Vědomí jako paměťový systém, část 2

Naše teorie je v souladu se systémem 1 (nevědomí) a systémem 2 (vědomým) rozdílem

Naše paměťová teorie vědomí je plně v souladu s rozdílem, který provedli Kahneman a Tversky (Kahneman, 2011; viz také Carruthers, 2015) mezi pomalým, namáhavým, logickým, kalkulujícím, vědomým systémem 2 a rychlým, automatickým, stereotypním, nevědomým systémem. 1. Naše teorie by jednoduše dodala, že vědomý Systém 2 byl umožněn díky původnímu účelu vědomí – být obsahem epizodické paměti.

Vědomá paměť a paměť jsou dva vzájemně propojené pojmy. Vědomá paměť je, když si vědomě ukládáme určité informace v naší mysli, zatímco paměť je, když si tyto informace můžeme vybavit později. Vědomá paměť je zásadní pro naše studium, život a práci a kvalita paměti přímo ovlivňuje náš úspěch a štěstí.

Paměť každého člověka má svá vlastní omezení. Paměť však můžeme zlepšit prostřednictvím vědomé paměti. Můžeme například vědomě prohloubit dojem z informace pomocí technik, jako je koncentrace a asociační metody, a pokusit se je později vybavit. Úroveň naší paměti můžeme zlepšit nepřímo neustálým cvičením, abychom zlepšili úroveň paměti.

Zároveň si také můžeme zlepšit paměť některými životními návyky. Dostatek spánku, zdravá strava a pravidelné cvičení – to vše může pomoci zlepšit vaši paměť. Učení se novým věcem a neustálé výzvy mohou navíc podpořit rozvoj mozkových funkcí, abychom si mohli lépe udržovat dobrou paměť.

Zlepšení vědomé paměti a paměti vyžaduje trpělivost a vytrvalost. Pouze neustálým cvičením a zkoumáním se můžeme stát lepšími experty na paměť. Postavme se výzvám s pozitivním přístupem a sebedůvěrou a věřte, že se nám v této oblasti podaří dosáhnout vynikajících výsledků! Je vidět, že potřebujeme zlepšit paměť. Cistanche dokáže výrazně zlepšit naši paměť, protože Cistanche dokáže regulovat i rovnováhu neurotransmiterů, jako je zvýšení hladiny acetylcholinu a růstových faktorů, které jsou velmi důležité pro paměť a učení. Důležité je, že kromě toho může maso také zlepšovat průtok krve a podporovat dodávku kyslíku, což může mozku zajistit dostatečný přísun výživy a energie, a tím zlepšit vitalitu a odolnost mozku.

Klikněte na možnost poznat způsoby, jak zlepšit funkci mozku

Od obsahu paměti k řešení problémů a abstraktnímu uvažování

Jak se vědomí posunulo od pouhého obsahu epizodické paměti k zapojení do řešení problémů, abstraktního uvažování a dalších schopností, které umožňuje Systém 2? Domníváme se, že vědomí se vyvinulo a zapojilo se do těchto dalších schopností díky tomu, že vědomí je klíčovým prvkem funkce systému epizodické paměti pružně a kreativně spojovat epizodické vzpomínky za účelem představy budoucnosti.

Představujeme si ranou fázi tohoto typu kombinace, která by nám jednoduše umožnila předpovídat budoucnost. Například epizodické vzpomínky na nalezení lahodné bobule poblíž konkrétní jeskyně každý podzim se mohou spojit s další epizodickou vzpomínkou na pronásledování medvěda poblíž této jeskyně. Výsledkem je, že můžeme předvídat, že pokud půjdeme sbírat bobule, můžeme skončit pronásledováním medvěda.

Kromě pouhé představy o tom, jak by se budoucnost mohla vyvíjet, v určitém pozdějším bodě tento proces vědomé paměti kreativní rekombinace předvídal dva nebo více možných budoucích výsledků. V jedné budoucnosti, když jdeme sbírat bobule, nás medvěd pronásleduje, zatímco v jiné budoucnosti nás nepronásleduje.

Jakmile vědomí dokáže porovnat dvě možné budoucnosti, přichází na řadu řešení problémů, když přemýšlíme o tom, co můžeme udělat, abychom pomohli dosáhnout budoucnosti, kterou chceme, a vyhnuli se budoucnosti, kterou nechceme. Mohou se například vybavit vzpomínky na způsoby, jak určit, zda je zvíře ve svém doupěti nebo ne. Jiné vzpomínky nám mohou připomenout, že medvěd může pronásledovat vždy jen jednoho člověka. Porovnáním těchto typů získávání paměti – které možná nyní můžeme označovat jako myšlenky – může vzniknout plán. Nyní probíhá řešení problémů ve vědomí/pracovní paměti prostřednictvím epizodického vyhledávání paměti.

Jakmile dojde k řešení problémů, je to malý krok k vědomému abstraktnímu uvažování. Jak se více událostí uložených v epizodické paměti zobecňuje do sémantické paměti, dochází automaticky k abstrakcím. Epizodické vzpomínky jednotlivých psů, medvědů a králíků umožňují vytvoření obecných sémantických paměťových kategorií pes, medvěd a králík. Potom se může objevit abstraktnější kategorie sémantické paměti zvířat a může být postavena do kontrastu s kategorií abstraktní sémantické paměti rostlin a tak dále.

Jazyk

O vývoji jazyka bylo napsáno mnoho, co se zde nebude opakovat (např. Pinker, 1994). Stručně řečeno, věříme, že jazyk se vyvinul ze spojení vědomí a sémantické paměti.

Jedna z věcí, která dělá z jazyka zajímavý případ, je to, že ačkoli můžeme mluvit s plným vědomým vědomím a rozvahou, je to naše pozorování, že můžeme mluvit také nevědomě, aniž bychom o tom přemýšleli. K tomuto důležitému konceptu se vrátíme v pozdější části. Prozatím chceme pouze zavést myšlenku, že to, že se funkce vyvinula s vědomím, neznamená, že musí být přítomna pouze s vědomím.

Vědomé vnímání jako vzpomínka

V tomto bodě našeho článku bychom mohli být ochotni přijmout naši teorii, že vědomí se vyvinulo jako součást systému epizodické paměti, ale říci: "No a co? Jak nám toto vysvětlení pomáhá porozumět vědomí (nebo, když na to přijde, epizodické paměti)?" ?"

Pokud věříme, že vědomí se vyvinulo jako součást systému epizodické paměti, jako kritická část tohoto systému, která nám umožňuje ukládat předchozí zážitky do paměti a získávat je tak, aby bylo možné vzpomínky na tyto zážitky flexibilně a kreativně kombinovat a umožnit budoucí plánování a úmyslné jednání, pak není důvod, aby vědomí muselo fungovat v reálném čase. Pokud je vědomí systémem pro kódování a získávání paměti – a ne přímou akci – není důvod, aby nemohlo správně fungovat s malým zpožděním. Namítli bychom, že vědomě nevnímáme události přímo v reálném čase. Svět vnímáme jako vzpomínku. Jinými slovy, technicky vzato nic vědomě nevnímáme přímo; zažíváme paměť vnímání.

Navrhujeme, abychom prožívali svět zapamatováním si smyslových vzpomínek. Navíc většinou tyto procesy smyslové paměti zdola nahoru sami nezažíváme. Zažíváme procesy smyslové paměti ovlivněné procesy epizodické a/nebo sémantické paměti shora dolů, takže vjem, který je vědomě vnímán, je směsí mezi procesy senzorické paměti zdola nahoru a procesy epizodické a sémantické paměti shora dolů.

Postdiktivní efekty vysvětleny

Naše paměťová teorie vědomí nyní dokáže vysvětlit postdiktivní efekty. Například Sergent et al (2013) prokázali, že nejen použití stimulu před jeho prezentací zlepšuje vědomé vnímání stimulu, ale může to být i po podání stimulu. Sergent a kolegové dospěli k závěru, že (str. 154):

počáteční smyslové zpracování spojené s podnětem může nastat předvědomě, protože jeho vědomý nebo nevědomý osud se může po této fázi drasticky změnit. Vědomé vnímání by se tak vztahovalo k druhotnému zesílení předvědomé informace uchovávané ve smyslových oblastech. … toto sekundární zesílení nemusí být přímým důsledkem prvotního zpracování samotného podnětu, ale může být spuštěno následnou a nezávislou událostí.

Naše paměťová teorie vědomí je v souladu s tímto vysvětlením a může nám umožnit lépe jí porozumět. Pozornost je přitahována k nevědomému vnímání poststimulačním podnětem a my pak prožíváme vědomé vnímání stejným způsobem, jako zažíváme všechny vědomé vjemy – tím, že si je pamatujeme.

Vědomá paměť nevědomých rozhodnutí a činů

Pokud jsme ochotni uvažovat o tom, že – alespoň jako vědomé já – nevnímáme svět přímo, ale spíše si ho pamatujeme, pak jsme připraveni vysvětlit vědomá rozhodnutí a jednání. Naše teorie je jednoduše taková, že mozkové procesy, které rozhodují a jednají, jsou nevědomé. Naše vědomá rozhodnutí a vědomé činy jsou vzpomínkami na tato nevědomá rozhodnutí a činy. Věříme, že toto vysvětlení – že rozhodnutí a činy se v zásadě odehrávají prostřednictvím nevědomých mozkových procesů – je v souladu s evoluční perspektivou, která by tvrdila, že v mozku neexistuje jediný vědomý systém rozhodování. Místo toho jsou nevědomě zapojeny různé procesy, aby činily konkrétní rozhodnutí, například kdy jíst, spát, vyhýbat se, přistupovat, uchopit, uvolnit a tak dále (Cisek, 2019).

Myslíme si však, že nevědomé mozkové procesy někdy zapojí vědomý paměťový systém, aby usnadnily optimální rozhodování a výkon v určitých situacích. Abychom tyto pojmy dále vysvětlili, uvedeme příklad využívající zpracování Systému 1 a Systému 2 Kahnemana a Tverského (Kahneman, 2011; viz také Carruthers, 2015).

Systém 1 Rozhodnutí a akce

Podívejme se nejprve na rozhodnutí Systému 1. Jedná se o rychlá, automatická, nevědomá rozhodnutí, která vyžadují malé nebo žádné přemýšlení nebo úsilí. Řekněme, že pracujeme, možná pohrouženi do myšlenek, psaním práce na počítači. Najednou se rozhodneme: "Chtěl bych sklenici vody." Než dokončíme psaní odstavce, na kterém pracujeme, a stále myslíme na větu, která bude následovat, vstaneme, vejdeme do kuchyně, otevřeme dvířka skříňky, sáhneme dovnitř, uchopíme sklenici, vytáhneme ji, zavřeme dvířka skříně, držte sklenici pod kohoutkem, zapněte studenou vodu, sledujte, jak se sklenice plní, vypněte vodu, zvedněte sklenici ke rtům, nakloňte její konec nahoru, napijte se a přitom držte sklenici pevně, aby se rozlití, vraťte se k našemu počítači, odložte sklenici, posaďte se a vraťte se do práce.

Tvrdili bychom, že naše rozhodnutí dát si sklenici vody mohlo být nevědomě iniciováno a provedeno, stejně jako každá část sekvence. Věříme, že téměř po celou dobu, kdy chodíme nebo uchopujeme předmět, provádějí tyto činnosti zcela nevědomé mozkové procesy (v souladu s Aglioti et al, 1995; Chen et al, 2015; a Cisek, 2019). Pokud jsme si vědomě vědomi toho, co děláme, naznačujeme, že toto vědomé vědomí je vzpomínkou na toto rozhodnutí a jednání. Z tohoto důvodu je vědomí epifenomenální, pokud jde o rozhodování a jednání, ale ne epifenomenální obecně, protože hraje důležitou roli prostřednictvím systému epizodické paměti.

Tvrdili bychom, že naše rozhodnutí dát si sklenici vody mohlo být nevědomě iniciováno a provedeno, stejně jako každá část sekvence. Věříme, že téměř po celou dobu, kdy chodíme nebo uchopujeme předmět, provádějí tyto činnosti zcela nevědomé mozkové procesy (v souladu s Aglioti et al, 1995; Chen et al, 2015; a Cisek, 2019). Pokud jsme si vědomě vědomi toho, co děláme, naznačujeme, že toto vědomé vědomí je vzpomínkou na toto rozhodnutí a jednání. Z tohoto důvodu je vědomí epifenomenální, pokud jde o rozhodování a jednání, ale ne epifenomenální obecně, protože hraje důležitou roli prostřednictvím systému epizodické paměti.

Rozhodnutí a akce systému 2

Nyní se podívejme na některá analogická rozhodnutí a akce Systému 2. Možná se místo práce na našich počítačích účastníme nebezpečné činnosti podobné Hunger Games. Máme žízeň a před námi je vidět chladné jaro. Abychom se k němu dostali, musíme se buď vydat přes bublající lávové pole s plovoucími kameny, na které musíme šlápnout, nebo přeběhnout travnatou louku plnou jedovatých hadů a pavouků. Pečlivě zvažujeme naše možnosti. Nakonec se rozhodujeme, že budeme mít větší šanci skočit z plovoucí skály na plovoucí skálu po lávě. Opatrně stoupneme na jeden kámen, nabereme rovnováhu a čekáme, až se poblíž vznese další. Skok perfektně načasujeme a přistaneme v přikrčení, čímž rozložíme váhu. Takto pokračujeme, dokud nedojdeme k prameni. Můžeme vidět sklo, které potřebujeme, ale abychom ho získali, musíme opatrně protáhnout ruku přes ostnatý drát ostrý jako břitva. Kroutíme a nakláníme ruce a prsty, abychom dosáhli na sklenici a jemně ji protáhli zpět. Plníme si sklenici z potoka a pijeme vzácnou tekutinu.

Zde máme řadu rozhodnutí a akcí, které je třeba provést promyšleně a pečlivě. Místo toho, abychom jednali automaticky (třeba při přemýšlení o něčem jiném), musíme každé z těchto rozhodnutí a jednání vědomě zvažovat a plně se jim věnovat. Věříme však, že samotná skutečná rozhodnutí a činy jsou činěny a prováděny naším nevědomým já a že vědomá rozhodnutí či činy prožíváme až poté.

Nevědomí vnímající, rozhodovací a herci

Jiný způsob, jak to říci, je, že je to nevědomá část našeho mozku Systém 1, která vnímá, činí rozhodnutí a jedná (v souladu s Cisek, 2019), a vědomé části Systému 2 poskytují další vrstvu informací, které náš nevědomý mozek může používat (nebo ne) rozhodovat a podle toho jednat. Systém 2 využívá vědomí, a tím i všechny explicitní paměťové systémy, k přezkoumání toho, co víme o proudech lávy, hadech a pavoucích (ze sémantické paměti); jak se nám dařilo naposledy, když jsme museli skákat ze skály na skálu (z epizodické paměti); a jak počítáním v hlavě a sledováním plovoucí skály (pomocí pracovní paměti) bychom mohli být schopni perfektně načasovat skok.

Systém vědomé paměti

Dosud jsme někdy používali termín epizodická paměť v jeho standardní definici (tj. paměť na předchozí události) a někdy jako zkratku pro všechny explicitní paměťové systémy: pracovní paměť, epizodickou paměť a sémantickou paměť. Protože věříme, že všechny tyto explicitní paměťové systémy jsou skutečně součástí jednoho systému – explicitního nebo vědomého paměťového systému – v budoucnu budeme používat termíny epizodická paměť a epizodický paměťový systém pouze v jejich úzkém smyslu a termíny vědomá paměť a vědomá paměť. paměťový systém v tomto širším smyslu, s odkazem na všechny explicitní paměťové systémy.

Výzvy pro naši teorii

Pokud máme pravdu, že vědomí a explicitní formy paměti jsou součástí stejného systému, pak by neměly existovat nevědomé příklady explicitní paměti. Okamžitě bychom mohli namítnout, že nemohou existovat příklady nevědomé explicitní paměti, protože by to bylo stejné jako říkat, že existují příklady nevědomé vědomé paměti. Pečlivě provedené experimenty nicméně prokázaly, že nevědomé procesy podobné epizodické paměti, využívající podobné anatomické sítě, umožnily účastníkům provádět závěry, které by obvykle vyžadovaly vědomé vědomí (např. Schneider et al, 2021). Kromě toho další pečlivě provedené experimenty prokázaly nevědomý (tj. hádání) nadstandardní výkon u úkolů pracovní paměti se zpožděnou odezvou, které by obvykle vyžadovaly mít informace vědomě v paměti (např. Trübutschek et al, 2017). Znamená tyto experimentální výsledky, že naše paměťová teorie vědomí musí být nepravdivá? I když snadno připouštíme, že takové experimentální výsledky jsou pro naši teorii problematické a je třeba je vysvětlit, tvrdíme, že to z důvodů uvedených v následujících dvou částech nevyvracejí.

Nevědomá epizodická paměť?

Ve studii Schneider et al (2021) byli účastníci vystaveni buď slabému maskování podnětů, které umožňovalo vědomé zpracování, nebo silnému maskování podnětů, které vyžadovaly nevědomé, podprahové zpracování. Vědomé zpracování vedlo ke zlepšení vykazované přesnosti a také ke zkrácení reakční doby. Nevědomé zpracování vedlo ke zkrácení reakční doby, ale nezlepšilo přesnost, což byla šance. Dále bylo toto zkrácení reakční doby pro nevědomé zpracování pozorováno pouze u „intuitivních“ osob s rozhodovací pravomocí, kteří obvykle reagovali podle svých instinktů (pomocí Systému 1), a nikoli u „rozvažujících“ osob s rozhodovací pravomocí, kteří raději spoléhali na vědomě dostupné znalosti (pomocí Systému 2). Experimenty fMRI, které ukázaly neuroanatomické koreláty tohoto nevědomého zpracování, byly prováděny výhradně s intuitivními osobami s rozhodovací pravomocí.

Naše první poznámka je, že je možné, že i silně maskované podněty byly minimálně nebo částečně vědomé, protože je obtížné tuto možnost u experimentů tohoto typu vyloučit (např. Holender, 1986; Timmermans a Cleeremans, 2015). Jedním z vysvětlení těchto výsledků je tedy to, že silně maskované podněty zapojovaly systém epizodické paměti, protože u některých jedinců jsou podněty minimálně nebo částečně vědomé.

Naše druhá poznámka je, že pokud souhlasíme s tím, že silně maskované podněty jsou zpracovávány nevědomě, je možné, že stále zapojují systém epizodické paměti, ale pouze částečně a ne dostatečně silně, aby se vytvořila plná, pravdivá, vědomá epizodická paměť. . Podpora pro tento názor pochází ze skutečnosti, že tyto silně maskované podněty vyvolaly změnu reakční doby, ale ne změnu přesnosti. Mohli bychom tedy tvrdit, že ačkoli silně maskované podněty nevědomě aktivovaly síť epizodické paměti a vyvolaly změnu reakční doby, nedošlo k žádné změně přesnosti, nevytvořila se žádná skutečná epizodická paměť, a proto neexistoval žádný požadavek na vědomí.

Nevědomá pracovní paměť?

Ve studii Trübutschek et al (2017) účastníci identifikovali umístění vizuálních podnětů se zpožděním. Podněty účastníci hodnotili na stupnici od 1 (neviditelné) do 4 (jasně viditelné). Účastníci byli instruováni, aby odhadli umístění, i když nebyli schopni vidět stimul. Behaviorálně předvedli účastníci více než náhodný výkon ve viděných i neviditelných zkouškách. Magnetoencefalografická data byla také získána k určení, zda účastníci použili stejné nebo různé nervové mechanismy při identifikaci pozorovaných (správných) pokusů oproti neviditelným (správným) pokusům, s hypotézou, že pokud byly zapojeny různé nervové mechanismy, přesnost na neviditelném (správné) pokusy nebyly jednoduše způsobeny tím, že účastníci nesprávně klasifikovali pokusy jako neviditelné, které byly ve skutečnosti zahlédnuty. Magnetoencefalografická data jasně ukázala dva různé nervové mechanismy.

Trübutschek a kolegové (2017) objevili, že vědomá a nevědomá pracovní paměť používala různé mozkové mechanismy a že nevědomá pracovní paměť používala „mechanismus tichého chování“ založený na pomalu se rozkládajících synaptických vahách zprostředkovaných vápníkem. Autoři pak předpokládali, že možná tento mechanismus umlčování aktivity je základem vědomé i nevědomé pracovní paměti, což podpořili modelováním (nikoli však empirickými daty).

Náš komentář k této studii je jednoduše takový, že mnoho příkladů nevědomého zpracování vede k budoucí změně chování nebo výkonu; priming a procedurální paměť jsou dvě. I když tedy nezpochybňujeme zjištění, že může existovat mechanismus umlčující aktivitu, který podporuje nevědomé zpracování úkolu s prostorovou zpožděnou odezvou, navrhli bychom, že volání tohoto zpracování nevědomou pracovní pamětí nemusí používat nejlepší nomenklaturu.

ODPOVĚDI A ŘEŠENÍ

Podívejme se nyní na řadu dříve nevysvětlitelných zjištění, o kterých jsme diskutovali dříve, a zamysleme se nad tím, jak může naše paměťová teorie vědomí poskytnout vysvětlení pro každý z nich spolu s některými dalšími závěry.

Problémy s řádem: Vědomí po vnímání, rozhodnutí, jednání

Jsou-li obsahy našeho vědomí (tj. to, co si vědomě uvědomujeme) vzpomínkou na vnímání, rozhodnutí a jednání, pak nejsou žádné potíže s vědomím, které nastává po vnímání, rozhodnutí a jednání.

Mýtné zvony a koktejlové večírky

Není tedy žádný problém s tím, že dokážeme odpočítat údery hodin, i když jsme jim nevěnovali pozornost až do posledního zvonění; naše vědomé vědomí je vždy vzpomínkou na zvonění. Stejně tak není divu, že když slyšíme své jméno na koktejlovém večírku, můžeme slyšet dřívější část věty; pamatujeme si to, stejně jako všechny naše ostatní zážitky. Tato vlastnost našeho uvědomění se nám jen stává zjevnější, když přemýšlíme o určitých typech situací.

První motorická kůra, druhé vědomé rozhodnutí o pohybu

Experiment, který provedl W. Grey Walter, nyní také dává smysl. U normálních jedinců (bez elektrod implantovaných do mozku), kteří ovládají prezentaci pomocí karuselu a tlačítkového ovladače, mají zkušenost s tím, že se vědomě rozhodnou posouvat snímek dopředu, vědomě používají palec ke stisknutí tlačítka, a poté se snímek posune. Dochází však k tomu, že jednotlivci učiní nevědomé rozhodnutí posunout skluz – pak si toto nevědomé rozhodnutí vědomě zapamatují, nevědomě použijí palec ke stisknutí tlačítka – pak si vědomě vzpomenou na tuto nevědomou akci a pak se skluz pohne. Vědomá vzpomínka na rozhodnutí a akci je mozkem „časově označena“, aby se vyskytla nejen ve správném pořadí, ale také ve správný čas, takže se zdá, že toto vědomé rozhodnutí a vědomé jednání se shodovalo s nevědomým rozhodnutím a nevědomým jednáním, i když vědomá vzpomínka na tyto události byla prožívána až po událostech samotných. To není nic divného nebo záhadného: Je to povaha paměti, že zapamatované události jsou odkazovány na předchozí dobu.

V případě pacientů s elektrodami implantovanými do jejich motorického kortexu se pacienti nevědomě rozhodnou posouvat sklíčko – pak si toto rozhodnutí vědomě zapamatují. Nevědomě se rozhodnou použít palec ke stisknutí tlačítka, což vytvoří potenciál připravenosti motorické kůry, který spustí skluz, aby se posunul, skluz se začne posouvat, vědomě si pamatují, jak se skluz začal posouvat, pak si vědomě vzpomenou na stisknutí tlačítka, čímž vznikne toto pocit, že diaprojektor předvídá jejich rozhodnutí.

V experimentu souvisejícím s motorickým pohybem Libet (1985) porovnával čas, ve kterém se účastníci vědomě rozhodli pohnout zápěstím (určený tím, že účastníci zaznamenali čas, kdy se rozhodli na speciálních hodinách) s naměřeným potenciálem připravenosti této dobrovolné akce při pokožku hlavy. Potenciál připravenosti byl interpretován jako představující poslední fáze plánování přípravy na pohyb. Zarážející bylo, že Libet (1985) zjistil, že potenciál připravenosti předcházel dobrovolnému rozhodnutí o ~350 ms. Autor dospěl k závěru, že zahájení spontánního dobrovolného aktu „začíná nevědomě“.

Tento důležitý experiment jsme dosud nepředstavovali, protože je dosti kontroverzní minimálně ze dvou důvodů. První je, že ne každý, kdo se pokusil zopakovat experiment, to dokázal, ačkoli někteří ano (např. Vinding et al, 2014), což by mělo tento problém vyřešit. Druhým je, že Schurger et al (2012) provedli úžasný soubor souvisejících experimentů a analýz, které naznačují, že vysvětlují potenciál připravenosti nikoli jako reprezentující poslední fáze motorické přípravy, ale spíše jako reprezentující spontánní podprahové fluktuace v neuronální aktivitě.

Nesouhlasíme s prací Schurgera a kolegů (2012), protože jejich vysvětlení může být pro tento jev správné. Jednoduše bychom chtěli poukázat na to, že naše paměťová teorie vědomí činí Libetovu (1985) počáteční interpretaci srozumitelnou: Rozhodnutí a činy jsou iniciovány nevědomě a poté zažíváme vědomou paměť těchto rozhodnutí a činů. Pokud věříme Libetově (1985) interpretaci a tyto motorické výsledky jsou zobecnitelné, naše vědomá paměť pro naše rozhodnutí a činy se může objevit ∼350 ms poté, co jsou rozhodnutí a činy nevědomě zahájeny.

Neuvěřitelná pomalost vědomí

Nyní můžeme pochopit, proč nezáleží na tom, že vědomí je příliš pomalé pro rozhodování a jednání v reálném čase sportovců, hudebníků a dalších, kteří potřebují rychle reagovat. Všechna rozhodnutí a činy probíhají nevědomě. K naší vědomé paměti na tato rozhodnutí a činy dochází později.

Vědomé vjemy odkazované zpět v čase Stimulace ruky versus somatosenzorická kůra

Naše paměťová teorie vědomí nám také pomáhá pochopit některé další experimentální výsledky Libeta a kolegů (1979) a jak jsou tyto výsledky informativní, pokud jde o načasování vědomí. Připomeňme, že autoři zjistili, že trvalo ∼500 ms kortikální stimulace, než došlo k vědomému zážitku mravenčení. Pokud byla stimulace<500 ms, the participants did not report feeling anything. Libet and colleagues (1979, p. 222) referred to this extended time as "the neuronal adequacy for consciousness." They explained that we are not aware of this delay because events are referred backward in time after neuronal adequacy has been achieved. The idea is that when we feel a touch on our arm, the impulses travel through our peripheral nerves, spinal cord, and brain until they reach the somatosensory cortex. If the stimulus activates our cortex for at least 500 ms, we consciously feel the touch, and it is referred backward in time such that we do not notice any delay in the conscious perception (Blackmore, 2017; Dennett, 1991; Libet et al, 1979).

Prvním bodem, který je třeba zde zdůraznit, je, že naše nové chápání vědomí – že události nevnímáme přímo, ale pouze si je pamatujeme – usnadňuje pochopení tohoto zjištění Libeta a jeho kolegů (1979): Jakmile je 500-ms práh protože vědomý pocit je zkřížený, můžeme si jednoduše zapamatovat smyslovou paměť doteku. Není ani překvapivé, že je odkazován zpět v čase – pro paměť je opět zásadní, že nám umožňuje zažít události, které nastaly dříve.

Druhým bodem, který by mohly naznačit experimentální výsledky Libeta a kolegů (1979), je, že 500 ms je doba, po kterou jsou naše vědomé vjemy zpožděny. Jinými slovy, pokud je tento výsledek od těchto autorů zobecnitelný na jiné vědomé smyslové zážitky, pak naše vědomé vnímání světa může být o půl sekundy zpožděno – i když je odkazováno zpět v čase, takže si zpoždění nevšimneme.

Chronostáza

Problém s iluzí zastavených hodin je v tom, že konečná fixace hodin se promítá zpět v čase, aby vyplnila období, kdy jsme sakádu vytvářeli. To již není problém, protože naše zrakové vjemy nejsou přímo prožívány; jsou vědomě zapamatovány. Jinými slovy, vědomě vnímáme paměť, která je zpožděná o ~500 ms. Proces shora dolů v našem vizuálním systému tedy promítá konečnou fixaci zpět v čase, aby doplnil to, co by bylo chybějící percepční zkušeností, když se sakáda odehrávala. Problém je vyřešen.

Postdiktivní efekty

Protože vědomé vnímání je paměť, pravděpodobně opožděná o ~500 ms a odkazovaná zpět v čase, máme nyní snadné a srozumitelné vysvětlení postdiktivních účinků.

Králíci

V případě kožního králíka je to pět poklepů na zápěstí, tři u lokte a dva u ramene, přesto vědomě zažíváme i intervenující poklepy. Opět, protože vjemy se vědomě pamatují (o 500 ms později), spíše než vědomě prožívají, není problém pro nějaký proces shora dolů vložit zpět v čase mezi zápěstí a loket a mezi loktem a ramenem tak, že vědomě vnímáme, jak nám po paži běží malý králíček. Analogické vysvětlení může vysvětlit iluzorní a neviditelné audiovizuální králíky.

Efekty barevné fúze

Podobně lze vysvětlit efekty barevné fúze. Když je červený kotouč prezentován sám o sobě po dobu 40 ms, dojde k povinnému zpoždění a poté červený kotouč vědomě vnímáme tím, že si ho zapamatujeme. Když červený kotouč následuje zelený kotouč na stejném místě, barvy se sloučí v naší smyslové paměti (protože se vyskytují ve stejném časovém okně) a po 500-ms zpoždění vnímáme sloučené žlutý obrázek tím, že si ho zapamatujete.

Pulsy TMS

Už by nemělo být překvapivé, že puls TMS mezi 20 a 370 ms může vyvolat postdiktivní efekty. Protože vědomé vnímání je opožděné, pokud dojde k narušení vizuálního proudu během období zpoždění, může to změnit vědomé vnímání předchozího podnětu stejně jako fyzický podnět.

Barva Phi Illusion

Podobně nyní můžeme vysvětlit, proč je to tak, že když sledujeme barevnou iluzi phi a vidíme modrou tečku v horní části snímku následovanou prázdnou obrazovkou a poté červenou tečku ve spodní části snímku, vědomě zažíváme modrá tečka cestuje dolů a mění barvu, než uvidíme červenou tečku. Opět platí, že proces shora dolů vložil zpětně v čase mezilehlé tečky a změnu barvy do našeho vědomého vnímání – což je snadné, protože toto vědomé vnímání je vzpomínkou.

A co návrh Keuninckxe a Cleeremanse (2021, s. 1), že iluze barevné phi může jednoduše souviset s „inherentním dynamickým a nelineárním smyslovým zpracováním v mozku“ a nesouvisí s vědomím jako takovým? Argumentovali bychom tím, že naše práce pomáhá objasnit jednu část tohoto jevu (jak jsou události odkazovány zpět v čase), zatímco jejich práce pomáhá objasnit jinou (proč existuje pocit pohybu a změna barvy předtím, než je vidět druhý podnět).

Vytváření jednotnosti: Pamatování podstaty

Naše paměťová teorie vědomí může také pomoci vysvětlit, proč si nevšimneme, že naše periferní vidění je ve stupních šedi nebo že naše vidění je vyplněno kuličkami a pruhy souvisejícími s našimi fixacemi a sakádami s černými oblastmi mezi nimi. I když zde připouštíme, že možná posouváme vysvětlovací schopnost naší teorie za její hranice, jedno možné vysvětlení se týká typu informací, které si náš vědomý paměťový systém pamatuje. Obecně máme tendenci si pamatovat obecný koncept, myšlenku nebo podstatu informace (Reyna a Brainerd, 1995). Protože nyní chápeme, že přímo vědomě nevnímáme vizuální informace – pamatujeme si je –, možná si pamatujeme podstatu vizuální scény stejným způsobem, jako bychom si pamatovali podstatu rozhovoru, filmu nebo seznamu položek. Pokud vědomí nemá funkci zachycovat náš současný smyslový vstup, pak tyto rysy našich vizuálních zážitků nejsou problematické.

Náš pohled na vědomé vnímání je tedy v souladu s tím, který zastávají Cohen et al (2016). Pomocí pochopení vnímání, které vyplývá z oblasti vizuálních souborů a souhrnné statistiky, popsali, jak mohou pozorovatelé získat podstatu scény pomocí několika fixací.

Přetéká vědomé vnímání pracovní paměť?

Block (2011) a další navrhli, že fenomenálně vědomé vnímání má bohatý obsah s větší kapacitou, která „přetéká“ vědomí vnímání s omezenějším přístupem. Důkazy podporující tuto myšlenku přetečení pocházejí ze Sperlingova (1960) paradigmatu, ve kterém je stručně znázorněno pole písmen (např. v mřížce 3 × 4). Účastníci obecně hlásí, že viděli všechna (nebo téměř všechna) písmena, přesto mohou uvést pouze tři až čtyři písmena. Když jsou však nabádáni, aby nahlásili písmena z libovolného řádku, mohou si vybavit tři až čtyři písmena v tomto řádku, což naznačuje, že všech 12 písmen bylo potenciálně dostupných. Naše paměťová teorie vědomí by vysvětlila, že celá řada položek je krátce přítomna v nevědomých percepčních procesech, ačkoli zažíváme pouze vědomé vnímání položek, k nimž je naše pozornost přitahována poststimulačním podnětem, jako teprve poté, co je naše pozornost přitažena. jedna řada písmen jsou položky přenesené do smyslové paměti a poté do pracovní paměti.

Toto vysvětlení je analogické tomu, o kterém jsme dříve diskutovali se Sergentem a kolegy (2013). Kentridge (2013, s. R71) poznamenal, že výsledek Sergenta a jeho kolegů „nevylučuje nutně rozdíl mezi přístupem a fenomenálním vědomím, ale dodává váhu alternativnímu a možná jednoduššímu postoji, že vědomí je pouze vědomí“. Souhlasíme s Kentridgem (2013) a Cohenem et al (2016), že i když se rozlišování mezi fenomenálním a přístupovým vědomím jeví jako užitečné rozlišení, vede to k podivným situacím, ve kterých můžeme mít fenomenálně vědomou zkušenost, kterou naše vědomá mysl nemá. přístup k. Dalo by se to přeformulovat tak, že mohou existovat fenomenálně vědomé zážitky, které jsou nevědomé – myšlenka, která nám nedává příliš smysl. Věříme, že takové rozdíly byly postulovány k vyřešení některých problémů vědomí – problémů, které, jak věříme, dokáže naše paměťová teorie vědomí vysvětlit, aniž by bylo nutné vyvolávat fenomenální a přistupovat k vědomí.

Všímavost

Nyní můžeme pochopit, proč je obtížné ovládat své myšlenky, když praktikujeme všímavost. Naše teorie je, že vědomí se nevyvinulo k tomu, abychom mohli provádět abstraktní uvažování na vysoké úrovni pomocí jazyka, logiky, vizuoprostorových schopností nebo jiných kognitivních schopností, které nám umožňují provádět záměrné akce. Místo toho se pro nás vyvinulo vědomí, abychom si pamatovali události a informace a také kreativně a flexibilně tyto události a informace spojovali. Spekulujeme, že velká část tohoto zapamatování – a dokonce i rekombinace zapamatovaných událostí a informací – může nastat bez dobrovolné kontroly nad vědomím. Jinými slovy, můžeme vědomě vnímat události a později si vědomě představovat rekombinaci prvků těchto událostí, i když je rekombinace řízena nevědomými procesy. Jak každý ví, kdo praktikoval všímavost, může vyžadovat velké úsilí udržet vědomou pozornost k jedinému předmětu – protože, jak tvrdíme, není to, k čemu se vědomí vyvinulo.

Pokud zvážíme všímavost z naší nové perspektivy, můžeme si představit následující procesy. Nevědomě vzniká myšlenka, možná setkání, které dnes očekáváme později. Tato myšlenka upoutá naši pozornost. V závislosti na cílech našeho sezení všímavosti se můžeme spokojit s tím, že si jednoduše uvědomujeme tuto myšlenku metakognitivně a s určitým odstupem pozorujeme různé emoce, které myšlenka vyvolává (např. vzrušení, že setkání může dopadnout dobře, stejně jako úzkost, že by mohlo jít špatně). Nebo se můžeme pokusit posouvat naše vědomí ze setkání do našeho dechu, když se snažíme vědomě věnovat pozornost vzduchu proudícímu dovnitř a ven z našich nosních dírek.

Subjektivní zkušenost vědomí

Jedním z nejvíce vzrušujících důsledků naší paměťové teorie vědomí je, jak by mohla vysvětlit určité aspekty subjektivní zkušenosti vědomí.

Proud vědomí

Všichni cítíme, že Jamesova (1890) metafora proudu vědomí je intuitivně správná, přičemž momentální nyní, kdy stojíme v řece, minulé události plynou postupně po proudu a budoucí události proti proudu, které se stanou, se řítí směrem k nám. Část síly této metafory spočívá v tom, že je poměrně lineární. Přesto víme, že mozek paralelně zpracovává obrovské množství informací. Proč prožíváme události sériově namísto paralelním způsobem, jakým je zpracovává mozek? Mohli bychom namítnout, že je to proto, že je vlastností našeho vědomého paměťového systému pamatovat si – a tedy vědomě prožívat – události sériově v čase. Jakmile oddělíme smyslový vstup v reálném čase od vědomí, již nepotřebujeme, aby je mozek zpracovával stejným způsobem.

Také věříme, že naše paměťová teorie vědomí vysvětluje, alespoň na jedné úrovni, proč jsou události v průběhu času spojeny dohromady tak, že se zdají spojité. Znovu bychom tvrdili, že součástí neurální architektury našeho vědomého paměťového systému je ukládat a získávat události, které jsou spojeny dohromady a opatřeny časovým razítkem v určitém pořadí.

V Kartézském divadle

Někdy máme intuitivní zkušenost, že jako vědomé já sedíme ve své hlavě – v pověstném karteziánském divadle – a díváme se na svět očima, jako bychom se dívali na film. Věříme, že tento pocit je přítomen, protože své vjemy neprožíváme přímo; zažíváme vzpomínku na naše vjemy. Kdo je tento homunkulus sedící v karteziánském divadle? Je to naše vědomé já, které si pamatuje naše vnímání, rozhodnutí a činy. Proč se to vyvinulo tímto způsobem? Věříme, že se vyvinul tímto způsobem, aby umožnil flexibilní rekombinaci předchozích událostí a informací prostřednictvím představivosti, jako když filmový režisér pohybuje scénami na scénáři.

Musíme se nyní vypořádat s nekonečným regresem homunculi sedících v karteziánských divadlech? Hádali bychom se, že ne. Máme jedno vědomé já. Naše vědomé já sedí v divadle většinou pasivně a sleduje vzpomínky na zážitky. Různé části našeho nevědomého já zpracovávají informace paralelně, někdy věnují pozornost tomu, co se děje s vědomým já, ale většinou to ignorují. Je jen jeden vědomý homunkulus. To se zastaví.

V souladu s teoriemi vyššího řádu

Teorie vědomí vyššího řádu tvrdí, že pouhá reprezentace prvního řádu (např. předložení červeného podnětu) by vedlo k vědomí pouze tehdy, pokud jsme si nějakým způsobem vědomi toho, že máme tuto zkušenost (tj. uvědomujeme si, že vidíme červeně ). Tyto teorie také tvrdí, že vědomé zkušenosti zahrnují určitý typ minimálního vnitřního uvědomění si probíhajícího mentálního fungování člověka, protože reprezentace prvního řádu je monitorována nebo reprezentována relevantní reprezentací vyššího řádu (Brown et al, 2019).

I když se naše paměťová teorie vědomí v mnoha ohledech liší od teorií vědomí vyššího řádu, věříme, že naše teorie je v souladu s myšlenkou, že si nejsme vědomi mozkových mechanismů prvního řádu, které zpracovávají prezentaci červeného podnětu vpředu. našich očí a že si tento podnět uvědomíme až tehdy, když (v karteziánském divadle) zažijeme vzpomínku na jeho vnímání. Věříme tedy, že naše teorie paměti může vysvětlit tento intuitivní pocit, že nezažíváme reprezentace prvního řádu přímo, ale pouze nepřímo. Teorie vyššího řádu by řekly, že vědomí zažívá reprezentace reprezentací prvního řádu vyššího řádu, zatímco naše teorie paměti by řekla, že vědomí si pamatuje reprezentace prvního řádu.

Rezonanční metafory

Naše paměťová teorie vědomí pomáhá vysvětlit, proč s námi některé metafory intuitivně rezonují. Nyní, když chápeme, proč je karteziánské divadlo přirozené, můžeme pochopit, proč s námi rezonuje Platónova alegorie jeskyně. Reálný svět nevnímáme přímo; prostřednictvím paměti vnímáme pouze stíny nebo odrazy skutečného světa. Podobně, když nyní rozumíme tomu, jak náš vědomý paměťový systém vytváří jak pocit z divadla, tak sériový vzhled reality, můžeme pochopit, proč jsou dvě metafory filmu Matrix tak silné: myšlenka, že nejsme skutečně přímo zažívat svět a že svět se skládá z masivně paralelních toků zpracování dat.

Kůň a jezdec

Rádi bychom zde představili jednu další metaforu, která zachycuje něco z toho, jak přemýšlíme o vědomém a nevědomém já. Představte si náš mozek jako koně a jezdce dohromady. Naše nevědomé já, Systém 1, je kůň, který řídí cestu z okamžiku k okamžiku, kterou podnikáme. Stejně jako nepotřebujeme dávat koni podrobné pokyny, jak přejít přes kamenité pole nebo přeskočit krátkou zeď, nemusíme ani svému nevědomí poskytovat podrobné pokyny, jak přenést šálek s horkou kávou. místnost a dolů po schodech – stačí se podívat na šálek a naše nevědomé já udělá zbytek. Naše vědomé já Systému 2 je lidský jezdec, který se většinou jen projede. Jezdec může samozřejmě koni poskytnout buď okamžité, nebo obecnější celkové pokyny a kůň je obvykle rád podřídí.

Jak k této interakci mezi vědomým jezdcem a nevědomým koněm dochází? Metaforicky jezdec řekne pár slov, jemně zatáhne za otěže nebo stiskne nohy, aby dal koni najevo, kterou cestou se chce jezdec vydat. Přibližně o 500 ms později může jezdec vycítit, zda kůň skutečně učinil požadované rozhodnutí a pohnul se požadovaným směrem. Samozřejmě někdy dochází ke konfliktům – například když kůň chce jet po snadné cestě, ale jezdec chce cestovat na horu.

Jak to, že náš jezdec System 2 může informovat o pečlivých a uvážených rozhodnutích? Venku na pláních je slunečno, a tak jezdec vždy nosí speciální sluneční brýle. Tyto sluneční brýle mají zabudovanou high-tech video obrazovku. Tyto sluneční brýle nemají žádné čočky, pouze vestavěnou obrazovku – obrazovku, která má zpoždění ∼500 ms. Jinými slovy, jezdec vždy vnímá svět pohledem na obrazovku, která ukazuje vizuální svět trochu později. Tyto speciální sluneční brýle však umožňují celou řadu úžasných možností: jezdec se může buď (a) dívat na svět (prostřednictvím senzorické paměti) 500 ms poté, co kolem projel; b) přístup k předchozím autobiografickým epizodickým vzpomínkám pomocí aktivního, kreativního procesu budování paměti; c) přístup k předchozím sémantickým informacím; d) uchovávat informace na obrazovce tak, aby s nimi bylo možné manipulovat v pracovní paměti; nebo (e) používat kombinaci těchto funkcí k flexibilnímu a kreativnímu představování možných budoucích výsledků.

Když se jezdec potýká s obtížným problémem, může použít všechny tyto nástroje, aby přišel s jedním nebo více možnými řešeními, které pak jezdec sdělí koni a kůň udělá skutečné rozhodnutí – které může, ale nemusí být stejné. jak navrhoval jezdec. Všimněte si, že protože jezdec vždy vnímá svět 500 ms po faktu, jezdec závisí na koni, aby se rozhodoval bez jezdcova vstupu, kdykoli jsou potřebná rychlá rozhodnutí Systému 1.

Jo, a je tu ještě jeden problém o těchto speciálních slunečních brýlích, který je třeba zmínit: Obrázky pocházejí z koně. Kůň má pod kontrolou videa, která jezdci ukazují sluneční brýle. Tuto část metafory můžeme považovat za vysvětlení 500-ms zpoždění, které jezdec zažívá při vnímání světa. Ale kůň je také zodpovědný za to, zda jezdec vidí svět, předchozí autobiografické epizodické vzpomínky, sémantické informace, pracovní paměť nebo představivost. Jako vždy může jezdec koni sdělit, které obrázky si přeje vidět, ale kůň ne vždy vyhovuje, buď proto, že nemůže, nebo proto, že si přeje ukázat jezdci jiný obrázek. To je důvod, proč je všímavost tak těžká; kůň má vlastní mysl.

Abychom tuto metaforu shrnuli, považujeme jezdce (se slunečními brýlemi) za vědomý paměťový systém – spíše si pamatuje, než přímo vnímá, rozhoduje se a jedná. Věříme, že tento vědomý paměťový systém byl vždy zapojen do poskytování informací, které mohl nevědomý mozek použít k rozhodování, která jsou informovaná minulými událostmi a informacemi. Prostřednictvím pokračující evoluce věříme, že systém vědomé paměti vyvinul u lidí další kapacity, jak je popsáno výše. Naproti tomu kůň představuje všechny nevědomé mozkové procesy.

Omezení těchto vysvětlení subjektivní zkušenosti vědomí

Chceme jasně prohlásit, že jsme si dobře vědomi toho, že naše takzvaná vysvětlení subjektivní zkušenosti vědomí se ani nezačnou zabývat těžkým problémem vědomí – jak soubor neuronů a podpůrné mozkové tkáně produkuje subjektivní zkušenost. Doufáme však, že naše mírně zvýšené porozumění fenomenologii subjektivní zkušenosti vědomí může pomoci dalším výzkumníkům hledat správná místa a provádět správné experimenty, aby se vypořádali s obtížným problémem. Navrhujeme jim zaměřit se na systém vědomé paměti.

Pacienti s lézí

Naše paměťová teorie vědomí usnadňuje pochopení toho, jak mohou jedinci se zrakovou apercepční agnozií a jedinci se slepotou často správně reagovat na zrakové úkoly, přestože jim chybí vědomé povědomí o vizuálních objektech a jiných podnětech. Přestože vizuální aspekty jejich vědomého paměťového systému nefungují správně, takže jejich smyslová a pracovní paměť je narušena – což znamená, že vjemy nevstupují do vědomí – jejich nevědomé já může stále vnímat podněty a odpovídajícím způsobem reagovat.

Kauzální role vědomí a jak vědomí přispívá k evolučnímu úspěchu

Ukázali jsme, že vědomí se nevyvinulo tak, aby hrálo přímou kauzální roli v rozhodování a jednání, a místo toho se vyvinulo jako součást systému vědomé paměti. Jak však naznačuje naše metafora koně a jezdce, věříme, že u moderních lidí – a pravděpodobně také u mnoha dalších zvířat – je vědomí nezbytné k tomu, aby činili správná rozhodnutí a podnikali správné kroky. Vědomí umožňuje Systému 2 (jezdci) používat pracovní paměť i všechny předchozí autobiografické a sémantické informace k informování o důležitých rozhodnutích. Vědomí je tedy nesmírně důležité pro evoluční úspěch: Bez vědomí by nebylo možné činit rozhodnutí Systému 2. Kdybychom neměli žádné vědomí, mohli bychom stále dělat rozhodnutí, ale vždy by to byla rychlá rozhodnutí systému 1 (pouze pro koně). Vědomí nám umožňuje dělat pomalá, pečlivě zvážená rozhodnutí Systému 2. Tyto problémy probereme podrobněji později, až budeme diskutovat o důsledcích naší paměťové teorie vědomí.

Vědomí není epifenomenální

Ačkoli jsme tvrdili, že vědomá paměť je pro evoluci důležitá, ještě jsme nediskutovali o tom, zda je skutečná subjektivní zkušenost vědomí epifenomenální. Věříme, že subjektivní zkušenost je inherentní vlastností systému vědomé paměti a že říci, že můžeme mít jedno bez druhého, by bylo analogické s tvrzením, že můžeme mít molekulární pohyb bez tepla. Stejně jako ½MV2=3 2/KT věříme, že používání systému vědomé paměti vytváří subjektivní zážitek. Jak již bylo zmíněno dříve, nemáme odpověď na tento těžký problém vědomí, ale doufáme, že naše teorie posune pole směrem k nalezení této odpovědi.

NEUROANATOMICKÉ KORELÁTY A PORUCHY VĚDOMÍ

Jak lze očekávat z našich zkušeností ve filozofii, experimentální psychologii, kognitivní neurovědě a neurologii, naše hypotéza o neuroanatomických korelátech vědomí se vztahuje k oblastem a strukturám mozku, a nikoli k základním buňkám, buněčným sestavám nebo nervovým oscilacím (např. al, 2017). Chápeme, že buněčné a molekulární mikrostruktury mohou být zásadní pro získání plného pochopení neurofyziologického základu vědomí, včetně těžkého problému. Opět doufáme, že tato diskuse o tom, co považujeme za klíčové oblasti a struktury mozku, pomůže ostatním ponořit se hlouběji a dosáhnout úplnějšího pochopení těžkého problému. Protože velká část naší diskuse o možných neuroanatomických korelátech vědomí souvisí s jednotlivci s různými mozkovými poruchami, budeme tato dvě témata zvažovat společně.

Jiné teorie neuroanatomických korelátů vědomí

V současnosti existují čtyři hlavní teorie, které předpovídají neurální koreláty vědomí: teorie rekurentního zpracování (Lamme, 2015, 2018), teorie globálního neuronového pracovního prostoru (Mashour et al, 2020), teorie integrované informace (Tononi et al, 2016), a teorie myšlení vyššího řádu (Brown et al, 2019). Některé z těchto teorií se konkrétně zabývají obtížným problémem, zatímco jiné, jako je ta naše, se pouze snaží ukázat cestu k možným řešením. Jak zdůraznil Yaron et al (2022), každá z těchto čtyř teorií zdůrazňuje velmi odlišné kortikální oblasti jako kritické pro vědomí.

Teorie opakujícího se zpracování

Teorie rekurentního zpracování naznačuje, že vědomé zpracování závisí na horizontálních spojeních a opakujících se smyčkách mezi oblastmi nižšího a vyššího mozku, které jsou rozšířeny v čase a prostoru a zahrnují změny zprostředkované aktivacemi zpětné vazby závislé na NMDA (Lamme, 2015). Zdůrazněny jsou zadní korové oblasti spojené s vizuálním zpracováním informací, přičemž prefrontální kůra přispívá k vědomému zpracování, ale není pro něj nezbytná (Lamme, 2018).

Teorie globálního neuronového pracovního prostoru

Teorie globálního neuronového pracovního prostoru, vycházející z teorie globálního pracovního prostoru (Baars, 2005; popsaná dříve), navrhuje, aby k vědomým procesům docházelo, když informace ve specializovaných procesorech vstupují do rozsáhlé reverberantní sítě mozkových oblastí na vysoké úrovni propojených dlouhými vzdálené re-entrantové smyčky a zapálí se, což umožňuje globální přístup dalším specializovaným procesorům (Mashour et al, 2020). Parietální a prefrontální kortikální oblasti jsou kritické pro směrování informací mezi ostatními kortikálními procesory. Na neuronální úrovni hrají velké pyramidální buňky v kortikálních vrstvách II/III a V klíčovou roli v neuroanatomických korelátech vědomí.

Integrovaná informační teorie

Integrovaná teorie informace se pokouší přímo řešit obtížný problém tím, že vychází ze základních fenomenálních vlastností zkušenosti a vyvozuje postuláty o vlastnostech, které jsou vyžadovány od jejího fyzického substrátu (Tononi et al, 2016). Poskytuje také matematické množství integrovaných informací, které poskytují míru stupně vědomí jakéhokoli systému. Týlní a parietální laloky jsou považovány za kritické a dostatečné pro vědomé prožívání.

Teorie vyššího řádu

Jak bylo uvedeno dříve, teorie vyššího řádu předpokládají, že reprezentace prvního řádu, jako je uvědomění si růže, by nebyla dostatečná pro vznik vědomé zkušenosti. Organismus si musí být nějakým způsobem vědom, že je ve stavu prvního řádu, aby si toho byl vědom. Zastánci teorií vyššího řádu považují prefrontální kůru za důležitou pro vědomé vnímání (Brown et al, 2019).

Neuroanatomické koreláty systému vědomé paměti

Po přezkoumání některých předních teorií, které naznačují, které oblasti mozku jsou důležité pro vědomí, nyní vyjádříme naši hypotézu, kterou pak budeme podporovat. Protože tvrdíme, že systém vědomé paměti podporuje jak vědomí, tak všechny formy explicitní paměti, předpokládáme, že neuroanatomické koreláty vědomí jsou neuroanatomické struktury, které jsou zapojeny do všech forem explicitní paměti.

Které struktury jsou zapojeny do explicitní paměti? Hipokampus by měl být určitě zahrnut spolu se souvisejícími strukturami, jako je sousední entorhinální a perirhinální kortex, stejně jako Papezův okruh, včetně fornixu, prsních tělísek a předního jádra thalamu. Také bychom tvrdili, že mozková kůra je nezbytná pro explicitní paměť. Okamžitě bychom mohli myslet na inferolaterální temporální kortex pro sémantickou paměť a pak možná na frontální a parietální kortex pro pracovní paměť, včetně oblastí, které jsou zapojeny do sítě výchozího režimu, jako je mediální prefrontální kortex, zadní cingulární kortex, precuneus a úhlový gyrus (např. Zheng et al, 2021). Zastáváme však názor, který zastávají Murray a kol. (2020, s. 2) ve své knize Evoluční cesta k lidské paměti. Tvrdí, že celá mozková kůra je důležitá pro paměť, píší:

Podle našeho názoru se na paměti podílí každá korová oblast, každá specializovaným způsobem. Jak naši předkové cestovali po svých evolučních trajektoriích, kortikální oblasti se v průběhu času hromadily; a v každém případě se to stalo ze stejného základního důvodu: překonat problémy a využít příležitosti, kterým tato zvířata čelila ve svém čase a místě.

Evoluční cesta k lidské paměti (Murray et al, 2020) poskytuje úžasné shrnutí zvířecích a lidských mozkových lézí a neurozobrazovacích studií, které podporují názor, že všechny kortikální struktury se nejen účastní, ale jsou pro ně kritické. typ paměti, která je potřebná pro konkrétní typ úkolu, ať už jde o navigaci v divočině, rozlišování zvuků kořisti a predátorů nebo rozpoznávání tváří.

Tvrdíme nejen, že každá kortikální oblast přispívá k paměti, ale že každá také přispívá ke specifické doméně vědomého vědomí. Například se domníváme, že následující spekulace jsou pravděpodobně správné:

Vizuální oblasti v okcipitální kůře jsou nezbytné pro zrakové vědomí, včetně vizuálních představ.

Sluchová kůra v horním temporálním kortexu je nezbytná pro sluchové vědomí.

Parietální kůra (zejména nedominantní hemisféry) je nezbytná pro vědomé vnímání prostoru (zejména na kontralaterální straně).

Primární somatosenzorický kortex v postcentrálním gyru parietálního laloku je nezbytný pro určité subdomény smyslového vědomí, jako je grafestezie (identifikace čísel nebo písmen napsaných na kůži) a stereognózie (identifikace předmětů dotykem).

Primární motorická kůra v precentrálním gyru frontálního laloku je nezbytná pro vědomé uvědomování si jemných motorických pohybů, které se používají ke hře na hudební nástroje, navlékání jehel a provádění dalších jemných úkolů.

Frontální oční pole jsou nezbytná pro vědomé uvědomování si pohybů očí.

Brocova oblast je nezbytná pro vědomé uvědomování si naší řeči, ať už vokální nebo jen „v naší hlavě“.

Insulární kůra je nezbytná pro vědomé uvědomování si našeho těla.

Oblasti prefrontální kůry, které usnadňují komplexní myšlení, pracovní paměť, řešení problémů a úsudek, jsou nezbytné pro vědomé uvědomění, které přichází s těmito vyššími schopnostmi.

Práce Gazzanigy (2015) a dalších s pacienty s rozděleným mozkem prokázala, že když je corpus callosum přerušeno, může jedinec zůstat se dvěma oddělenými vědomími v jednom mozku, která, zdánlivě, dobře spolupracují bez jakýchkoli zjevných funkčních obtíží nebo konflikt (nebo alespoň žádný vnitřní konflikt, který čas od času nemá kdokoli z nás se svým nerozděleným mozkem). Věříme, že k něčemu analogickému dochází nejen s levou a pravou hemisférou, ale také s každou oblastí kůry.

Dále navrhujeme, že každá oblast kůry je autonomně vědomá a její ostrůvek vědomí není závislý na žádné centrální exekutivě nebo jiné oblasti. To znamená, že minimálně postačující kortikální oblast potřebná pro vědomé uvědomění může být jakákoliv kortikální oblast, ať už je to smyslová oblast umožňující vědomé vnímání, motorická oblast umožňující vědomý pohyb nebo asociační oblast umožňující nějaký typ multimodálního myšlení. Domníváme se, že tomu tak musí být, protože pokud jsme si vědomi, neexistuje žádná jediná kortikální oblast (jednostranná nebo dvoustranná), která po odstranění uvede jedince do bezvědomí. Tvrdíme tedy, že vizuální vědomé uvědomění v okcipitálním kortexu je nezávislé na sluchovém vědomí v horním temporálním kortexu a obě jsou nezávislé na vědomém uvědomění a vedení motorických pohybů vyskytujících se ve frontálním kortexu.

Jaký je důkaz pro tuto hypotézu, že jakákoli kortikální oblast může být autonomně vědomá? Z velké části vychází ze zkušeností s prací s několika tisíci pacienty, kteří prodělali mozkovou mrtvici nebo neurodegenerativní onemocnění postihující každou část jejich mozkové kůry, a je podporována literaturou o lidských pacientech. Je dobře známo, že poškození subkortikálních struktur, které jsou součástí retikulárního aktivačního systému (jako jsou části středního mozku a thalamu), může vést k bezvědomí (např. Kinney et al, 1994), ale opět nevíme o žádné kortikální oblasti, které při poškození vedou k bezvědomí. Ve skutečnosti se může stát, že některé z těchto struktur subkortikálního retikulárního aktivačního systému (jako je thalami) fungují jako centrum, přepínající mezi různými vědomými kortikálními oblastmi.

Literatura podporující náš názor, že (a) narušení žádné kortikální oblasti (dokonce i rozšířené frontální nebo okcipitální/parietální oblasti) vede k bezvědomí, ale (b) prakticky všechny kortikální oblasti přispívají k vědomí, byla dobře zhodnocena protichůdnými předními a zadními kortikálními teoriemi. vědomí (Boly a kol., 2017; Michel a Morales, 2020; Odegaard a kol., 2017). Věříme, že naše teorie dokáže sladit názory zastávané nepřátelskými předními a zadními tábory.

Pokud jsou například zadní oblasti mozku kritické pro vědomí, jak naznačuje teorie opakujícího se zpracování a teorie integrované informace, jak je možné, že pacienti se zadní kortikální atrofií nebo bilaterálními okcipitálními a parietálními mrtvicemi nejsou v bezvědomí? Tito pacienti mají zcela jistě deficity vědomého vědomí, ale nikdy bychom neřekli, že jsou v bezvědomí. Podobně, pokud je prefrontální kůra kritická pro vědomí, jak naznačuje globální teorie neuronového pracovního prostoru a teorie vyššího řádu, co pacienti s frontotemporální demencí s variantou chování nebo bilaterálními čelními mrtvicemi? Není pochyb o tom, že vědomí u těchto pacientů je narušeno, ale neřekli bychom, že jsou fyzickým projevem nevědomých filozofických zombie, které vypadají, že mají vědomý vnitřní svět, i když žádný nemají. Věříme, že mohli vědomě prožívat krásu západu slunce stejně jako kdokoli jiný. Která skupina pacientů není při vědomí (kromě pacientů s poškozením retikulárního aktivačního systému)? Domníváme se, že jde o jedince s rozšířenou nebo difuzní kortikální dysfunkcí. Tito bdělí, ale nevědomí jedinci jsou popisováni jako jedinci s encefalopatií nebo deliriem.

Jak přesně by musela být kortikální oblast, aby podporovala nějakou formu nezávislého vědomí? Neznáme odpověď, ale navrhneme některé metody, jak tuto otázku vyřešit v Future Directions.

Všimněte si však, že neříkáme, že jedinou funkcí kůry je poskytovat vědomé povědomí o konkrétních modalitách. Kůra jistě vykonává mnoho práce navíc, která se podílí výhradně na nevědomém zpracování informací.

Také poukážeme na to, že říkat, že celý mozek je zapojen do vědomí, není totéž jako říkat, že celý mozek je zapojen do vědomí. Pro ty čtenáře, kteří si myslí, že kůra je víceméně synonymem pro mozek, upozorňujeme, že ačkoli mozková kůra tvoří 82 % hmoty lidského mozku, obsahuje pouze 16 miliard (19 %) {{3 }} miliard neuronů, které jsou v mozku (Herculano-Houzel, 2009).

Nyní se zaměříme na stručný přehled některých hlavních oblastí mozku a struktur, které jsou zapojeny do systému vědomé paměti, spolu s některými relevantními neurologickými poruchami, které tak či onak zhoršují vědomí.

Hippokampus, související struktury a jedinci s amnézií

Když uvažujeme o hipokampu, obvykle také uvažujeme jak sousední struktury mediálního temporálního laloku, jako je entorhinální a perirhinální kortex, tak anatomicky spojené struktury, jako je fornix, prsní tělíska a přední jádro thalamu. Ať už kvůli neurodegenerativnímu onemocnění, infekci, zánětu, mrtvici, záchvatu nebo operaci, kognitivní účinky poškození hipokampu a souvisejících struktur jsou dobře známé. Vždy dochází k narušení epizodické paměti, což vede k anterográdní a určité retrográdní amnézii. Zdá se, že vědomí, alespoň v běžném slova smyslu, není narušeno poškozením hipokampu a souvisejících struktur. Jedinci s takovým poškozením mohou jistě vědomě prožívat mnoho vjemů, rozhodnutí a činů.

Jedinci s poškozením hippocampu a souvisejících struktur však vykazují poškození v několika aspektech kognice, o kterých bychom tvrdili, že souvisejí s vědomím. Za prvé, jedinci s poškozením hipokampu typicky ztrácejí schopnost vědomě vnímat jemné rozdíly ve vizuálních scénách a jedinci s poškozením sousední perirhinální kůry obvykle ztrácejí schopnost vědomě vnímat jemné rozdíly ve tvářích (Mundy et al, 2013). Za druhé, tito jedinci vykazují sníženou schopnost představovat si budoucnost (Addis et al, 2009), a proto ji plánovat. Za třetí, ztrátou schopnosti tvořit nové epizodické vzpomínky jsou tito jedinci oslabeni ve schopnosti aktualizovat svůj pocit sebe sama. Za důležité aspekty vědomí považujeme schopnost představovat si budoucnost a aktualizovat svůj pocit já.

Nakonec se domníváme, že vědomí by bylo téměř jistě narušeno, pokud by hipokampus a související struktury od narození zcela chyběly. Ačkoli studie ukázaly, že u jedinců s perinatálním poškozením některých oblastí hipokampu se rozvíjí normální sémantická paměť a nevykazují žádné zjevné poruchy vědomí (Elward a Vargha-Khadem, 2018), domníváme se, že vědomí by nebylo normální u jedinců s úplným absence nebo úplná dysfunkce hipokampu a souvisejících struktur od narození.

Occipitální kůra, zrakový systém, Antonův syndrom, slepota

Již dříve jsme popsali, jak jedinci s poškozením okcipitálního kortexu vedoucím k zrakové apercepční agnozii nebo slepotě hemipole mohou někdy nevědomě vykonávat úkoly, které závisí na zraku, i když tento úkol nemohou vykonávat s vědomým vědomím. Věříme, že tyto případy podporují myšlenku, že je to zraková kůra v okcipitálních lalocích, která poskytuje vědomé povědomí o vidění.
Jedinci s bilaterálním poškozením celé okcipitální kůry vedoucí k úplné kortikální slepotě mohou popírat, že jsou slepí (Antonův nebo Anton-Babinského syndrom), což je forma anosognosie nebo nevědomí o svém deficitu (Das a Naqvi, 2022). Domníváme se, že tento syndrom je jedním z příkladů obecného jevu, kdy oblast mozku, která generuje specifický aspekt vědomí – v tomto případě vizuální vnímání a vizuální představivost – je stejnou částí, která je zodpovědná za uvědomění si toho, zda daný aspekt vědomí je přítomen, chybí nebo je zkreslený. Předpověděli bychom, že Antonův syndrom by nebyl přítomen, pokud by poškození zrakového systému postihlo dráhy před okcipitálními laloky (jako jsou oči, zrakové nervy, trakty, záření nebo laterální genikulární jádra). Domníváme se tedy, že fenomén Antonova syndromu podporuje myšlenku přítomnosti vizuálního vědomí v okcipitálním kortexu.

Parietální kůra, prostorové zanedbávání a „Aha“ moment vzpomínání

Temenní lalok hraje důležitou roli v pozornosti nebo povědomí o jedné straně světa. Ačkoli oba parietální laloky přispívají k uvědomění si levé i pravé strany, poškození parietálního laloku jazykově dominantní hemisféry (obvykle levé) obvykle způsobuje mírnou a dočasnou ztrátu vědomí (nebo zanedbávání) kontralaterální pravé strany, zatímco poškození nedominantního (obvykle pravého) parietálního laloku typicky vede k výraznému a někdy trvalému zanedbávání kontralaterální levé strany (Mesulam, 1999).

K zanedbání dochází nejčastěji u smyslových podnětů, které jsou lokalizovány v prostoru, jako jsou zrakové a hmatové podněty. Jedinci, kteří zanedbávají, si nemusí všimnout jídla na levé polovině svého talíře, může být obtížné věnovat pozornost někomu, kdo k nim mluví po jejich levici, a nemusí si všimnout doteku levé strany svého těla.

Na jedincích s poškozením pravého parietálního laloku a zanedbáním levého laloku je obzvláště zarážející skutečnost, že si obvykle vůbec neuvědomují, že chybí levá strana světa. Stejně jako u Antonova syndromu mají jedinci se zanedbáváním anosognozii a svůj deficit si neuvědomují. Věříme, že zanedbání způsobené poškozením pariet podporuje myšlenku prostorového uvědomění (vědomí) jedné světové strany přítomné v parietálním kortexu, zejména v nedominantní hemisféře.

Pro vědomí mohou být relevantní i další funkce parietálního laloku. Kromě retrospleniálního kortexu není známo, že by poškození parietálních laloků zhoršovalo epizodickou paměť. Přesto prakticky každý úkol rozpoznávací paměti hodnocený pomocí fMRI nebo potenciálů souvisejících s událostmi (ERP) produkuje aktivaci parietálního kortexu (Simons et al, 2008). Jak máme sladit tento rozpor? Odpovídáme, že takzvaný parietální staro-nový efekt (při kterém dříve viděné nebo staré předměty vykazují větší parietální aktivaci ve srovnání s novými nebo novými předměty) je součástí neurálního korelátu vědomého vědomí, že předmět byl dříve viděn. Je to ten aha moment, kdy si vědomě myslíme: „Ano, to si pamatuji“ (Ally et al, 2008).

Frontální kortex, motorický systém a kortikobazální syndrom

Pokud jde o vědomí a frontální kůru, začneme tím, že zanedbáváme také pohyby a činnosti po poškození doplňkové motorické kůry (Laplane a Degos, 1983). Jedinci s tímto typem poškození mohou opustit mytí, holení nebo kartáčování vlasů na jedné straně. Podobně jedinci s poškozením frontálních očních polí obvykle vykazují určitou formu zanedbávání v tom, že mají potíže s dobrovolným pohybem očí na opačnou stranu. Domníváme se, že tyto motorické formy zanedbávání podporují myšlenku, že frontální laloky jsou důležité pro vědomou kontrolu pohybů a činností.

Někteří jedinci s mozkovými lézemi zažívají bizarní klam, ve kterém nerozpoznají nebo nevěří, že se jejich ochrnutá končetina nemůže pohybovat (tj. anosognosie) nebo dokonce, že je součástí jejich těla (tj. somatoparafrenie). Oblasti mozku, které se podílejí na somatoparafrenii, zahrnují části insuly a střední a dolní frontální gyri (Gandola et al, 2012). Vědomé uvědomění si pohybu a dokonce i vědomí, že část těla je vlastní, může souviset se správnou kortikální funkcí.

Někteří jedinci s kortikobazálním syndromem zažívají fenomén cizích končetin, kdy se postižená končetina zdánlivě pohybuje sama – bez vědomé kontroly. Viděli jsme pacienty, u kterých se obvykle neužitečná končetina může zvedat a dělat jednoduché pohyby. Když pacient provádí úkoly, které by obvykle vyžadovaly dvě ruce, jako je zavazování tkaniček, může být neužitečná končetina někdy přemlouvána k pomoci, kterou pak může udělat snadno a automaticky (pozorování AEB). Ačkoli jedinci s kortikobazálním syndromem vykazují kromě kortexu postižení i bazálních ganglií, atrofie a/nebo hypometabolismus frontálního a parietálního kortexu je prominentní a obecně detekovatelný ve studiích zobrazování mozku. Tento jev podporuje myšlenku důležitosti kůry ve vědomém řízení motoriky.

Jedinci s frontotemporální demencí s variantou chování vykazují atrofii a/nebo hypometabolismus různých oblastí frontálního kortexu, což vede k problémům s chováním. Mnoho z těchto jedinců demonstruje utilizační chování, ke kterému dochází, když jednotlivci vidí nástroj a automaticky jej začnou používat. Jednotlivec může vzít do ruky nůžky a začít stříhat nebo pero a začít psát. Na utilizační chování nahlížíme jako na příklad poškození frontálního kortexu, které vede k narušení vědomé kontroly chování, ale k zachování nevědomých akcí. Existuje mnoho dalších příkladů poškození čelních laloků vedoucích ke ztrátě vědomé kontroly chování (např. Phineas Gage [Damasio et al, 1994]), které zde nebudeme přezkoumávat.

Apatie je velmi častým příznakem u jedinců s různým poškozením prefrontálního kortexu. Zde bychom tvrdili, že některé z takzvaných funkcí vyšších frontálních laloků, jako je plánování a abstraktní uvažování, jsou narušeny, protože vědomé uvědomění a kontrola takových funkcí byly narušeny. Vědomé neuvědomování si, že člověk by měl plánovat a jednat, vede k apatii.

Temporální laloky, sluchová kůra, inferolaterální spánková kůra, jména, slova a význam

Mezi důležité aspekty kůry spánkového laloku patří části insuly, sluchová kůra a rozsáhlé úložiště informací, které zahrnuje sémantickou paměť. Jedinci s poškozením bilaterální sluchové kůry ztrácejí vědomé vnímání zvuků, ale přesto na ně mohou reagovat, což je fenomén, který je považován za analogický se slepotou (Cavinato et al, 2012). Studie na zvířatech experimentálně prokázaly, že poškození bilaterální sluchové kůry nemusí nutně změnit chování v reakci na zvuky (Floody et al, 2010). Máme tedy důkazy, že sluchová kůra je zapojena do vědomého uvědomování si zvuků způsobem, který je v souladu s naší hypotézou.

Důkazy ze zobrazení i jednotlivců s mozkovými lézemi naznačují, že inferolaterální temporální kortex je kritický pro vědomé povědomí o jménech lidí, zvířat a nástrojů (Damasio et al, 1996). Navíc, ačkoli jednostranné poškození na levé straně může narušit přístup pouze k názvům takových položek, oboustranné poškození může vést k úplné ztrátě znalostí o zvířatech, rostlinách a umělých předmětech. Jedinci s neurodegenerativními chorobami, včetně sémantické demence a Alzheimerovy choroby (AD), často zažívají tuto ztrátu znalostí v pozdějších fázích – nevědí, co je králík, dýně nebo dálkové ovládání – což, jak bychom řekli, je ztráta forma vědomí nebo vědomí položek. Navíc, dokonce i velmi brzy v průběhu nemoci, jakmile se pojem položky úplně vytratí ze sémantické paměti, jedinci s těmito deficity sémantické paměti si vědomě neuvědomují, že je něco špatně – jen věří, že možná nikdy nebudou mít narazil na chybějící položky, a proto o nich nic neví.

Vlastnosti kůry, které podporují vědomí

Doufáme, že jsme dokázali, že každá kortikální oblast přispívá ke specifickému vědomému uvědomění souvisejícímu s funkcí této kortikální oblasti a že zničení jakékoli kortikální oblasti naruší nebo zruší doménu vědomí, která byla touto oblastí podporována, aniž by narušila ostatní domény vědomí. Naše hypotéza, že všechny kortikální oblasti přispívají k vědomí, je v souladu s nedávnou neuroimagingovou studií, která porovnávala vědomé a nevědomé rozpoznávání objektů a zjistila rozsáhlé oblasti kortikálního zapojení během vědomého rozpoznávání objektů (Levinson et al, 2021).

Naše anatomická hypotéza také poskytuje jeden způsob, jak sladit různé předpovědi provedené čtyřmi hlavními teoriemi vědomí ohledně toho, které kortikální oblasti jsou nejdůležitější (viz Yaron et al, 2022, pro přehled), přičemž tvrdí, že jsou všechny, ale žádná není kritická. Nenaznačujeme, že subkortikální struktury nejsou nezbytné pro vědomí – zcela jistě ano – ale pro vědomí nestačí. Navíc subkortikální struktury neobsahují nezbytnou neuronální architekturu, která umožňuje výskyt fenomenologie nebo kvalií vědomí.

Ačkoli považujeme architekturu mozkové kůry za jednotku neuronových sestav, která umožňuje vznik vědomí, není jasné, jak přesně vědomí z kůry vzniká. Necháme na ostatních, aby určili, zda vědomí souvisí s vřetenovými neurony (také známými jako von Economo neurony) nacházejícími se ve vrstvě V, tlustými všívanými pyramidálními neurony ve vrstvě VB, převážně pyramidálními buňkami v kortikální vrstvě II/III, jinými typy neuronů , nebo žádný z těchto. Je možné, že sestavy neuronů jsou jednotkou vědomí a že pohled na jednotlivé buňky k pochopení vědomí je podobný studiu povahy kvarků uvnitř neutronů atomů železa, abychom pochopili, proč jsou železné piliny přitahovány magnety. Může se tedy stát, že pojmy jako index komplexity poruch (PCI), které hodnotí integritu mozkových sítí, budou klíčové pro pochopení vědomí (Koch et al, 2016).

Předpokládejme, že jednotky vědomí jsou sestavy neuronů v kůře, kolik vrstev kůry je zapotřebí? Je při vědomí pouze 6-vrstvená kůra mozková, nebo stačí 5-, 4- nebo 3-vrstvená kůra? Může 3-vrstvený alokortex produkovat nějaké „nízkoúrovňové“ vjemové nebo emocionální vědomí, zatímco 6-vrstvený neokortex je nutný pro sebevědomí na vyšší úrovni a abstraktní uvažování? Protože naše paměťová teorie vědomí je taková, že vědomí je vyvinuto jako součást vědomého paměťového systému, který zahrnuje epizodickou paměť založenou na hippocampu, spekulujeme, že určité vědomé vědomí je přítomno dokonce i v alokortexu.

Ať už je správná odpověď jakákoliv, tvrdíme, že naše nedostatečné pochopení toho, jak přesně mozková kůra produkuje vědomí, nám nebrání použít tuto hypotézu o zapojení kůry do vědomí k diskusi o některých důsledcích, což nyní uděláme.

DOPADY

Naše paměťová teorie vědomí s oblastmi mozkové kůry jako základními jednotkami, které umožňují vědomé uvědomění, vede k několika důsledkům ohledně toho, která zvířata jsou při vědomí, které neurologické a psychiatrické poruchy mohou narušit vědomí a jak funguje vědomá mysl a nevědomý mozek. společně den po dni, minutu po minutě a sekundu po sekundě. Tyto implikace zase vyvolávají etické implikace, které si také krátce probereme.

Zvířecí mysl

V předchozí části jsme spekulovali, že vědomé uvědomění si základních vjemů a emocí může být přítomno u 3- nebo 4-vrstevnatého alokortexu, zatímco vědomé schopnosti, jako je řešení problémů, mohou vyžadovat 6- vrstvený neokortex.

Vědomí u savců

Protože všichni savci mají neokortex (Kaas, 2019), tvrdíme, že všichni savci jsou při vědomí. Souběžně s jejich rozdíly v kortikální struktuře se domníváme, že vědomí myší se ve své složitosti liší od vědomí psa, které se liší od vědomí šimpanze, které se liší od vědomí člověka. Například Pine et al (2021, str. 701) zhodnotili některé změny v neuroanatomii mezi nelidskými a lidskými primáty, jako je rozšíření homotypických asociačních oblastí a hippocampu a jak tyto expanze souvisí s „(i) a subjektivní pocit účasti a opětovného prožívání zapamatovaných událostí a (ii) neomezená schopnost představit si detaily budoucích událostí." I když jistě souhlasíme s tím, že lidé vyvinuli tyto schopnosti ve větší míře než všechny ostatní druhy, věříme také, že všichni savci mají určité vědomé povědomí (tj. paměť pro) vnímání, rozhodování a jednání. Viz Carruthers (2015) pro podobný argument, který je rovněž založen na neuroanatomické homologii.

Znamená to, že všichni savci mají schopnosti vědomé paměti mentálně cestovat v čase podobné lidem? Suddendorf a Corballis (2007, s. 307) tvrdili, že existuje jen málo důkazů, které by naznačovaly, že si savci mimo člověka vyvinuli tuto mentální schopnost cestování časem, alespoň tak, jak to dělají lidé, a uvedli: „Tvrdíme, že dosavadní údaje pokračují naznačit, že mentální cestování časem je pro lidi jedinečné." I když nezpochybňujeme jejich tvrzení, stále bychom tvrdili, že nelidští savci mají určitou formu vědomé paměti, která jim umožňuje mít určité vědomé uvědomění, které jim poskytuje evoluční výhody, jako je schopnost určit časový řád (Eichenbaum et al, 2005 ).

A co zrcadlový test sebepoznání? V tomto testu mají zvířata barevnou skvrnu nanesenou na hlavě, když jsou v anestezii nebo si jinak neuvědomují její aplikaci, na místě, které vidí pouze v zrcadle, jako je jejich čelo. Pokud se zvíře podívá do zrcadla a sahá na místo nebo se ho snaží otřít, pak víme, že se zvíře v zrcadle poznává. Pokud ne, předpokládáme, že si zvíře neuvědomuje, že je v zrcadle samo.

Ačkoli se ukázalo, že několik savců tímto testem prošlo, včetně čtyř lidoopů, delfínů skákavých a asijských slonů (de Waal, 2019), většina ostatních savců to neudělala, včetně našich kočičích a psích společníků (ačkoli psi mohou projít pachovou verzí testu [Horowitz, 2017]). Věříme, že tento test nám říká něco o vizuálním vnímání a rozpoznání sebevědomí, ale tvrdíme, že to, že zvíře selže v zrcadlovém testu, neznamená, že nemá žádné vědomé vědomí jakéhokoli typu.

Vědomí u nesavčích druhů

A co vědomí u jiných obratlovců, jako jsou ptáci, ještěrky, obojživelníci a ryby? Ukázalo se, že straky prošly zrcadlovým testem sebepoznání (Prior et al, 2008), stejně jako určitý druh ryb (Kohda et al, 2019). Znamená to, že některé druhy ptáků a ryb jsou sebevědomé? de Waal (2019) tvrdil, že absolvování zrcadlového testu naznačuje alespoň nějaké rudimentární sebeuvědomění; jeden výzkumník však navrhl, že bychom měli zvážit všechna data, která vrhají světlo na kognitivní schopnosti druhu, než dojde k závěru o jeho sebeuvědomění (nebo jeho nedostatku) (Vonk, 2020).

Naše teorie by byla v souladu s de Waalovou (2019), že vědomí a sebeuvědomění mezi druhy jsou na kontinuu. Na základě experimentální práce a anatomie mozku obratlovců se domníváme, že existují důkazy, že většina obratlovců má alespoň nějaký základní systém vědomé paměti, protože mají nějakou formu hippocampu (nebo jemu podobnou strukturu mozku) a nějakou kůru ( nebo analogická struktura). Z toho logicky vyplývá, že ti obratlovci, kteří mají potřebnou anatomii pro systém vědomé paměti, by zažili alespoň nějaké vědomé uvědomění, i když by to mohlo být o něco více než vjemy a/nebo emoce. Někteří výzkumníci tvrdili, že alespoň jeden nesavčí druh obratlovců, sojka kalifornská, dokáže využít svou paměť ke spontánnímu plánování budoucnosti bez ohledu na svou současnou motivaci – něco, co se dříve považovalo za jedinečně lidskou schopnost (Raby et al. , 2007; viz také Carruthers, 2015).

Naše teorie je také v souladu s mnoha myšlenkami předloženými Ginsburgem a Jablonkou (2021), kteří jdou ještě dále než my. Navrhli, že „neomezené asociativní učení“ lze považovat za ukazatel minimálního vědomí. Poznamenali, že takové učení je přítomno nejen u téměř všech obratlovců, ale také u chobotnic, chobotnic, sépií, včel a švábů.

Etické důsledky vědomých obratlovců

Nejsme vegetariáni a nechceme naznačovat, že nevyhnutelné etické závěry, které vycházejí z naší teorie, znamenají, že bychom se všichni měli stát vegetariány (nebo alespoň konzumenty bezobratlých), abychom se vyhnuli poškození vědomých zvířat. Tvrdili bychom však, že bychom jako společnosti a jednotlivci měli zvážit etické důsledky konzumace krav, prasat, kuřat a dalších obratlovců, o kterých tvrdíme, že mají formy vědomého vědomí.

Poruchy vědomí

Nyní, když lépe rozumíme jak fenomenologii vědomí, tak neuroanatomickým strukturám, které jsou k tomu potřebné, můžeme spekulovat, že některé psychiatrické, neurologické a vývojové mozkové poruchy mohou být poruchami vědomí.

Mrtvice

Dříve jsme zhodnotili, jak mrtvice, které poškozují určité oblasti mozkové kůry, vedou ke specifickým poruchám vědomí, které souvisí s funkcemi těchto konkrétních oblastí. Zde jednoduše dodáme, že mrtvice v podkorové bílé hmotě corona radiata mohou také způsobit poruchy vědomí tím, že odpojí korové oblasti od sebe, což vede například k Wernicke afázii (Mesulam et al, 2015) nebo alexii bez agrafie. (Geschwind, 1965). Stručně řečeno, mrtvice, které ovlivňují kortikální a/nebo subkortikální bílou hmotu, často narušují jednu nebo více domén vědomí, systém vědomé paměti a schopnost používat dříve naučené informace k řešení problémů a plánování budoucnosti.

For more information:1950477648nn@gmail.com