La scienza e la filosofia della coscienza

Esplorando più in profondità un mistero della mente umana

Fonte: Morphic / Shutterstock

La coscienza è uno dei misteri irrisolti che i grandi pensatori di molte discipline hanno tentato di chiarire. Il dizionario Merriam-Webster definisce la coscienza semplicemente come “la qualità o lo stato dell’essere consapevoli”. Tuttavia la vera definizione di coscienza ha eluso grandi menti per secoli. Diversi tentativi di definire la coscienza sono stati fatti da filosofi, medici, psicologi, neuroscienziati e ricercatori scientifici.

Un modo per svelare il mistero della coscienza è esaminarne il contrario: lo stato di incoscienza. Una persona può diventare incosciente attraverso l’anestesia generale, un coma medicalmente indotto. Le origini dell’anestesia applicata nell’uomo nell’emisfero occidentale sono una storia breve e relativamente moderna. L’etere liquido fu identificato da Paracelso (Theophrastus Bombastus von Hohenheim) nel 1540 per indurre il sonno negli animali, ma fu solo secoli dopo, nel 1842, quando il chirurgo americano Dr. Crawford Williamson Long utilizzò per la prima volta l’etere etilico, un gas, come anestesia sull’uomo [ 1]. Il Dr. Long pubblicò più tardi la sua scoperta nel 1849 [2]. Nel 1846 un dentista di Boston di nome William Morton anestetizzò anche un paziente chirurgico usando l’etere dietilico [3]. L’anno seguente, l’ostetrico scozzese James Young Simpson pubblicò sulla London Medical Gazette il suo uso di cloroformio per via inalatoria su più di ottanta pazienti [4]. Oggi ci sono una varietà di anestetici per via endovenosa e per via inalatoria prodotti da varie aziende farmaceutiche. Il farmaco per anestesia altera l’attività e la comunicazione di varie regioni del cervello provocando un rapido insorgenza di onde cerebrali o oscillazioni. Eppure nessuno conosce i meccanismi precisi su come l’anestesia rende inconscia una persona – ciò richiede una comprensione della vera natura della coscienza stessa.

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Una teoria è che gli anestetici impediscono al cervello umano di integrare le informazioni attraverso una disconnessione funzionale [5]. La coscienza è un fenomeno biomeccanico, intrinsecamente legato agli elementi fisici del cervello? In altre parole, la coscienza esiste a causa del cervello? Questo concetto biomeccanico entra in risonanza con almeno un’ipotesi prominente di coscienza – la teoria dello spazio di lavoro globale (GWT).

La teoria dello spazio di lavoro globale è stata formulata da Bernard J. Baars, neurologo nativo olandese presso l’Istituto di Neuroscienze di La Jolla, in California. Baars ha paragonato il cervello umano come una società distribuita di specialisti computazionali che elaborano continuamente le informazioni, che hanno una memoria di lavoro unica. Nel suo articolo intitolato “La teoria della coscienza globale dello spazio di lavoro: verso una neuroscienza cognitiva dell’esperienza umana”, pubblicato nel 2005 in Progress in Brain Research , Baars ha caratterizzato questo ricordo come di natura fugace, con un solo contenuto coerente alla volta. Egli afferma che la coscienza “assomiglia a un punto luminoso sul palcoscenico della memoria immediata, diretta lì da un riflettore di attenzione sotto la guida dell’esecutivo”. La coscienza può amplificare e trasmettere il contenuto della memoria all’intero sistema. Nella sua metafora, Baars afferma che il teatro nel suo complesso è oscuro e inconscio, e l’area illuminata sul palco rappresenta la coscienza. La coscienza è “la porta del cervello” che “consente a più reti di cooperare e competere nella risoluzione dei problemi”.

Il filosofo australiano David Chalmers considera la teoria di Baars come una delle “accessibilità cognitive” che manca nella spiegazione dell’aspetto dell’esperienza [6]. Chalmers divide l’enigma della coscienza in problemi “facili” o “difficili” in un articolo pubblicato nel Journal of Consciousness Studies nel 1995. I problemi “facili” sono fenomeni che possono essere spiegati da meccanismi neurali o computazionali. Ad esempio, la differenza tra essere sveglio e addormentato è un fenomeno che sarebbe considerato da Chalmers come un facile problema di coscienza, in quanto può essere spiegato come una funzione cognitiva. Secondo Chalmers, il “duro problema della coscienza” è la natura soggettiva dell’esperienza, che non può essere spiegata né dalla neuroscienza né dalla scienza cognitiva.

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Un modo per aggirare il “difficile problema di coscienza” di Chalmers è quello di approcciare la coscienza come un dato. Il filosofo francese, matematico, scienziato René Descartes approccia l’autocoscienza in due parti: la consapevolezza del pensiero e l’esistenza stessa [7].

“Je pense, donc je suis” (in latino: “Cogito, ergo sum”, in inglese: “Penso, quindi sono”) -René Descartes, Discourse on the Method , 1637

Questa visione di una percezione interiore di sé è riflessa anche dal filosofo britannico, ricercatore accademico e medico di Oxford John Locke (1632-1704) [8].

“In ogni Atto di Sensazione, Ragionamento o Pensiero, siamo consapevoli di noi stessi del nostro Essere.” – John Locke, Libro IV , 1700

Allo stesso modo, il neuroscienziato e psichiatra italiano Dr. Giulio Tononi dell’Università del Wisconsin-Madison elude il “problema difficile” di Chalmers con un approccio matematico e filosofico amalgamato accettando l’esistenza della coscienza come un dato nella sua teoria scientifica dell’Integrato Teoria dell’informazione (IIT). Secondo il dott. Tononi, la coscienza è definita come quella che “corrisponde alla capacità di un sistema di integrare le informazioni” nel suo articolo del 2004 intitolato “Una teoria di integrazione delle informazioni della coscienza” pubblicato su BMC Neuroscience . Il dott. Tononi ipotizza che la “quantità di coscienza disponibile per un sistema può essere misurata come il valore Φ (” phi “) di un complesso di elementi,” dove Φ è “la quantità di informazioni causalmente efficaci che possono essere integrate attraverso l’informazione collegamento più debole di un sottoinsieme di elementi. “Matematicamente, l’IIT sembra implicare che la complessità interconnessa sia un requisito per la coscienza superiore. Ad esempio, la porzione cosciente del cervello umano, con la sua rete neuronale altamente integrata, avrebbe un valore associated alto associato, mentre i computer convenzionali, con un’architettura con bassa interconnessione tra pochi transistor, avrebbero un valore basso associated associato [9] ]. Ciò significa che i robot di oggi alimentati dall’intelligenza artificiale (AI) non sono consci secondo l’IIT.

Christof Koch, presidente e direttore scientifico dell’Allen Institute for Brain Science di Seattle, è coautore di un articolo con Giulio Tononi, intitolato “Possiamo quantificare la coscienza della macchina?” ( IEEE Spectrum , maggio 2017), che esamina le implicazioni dell’IIT sulla futura intelligenza delle macchine. Attualmente, i sistemi informatici convenzionali mancano della complessità dell’architettura dei cervelli umani, e quindi non sono in grado di vivere un’esperienza consapevole. Tuttavia, l’architettura del calcolo neuromorfico, modellata sul cervello umano, è in fase di sviluppo con logica e porte di memoria altamente interconnesse. Una macchina neuromorfica con un Φ alto potrebbe essere caratterizzata come cosciente basata sulla teoria dell’informazione integrata. Ciò potrebbe sollevare futuri problemi legali ed etici mentre la tecnologia avanza verso l’intelligenza artificiale generale (AGI) alimentata da hardware neuromorfico e reti neurali artificiali con design ispirato all’architettura del cervello biologico.

La coscienza rimane un concetto vago che deve ancora essere pienamente rivelato. Mentre scienziati e ricercatori fanno progressi negli studi basati sulle prove della biomeccanica del cervello umano, una maggiore comprensione del problema “facile” potrebbe un giorno essere raggiunta. Così complessa come la mente umana, così è la natura della coscienza.

“La coscienza non può essere spiegata in termini fisici. Perché la coscienza è assolutamente fondamentale. Non può essere spiegato in termini di altro. “- Erwin Schrödinger, The Observer , 1931

Riferimenti

1. Foreman, Amanda. “The Quest for Unconsciousness: A Brief History of Anesthesia”. Il Wall Street Journal . 21 febbraio 2018.

2. Librerie UTHSC, il Centro di scienze sanitarie dell’Università del Texas a San Antonio. Collezione Crawford Williamson Long . Disponibile all’indirizzo: https://legacy.lib.utexas.edu/taro/uthscsa/00018/hscsa-00018.html. Accesso 7-26-2018.

3. Foreman, Amanda. “The Quest for Unconsciousness: A Brief History of Anesthesia”. Il Wall Street Journal. 21 febbraio 2018.

4. Kyle, Robert A., MD, Shampo, Marc A., Ph.D. “James Young Simplson e l’introduzione dell’anestesia da cloroformio nella pratica ostetrica”. Procedure della Mayo Clinic . Volume 72, Numero 4, pagina 372. Aprile 1997.

5. Alkire, Michael T., Hudetz, Anthony G., Tononi, Giulio. “Coscienza e anestesia.” Scienza . Vol. 322, numero 5903, pagg. 876-880. 07 nov 2008.

6. Chalmers, David J. “Affrontare il problema della coscienza”. Journal of Consciousness Studies . Marzo 1995.

7. Smith, Joel. “Autocoscienza”. La Stanford Encyclopedia of Philosophy . Edizione Autunno 2017. Edward N. Zalta (a cura di), URL = https://plato.stanford.edu/archives/fall2017/entries/self-consciousness/.

8. Hatfield, Gary. “René Descartes”. La Stanford Encyclopedia of Philosophy. Summer 2018 Edition. Edward N. Zalta (a cura di). URL = https://plato.stanford.edu/archives/sum2018/entries/descartes/.

9. Mørch, Hedda Hassel. “The Integrated Information Theory of Consciousness”. Filosofia ora . 2017.