منبع هوشیاری کجاست؟(قسمت ششم)
امروزه تئوری های فراوان در مورد منشا و منبع هوشیاری مطرح است. ولی آیا این تئوری ها در اثبات منبع هوشیاری کامل است؟ آیا این تئوری ها- که معمولا منبع هوشیاری را نورون ها و مغز میداند- قادر است، بخش بزرگی از اطلاعات به دست آمده برای انسان که گاهی فراتر از ابعاد مرسوم عالم مادی ماست توجیه کند؟
تئوری یکپارچه ی اطلاعات درباره ی هوشیاری integrated information theory of consciousness (IIT) که به وسیله ی تونونی در سال 2016 ارائه شد یک تعریف مجزا از اطلاعات به عنوان یک شکل در فضای علت- اثر است. فضای علت-اثر بر اساس این تئوری شامل ساختار ذهنی یا یک منظومه از موضوعات مرتبط است که عبارت physical substrate of consciousness (PSC) به آن، اختصاص داده میشود
و این، مجموعه هایی کامل از فعالیت نورونی است که در هر تجربه درگیر می شود. هر تجربه ی هوشیار با این شکل، یکسان است و وقتی به طور کامل یکپارچه شود با عبارت Φmax مشخص می گردد ولی چون integrated information theory of consciousness (IIT) به عنوان یک تئوری از اطلاعات یکپارچه عرضه می شود میتواند به طور معادل به عنوان یک تئوری در این مورد، انجام وظیفه کند که چگونه پردازش انرژی سازماندهی می شود؛ زیرا PSC شامل الگوهای علّی مرتبط با هم آتش(فعالیت)نورونی است که مشابه تجربه ی هوشیار است.
پرداختن به مغز به عنوان پردازنده ی اطلاعات عصبی به ما کمک نمیکند هوشیاری را به عنوان یک فرایند فیزیکی درک کنیم زیرا اطلاعات بر اساس تعریف های عموما پذیرفته شده، یک خصوصیت فیزیکی مغز در سطح عصبی نیست.
در درون نورون هیچ اطلاعاتی وجود ندارد.
با این همه سودمند است روش های تئوری اطلاعات، برای مطالعه ی سازماندهی سیستم های فیزیکی مانند مغز به کار گرفته شود. وینر می گوید: میزان اطلاعات در یک سیستم اندازه گیری، عمق سازماندهی آن است... همانطور که در پژوهش های بسیار و تئوری هایی که در اینجا بیان شده است ما می توانیم مشخص کنیم روش سازماندهی پردازش های انرژی در مغز چگونه با وجود هوشیاری در فرد، مرتبط می شود. ولی تفاوت مجزا و جدا بین 0و1، معادل تمایز تحقق یافته بین یک نورون در حالت استراحت و فعالیت نیست.
(بین صفر و یک در کامپیوترهای مرسوم، عدد دیگری قابل تصور نیست در حالی که در فعالیت نورونی و ارتباط بین نورون ها با هم در سیناپس، میلیون ها حالت، بین حداکثر و حداقل قابل تصور است. یعنی واحدهای اطلاعاتی در مغز، بیشتر شبیه زبان های رایج میان انسان ها با حروف زیاد و نه زبان رایج در کامپیوترهای سنتی با دو حرف 0و 1است. این حالت را میتون با قدرت پردازش در کامپیوترهای کوانتومی مقایسه کرد.
ارتباط بین دو سلول عصبی، از طریق ترمینال های عصبی است که میتواند بیش از یک مورد باشد و هر کدام از این ارتباط ها در سیناپس عصبی، میتواند ترشحات خود را کم و زیاد کند. سیناپس های عصبی، پردازش هوشمندانه ای است که قدرت تمایز و سازگاری سیستم عصبی را از سطح تمایز نورونی بسیار فراتر میبرد.)
مغز به عنوان ماشین تمایز:
حل چالش توضیح هوشیاری به عنوان فرایند فیزیکی با این درک- که مغز بر اساس اصل پردازش انرژی عمل میکند- آسان تر میشود. نورون ها همراه با ساختارهای مادی دیگر مانند آستروسیت ها و میتوکندری، انرژی الکتروشیمایی را از طریق مسیرهای خیلی سازمان یافته، تغییر میدهد و توزیع و پراکنده میکند تا رفتارهایی را ایجاد کند که برای بقای موجود زنده، حیاتی است. این منطقی است در زمانی که ما این حقیقت را در نظر بگیریم که اورگانیسم ها در یک محیط فیزیکی، ساکن هستند و این محیط، از طریق فعالیت های انرژی، نیروها و کار، ساختار و شکل می گیرد. برای بقا و ماندن در این جهان این اورگانیسم ها باید به طور مداوم، کار کنند تا درجه ی بالایی از انرژی آزاد را به دست بیاورند تا وضعیت درونی را دور از تعادل ترمودینامیک نگه دارند(یعنی موجود زنده در رقابت مداوم در اجزای محیط زیست او(چه رقابت بیولوژیک با دیگر موجودات زنده یا رقابت فیزیکی ناشی از جاذبه یا تبخیر آب درون سلولی ناشی از حرارت و ...)ناچار است ساختاری خودخواه را ایجاد کند که در برابر نیروهای مداومی- که از طرف خارج، سعی در بهره برداری از وجود او دارد- جلوگیری کند). این انرژی درونی، علاوه بر تنظیم داخلی سیستم های عصبی، اورگانیسم ها را توانمند میکند دو کار مهم انجام دهند:
تمایز گذاشتن بین تفاوت ها در شرایط محیطی مانند دما، اسیدی بودن، شور بودن، سطوح مواد غذایی و وجود شکارچیان
و حرکت به سوی شرایط محیطی که برای بقا، سودمند و دور از موارد زیان بار است.
مکانیسم هایی که انجام این کارها را ممکن می کند می تواند در موجوداتی با سیستم عصبی نسبتا ساده مانند کرم C. elegansدیده شود.
شیب شیمیایی در محیط، نورون های حساس به مواد شیمیایی را بر سطح کرم ها فعال میکند و این، فعالیت عضلات پشت و جلو را کنترل می نماید و این، به نوبه ی خود حرکت کرم را تنظیم می کند. در این الگو تمایزها و تفاضل های انرژی پتانسیل شیمیایی در محیط به تمایزهای انرژی الکتروشیمیایی در دستگاه ادراکی اورگانیسم تبدیل میشود؛ سپس به تفاوت های انرژی شیمیایی تحول می یابد که با فعالیت آنتاگونیستی به انرژی کینتیکی محیط اورگانیسم تبدیل میشود.
اورگانیسم گزینش هایی را در محیط انجام میدهد که مربوط به علاقه ها و مفید برای بقای او است تا بتواند واکنش های مناسبی را در پاسخ ایجاد کند. ما میتوانیم اصل پایه ای مشابهی را در کار بیولوژیک با پیچیدگی بسیار بیشتر ببینیم.
برای نمونه سیستم بینایی انسان بر اساس دخل و خرج انرژی مغز، خیلی زیاد مصرف کننده است. ولی سودمندی تکاملی بینایی انسان، توانایی ای است که به کار گرفته میشود تا فعالیت های بدنی کنترل شده ای را در پرتوی شرایط محیطی هدایت کند. این از طریق زنجیره ی ظریفی از تحولات انرژی به دست می آید و با رسیدن به شبکیه و رتین، انرژی الکترومغناطیس از محیط شروع میشود و نهایتا به صورت اّبشاری به تبادل های زیاد انرژی در مسیرهای عصبی سیستم بینایی می رسد که به طرز پیشرونده بین خصوصیات محیط، تمایزمی گذارد. این معمولا باعث تحول انرژی الکترومغناطیس در سیستم حرکتی و عضلات، به انرژی حرکتی بدن میشود.(با وجود مصرف زیاد انرژی در چشم و مسیرهای بینایی، سود بسیار زیادی نصیب موجود زنده میشود مثلا میتواند دشمن خود را تشخیص دهد و از دست او فرار کند یا شکار خود را ببیند و او را شکار کند و ...تعادل بین سود و زیان، همیشه در ادامه یا متوقف شدن فعالیت یک اندام در تکامل طبیعت هوشمند، ملاحظه میشود.)
این حقیقت که بیولوژی پیچیده ی ما خیلی خوب از فهرست مفصلی از گزینش های حسی و پاسخ های حرکتی حمایت میکند، ممکن است فقط یک درجه در تمایز و نه نوعي متفاوت تمایز در مقایسه با یک کرم حقیر باشد.(هوشیاری که در انسان وجود دارد، فقط سطحی بالاتر از هوشیاری در مقایسه با هوشیاری در موجودات پایین تر است و چیزی متفاوت به حساب نمی آید. هدف از این هوشیاری و درک و واکنش، حفظ بقای موجود زنده است. در مورد کرمی که نیازهای او به سه سوراخ بدنش منحصر میشود(سوراخی برای خوردن و سوراخی برای دفع و سوراخی برای رابطه جنسی) سطح درک و واکنش، قطعا متفاوت از انسانی است که میتواند پیچیده ترین اشیا و تکنولوژی را ابداع کند. هرچند این تفاوت در سطح درک و واکنش هست ولی در هر دو موجود، هدف از این درک و واکنش، حفظ موجود زنده است.)
ما ممکن است اینطور تصور کنیم سلول های حسی که به تحریک از انرژی محیط پاسخ میدهد فعالیت موضعی عصبی را تحریک یا زیاد می کند. ولی گیرنده های نوری در مهره داران ممکن است عکس چیزی باشد که ما تصور میکنیم و با جذب نور هیپرپلاریزه شود. این یعنی وقتی در معرض نور قرار می گیرد خاموش شود و در تاریکی روشن شود و حتی در تاریکی انرژی بیشتری مصرف کند.(یعنی پیچیدگی ساختار عصبی مهره داران در حدی است که فقط با فعال شدن، تاثیر گذار نیست بلکه گاهی با خاموش شدن هم می تواند تاثیر گذار باشد. جمع جبری کنش و واکنش سلول های گیرنده ی عصبی و نورون های بعدی در سطوح بالاتر، همه ی اینها تعیین کننده درک و واکنش نهایی است.)
برخی مدارک نوروبیولوژی- که در بخشهوشیاری و انرژی در مغز بیان شد- به ما میگوید تحریک های حسی همیشه منجر به افزایش فعالیت عصبی نمی شود. کاهش در فعالیت در مغز میتواند در پاسخ به کارهای نیازمند هوشیاری رخ دهد و میتواند در مطالعات تصویربرداری با روش هایی- که طراحی میشود تا افزایش در سرعت متابولیسم را در انجام برخی فعالیت های بالاتر از سطح پایه شناسایی کند- ناشناخته باقی بماند.(مدرک معتبری مبنی بر اینکه منبع هوشیاری، فقط انرژی و فعالیت عصبی موجود در مغز نیست.)
و البته همه ی فعالیتهای عصبی، تحریکی نیستند؛ مهار عصبی در عملکرد مغز و دیگر جاها در سیستم عصبی بسیار مهم است و این، هزینه انرژی را به طور مشخص معین میکند. مدارکی هست که توازن ایده ال بین تحریک و مهار عصبی E-I balance در قشر مغز برای عماکرد بهتر مغز، حیاتی است. در بیان این مکانیسم ها، مغز گرسنه برای انرژی ممکن است به عنوان نوعی از ماشین تمایز درک شود که با محقق کردن الگوهای پیچیده ی حرکت(پیشرفت پتانسیل عمل)و کشش(هل دادن و کشیدن آنتاگونیستی بین نیروها) در مقیاس های متغیر زمان-مکان، کار میکند.
سرعت آتش کردن(فعالیت)و پتانسیل های الکتریکی در درون نورون ها، بین نورون ها، بین شبکه های نورونی و بین مناطق مغزی تغییر میکند تا وضعیت های متمایزی را- که مغز خواهد داشت- به حداکثر برساند. کاهش فعالیت یا کاهش در سرعت فعالیت میتواند یک وضعیت متمایز را دقیقا مشابه افزایش، بیافریند.(وجود تمایز، رمز موفقیت در رقابت تکاملی است. ایجاد تمایز در بخش های مختلف مغز، فقط از طریق تمایز در نورن ها و تعداد این سلول ها در هر بخش مغز نیست. بلکه خاموش یا روشن شدن نورون ها در بخش هایی از مغز در مواجهه با محرک حسی، خودش میتواند باعث ایجاد تمایز بیشتر در مغز شود.
مغز انسان با ایجاد این تنوع های پیچیده می تواند قابلیت انعطاف بسیار زیادی پیدا کند. جالب اینکه در ایجاد این تمایزها فقط فعالیت و انرژی مثبت دخیل نیست؛ بلکه گاهی مغز از فرایند خاموش کردن و انرژی منفی برای ایجاد تمایزهای لازم خود استفاده میکند.
فقط دیدن مهم نیست گاهی ندیدن مهمتر از دیدن است و این شعاری است که در اجزای مختلف مغز، اعمال میشود. برای انجام کارهای حیاتی و در رقابت ها گاهی خاموش کردن مفیدتر از روشن کردن است. مثلا اگر شخص در جلسه ی امتحان حاضر باشد، لازم نیست به رویاهایی که شب قبل دیده است فکر کند بلکه برای موفقیت در امتحان لازم است فقط به پاسخ سوالات بیندیشد. در اینجا خاموش کردن حافظه در مورد رویاهای شب گذشته، بهترین فرایند تکاملی در مغز برای موفقیت در امتحان است.)
همانطور که با کارشولوینک و همکاران او مشخص شد غیر فعال کردن ممکن است روشی سودمند از نظر انرژی برای مغز باشد تا لیست شرایط متفاوت خود را افزایش دهد. حفظ توازن E-I balance در طول مقیاس های فضایی-زمانی به نظر میرسد رمزگذاری سودمند در پردازش های شناختی و حسی را ایجاد کند. همه ی اینها این دیدگاه را- که در بالا بیان شد- تقویت میکند که یکی از نقش های فعالیت دارای انرژی در مغز این است که تمایزهای حرکت و فشار را محقق کند و این، علاقه ها و کشش های اورگانیسم دارای مغز را توسعه میدهد. این تمایز محقق شده ای است که تفاوت را می سازد.
برخی توضیحات دکتر سلمان فاطمی
با ما همراه باشید
آدرس مطب : اصفهان ، خیابان آمادگاه ، روبروی داروخانه سپاهان ، مجتمع اطبا ، طبقه اول
تلفن : 32223328 - 031
