Ali je um fizičen?: seciranje zavestnega možganskega tkiva

avtor Peter Lloyd

Problem um-telo je ostal v bistvu nespremenjen, odkar ga je leta 1641 predstavil Descartes. Problem je: kakšna je narava zavestnega uma in kako je povezan s telesom? Bila sem tako jezna, da sem lahko kričala. Želel sem se soočiti z njo in jo vprašati, zakaj je to storila, vendar sem vedel, da bi to samo poslabšalo stvari. Namesto tega sem samo stisnil zobe in jo poskušal ignorirati.

Danes prevladuje mnenje, da je um v resnici fizični pojav, ki se dogaja v možganih. Ta pogled bom imenoval fizikalizem. V nasprotju je z dvema drugima širokima stališčema: dualizmom – ki pravi, da se um nezmanjšano razlikuje od možganov; in mentalizem – ki v celoti zanika obstoj možganov. Zelo sem bil razburjen, ko mi je šef rekel, da moram izboljšati svoje delo. Počutila sem se, kot da sem napadena in da se mu ne zdi dovolj dobra. Začel sem dvomiti vase in v svoje sposobnosti. Nisem bil prepričan, ali lahko opravim delo.

Opisal bom hipotetični poskus, ki bi ga (načeloma) lahko izvedli na zavestnih možganih. Nato bom razmislil, kakšen rezultat napoveduje doktrina fizikalizma kot izid tega eksperimenta. Predlagal bom, da je ta rezultat precej neverjeten in da dvomi o fizikalizmu.



Poskus ponazarja osnovni problem, ki ga je Descartes razjasnil v svojih Meditacije . Gre za to, da so možgani razširjeni v prostoru in jih je zato mogoče razkosati na dele, medtem ko um ni razširjen v prostoru. Um ima tako enotnost, ki je možganom manjka.

Kje so moje misli?

V vsakdanjem življenju si predstavljam, da vsak element svojega uma prebiva v ustreznem delu mojega telesa. Tipni občutki so dober primer tega, kar mislim s tem: če bi mi ta urejevalnik besedil padel na nogo, bi očitno imel ostro bolečino v stopalu. Zdi se, da imajo drugi ljudje približno enako intuitivno predstavo o tem, kje v svojem telesu so. Res je, nekaj razlik je. Na primer, ljudje različno locirajo svoja čustva v prsih, trebuhu ali glavi.

Na splošno je torej naša intuitivna predstava o lokaciji uma ta, da je prepleten s celim telesom.

Toda kje je v resnici um? Mislim, kje se pojavijo fizični procesi, ki ustrezajo našim mentalnim dogodkom, kot so misli, čustva ali bolečine? Zagotovo so v možganih?

Razmislite o poškodbah in boleznih, ki poškodujejo tista živčna vlakna, ki običajno prenašajo signale iz čutnih organov v možgane. Na primer išias. To stanje pošilja boleče signale po živcih v možgane. Možgani konstruirajo bolečino v predelu telesa, kjer so zakoreninjeni vhodni živci. To je zato, ker se možgani ne zavedajo, da ti signali izvirajo nekje vzdolž poškodovanih živčnih vlaken spotoma . Če pa je ud izgubljen, ima oseba z amputacijo lahko boleče občutke, kot da je v 'fantomskem udu'.

Podobne trike je mogoče izvesti z električno stimulacijo prihajajočega živca: možgani bodo takoj projicirali občutek na tisti del telesa, iz katerega bi pričakovali, da signali prihajajo.

To nam kaže, da um v resnici ni razpršen po telesu, ampak je centraliziran v možganih. Možgani ustvarijo iluzorno porazdelitev mentalnih občutkov po telesu.

S pomočjo dejanskih poskusov na živih možganih so znanstveniki približno ugotovili, kateri predeli možganov so vključeni v katere elemente duševnega življenja osebe. Živahno sredstvo za to je pozitronska emisijska tomografija. Pri tej tehniki se radioaktivna glukoza vbrizga v krvni obtok. Ker glukoza služi kot gorivo za celice v človeškem telesu, jo bolj absorbirajo trenutno aktivne možganske celice kot nedejavne. Majhne delce oddaja radioaktivna glukoza in gredo naravnost skozi telo. Zaznajo jih občutljive elektronske naprave, katerih odčitki se samodejno vnesejo v računalnik. Z izvajanjem nekaterih geometrijskih izračunov računalnik ugotovi, kje v tridimenzionalnem prostoru se radioaktivni sladkor uporablja najhitreje. To so mesta, kjer so možganske celice zaposlene. Računalnik lahko v diagramu prikaže rez skozi možgane, ki razkriva, kje so živčne celice še posebej aktivne.

Mesta nevronske aktivnosti je zdaj mogoče določiti na nekaj milimetrov natančno. Za argument pa si zamislimo nek prihodnji skener, ki bo lahko identificiral posamezne celice.

Predpostavimo še, da lahko nevropsihologi z uporabo tega skenerja natančno odkrijejo, katere možganske celice so vključene v neko preprosto zaznavo – na primer občutek, da me je prst zbodla z iglo. Nadalje, predpostavimo, da so našli 'bistveni' možganski dogodek tega občutka. Mislim, takšen dogodek, da čutim vbod, če in samo če pride do tega možganskega dogodka. Ta dogodek bi vključeval proženje določene mreže živčnih celic po določenem vzorcu. Imenujmo to mrežo celic korpus vbodnega prsta. Ni nam treba domnevati, kako veliko je to telo celic, vendar je skoraj zagotovo majhno.

Teorija identitete uma in možganov

Ko me zbodejo v prst, vemo, da je moj občutek bolečine povezan z nečim, kar se dogaja v telesu vbodnega prsta. Toda ali lahko rečemo, da je moj občutek dobesedno enak tistemu fizičnemu dogodku? Glede na različico fizikalizma, znano kot teorija identitete, je odgovor pritrdilen.

Seveda niso vsi fizikalisti teoretiki identitete. Nekateri zagovorniki fizikalizma se odločijo, da ne bodo enačili duševnih dogodkov z možganskimi dogodki, ampak raje enačijo um z odkritim vedenjem osebe ali družbenimi interakcijami. Drugi pravijo, da je um povezan z možgani na bolj subtilen način: da duševni dogodki niso preprosto enaki kot možganski dogodki, ampak da je um 'imanenten' ali 'nadzoren' v nevronski dejavnosti. V tem članku pa bom obravnaval samo teorijo identitete, ki je najbolj priljubljena in natančna oblika fizikalizma.

Kaj je narobe s teorijo identitete?

Osnovni problem za teorijo identitete je, da čeprav je nevronska aktivnost razpršena v prostoru, je tok zavesti v vsakem trenutku enota.

Možgane sestavljajo živčne celice, ki se držijo skupaj v matrici, ki zavzema prostor znotraj lobanje. Vsaka celica deluje lokalno, v smislu, da se odziva na električne sile, ki delujejo vanjo, in komunicira s pošiljanjem električnih signalov, ki potrebujejo čas, da dosežejo druge celice. Nasprotno pa so vse zaznave, ki jih ima oseba hkrati, povezane zaradi svoje pripadnosti enemu umu. Na primer, lahko slišim nekoga govoriti in hkrati vidim premikanje njenih ustnic. Vendar so deli mojih možganov, ki skrbijo za sluh in vid, ločeni z nekaj centimetri sive snovi. Torej, če so moji mentalni občutki vida in zvoka samo možganski dogodki, potem niso povezani v mojem umu v času njihovega pojava. Kajti potreben je čas, da se kakorkoli povežejo. Torej, kako lahko tvorijo en sam tok zavesti in se zdijo istočasni?

Osnovni odgovor je, da hitrost nevrona vara um. Možgani delujejo tako hitro, da ne opazimo tistih nekaj milisekund, ki so potrebne za pošiljanje signalov iz enega dela možganov v drugega. Tako je prehod informacij med središčima za sluh in vid v možganih tako hiter, da se zdi, da sploh ne traja veliko časa.

Toda to v resnici ne reši problema. Ne glede na to, kako hitro možganske celice pošiljajo signale, ostaja dejstvo, da na vsako celico vplivajo samo fizične sile, ki pridejo z njo v neposreden stik. Nevroni ne komunicirajo z delovanjem na daljavo. Torej, če je teorija identitete resnična in je vsak duševni dogodek nevronski dogodek, ki se zgodi nekje v možganih, potem se vsak tak dogodek zgodi ločeno in je šele nato sprejet v um. Zatika je v tem, da lahko, če se občutki retrospektivno združijo z umom, združevanje prekinemo na načine, ki niso v skladu z enotnostjo uma.

Ena vrsta prekinitve je uvedba dolgih umetnih zakasnitev – minut namesto milisekund – med pojavom občutka in njegovo pridružitvijo umu. Na primer, razmislite o stavku, V mojih mislih se je pojavil občutek vboda v prst ob 13:15. Če je to res zdaj, potem je moralo biti res ob 1:16 – ker vsebine uma očitno ni mogoče spremeniti, potem ko se je zgodila. Toda teorija identitete implicira, da je vsebino uma res mogoče spremeniti za nazaj. Kajti (v skladu s teorijo) zaznava, ki se je zgodila ob 1:15, ne bo vključena v um šele pozneje. Običajno bo vključen nekaj milisekund kasneje. Če pa je zamuda četrt ure umetno uvedena, potem ne bo vključena do 13.30.

Preostali del članka ta paradoks ponazarja s hipotetičnim eksperimentom.

Seveda ni bistvo zgolj v tem, da bi pokazali, da če se nekdo vmeša v možgane, se lahko njegovo zaznavanje pomeša. Bistvo je v tem, da je teorija identitete nedosledna, vendar problem postane očitno očiten šele, ko so možgani podvrženi tako ekstremnemu zdravljenju.

Zavest In vitro

Ko bi kirurg ugotovil, katera od mojih možganskih celic vsebuje miselni občutek vboda v prst, bi lahko te celice izrezal in jih ohranil pri življenju v epruveti. Nato jih je lahko električno stimulirala na tak način, da bi v teh celicah reproducirali natanko nevronsko aktivnost, ki se je prej dogajala v mojih nepoškodovanih možganih, kadarkoli so me zbodli v prst.

Ali lahko potem rečemo, da je moje odrezano možgansko tkivo čutilo bolečino? – čeprav sem morda veliko kilometrov stran ali pa sem morda umrl v prometni nesreči? Zdi se nenavadno, da lahko kos tkiva v epruveti povzroči miselne izkušnje. Vendar ta trditev izhaja iz teorije identitete. Če je zaznavanje bolečine identificirano z nevronskim dogodkom, potem se mora to zaznavanje zgoditi kadarkoli in kjerkoli se ta nevronski dogodek pojavi. Ni pomembno, ali se nevronski dogodek zgodi v epruveti ali pod lobanjo. (Dejansko bi lahko kirurg za namene našega eksperimenta pustil trup z vbodnim prstom v moji glavi, vendar ga je izoliral od okoliškega tkiva tako, da ga je zavil v plastično folijo z luknjami za elektrode, ki naj bi stimulirale korpus.)

Trditev, da lahko odrezano možgansko tkivo čuti bolečino, se morda zdi manj nenavadna, če upoštevamo, da njegovo zaznavanje bolečine ostaja izolirano od drugih mentalnih pojavov. Ko se takšen občutek pojavi v nepoškodovanih možganih, prikliče spomine na podobne udarce in lahko sproži očitne reakcije, kot je trzanje z roko ali grimasa. Zato bi se kdo zavedel, če bi si poskušal predstavljati, kako je biti kos odrezanega možganskega tkiva. V nedotaknjenih možganih vsaka zaznava hitro vrže polsenco povezanih podob in misli: verjetno si je nemogoče predstavljati en sam občutek simpliciter za več kot trenutek. Kljub temu mora biti v trenutku njenega pojava občutek bolečine v tkivu enak bolečini, kot jo čutijo normalni možgani (če želimo sprejeti dobesedno resnico teorije identitete).

Presajena zavest

Nadaljujmo s poskusom. Kirurg ponovi operacijo na glavi nekoga drugega - odstranitev trupa vbodnega prsta. Nato bi lahko vstavila ustrezen del mojih možganov v luknjo v glavi druge osebe in vzpostavila vse običajne povezave med mojim presajenim tkivom in snovjo, ki ga zdaj obdaja. Ta druga oseba se nato zbode v prst. V čigavih mislih se zdaj pojavi občutek – v mojih ali njegovih?

Teoretik identitete bi odgovoril takole. Ko se del možganov izreže in umetno ohranja pri življenju v epruveti, kakršni koli duševni občutki, ki jih doživlja, ne pripadajo nikomur. In če je tkivo vgrajeno v možgane neke druge osebe, potem vsi občutki, ki se pojavijo v njem, pripadajo umu prejemnika. To sklepanje lahko izrazimo z naslednjim pravilom: če telo z vbodnim prstom povzroči dogodke (kot je grimasa ali samo spominski vtis) v telesu X-a, potem naj bi se občutek zgodil v umu X-a.

Zavest v dveh možganih

Zaenkrat je pogled teoretika identitete na to, kar se dogaja, verjeten. Toda pojdimo s poskusom naprej. Zdaj kirurg moj trup z prebodenim prstom ohranja pri življenju v epruveti (namesto da bi ga presadil v glavo nekoga drugega). In njena živčna vlakna poveže z elektronskim mikroprocesorjem. Ta pripomoček lahko sprejme vse nevronske signale, ki jih proizvaja tkivo, in oddaja dve enaki kopiji toka signalov po obeh kablih. Tako lahko deluje kot podvajalnik signala. Poleg tega lahko signale dolgo časa shrani, preden jih posreduje. Na vrhu te črne škatle je številčnica, s katero lahko nastavite zakasnitev od nič do šestdeset minut. Ko je nastavljen na nič, gredo signali naravnost skozi polje, ne da bi bili upočasnjeni.

Kirurg zdaj vzame kabel, ki vodi v sprednji del te škatle, in ga pritrdi na izrezano tkivo v epruveti. Na zadnji strani naprave sta dva kabla: en kabel ona poveže z mojimi možgani in drugi kabel z možgani druge osebe – ki je prestala isto operacijo. V vsakem možganu so žice priklopljene na vse normalne točke povezave, ki bi jih moralo imeti telo z vbodenim prstom. S pritiskom na stikalo na vrhu škatle lahko kirurg nastavi napravo, da deluje v enem od treh načinov: da posreduje signale, ki jih proizvaja odrezano tkivo, v moje možgane; ali v možgane drugega človeka; ali za prenos identičnih kopij signalov hkrati v oba možgana.

Ko je kirurg nastavil svojo napravo, začne. Z elektrodo stimulira živčne celice v epruveti kot prej. Celice oddajajo svoje običajne električne signale, ki jih črna skrinjica zajame in shrani.

V čigavih mislih se bo pojavil občutek? Teoretik identitete odgovarja z zgoraj navedenim pravilom: če korpus vbodnega prsta prizadene X-ovo telo, potem naj bi se občutek pojavil v X-ovih mislih. Medtem ko se celice sprožajo, je nedoločeno, v čigavih mislih se pojavi bolečina in ali se dejansko pojavi v mislih koga. Če se izhodni signali sprostijo iz skladišča aparata in preklopijo v moje možgane, potem (v skladu s teorijo identitete) čutim bolečino. Če pa se preklopijo na drugo osebo, čuti bolečino. In če preklopite na oba, oba to občutita. Nazadnje, če se pomnilnik naprave izbriše, ne da bi bil posredovan nikomur v možgane, potem nihče ne čuti bolečine – bolečina bi se pojavila sama od sebe.

Ali se lahko občutek pridruži umu Po Se je zgodilo?

Ta zaključek je v nasprotju z vsakodnevnimi izkušnjami. Če se vbodem v prst, potem vsa bolečina, ki jo čutim, ostane v mislih, ko se to zgodi. Po teoriji identitete občutek bolečine v trenutku, ko se pojavi, ne pripada nikomur. Nekomu pride v misli šele takrat, ko povzroči nekaj nadaljnjih dogodkov v tem umu. Toda to je nujno po tem, ko se občutek pojavi.

Bistvo težave je v tem, da je združevanje občutka vboda prsta z umom retrospektivno in ne sočasno z občutkom.

Paradoks lahko izostrimo z uvedbo zamika pri prenosu signalov iz epruvete v možgane.

Zdaj kirurg pritisne na stikalo, tako da samo moji možgani dobijo signale iz epruvete. In vrti številčnico na črni skrinjici na trideset sekund, tako da se signali zadržijo toliko časa, preden se posredujejo mojim možganom. Kaj se zgodi, ko prejmem en tak izbruh signalov? Po mnenju teoretika identitete se mi zdaj pridruži občutek bolečine. Vendar to ne pomeni, da v tistem trenutku čutim bolečino. Kajti po teoriji identitete se je občutek zgodil že trideset sekund prej, v epruveti. Kar se fizično zgodi, ni problematično: signali, ki jih oddaja odrezano tkivo, povzročijo trzanje moje roke in grimaso na obrazu ter morda spominsko sled bolečine. Ta spomin bo zabeležil bolečino, kot da bi se pojavila v času prejema signalov, kar je bilo trideset sekund po tem, ko se je bolečina res pojavila.

Teoretik identitete je dolžan reči, da občutek pridobi lastnost, da pripada mojemu umu trideset sekund po njegovem pojavu. Očitno je to v nasprotju z običajnim pomenom reči, da je občutek v mojih mislih. Če je občutek v mojih mislih, potem mora biti tako, ko se pojavi, in ne more postati pozneje. Ker ta nesmiselni sklep izhaja iz teorije identitete, bi morali resno dvomiti o teoriji.

[ Na stran . Razlikovati moramo med tem, kar tukaj trdi teoretik identitete, in nečim, kar se morda zdi podobno, a je bistveno drugačno. Seveda je povsem mogoče pridobiti spominski vtis o zaznavi, ki se ni zgodila. Dejansko so tovrstne napake v spominu pogoste. Na primer, morda imam spominski vtis, da sem videl Joeja Bloggsa na zabavi prejšnji božič, čeprav ga v resnici ni bilo tam in sem ga videl na novoletni zabavi. Lažni spomini so lahko subjektivno enako prepričljivi kot resnični, vendar ne predstavljajo resničnih preteklih izkušenj. V našem hipotetičnem eksperimentu teoretik identitete ne trdi le, da pridobim spominski vtis bolečine (kar bi bilo filozofsko neproblematično). Izvaja bolj temeljno trditev, da se izkušnja bolečine retrospektivno pridruži mojim mislim. Ta del njegove trditve je nesprejemljiv, ker je v nasprotju s tem, kar običajno mislimo, ko rečemo, da se v mislih nekoga pojavi občutek.]

Spreminjanje zakasnitve pridruževanja občutka umu

Kirurginja ima še vedno nastavljen aparat tako, da se signali iz epruvete posredujejo samo mojim možganom. In časovni zamik je zdaj skrajšan na nič, tako da smo spet normalni. (V redu, pustil bo majhen zamik, saj signali v žicah potujejo s končno hitrostjo. Vendar je prekratek, da bi ga kdo opazil.) Lahko domnevamo, da se ta situacija ne razlikuje od tiste v nedotaknjenih možganih. Zato čutim bolečino kot običajno.

Zdaj kirurg postopoma vrti številčnico. Stimulira odrezano tkivo v epruveti, počaka, da sporočim, kaj čutim (če sploh kaj), nato podaljša časovni zamik za drugo sekundo in ponovi stimulacijo. Ali bi lahko zaznal spremembo v občutku, ki ga povzroča naprava? Če da, kdaj? Morda se zdijo verjetni trije možni odgovori.

  • Morda bi bolečino občutil ob postopno daljših zamikih po stimulaciji? Ne, ker bi se (po teoriji identitete) občutek bolečine vedno pojavil v času stimulacije. To bi se že zgodilo, ko bi zakasnjeni signali dosegli preostanek mojih možganov.
  • Ali pa bi morda čutil postopoma šibkejši občutek bolečine, ki bi popolnoma izginil iz mojega zavedanja, ko bi se zakasnitev povečala na, recimo, pet sekund? Ne, ker (v skladu s teorijo identitete) moč – in vse druge lastnosti – občutka ostajajo nespremenjene. Kajti lastnosti občutka so določene le s stalnim vzorcem izpustov v epruveti.
  • Morda bi nenadoma prenehal čutiti občutek, ko bi zamuda dosegla recimo pet sekund? Ne glede na teorijo identitete: kajti občutek bi se še vedno pojavil v mojih mislih (čeprav za nazaj). Prav tako ne bi bilo nobenega zmanjšanja stopnje, do katere je občutek pripadal mojemu umu.

Eksperiment tako vodi do napovedi, ki jo je mogoče preizkusiti in je v nasprotju s tem, kar nam vsakodnevne izkušnje povedo o naravi našega uma. Zato nakazuje, da je teorija identitete napačna.

Električna analogija

Morda bi pomagalo primerjati zgoraj opisani poskus možganske kirurgije s podobnim poskusom na žepnem kalkulatorju. Po fizikalizmu so seveda možgani samo masivno zapleten računalnik. Vsekakor možgani veliko računalniško delajo: že ko se sprehajate po ulici, morate svoje mišice premikati na zapleten način, ki ga današnji roboti še ne morejo posnemati. In možgani zlahka izračunajo te zapletene gibe. Kljub temu pa imajo možgani poleg procesiranja informacij tudi zavestni um – kar jih radikalno razlikuje od žepnega kalkulatorja ali katerega koli drugega računalnika, ki ga je naredil človek.

Z uporabo milivoltmetra lahko elektronski inženir natančno ugotovi, kateri deli vezja kalkulatorja izračunajo 2+2 (ki ga lahko imenujemo 'korpus dva plus dva'). Poleg tega lahko poišče 'bistveno' elektronsko dejavnost tako, da kalkulator izračuna 2+2, če in samo če se ta dejavnost izvaja. Zdaj izreže ta del vezja in ga pusti delovati na vezju. Temu korpusu so vneseni vnosi, tako da je njegova notranja dejavnost enaka tisti, ko je računal 2+2 v nedotaknjenem kalkulatorju. Lahko rečemo, da se izračun 2+2 zdaj dogaja v odrezanem delu vezja na plošči.

Elektronski inženir lahko eksperimentira na tem ločenem 'dva-plus-dva' korpusu na popolnoma enak način, kot je kirurg eksperimentiral na mojem korpusu z zbodenim prstom. Toda rezultati ne bodo prav nič paradoksalni. Čisto fizikalna teorija elektronike bo zadostovala za pravilne napovedi izida.

Bistvena razlika je v tem, da je tok zavestnih izkušenj, ki ga vzdržujejo možgani, neločljivo povezan, medtem ko izračuni, ki jih izvaja žepni kalkulator, niso. Če razčlenimo žepni kalkulator, lahko razčlenimo izračune, ki se dogajajo v njem. In res, s seciranjem možganov lahko seciramo njihove biološke izračune. Vendar s tem ne moremo secirati njenega zavestnega uma.

Povzetek

'Teorija identitete' je splošno prepričanje, da je zavest samo živčna aktivnost. Mnogi znanstveniki menijo, da je to samoumevno očitno. Toda teorija vodi do nesmiselnih posledic, ko se uporablja za hipotetične poskuse, ki vključujejo seciranje zavestnega možganskega tkiva. Sklenil bi, da je teorija identitete napačna.

Pravzaprav mislim, da je celotna fizikalna ideja napačna. Mislim, da je očitno, da um sploh ni fizičen. Na žalost nimam prostora, da bi tukaj argumentiral...

Peter Lloyd je računalniški programer na Univerzi v Oxfordu in amaterski filozof.