Consapevolezza: The Final Frontier

Perché l’essere un cervello sembra qualcosa invece di niente?

Quando vado nella mia cucina, sento odore di cibo fresco e sento il calore che si irradia da esso. Queste esperienze interne e soggettive sono chiamate qualia . Presumo che il mio frigorifero, la mia tazza di caffè e il mio tostapane non abbiano qualia. Cioè, se un mago mi trasformasse in un tostapane, il mio mondo diventerebbe scuro e tutte le esperienze svanirebbero nel dimenticatoio.

Fonte: Jooyeun Lee / Conoscere i neuroni

Allora perché ci si sente come se fosse un cervello umano? Per essere onesti, a volte sembra che niente sia un cervello umano (quando quel cervello è sotto anestesia, in coma o morto). Ma perché sembra qualcosa il resto del tempo (quando quel cervello è vivo e sveglio)? Quel qualcosa è chiamato coscienza : l’esperienza che hai quando non sei nel sonno profondo, sotto anestesia o in una tomba. La coscienza è forse il più grande mistero della natura ed è una sfida da studiare perché è un fenomeno intrinsecamente soggettivo. Perché il cervello ha coscienza? Sarebbe possibile che un cervello così complesso come il nostro evolva senza coscienza?

• Il tuo partner è una buona riflessione su di te?
• La sindrome del cervello può far credere ai proprietari che gli animali siano degli impostori
• Cancro e Animali
• Come evitare i disastri aziendali con la scienza comportamentale
• Barbara Bush: una vita incentrata sulla politica, l’alfabetizzazione e i cani

“Cosa vuol dire essere un pipistrello?” Il filosofo americano Thomas Nagel ha prima fatto questa domanda per dimostrare che anche se impariamo tutto ciò che c’è da sapere sul cervello di un pipistrello, è ancora impossibile capire come il pipistrello sperimenta il mondo . Come gli umani, i pipistrelli sono mammiferi con cervelli complessi che probabilmente supportano la coscienza. Eppure, i pipistrelli usano il sonar biologico, o ecolocalizzazione, per percepire ciò che li circonda facendo rimbalzare il suono su superfici solide.

L’ecolocalizzazione è più simile all’udito o al vedere? O qualcosa di completamente diverso? Anche se mappiamo l’intero cervello del pipistrello, il problema di capire come si presenta l’ecolocazione per un pipistrello è simile al problema di spiegare il colore a un cieco. Comprendere queste esperienze soggettive in termini interamente fisici è probabilmente impossibile.

Un problema leggermente più trattabile potrebbe essere quello di determinare quali sistemi hanno coscienza. Per affrontare questo problema, devi presumere che altre persone e cose abbiano coscienza. Anche se questo sembra un presupposto sicuro (e largamente necessario), è pur sempre solo questo – un’ipotesi. Come puoi provare che non hai sognato o allucinato tutta la tua vita (e i tuoi amici sono quindi semplici illusioni)? Oppure, come puoi essere sicuro che i tuoi amici e la tua famiglia non sono filosofici “zombi”, persone che agiscono come te ma non hanno esperienza interiore?

• I cani hanno bisogno di code e voci: gli ambulatori “cosmetici” devono andare
• Russ Rankin non può vedere cosa ha visto
• Birds of a Feather: speranza, guarigione e potenza degli animali
• 7 Musings di Montaigne su una vita vissuta bene
• Ottenere intuizione per i nostri desideri

Il solipsismo , l’idea che solo la tua mente esiste, è un’idea che pochi di noi scelgono di accettare. Per la maggior parte di noi, il solipsismo non è semplicemente un modo sano per vivere. Invece, assumiamo che altre menti possano essere dedotte dal comportamento di altre persone. I nostri amici, familiari e vicini si comportano come noi, quindi assumiamo che abbiano coscienza. In misura minore, cani, gatti e altri mammiferi si comportano spesso come noi (e condividono cervelli simili), quindi assumiamo che siano anche consapevoli di una certa misura.

Basandosi su questi presupposti, il neuroscienziato Giulio Tononi ha costruito una teoria che potrebbe eventualmente permetterci di quantificare il livello di consapevolezza di un cervello o di un computer. La teoria dell’informazione integrata , o IIT, postula che la coscienza sia un’informazione integrata nel cervello. Offre anche spiegazioni sul perché perdiamo conoscenza durante il sonno, l’anestesia e le convulsioni epilettiche. Inoltre, offre una spiegazione del perché il cervelletto , che contiene la maggior parte dei neuroni del cervello, può essere danneggiato o addirittura mancante con un minimo effetto sulla coscienza.

Durante il sonno, l’anestesia o il sequestro, i neuroni nel cervello tendono a sparare tutti insieme simultaneamente. Questo “accordo” riduce la capacità di informazione del cervello, come un libro le cui lettere sono tutte identiche o un filamento di DNA le cui basi sono tutte uguali. Quando siamo svegli, c’è meno accordo tra i neuroni. Questa varietà consente al cervello di memorizzare più informazioni, come un libro con molte parole diverse o un filamento di DNA con molte coppie di basi unqiue.

Ma solo contenere informazioni non è abbastanza. Le informazioni del cervello devono essere integrate in modo significativo, altrimenti la coscienza non risulta. La corteccia cerebrale, con connessioni sia a corto che a lungo raggio tra i neuroni, è la macchina ideale per l’integrazione delle informazioni. Senza la corteccia cerebrale, non possiamo avere un’esperienza normale e vigile. Il cervelletto, d’altra parte, contiene molte catene isolate di neuroni con crosstalk minimo. Forse per questa ragione, il cervelletto può essere assente dalla nascita senza sembrare diminuire la coscienza!

La teoria dell’informazione integrata potrebbe un giorno aiutarci a determinare se i pazienti in coma sono coscienti. Può anche aiutare a determinare se animali domestici, insetti e computer hanno coscienza. L’IIT ha un forte potere esplicativo e fa molte previsioni verificabili (supponendo che gli scienziati possano superare alcuni ostacoli etici). Per esempio, l’IIT prevede che le lesioni cerebrali dovrebbero influenzare la coscienza e quante fibre che collegano i due emisferi del cervello dovrebbero essere tagliate fino a che la coscienza di una persona si divida in due. Gli ostacoli etici sono chiari (nessun volontario per quelle lesioni cerebrali?). Ma la neuroscienza ha già trovato modi per affrontare simili sfide, con soluzioni alternative che includono modelli animali che ricordano da vicino il sistema nervoso umano e tecniche come la stimolazione magnetica transcranica (TMS) che simulano lesioni con campi magnetici.

Comprendere la coscienza può essere la più grande sfida posta alla scienza. Anche se potremmo non capire mai veramente perché il cervello è cosciente o cosa si prova a essere un pipistrello, i futuri neuroscienziati che studiano la coscienza aiuteranno l’umanità a spingere la scienza verso nuovi limiti non realizzati.

~

Questo post è apparso per la prima volta su Knowing Neurons.

Riferimenti

Nagel, Thomas. “Com’è essere un pipistrello?” La recensione filosofica 83.4 (1974): 435-450.

Tononi, Giulio. “Teoria dell’informazione integrata della coscienza: un resoconto aggiornato.” Arch Ital Biol 150.2-3 (2012): 56-90.

Yu, Feng, et al. “Un nuovo caso di completa agenesia cerebellare primaria: risultati clinici e di imaging in un paziente vivente.” Brain (2014): awu239.