente di vibrazioni trasmesse attraverso il timpano e le piccole ossa dell’orecchio medio alla coclea, a un modello corrispondente di impulsi elettrochimici lungo l’udito nervo, a corrispondenti segnali nei neuroni nella corteccia uditiva e nella corteccia associativa. Attiva anche i circuiti della paura, trasmessi tramite l’amigdala, e forse anche i circuiti visivi che registrano ciò che hai visto in quel momento. I segnali sono trasmessi tra neuroni da neurotrasmettitori chimici. L’intera rete ampiamente distribuita attivata attraverso la corteccia cerebrale da questo stimolo è l’esperienza in quel momento.

Poiché questo era uno stimolo così forte, un momento di “memoria flash”, il modello di connessioni in questa particolare rete è quindi reso permanentemente recuperabile. Questo accade con i cambiamenti nelle proteine ​​di membrana alle connessioni tra tutti i neuroni partecipanti che hanno sparato insieme in risposta a quello stimolo – “I neuroni che sparano insieme legano insieme” (legge di Hebb). Ciò costituisce la memoria: la stessa rete approssimativa può essere riattivata in futuro da un promemoria, qualche indicazione di associazione. Lo schema delle connessioni è una rappresentazione (una ‘mappa’) corrispondente al modello di informazione che hai percepito. È probabilmente anche intrecciato con le rappresentazioni di altri sentimenti o ricordi che associ a quell’esperienza, aggiungendo strati di significato all’esperienza.

L’informazione è fisica

La moderna teoria dell’informazione ci ha insegnato che l’informazione è un’entità fisica. Rolf Landauer, un fisico IBM, ha dichiarato il caso:

“L’informazione non è un’entità astratta ma esiste solo attraverso una rappresentazione fisica, legandola quindi a tutte le restrizioni e possibilità del nostro reale universo fisico” “L’informazione è inevitabilmente inscritta in un mezzo fisico.” ²

Altrove, Landauer ha spiegato ulteriormente:

“L’informazione non è un’entità astratta incorporea; è sempre legato a una rappresentazione fisica. È rappresentato dall’incisione su una tavoletta di pietra, uno spin, una carica [cioè di particelle elementari come gli elettroni], un buco in una carta perforata, un segno su carta o qualche altro equivalente. ” ³

Allo stesso modo, nessun pensiero può accadere senza il suo substrato neurale.

L’informazione è relazionale

L’informazione è lo schema di organizzazione della materia o dell’energia – il modo in cui le cose sono disposte in relazione l’una con l’altra.

Considerare il codice del computer: le differenze di tensione nei circuiti del computer, rappresentate convenzionalmente da uno e zero, rappresentano lettere dell’alfabeto diverse se associate tra loro in determinati modelli: la lettera “A” è rappresentata da 01000001 e la lettera “B” è rappresentata da 01000010. Non c’è nulla di intrinsecamente significativo contenuto in una particolare tensione in una parte particolarmente isolata di un circuito elettrico. È dall’associazione o modello che l’informazione emerge.

Allo stesso modo, non c’è nulla di intrinsecamente significativo nei simboli arbitrari che comprendono le lettere di un alfabeto, o nei suoni delle singole parole di una lingua. Assumono significato solo in relazione l’uno con l’altro e nel loro accoppiamento o associazione con le cose reali nel mondo.

Informazioni complesse come la memoria sono distribuite

Proprio come la lettera “A” codificata in un circuito di computer, il tuo ricordo di tua nonna non è “contenuto” in un neurone – un “neurone della nonna”, al contrario di, ad esempio, un “neurone del presidente degli Stati Uniti”. Esiste una vasta rete di neuroni (spesso distanti) che, nei loro collegamenti tra loro, rappresentano collettivamente la memoria della nonna. Un particolare neurone potrebbe forse codificare un piccolo frammento di memoria di tua nonna – diciamo solo un aspetto visivo di un particolare contorno del viso – cioè, quel particolare neurone sparerà elettrochimicamente quando accoppiato con un input visivo corrispondente a quel contorno. Né è quel neurone dedicato esclusivamente a tenere quel pezzo della memoria della tua nonna – lo stesso neurone probabilmente partecipa a molti altri ricordi in virtù della sua appartenenza a una serie di connessioni diverse con altri array di neuroni. Inoltre, diversi aspetti di ciascuna memoria sono associati a una moltitudine di altri ricordi – aspetti della memoria della nonna potrebbero essere associati alla memoria di un particolare tipo di torta di mele. Come notato in precedenza, la particolare rete di neuroni che forma una particolare memoria è probabilmente la stessa rete che è stata attivata durante l’esperienza percettiva iniziale dell’evento ricordato. La maggior parte delle percezioni momentanee non vengono ricordate in modo permanente. Solo alcuni sono, diventando scottati nella memoria a lungo termine in virtù della loro salienza in quel momento.

Anche i pensieri astratti sono fondamentalmente fisici

Che dire di più pensieri astratti – come potrebbero quelli essere fisici?

I pensieri di natura più astratta sono solo rappresentazioni di livello superiore. Sono costruiti da gerarchie o scale di rappresentazioni (cioè rappresentazioni di rappresentazioni). Una cosa ci ricorda un’altra a causa di alcune funzionalità simili. In fondo ci sono ancora le percezioni e i movimenti dei sensi fisici su cui sono costruiti tutti gli altri pensieri. In sostanza, i pensieri astratti sono fondamentalmente solo “mappe” corrispondenti all’ambiente esterno e la posizione dell’individuo in esso.

Una mappa è un analogo dell’ambiente che sta raffigurando, ad esso corrisponde. Un analogo è qualcosa che è simile o paragonabile a qualcos’altro in generale o in qualche dettaglio specifico. Le mappe possono essere considerate come una forma di produzione di analogia (‘A’ è per ‘B’ come ‘X’ è per ‘Y’).

Lo scienziato cognitivo Douglas Hofstadter e lo psicologo Emmanuel Sander suggeriscono che tutti i pensieri sono costruiti partendo dall’analogia. Propongono che la categorizzazione attraverso la produzione di analogia sia “la forza trainante di tutto il pensiero”. ^{4 I} nostri cervelli rilevano somiglianze o corrispondenze tra situazioni nuove e precedentemente incontrate, consentendo l’applicazione di informazioni precedentemente apprese alla nuova situazione. “L’essenza stessa di un’analogia è che mappa una struttura mentale su un’altra struttura mentale” ⁵

La lingua è piena di esempi dei modi in cui il pensiero è costruito dal fare l’analogia. Le nostre parole per cose che non esistono “là fuori” in natura sono costruite da parole che rappresentano cose concrete che possiamo percepire con i nostri sensi. Ecco un assaggio di alcune delle più semplici analogie / metafore dalla collezione elaborata di Hofstadter e Sander: “le gambe di un tavolo; la spina dorsale di un libro; . . . la lingua parlata dagli isolani; . . . la finestra di opportunità per fare qualcosa; il campo si studia; un’idea marginale ; stipendi che rientrano in una certa fascia . . . ” ^{6 La} felicità e l’infelicità sono rappresentate nello spazio verticale” ( sollevando il morale di qualcuno … per immergersi nella disperazione; essere molto giù ). Le nozioni astratte sono spesso trasmesse attraverso confronti con attività umane familiari (il suo esperimento ha dato origine a una nuova teoria, i fatti parlano da soli … una religione impone certi comportamenti, la sua stanchezza lo raggiunge) ” ^{7 I} nostri cinque sensi principali sono reclutati dal nostro linguaggio per descrivere fenomeni astratti in termini fisici familiari. Ad esempio: “si può essere toccati da un gesto gentile, colpito da una scena bella, o ferito da una frase jabbing .” Oppure: “si può gustare la gioia della vittoria, trovare un film per essere insipido , essere di umore acerbo o fa un’amara osservazione “. ⁸

Il senso cosciente del sé emerge da anelli di rappresentazioni simboliche auto-referenti

Altrove, Hofstadter ha esplorato la questione di come attraverso l’auto-riferimento e le regole formali, i sistemi possono acquisire significato pur essendo fatti di elementi “privi di significato”. ⁹ E come il sé psicologico emerge da anelli di feedback astratti di simboli simbolici auto-referenti, riflettendosi ricorsivamente su se stesso in un circuito riverberante: un loop cibernetico. ¹⁰ Un concetto vertiginoso …

Il senso di sé inizia con la mappa del proprio sistema nervoso

Il neuroscienziato Antonio Damasio ha proposto un modello per come il sé emerge nelle gradazioni, negli organismi di crescente complessità evolutiva. Secondo questo modello, un organismo semplice sviluppa una forma rudimentale di “auto-consapevolezza” formando una mappa del suo corpo e della sua posizione nello spazio fisico che occupa. Damasio definisce la rappresentazione più basilare di sé il protoselfo, uno stato non conscio che molte specie possono avere. È un livello molto elementare di consapevolezza costituito da schemi neurali che rappresentano o mappano la struttura fisica del corpo. ¹¹

Lettura della mente basata su forme di pensiero

Poiché i pensieri sono fisici e hanno dimensioni spaziali (ogni pensiero è rappresentato da complesse connessioni tra grandi matrici di neuroni), potreste chiedervi se è possibile “leggere” i pensieri di una persona dai modelli neuronali del cervello. In effetti, gli scienziati hanno già partecipato a quel progetto per diversi anni: vedi questo articolo di Psychology Today e questo articolo di Matthew Hutson.

Pensieri pesanti

Il cervello richiede una quantità eccessiva di energia per fare il suo lavoro, utilizzando il 20% del consumo energetico del corpo a riposo, nonostante rappresenti solo il 2% del peso corporeo. La velocità del cervello di bruciare calorico aumenta quando si impegnano in attività impegnative dal punto di vista cognitivo. Energia e massa sono intercambiabili (E = mc ² ). Poiché i pensieri sono segnali energetici, l’energia che trasmette un pensiero ha quindi massa. Anche gli ioni e le molecole che codificano il segnale energetico hanno massa. Ma possiamo effettivamente calcolare il peso di un singolo pensiero? Certamente, sarebbe un numero infinitamente piccolo. Ma non zero. Per una pugnalata speculativa a questa domanda: guarda questo video di PBS Nova.

In sintesi: le informazioni sono fisiche e relazionali e siamo reti di informazioni

I pensieri non sono eterici. Sono rappresentazioni della materia e sono codificate nella materia. Hanno forma e peso. Le idee astratte sono analogicamente costruite da rappresentazioni sensoriali più concrete. Il senso di sé è costruito dalle rappresentazioni di sé. I pensieri sono forme di informazione e tutte le informazioni sono fisiche e relazionali. Sembra “qualcosa” per “avere” un pensiero e “essere” un sé perché siamo quell’informazione, che si riflette ricorsivamente su se stessa in un regresso infinito. ¹¹

Riferimenti

1. Alcune parti di questo articolo sono state adattate da: Ralph Lewis, Scoprire lo scopo in un mondo senza Dio: perché ci preoccupiamo anche se l’universo non lo fa (Amherst, NY: Prometheus Books, 2018)

2. Landauer, R. “L’informazione è un’entità fisica.” Physica A. 263, n. 1-4 (1999): 63-67.

3. Landauer, R. “La natura fisica dell’informazione”. Lettere di fisica A. 217 (1996): 188-193.

4. Hofstadter, Douglas R. ed Emmanuel Sander. Superfici ed essenze: analogia come combustibile e fuoco del pensiero . New York: Basic Books, 2013, p. 135.

5. Superfici ed Essenze , p. 50.

6. Superfici ed Essenze , p. 62.

7. Superfici ed Essenze , p. 63.

8 superfici ed essenze , p. 287.

9. Hofstadter, Douglas R. Godel, Escher, Bach: un’eterna treccia dorata . New York: Basic Books, 1979.

10. Hofstadter, Douglas R. I Am a Strange Loop . New York: Basic Books, 2007. Per un paio di altre teorie ben sviluppate disponibili su come emerge il sé cosciente, vedi la Teoria dell’Informazione Integrata di Tononi e Koch (IIT) (le loro speculazioni su
il panpsichismo è molto più incerto e controverso, e non centrale nella sua teoria), e la teoria della mente modulare di Michael Gazzaniga.

11. Damasio, Antonio R. Sensazione di ciò che accade: corpo ed emozione nella creazione della coscienza . New York: Harcourt Brace, 1999. Damasio suggerisce che i blocchi fondamentali della coscienza sono le rappresentazioni neurali o la mappatura del corpo nel cervello, e tutti i meccanismi omeostatici (di equilibrio) del cervello e di regolazione del corpo (ad es. pressione sanguigna e frequenza respiratoria). I livelli successivi di elementi costitutivi della coscienza emergono dalla percezione dell’organismo di altri oggetti nel suo ambiente e dalle risposte istintive dell’organismo a quegli oggetti. Le emozioni istintive, originate come meccanismi omeostatici, giocano un ruolo importante nell’orientare e motivare le risposte degli animali superiori agli stimoli ambientali (Damasio, Antonio R. Lo strano ordine delle cose: vita, sentimento e creazione delle culture . Libri, 2018).