آگاهی چیست؟ نظریه جدیدی در فیزیک مدعی حل معمای آگاهی است
این ۱.۴ کیلوگرم بافت مغز چگونه افکار، احساسات، تصاویر ذهنی و دنیای درون ما را ایجاد می کند؟
توانایی مغز برای ایجاد آگاهی، هزاران سال است که برخی را گیج کرده است. رمز و راز آگاهی در این واقعیت نهفته است که هر یک از ما ذهنیت خودمان را داریم، چیزی که مانند احساس کردن و فکر کردن است.
برخلاف بیهوشی یا خواب عمیق بدون رویا دیدن، در حالی که بیدار هستیم، «در تاریکی زندگی نمی‌کنیم» – ما دنیا و خودمان را تجربه می‌کنیم. اما اینکه چگونه مغز تجربه آگاهانه را ایجاد می کند و چه ناحیه ای از مغز مسئول این امر است، هنوز یک راز باقی مانده است.
آگاهی کاملاً یک راز است زیرا به نظر می رسد که تجربه آگاهانه ما نمی تواند فقط از مغز ناشی شود و در واقع نمی تواند از هیچ فرآیند فیزیکی شناخته شده ای ناشی شود.
هر چقدر هم که عجیب به نظر برسد، اما تجربه آگاهانه را در مغز نمی توان یافت یا به برخی از فعالیت های عصبی تقلیل داد.
دکتر زکریا نیمه، فیلسوف از دانشگاه ممفیس، می‌گوید: «درباره این موضوع فکر کنید، وقتی احساس خوشبختی می‌کنم، مغزم یک الگوی متمایز از فعالیت عصبی پیچیده ایجاد می‌کند. این الگوی عصبی کاملاً با احساس آگاهانه شادی من مرتبط است، اما این احساس واقعی من نیست. این فقط یک الگوی عصبی است که نشان دهنده شادی من است. به همین دلیل است که دانشمندی که به مغز من نگاه می‌کند و این الگو را می‌بیند باید از من بپرسد که چه احساسی دارم، زیرا این الگو خود احساس نیست، فقط نمایشی از آن است.»
در نتیجه، نمی‌توانیم تجربه آگاهانه آنچه را که حس می‌کنیم، احساس می‌کنیم و فکر می‌کنیم به هیچ فعالیت مغزی تقلیل دهیم. ما فقط می توانیم با این تجربیات همبستگی پیدا کنیم.
پس از بیش از ۱۰۰ سال تحقیقات علم اعصاب، ما شواهد بسیار خوبی داریم که مغز مسئول ایجاد توانایی های آگاهانه ما است. پس چگونه ممکن است این تجربیات آگاهانه در هیچ کجای مغز (یا در بدن) پیدا نشوند و نتوان آنها را به فعالیت های پیچیده عصبی تقلیل داد؟
این معما به عنوان مساله سخت آگاهی شناخته می شود. این مساله به قدری دشوار است که تا چند دهه پیش فقط فیلسوفان درباره آن بحث می کردند و حتی امروز، اگرچه ما پیشرفت زیادی در درک خود از مبانی علوم اعصاب آگاهی داشته ایم، هنوز نظریه کافی وجود ندارد که توضیح دهد آگاهی چیست و چگونه است. برای حل این مساله سخت دکتر Lahav و دکتر Neemeh اخیراً نظریه فیزیکی جدیدی را در مجله Frontiers in Psychology منتشر کردند که ادعا می کند مساله سخت آگاهی را به روشی کاملاً فیزیکی حل می کند.
به گفته نویسندگان این مطالعه، زمانی که ما فرض خود را در مورد آگاهی تغییر می دهیم و فرض می کنیم که این یک پدیده نسبیتی است، راز آگاهی به طور طبیعی حل می شود.
در این مقاله، محققان یک چارچوب مفهومی و ریاضی برای درک آگاهی از دیدگاه نسبیتی ایجاد کردند.
به گفته دکتر لاهاو، نویسنده اصلی مقاله، “آگاهی باید با همان ابزارهای ریاضی که فیزیکدانان برای سایر پدیده های نسبیتی شناخته شده استفاده می کنند، بررسی شود.”
برای درک اینکه چگونه نسبیت مسئله سخت را حل می کند، در مورد یک پدیده نسبیتی متفاوت، سرعت ثابت فکر کنید. بیایید دو ناظر، الناز و بابک را انتخاب کنیم، جایی که بابک در قطاری است که با سرعت ثابت حرکت می کند و الناز او را از روی سکو تماشا می کند. هیچ پاسخ فیزیکی مطلقی برای این سوال وجود ندارد که سرعت بابک چقدر است. چون پاسخ به چارچوب مرجع ناظر بستگی دارد.
از چارچوب مرجع بابک، او اندازه گیری می کند که او ثابت است و الناز، با بقیه جهان، به سمت عقب حرکت می کند. اما از کادر الناز، بابک کسی است که در حال حرکت است و خودش یعنی الناز ثابت است.
اگرچه اندازه‌گیری‌ها نتیجه متفاوت دارند، اما هر دوی آنها فقط از چارچوب‌های مرجع متفاوت درست هستند.
نسبیت در آگاهی
از آنجا که بر اساس این نظریه، آگاهی نیز برای افراد مختلف یک پدیده نسبی است، در مورد آگاهی نیز چنین وضعیتی را می یابیم.
اکنون الناز و بابک در چارچوب های شناختی با مرجع متفاوت قرار دارند. بابک اندازه گیری می کند که خودش تجربه آگاهانه دارد، اما از نظر او الناز فقط فعالیت مغزی دارد بدون اینکه بابک هیچ نشانه ای از تجربه آگاهانه واقعی الناز داشته باشد. در حالی که الناز اندازه گیری می کند که او کسی است که هوشیاری دارد و بابک فقط فعالیت عصبی دارد و هیچ سرنخی از تجربه آگاهانه او ندارد.
درست مانند مورد سرعت، اگرچه اندازه گیری ها تفاوت دارند، اما هر دو درست هستند، اما از چارچوب های مرجع شناختی متفاوت.
در نتیجه، به دلیل دیدگاه نسبیتی، مشکلی با این واقعیت وجود ندارد که ما ویژگی های مختلف را از چارچوب های مرجع مختلف اندازه گیری کنیم.
این واقعیت که ما نمی‌توانیم تجربه آگاهانه واقعی را در حین اندازه‌گیری فعالیت مغز پیدا کنیم، به این دلیل است که ما از چارچوب مرجع شناختی اشتباه اندازه‌گیری می‌کنیم.
طبق نظریه جدید، مغز تجربه آگاهانه ما را ایجاد نمی کند، حداقل نه از طریق محاسبات. دلیل اینکه ما تجربه آگاهانه داریم به دلیل فرآیند اندازه گیری فیزیکی است.
به طور خلاصه، اندازه گیری های فیزیکی مختلف در فریم های مختلف ویژگی های فیزیکی متفاوتی را در این چارچوب های مرجع نشان می دهد، اگرچه این چارچوب ها پدیده یکسانی را اندازه گیری می کنند.
چگونه دانشمندان سالها آگاهی را اشتباه بررسی میکردند؟
به عنوان مثال، فرض کنید بابک مغز الناز را در آزمایشگاه اندازه گیری می کند، در حالی که او احساس خوشبختی می کند. اگرچه آنها ویژگی های متفاوتی را مشاهده می کنند، اما در واقع یک پدیده را از دیدگاه های مختلف اندازه گیری می کنند. به دلیل انواع مختلف اندازه گیری های آنها، انواع مختلفی از ویژگی ها در چارچوب های مرجع شناختی آنها متجلی شده است.
برای اینکه بابک بتواند فعالیت مغز را در آزمایشگاه مشاهده کند، باید از اندام های حسی خود مانند چشمانش استفاده کند. این نوع اندازه‌گیری حسی، بستری را که باعث فعالیت مغز می‌شود، یعنی نورون‌ها، آشکار می‌کند.
در نتیجه، الناز در چارچوب شناختی بابک فقط فعالیت عصبی دارد که نشان دهنده آگاهی اوست، اما هیچ نشانه ای از خود تجربه آگاهانه واقعی او ندارد. اما، برای اینکه الناز فعالیت عصبی خودش را به عنوان شادی اندازه گیری کند، از انواع مختلفی از اندازه گیری ها استفاده می کند. او از اندام‌های حسی(مثل چشم) استفاده نمی‌کند، او بازنمایی‌های عصبی خود را مستقیماً از طریق تعامل بین بخشی از مغزش با سایر بخش‌ها اندازه‌گیری می‌کند. او بازنمایی های عصبی خود را بر اساس روابطشان با سایر بازنمایی های عصبی اندازه گیری می کند.
این اندازه گیری کاملاً متفاوت از آنچه سیستم حسی ما انجام می دهد است و در نتیجه این نوع اندازه گیری مستقیم نوع متفاوتی از ویژگی های فیزیکی را نشان می دهد. ما این ویژگی را تجربه آگاهانه می نامیم.
در نتیجه، الناز از چارچوب شناختی مرجع خود، فعالیت عصبی خود را به عنوان تجربه آگاهانه می سنجد.
چگونه میتوان بر پدیده آگاهی در ذهن شخص دیگری اشراف پیدا کرد؟
با استفاده از ابزارهای ریاضی که پدیده‌های نسبیتی در فیزیک را توصیف می‌کنند، این نظریه نشان می‌دهد که اگر دینامیک فعالیت عصبی بابک را بتوان تغییر داد تا مانند پویایی فعالیت عصبی الناز باشد، آن‌گاه هر دو در یک چارچوب شناختی مرجع قرار می‌گیرند. یعنی دقیقاً همان تجربه آگاهانه شخص دیگر.
اکنون نویسندگان این مقاله می خواهند به بررسی حداقل اندازه گیری های دقیقی که هر سیستم شناختی برای ایجاد آگاهی نیاز دارد ادامه دهند.
اهمیت نظریه نسبیت آگاهی
پیامدهای چنین نظریه ای بسیار زیاد است. می توان از آن برای تعیین اینکه کدام حیوان اولین حیوان در فرآیند تکاملی بود که هوشیاری داشت، زمانی که جنین یا نوزاد شروع به آگاه بودن می کند، کدام بیماران مبتلا به اختلالات آگاهی هوشیار هستند و کدام سیستم های هوش مصنوعی در حال حاضر درجه ای از آگاهی دارند دارند، استفاده کرد.
برای خواندن کامل این مقاله به لینک زیر مراجعه کنید:
“A Relativistic Theory of Consciousness” by Nir Lahav et al. Frontiers in Psychology
