Cyfroteka.pl

klikaj i czytaj online

Cyfro
Czytomierz
00061 006196 12446881 na godz. na dobę w sumie
Neurobiologia na tropie świadomości - ebook/pdf
Neurobiologia na tropie świadomości - ebook/pdf
Autor: Liczba stron: 438
Wydawca: Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego Język publikacji: polski
ISBN: 978-83-235-0331-6 Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> psychologia i filozofia
Porównaj ceny (książka, ebook, audiobook).

Nowoczesny podręcznik intensywnie rozwijającej się w ostatnich latach nauki o pracy mózgu dla studentów biologii, psychologii, medycyny, filozofii i informatyki oraz dla naukowców zajmujących się takimi badaniami.

Autor, jeden z czołowych badaczy zajmujących się nauką o świadomości, rozpatruje podłoże biologiczne subiektywnego umysłu zwierząt i ludzi. Przedstawia zarys konstrukcji myślowej, którą stworzył wspólnie z Francisem Crickiem, aby rozwiązać pradawną zagadkę związku między umysłem a ciałem. Zmierzając do odkrycia i scharakteryzowania neuronalnych korelatów świadomości, subtelnych, przemijających wzorców aktywności neuronalnej, leżącej u podłoża każdego świadomego doświadczenia, badacze ci przyjmują podejście empiryczne.

Książka ta przedstawia wiele koncepcji i wyników badań z dziedziny anatomii, fizjologii, medycyny, psychologii i filozofii, podsumowuje wiedzę na temat świadomości, określa granice tej wiedzy i wytycza kierunki przyszłych badań.

Znajdź podobne książki Ostatnio czytane w tej kategorii

Darmowy fragment publikacji:

Jeszcze pół wieku temu powszechnie sądzono, że tajemnicy życia nigdy nie uda się zrozumieć. Jednak właśnie wtedy dwóch uczonych, James Watson i Francis Crick, rozszyfrowało budowę DNA, co na zawsze zmieniło sposób myślenia o naszym miejscu w naturalnym porządku rzeczy. Obecnie stoimy przed równie wielkim wyzwaniem, jakim jest wyjaśnienie materialnego podłoża świadomego umysłu. Świadomość jest jedną z ostatnich wielkich zagadek nauki. W jaki sposób na skutek procesów synaptycznych i mole- kularnych zachodzących w sieci neuronów powstaje słony smak i chrupkość chipsów, jedyny w swoim rodzaju zapach mokrej psiej sierści albo wrażenia, jakie odczuwa się, zwisając na czubkach palców ze skały kilka metrów nad najbliższą podporą dla stóp? Kwestia świadomości zawładnęła wyobraźnią filozofów, naukowców, inżynierów, lekarzy i, ogólnie, ludzi myślących. Czym jest świadomość? Jakie jest jej miejsce we Wszechświecie? Czemu służy? Czy cechuje tylko ludzi? Dlaczego tak wiele naszych działań umyka świadomości? Odpowiedzi na te pytania ukształtują nowy pogląd na istotę człowieczeństwa. W Neurobiologii na tropie świadomości Christof Koch, jeden z czołowych badaczy zajmujących się młodą nauką o świadomości, rozpatruje podłoże biologiczne subiektywnego umysłu zwierząt i ludzi. Przedstawia zarys konstrukcji myślowej, którą stworzył wspólnie z Francisem Crickiem, aby rozwiązać odwieczny problem związku między umysłem a ciałem. Zmierzając do odkrycia i scharakteryzowania neuronalnych korelatów świadomości, subtelnych, przemijających wzorców aktywności neuronalnej, leżącej u podłoża każdego świadomego doświadczenia, Christof Koch przyjmuje podejście empiryczne. Książka ta przedstawia wiele koncepcji i wyników doświadczeń z dziedziny anatomii, fizjologii, medycyny, psychologii i filozofii, podsumowuje aktualną wiedzę na temat świadomości, określa granice tej wiedzy i wytycza kierunki przyszłych badań. 2013-12-09 13:14:11 KOCH WER.indd 1 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== www.wuw.pl ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 2 Ksià˝k´ t´ poÊwi´cam FRANCISOWI CRICKOWI mojemu przyjacielowi, mistrzowi i uczonemu ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_redakcyjna.qxp:Neurobiol_sklad 4/4/17 11:25 AM Page 4 Tytuł oryginału angielskiego The Quest for Consciousness: A Neurobiological Approach Reakcja naukowa przekładu Andrzej Wróbel Redakcja Katarzyna Nowacka Projekt graficzny książki, redakcja techniczna Zofia Kosińska Korekta Maria Wojciechowska Projekt okładki Katarzyna Jarnuszkiewicz Ilustracja na okładce Henri Rousseau Skład i łamanie Julia Adamska ISBN 978-83-235-0331-6 (druk) ISBN 978-83-235-2864-7 (e-pub) ISBN 978-83-235-2710-7 (pdf online) ISBN 978-83-235-2872-2 (mobi) Copyright © 2004 by Roberts Company Publishers © Copyright for the Polish edition by Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2008 Pierwsze wydanie: Warszawa 2008 Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego 00-497 Warszawa, ul. Nowy Świat 4 e-mail: wuw@uw.edu.pl Księgarnia internetowa: www.wuw.pl Wydanie 1, dodruk 6, Warszawa 2017 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 5 Spis treÊci S∏owo wst´pne Francisa Cricka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Przedmowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1. Wprowadzenie do badaƒ nad ÊwiadomoÊcià . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.1. Co wymaga wyjaÊnienia? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.2. Rozmaite odpowiedzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.3. Moje podejÊcie jest pragmatyczne i empiryczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.4. Neuronalne korelaty ÊwiadomoÊci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 1.5. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2. Neurony – atomy postrzegania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.1. Maszyneria kory mózgowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.2. Reprezentacje bezpoÊrednie, organizacja kolumnowa i w´z∏y zasadnicze . . . . . . 38 2.3. Cz´stotliwoÊç potencja∏ów czynnoÊciowych, oscylacje i synchronizacja neuronalna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.4. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3. Poczàtkowe etapy procesu widzenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.1. Siatkówka ma budow´ warstwowà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.2. Za widzenie barwne odpowiadajà trzy rodzaje czopków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 3.3. Dziura w oku – plamka Êlepa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.4. Pole recepcyjne – poj´cie kluczowe dla procesu widzenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.5. Z oka wychodzi kilka równolegle biegnàcych dróg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.6. Wzgórek czworaczy górny: drugi mózg wzrokowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.7. Ruchy oczu: powszechnoÊç ruchów sakadowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3.8. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4. Pierwszorz´dowa kora wzrokowa jako modelowe pole korowe . . . . . . . . . . . . 81 4.1. Widzenie ma∏py jako model widzenia cz∏owieka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.2. Kora nowa jako wielowarstwowa struktura przypominajàca p∏acht´ . . . . . . . . . . 83 4.3. Bogactwo rodzajów komórek kory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 4.4. V1: g∏ówna brama procesu widzenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 4.5. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 6 6 Neurobiologia na tropie ÊwiadomoÊci 5. Czym sà neuronalne korelaty ÊwiadomoÊci? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 5.1. Czynniki umo˝liwiajàce, konieczne dla ÊwiadomoÊci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 5.2. Emocje a modulacja ÊwiadomoÊci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 5.3. Anestezja a ÊwiadomoÊç . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 5.4. Ogólna strategia okreÊlenia NK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 5.5. SwoistoÊç neuronalna i NK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 5.6. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 6. Neuronalne korelaty ÊwiadomoÊci nie znajdujà si´ w pierwszorz´dowej korze wzrokowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 6.1. Bez V1 nie ma widzenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 6.2. V1 adaptuje si´ do tego, czego nie widzimy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 6.3. V1 nie uczestniczy w tworzeniu marzeƒ sennych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 6.4. BezpoÊrednia stymulacja V1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 6.5. Neurony V1 ma∏py nie sà zwiàzane z percepcjà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 6.6. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 7. Architektura kory mózgowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 7.1. Aby zrozumieç funkcj´, trzeba najpierw poznaç struktur´ . . . . . . . . . . . . . . . 128 7.2. Kora ma budow´ hierarchicznà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 7.3. Wzgórze i kora: w mocnym uÊcisku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 7.4. Po∏àczenia nap´dowe i modulacyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 7.5. Szlaki brzuszny i grzbietowy jako zasada ogólna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 7.6. Kora przedczo∏owa: fotel dyrektorski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 7.7. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 8. Wychodzàc poza pierwszorz´dowà kor´ wzrokowà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 8.1. Kolejne topograficzne pola korowe: V2, V3, V3A i V4 . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 8.2. Percepcja koloru i zakr´t wrzecionowaty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 8.3. Korowa okolica MT specjalizuje si´ w przetwarzaniu informacji o ruchu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 8.4. Kora ciemieniowa tylna, akcja i pozycja w przestrzeni . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 8.5. Kora skroniowa dolna i rozpoznawanie obiektów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 8.6. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 9. Uwaga i ÊwiadomoÊç . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 9.1. Âlepota na zmiany albo jak oszukuje nas iluzjonista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 9.2. Zwracanie uwagi na miejsce, cech´ lub obiekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 9.3. Czy ÊwiadomoÊç wymaga uwagi? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 9.4. Problem wiàzania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 9.5. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 10. Neuronalne pod∏o˝e uwagi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 10.1. Mechanistyczne pod∏o˝e uwagi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 10.2. Wp∏ywy uwagi zaznaczajà si´ na wszystkich pi´trach hierarchii wzrokowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 10.3. Pomijanie – pacjenci, którzy nie sà niewidomi, a mimo to nie widzà . . . . . . . 190 10.4. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 11. Pami´ç a ÊwiadomoÊç . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 11.1. Zasadnicze rozró˝nienie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 11.2. Taksonomia pami´ci d∏ugotrwa∏ej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 7 Spis treÊci 7 11.3. Pami´ç krótkotrwa∏a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 11.4. Pami´ç przelotna albo ikoniczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 11.5. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 12. Co mo˝na zrobiç bez udzia∏u ÊwiadomoÊci? Wewn´trzny zombie . . . . . . . . 214 12.1. Agenci zombie w ˝yciu codziennym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 12.2. Widzenie-dla-percepcji ró˝ni si´ od widzenia-dla-akcji . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 12.3. Nasi agenci zombie dzia∏ajà zbyt szybko, byÊmy mogli to zauwa˝yç . . . . . . . . 222 12.4. Czy zombie czujà zapachy? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 12.5. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 13. Agnozja, Êlepowidzenie, padaczka i lunatyzm – kliniczne dowody na istnienie zombie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 13.1. Agnozja wzrokowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 13.2. Âlepowidzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 13.3. Z∏o˝one ogniskowe napady padaczkowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 13.4. Lunatyzm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 13.5. Agenci zombie a NK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 13.6. Test Turinga na ÊwiadomoÊç? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 13.7. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 14. Spekulacje na temat funkcji ÊwiadomoÊci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 14.1. ÂwiadomoÊç jako podsumowanie wykonawcze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 14.2. ÂwiadomoÊç i trening agentów zmys∏owo-ruchowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 14.3. Dlaczego mózg nie jest tylko grupà agentów zombie? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 14.4. Czy doznania odgrywajà jakàÊ rol´? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 14.5. Neurony a znaczenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 14.6. Qualia sà symbolami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 14.7. Jakie sà konsekwencje tych spekulacji dla lokalizacji NKÂ? . . . . . . . . . . . . . . 252 14.8. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 15. O czasie i ÊwiadomoÊci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 15.1. Jak szybkie jest widzenie? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 15.2. Percepcja nast´puje zgodnie z zasadà „wszystko albo nic” . . . . . . . . . . . . . . . 258 15.3. Maskowanie wymazuje bodziec ze ÊwiadomoÊci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 15.4. Integracja i bezpoÊrednia stymulacja mózgu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 15.5. Czy percepcja ma charakter dyskretny, czy ciàg∏y? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 15.6. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 16. Gdy umys∏ si´ waha: idàc tropami ÊwiadomoÊci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 16.1. Rywalizacja obuoczna: gdy mi´dzy dwojgiem oczu panuje niezgoda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 16.2. Gdzie dochodzi do t∏umienia percepcyjnego? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 16.3. Tropy ÊwiadomoÊci prowadzà do kory skroniowej dolnej . . . . . . . . . . . . . . . . 285 16.4. Pytania oczekujàce odpowiedzi oraz przysz∏e doÊwiadczenia . . . . . . . . . . . . . 289 16.5. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 17. Rozszczepienie mózgu rozszczepia ÊwiadomoÊç . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 17.1. Trudno coÊ znaleêç, jeÊli nie wiadomo, czego si´ szuka . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 17.2. Dwie pó∏kule mózgowe pe∏nià odmienne funkcje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 17.3. Dwa Êwiadome umys∏y w jednym ciele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 17.4. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 8 8 Neurobiologia na tropie ÊwiadomoÊci 18. Dalsze spekulacje na temat myÊli oraz nieÊwiadomego homunculusa . . . . 303 18.1. Teoria ÊwiadomoÊci poziomu poÊredniego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 18.2. NieÊwiadomy homunculus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 18.3. Natura qualiów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 18.4. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 19. Struktura ÊwiadomoÊci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 19.1. Dziesi´ç za∏o˝eƒ roboczych u∏atwiajàcych zrozumienie relacji umys∏–cia∏o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 19.2. Zwiàzki z pracami innych autorów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 19.3. Dokàd zmierzamy? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 19.4. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 20. Wywiad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 S∏ownik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351 Indeks osób . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 Indeks rzeczowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 9 S∏owo wst´pne Francisa Cricka Nie wiemy z góry, jak brzmi prawid∏owe pytanie, i cz´sto nie wiemy tego dopóty, dopóki nie jesteÊmy bliscy uzyskania odpowiedzi. Steven Weinberg Napisanie wst´pu do tej niezwyk∏ej ksià˝ki jest dla mnie wielkà przyjemno- Êcià. Wi´kszoÊç przedstawionych w niej koncepcji powsta∏a w trakcie mojej d∏ugo- letniej wspó∏pracy z Christofem, o czym Êwiadczà nasze wspólne publikacje. Chri- stof wciàgnà∏ mnie równie˝ w tworzenie tej ksià˝ki, chocia˝ wykonanie trudnego zadania, jakim jest pisanie, w dodatku w Êwie˝y, bezpoÊredni sposób, z zachowa- niem przemyÊlanego uk∏adu tekstu, to wy∏àcznie jego zas∏uga. Moja ocena nie jest wi´c bezstronna. Bardzo polecam t´ ksià˝k´ nie tylko badaczom mózgu, lecz równie˝ przedsta- wicielom innych dziedzin, interesujàcym si´ ÊwiadomoÊcià – do nich wszystkich jest ona adresowana. ÂwiadomoÊç jest najwi´kszà zagadkà biologii. W rozdziale 1 Christof wyja- Ênia, ˝e ciàgle nie ma zgody co do sposobu rozwiàzania tego problemu. Jak to si´ dzieje, ˝e w efekcie wspó∏dzia∏ania komórek nerwowych, komórek glejowych i zwiàzanych z nimi czàsteczek powstaje to, co filozofowie okreÊlajà jako qualia: czerwieƒ koloru czerwonego i doznanie bólu? Czy do wyjaÊnienia istoty qualiów wystarczy w ogóle wspó∏czesna wiedza? I jak nale˝y podejÊç do tej niezmiernie trudnej kwestii? W ciàgu ostatnich kilkunastu lat ukaza∏o si´ wiele publikacji dotyczàcych ÊwiadomoÊci. We wczeÊniejszym okresie behawioryÊci, a tak˝e, co zaskakujàce, wi´kszoÊç kognitywistów, reprezentujàcych poczàtkowà faz´ rozwoju tego podej- Êcia badawczego, prawie uniemo˝liwili rzeczowà dyskusj´ na ten temat. Czym wyró˝nia si´ ta ksià˝ka? Zamiast po raz kolejny snuç ja∏owe rozwa˝ania na temat pod∏o˝a problemu umys∏–cia∏o, postanowiliÊmy na poczàtek odnaleêç neuronalne korelaty ÊwiadomoÊci (w skrócie NKÂ). Poniewa˝ przedmiotem na- ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 10 10 Neurobiologia na tropie ÊwiadomoÊci szego zainteresowania sà funkcje komórek nerwowych, koncentrujemy si´ na tych zagadnieniach, które mo˝na zbadaç u makaka, choç miejscami w∏àczamy wyniki odpowiednich badaƒ na ludziach. Z koniecznoÊci niemal pomijamy zagadnienia zwiàzane z j´zykiem i marzeniami sennymi. Jak zbadaç marzenia senne ma∏py? Staramy si´ równie˝ omijaç niektóre trudniejsze aspekty ÊwiadomoÊci, takie jak samoÊwiadomoÊç i emocje, a skupiamy si´ na percepcji, szczególnie na po- strzeganiu wzrokowym. Zagadnienie percepcji wzrokowej analizujemy na ró˝nych p∏aszczyznach, poczàwszy od psychologii widzenia, poprzez obrazowanie mózgu, neurofizjologi´ i neuroanatomi´, a koƒczàc na badaniu pojedynczych neuronów, synaps i czàsteczek. Takie podejÊcie wymaga wzi´cia pod uwag´ ogromnej liczby doÊwiadczeƒ. Wyniki niektórych z nich z pewnoÊcià oka˝à si´ b∏´dne lub zawiodà w Êlepy za- u∏ek. RównoczeÊnie nale˝y uwzgl´dniç rozmaite hipotezy teoretyczne. Koncepcje te na ogó∏ nie sà ca∏kiem nowe, choç nowoÊcià mo˝e byç ich kombinacja. Dlatego pewne fragmenty ksià˝ki zawierajà, z koniecznoÊci, du˝à liczb´ szcze- gó∏ów. Dotyczy to zw∏aszcza rozdzia∏ów omawiajàcych dok∏adnie budow´ uk∏adu wzrokowego makaka. Na koƒcu ka˝dego rozdzia∏u Christof zamieszcza jednak podsumowanie (z wyjàtkiem rozdzia∏u 19, podsumowujàcego ca∏à ksià˝k´), dzi´- ki czemu czytelnik mo˝e poczàtkowo pominàç niektóre informacje, nie tracàc ogólnego toku wywodu. Innà niezwyk∏à cechà tej ksià˝ki, tak obszernie przedstawiajàcej wiedz´ szcze- gó∏owà, jest to, ˝e Êwietnie si´ jà czyta. ¸atwo mo˝na si´ daç ponieÊç swobodne- mu stylowi Christofa, zgo∏a odmiennemu od sztywnego stylu publikacji nauko- wych. Z ksià˝ki sporo si´ równie˝ dowiadujemy o korzeniach Christofa oraz o jego zami∏owaniach, poczàwszy od mi∏oÊci do psów a˝ po, majàcà êród∏a w reli- gii katolickiej, mi∏oÊç do muzyki. Zamieszczone przez niego cytaty si´gajà od Ary- stotelesa po Woody’ego Allena i od Lewisa Carrolla po Richarda Feynmana i Bertie Woostera. Ksià˝ka, tak ∏atwa w odbiorze, zawiera równie˝ wyczerpujàcy przewodnik po pracach przeglàdowych i najwa˝niejszych publikacjach oryginalnych, majàcy po- staç wygodnych przypisów i odnoÊników literaturowych, dzi´ki czemu zaintereso- wany czytelnik mo˝e z ∏atwoÊcià samodzielnie rozeznaç si´ w niezwykle bogatej li- teraturze dotyczàcej niemal wszystkich poruszanych tematów. Do rozwik∏ania zagadki ÊwiadomoÊci niezb´dna b´dzie praca wielu uczonych, reprezentujàcych rozmaite dziedziny, choç nie mo˝na wykluczyç, ˝e rozwiàzanie przyniosà wyniki nielicznych, lecz bardzo wa˝nych doÊwiadczeƒ i pewne zasadni- cze koncepcje. Ksià˝ka ta zosta∏a pomyÊlana jako wprowadzenie w tematyk´, przeznaczone szczególnie dla m∏odych badaczy, w nadziei, ˝e wzbudzi ich zainte- resowanie kwestià ÊwiadomoÊci. Jeszcze przed kilku laty s∏owa „ÊwiadomoÊç” nie mo˝na by∏o w ogóle u˝ywaç ani w pracach publikowanych, na przyk∏ad, w czaso- pismach „Nature” lub „Science”, ani we wnioskach grantowych. Na szcz´Êcie cza- sy si´ zmieni∏y, a temat dojrza∏ do gruntownych badaƒ. Czytajcie!* * Francis Crick zmar∏ 28 lipca 2004 r. (przyp. t∏um.). ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 11 Przedmowa Musimy wiedzieç. Dowiemy si´. Epitafium z nagrobka niemieckiego matematyka Davida Hilberta Za˝y∏em ju˝ aspiryn´, ale ból z´ba nie ustàpi∏. Le˝a∏em w ∏ó˝ku, nie mog∏em jednak zasnàç z powodu Êwidrujàcego pulsowania w z´bie trzonowym. Próbujàc odsunàç myÊli od tego dotkliwego doznania, zastanawia∏em si´, dlaczego odczu- wam ból. Wiedzia∏em oczywiÊcie, ˝e zapalenie miazgi z´bowej powoduje wysy∏a- nie impulsów elektrycznych przez jednà z ga∏àzek nerwu trójdzielnego, który koƒ- czy si´ w pniu mózgu. Kiedy impulsy pokonajà wszystkie etapy swej drogi, komórki nerwowe znajdujàce si´ w g∏´bi przodomózgowia generujà ból. Ale ta wiedza nie mówi∏a mi, dlaczego tak cierpia∏em! W jaki sposób jony sodowe, pota- sowe, wapniowe i inne, które przelewajà si´ w moim mózgu, wywo∏ujà to niezno- Êne wra˝enie? Ten prozaiczny przejaw wielkiej zagadki ludzkoÊci – relacji mi´dzy umys∏em a cia∏em – zajmuje mnie od lata 1988 roku. Kwesti´ dychotomii umys∏–cia∏o mo˝na, w skrócie, przedstawiç w postaci pyta- nia: W jaki sposób uk∏ad fizyczny, taki jak mózg, mo˝e czegokolwiek doznawaç? Je˝eli, na przyk∏ad, czujnik temperatury sprz´˝ony z komputerem silnie si´ nagrze- je, to procesor w∏àcza czerwonà lampk´ alarmowà. Nikt jednak w zwiàzku z tym nie twierdzi, ˝e przep∏yw elektronów przez bramk´ tranzystora, zamykajàcego ob- wód elektryczny, wywo∏uje z∏e samopoczucie komputera. Dlaczego wi´c w efekcie aktywnoÊci neuronalnej pojawia si´ wra˝enie palàcego bólu? Czy mózg jest obda- rzony jakimiÊ magicznymi w∏aÊciwoÊciami? Czy ma to zwiàzek z jego architekturà, z rodzajami neuronów, czy z ich wzorcami aktywnoÊci elektrochemicznej? Sprawa staje si´ jeszcze bardziej tajemnicza, gdy pomyÊli si´, ˝e introspekcja nie obejmuje sporej cz´Êci, jeÊli nie wi´kszoÊci tego, co dzieje si´ w g∏owie. Wi´k- szoÊç moich codziennych czynnoÊci – wiàzanie sznurowade∏, prowadzenie samo- chodu, bieganie, wspinaczka, konwencjonalna rozmowa – jest sterowana przez automatycznego pilota, a w trakcie ich wykonywania mój umys∏ zajmuje si´ wa˝- ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 12 12 Neurobiologia na tropie ÊwiadomoÊci niejszymi sprawami. Czym, od strony neurologicznej, ró˝nià si´ te zachowania od wra˝eƒ Êwiadomych? W ksià˝ce próbuj´ odpowiedzieç na te pytania, wykorzystujàc podstawy wiedzy o mózgu. Proponuj´ przeprowadzenie programu badawczego, którego za- sadniczym celem jest odkrycie neuronalnych korelatów ÊwiadomoÊci (NKÂ). Ko- relaty te sà najmniejszym zespo∏em mechanizmów mózgowych i zdarzeƒ, wystar- czajàcym do tego, aby powsta∏o okreÊlone, swoiste doznanie, tak elementarne jak postrzeganie koloru czerwonego albo tak z∏o˝one jak zmys∏owe, tajemnicze i pier- wotne odczucie, które powstaje na widok sceny z d˝ungli, przedstawionej na ok∏adce tej ksià˝ki. Scharakteryzowanie NK to jedno z ostatecznych wyzwaƒ wspó∏czesnej nauki. Aby dotrzeç do sedna problemu, musz´ z wyczuciem poruszaç si´ na styku dziedzin, w przestrzeni zawartej mi´dzy doÊwiadczeniem fenomenalnym a ciele- snà tkankà mózgowà. Najlepiej zbadano tu percepcj´ wzrokowà i z tego powodu ksià˝ka skupia si´ na widzeniu, chocia˝ si´ do niego nie ogranicza. Analizowane wiadomoÊci z dziedziny anatomii, neurofizjologii i psychologii oraz wyniki badaƒ klinicznych ∏àcz´ w wi´kszà ca∏oÊç, tworzàc nowà podstaw´ rozwa˝aƒ na temat neuronalnego pod∏o˝a ÊwiadomoÊci. Ksià˝ka ta jest przeznaczona dla wszystkich zainteresowanych trwajàcà od najdawniejszych czasów dyskusjà na temat ÊwiadomoÊci, dyskusjà, która zaw∏ad- n´∏a te˝ wyobraênià dzisiejszych filozofów, naukowców, in˝ynierów, lekarzy i, ogólnie, ludzi myÊlàcych. Czym jest ÊwiadomoÊç? Jakie miejsce zajmuje w natural- nym porzàdku rzeczy? Czemu s∏u˝y? Czy cechuje wy∏àcznie cz∏owieka? Dlaczego tak wiele naszych czynnoÊci umyka ÊwiadomoÊci? Odpowiedzi na te pytania ukszta∏tujà nowe wyobra˝enie na temat istoty bycia cz∏owiekiem. Wyobra˝enie to, tworzàce si´ z wolna ju˝ dziÊ, pozostaje w sprzecznoÊci z tradycyjnymi poglàdami. Kto wie, dokàd zawiodà nas te poszukiwania? Jak napisa∏ lord Dunsany: „Cz∏o- wiek jest ma∏y, a noc jest ogromna i pe∏na cudów”. Koncepcje przedstawione w tej ksià˝ce sà owocem wspó∏pracy z Francisem Crickiem z Salk Institute w La Jolla, po∏o˝onej na pó∏noc od San Diego, w Kali- fornii (USA). Francisa pozna∏em w Tybindze, w Niemczech, rozmawiajàc z Toma- sem Poggiem na temat funkcji kolców dendrytycznych. Kiedy nieco póêniej prze- nios∏em si´ do Stanów Zjednoczonych, do Massachussetts Institute of Technology (MIT) w Cambridge, i razem z Shimonem Ullmanem zajà∏em si´ wyjaÊnieniem mechanizmów uwagi wzrokowej z zastosowaniem sztucznych sieci neuronalnych, wspólnie z Shimonem odwiedziliÊmy Francisa i przez tydzieƒ prowadziliÊmy o˝y- wione dyskusje. Nasze kontakty zacieÊni∏y si´, gdy zosta∏em profesorem w Califor- nia Institute of Technology w Pasadenie (Caltech), która le˝y o dwie godziny jaz- dy samochodem od La Jolla. Zainteresowanie Francisa biologicznym pod∏o˝em ÊwiadomoÊci, si´gajàce czasów tu˝ po II wojnie Êwiatowej, po∏àczy∏o si´ z moim entuzjastycznym zamie- rzeniem wt∏oczenia uwagi i ÊwiadomoÊci wzrokowej w ramy obliczeniowe i dopa- sowania tego konstruktu do sieci rzeczywistych obwodów neurobiologicznych. Nasze przypuszczenia skonkretyzowa∏y si´ wraz z ponownym odkryciem aktywno- Êci oscylacyjnej i synchronizacji potencja∏ów czynnoÊciowych w korze wzrokowej ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 13 Przedmowa 13 kota pod koniec lat osiemdziesiàtych XX wieku. W 1990 roku opublikowaliÊmy prac´ pt. Towards a Neurobiological Theory of Consciousness (Zarys neurobiolo- gicznej teorii ÊwiadomoÊci). Nowe wyniki doÊwiadczeƒ powodowa∏y, ˝e nasz punkt widzenia stopniowo si´ zmienia∏, obejmujàc kolejne aspekty ÊwiadomoÊci, co znalaz∏o wyraz w nast´pnych publikacjach. W ciàgu ostatnich pi´ciu lat sp´dza- ∏em co miesiàc dwa lub trzy dni w domu Francisa. Z przyczyn osobistych Francis postanowi∏ zrezygnowaç z wspó∏autorstwa tej ksià˝ki, jednak aby podkreÊliç, ˝e wi´kszoÊç przedstawionych koncepcji stworzyliÊmy wspólnie, cz´sto u˝ywam w tekÊcie okreÊlenia „my”. Zdaj´ sobie spraw´, ˝e jest to niezwyk∏e, ale taki te˝ charakter ma nasza wspó∏praca. Pomimo ˝e z czasów m∏odoÊci pozosta∏a mi sympatia dla niektórych greckich i niemieckoj´zycznych filozofów – Platona, Schopenhauera, Nietzschego i m∏ode- go Wittgensteina – staram si´ pisaç zgodnie z anglosaskà tradycjà klarownoÊci. Poradnik dla piszàcych tygodnika „The Economist” podsumowuje jà w stwierdze- niu: „Powiedz to mo˝liwie jak najproÊciej”. Staram si´ jasno oddzielaç fakty od spekulacji. W licznych przypisach zamieszczam odnoÊniki do literatury. Cz´Êç z niej zawiera szczegó∏owe informacje, interesujàce jedynie specjalistów. Wa˝ne terminy u˝yte po raz pierwszy wyró˝niam kursywà. Ich wyjaÊnienia znajdujà si´ w s∏owniku na koƒcu ksià˝ki. Osobom niemajàcym dobrego rozeznania w omawianych kwestiach proponu- j´ rozpocz´cie lektury od wst´pu oraz wywiadu zamieszczonego w koƒcowej cz´- Êci ksià˝ki, który przyst´pnie podsumowuje mój tok rozumowania. Nowà wiedz´ fachowà przedstawiajà rozdzia∏y 2, 9, 11, 13 i 15, a rozdzia∏y 14 i 18 sà poÊwi´co- ne przede wszystkim przypuszczeniom. U˝ywam tej ksià˝ki na zaj´ciach wprowadzajàcych do kursu z zakresu neuro- biologii ÊwiadomoÊci. Materia∏y dydaktyczne, do których nale˝à zadania domowe, a tak˝e sfilmowane wyk∏ady, mo˝na znaleêç w Internecie pod adresem: www.klab.caltech.edu/cns120. Chcia∏bym podzi´kowaç wszystkim, dzi´ki którym powsta∏a ta ksià˝ka. Zw∏aszcza Francisowi Crickowi. Bez jego rad, przemyÊleƒ i pomys∏ów nie by∏oby jej w ogóle. Wszystkie podstawowe zawarte w niej koncepcje opublikowaliÊmy wczeÊniej wspólnie. Francis przeczyta∏ i skomentowa∏ wiele poprzednich wersji ksià˝ki. PoÊwi´cam jà Francisowi i jego bezkompromisowym poszukiwaniom prawdy, niezale˝nie dokàd prowadzà, a tak˝e jego màdroÊci i umiej´tnoÊci akcep- towania tego, co nieuniknione. Nie znam drugiego takiego cz∏owieka. W ciàgu wielu lat cz´sto korzysta∏em z niezmiernej goÊcinnoÊci i wspania∏ej kuchni Odile Crick, ˝ony Francisa, i niestety mia∏em zbyt ma∏o okazji, aby si´ od- wdzi´czyç. To ona zaproponowa∏a tytu∏ tej ksià˝ki, gdy jedliÊmy lunch na ich zala- nym s∏oƒcem patio w La Jolla. Badania prowadzone w moim laboratorium by∏y zakrojone na szerokà skal´ i czasoch∏onne, lecz dawa∏y g∏´bokà satysfakcj´. By∏y równie˝ doÊç kosztowne. Przez wiele lat korzysta∏em z hojnoÊci licznych instytucji. Najwa˝niejsza z nich to California Institute of Technology, placówka kierowana przez Davida Baltimo- re’a. Jest to oaza nauki, prawdziwa wie˝a z koÊci s∏oniowej, perfekcyjnie przygo- ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 14 14 Neurobiologia na tropie ÊwiadomoÊci towana do poszukiwaƒ prawdy. Otrzyma∏em równie˝ fundusze z nast´pujàcych êróde∏: National Science Foundation, National Institutes of Health, National In- stitute of Mental Health, Office of Naval Research, Defense Advanced Research Project Agency, W.M. Keck Foundation, McDonnell-Pew Foundation, Alfred Slo- an Foundation, Swartz Foundation oraz Gordon and Betty Moore Foundation. WÊród studentów, wspó∏pracowników i kolegów, którzy podobnie jak mój syn Alexander i córka Gabriele czytali fragmenty ksià˝ki i przyczynili si´ do wprowa- dzenia wielu zmian, znaleêli si´: Larry Abbott, Alex Bäcker, Randolph Blake, Edward Callaway, Michael Herzog, Karen Heyman, Anya Hurlbert, Gabriel Kre- iman, Gilles Laurent, David Leopold, Nikos Logothetis, Wei Ji Ma, John Maun- sell, Earl Miller, David Milner, Anthony Movshon, William Newsome, Bruno Ol- shausen, Leslie Orgel, Carl Pabo, Javier Perez-Orive, Tomaso Poggio, John Reynolds, Robert Rodieck, David Sheinberg, Wolf Singer, Larry Squire, Nao Tsu- chiya, Endel Tulving, Elizabeth Vlahos, Brian Wandell, Patrick Wilken i Semir Zeki. Wiele da∏y mi rozmowy na temat poj´ciowych podstaw mojego programu ba- dawczego z takimi filozofami, jak: Tim Bayne, Ned Block, David Chalmers, Pat Churchland, Dan Dennett, Ilya Farber i Alva Noë. B∏ogos∏awieƒstwo otrzyma∏em od dziewi´ciu zaciekawionych manuskryptem czytelników. By∏ wÊród nich redaktor John Murdzek. Pozostali to entuzjaÊci Êwia- domoÊci: Tim Bayne, Joseph Bogen, Constanze Hofstötter, Oliver Landolt, Ernst Niebur, Parashkev Nachev, Javier Perez-Orive i Ruffin Van Rullen. Trzy osoby – Bruce Bridgeman, McKell Carter i Ilya Farber – poÊwi´ci∏y swój czas i w∏o˝y∏y wy- si∏ek, aby dokonaç uwa˝nej redakcji tekstu. Dzi´ki ich uwagom usuni´to liczne niedociàgni´cia, co ogromnie poprawi∏o przejrzystoÊç ksià˝ki. Bardzo dzi´kuj´. Mój wydawca, Ben Roberts, mistrzowsko kierowa∏ procesem wydawniczym, po- czàwszy od surowego maszynopisu po ostatecznà wersj´, która dotar∏a do czytel- nika. Jako prawdziwy bibliofil zawsze stara∏ si´ osiàgnàç najwy˝szy poziom zarów- no w formie, jak i w treÊci. Autorami strony graficznej sà: Emiko-Rose Paul i jej zespó∏ z Echo Medical Media oraz Mark Stuart Ong. Leslie Galen z Integre Tech- nical Publishing dokona∏a szczegó∏owej korekty tekstu i nadzorowa∏a proces pro- dukcji. Nie znalaz∏bym lepszego zespo∏u specjalistów. Pozostaje mi jeszcze wspomnieç o mojej najbli˝szej rodzinie, bez której nie poradzi∏bym sobie – o Edith, Alexandrze, Gabriele, a tak˝e o naszych psich towa- rzyszach: Trixie, Nosy i Belli. Nie wiem, czym zas∏u˝y∏em sobie, aby byç z Wami wszystkimi. A teraz, szanowny Czytelniku, zapraszam do czytania i ˝ycz´ satysfakcji z lektury. Pasadena, sierpieƒ 2003 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 15 R O Z D Z I A ¸ 1 Wprowadzenie do badaƒ nad ÊwiadomoÊcià To ÊwiadomoÊç czyni ze stosunku umys∏u do cia∏a coÊ, z czym naprawd´ trudno si´ uporaç [...] Gdyby nie istnia∏a ÊwiadomoÊç, problem stosunku umys∏u do cia∏a by∏by mniej interesujàcy. Ze ÊwiadomoÊcià – wydaje si´ nie do rozwiàzania. Thomas Nagel, Jak to jest byç nietoperzem? w: Pytania ostateczne, t∏um. A. Romaniuk W niedokoƒczonej powieÊci Tomasza Manna Wyznania hochsztaplera Feliksa Krulla, profesor Katschka opowiada markizowi de Venosta o trzech podstawo- wych, tajemniczych etapach stworzenia. Pierwszym z nich by∏o wy∏onienie si´ bytu, czyli wszechÊwiata, z nicoÊci. W drugim akcie stworzenia z nieo˝ywionej materii nieorganicznej powsta∏o ˝ycie. Trzecim tajemniczym aktem by∏y narodziny Êwiado- moÊci1 i istot Êwiadomych, obdarzonych zdolnoÊcià rozmyÊlania nad sobà. Istoty te powsta∏y z materii organicznej. Ludzie, i co najmniej niektóre spoÊród zwierzàt, nie tylko reagujà na Êwiat∏o, poruszajà oczami i wykonujà inne czynnoÊci, lecz tak˝e majà zwiàzane z tymi zdarzeniami doznania. Ta wyjàtkowa cecha Êwiata domaga si´ wyjaÊnienia. ÂwiadomoÊç jest jednà z najwi´kszych zagadek nauki. 1.1. Co wymaga wyjaÊnienia? Od zarania dziejów ludzie zastanawiali si´, jak to si´ dzieje, ˝e widzimy, roz- ró˝niamy zapachy, mamy zdolnoÊç autorefleksji i pami´tamy. W jaki sposób po- wstajà te wra˝enia? Zasadnicze pytanie, znajdujàce si´ w centrum problemu umys∏–cia∏o, dotyczy relacji mi´dzy Êwiadomym umys∏em a elektrochemicznymi zjawiskami zachodzàcymi w ciele, które le˝à u pod∏o˝a umys∏u2. W jaki sposób 1 Angielskie s∏owo consciousness, oznaczajàce „ÊwiadomoÊç” pochodzi od ∏aciƒskiego conscientia, sk∏adajàcego si´ z cum (pol. z lub razem z) i scire (pol. wiedzieç). Do poczàtku XVII wieku s∏owo con- sciousness by∏o u˝ywane w sensie wspó∏czesnego okreÊlenia conscience, oznaczajàcego „zdolnoÊç roz- ró˝niania dobra i z∏a” (sumienie). 2 WÊród przedstawicieli rozmaitych dyscyplin naukowych nie ma zgodnoÊci co do stosowania ter- minów obiektywnych i subiektywnych. W tej ksià˝ce przyjà∏em nast´pujàcà konwencj´: wykrywanie ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 16 16 Neurobiologia na tropie ÊwiadomoÊci w sieci neuronów powstaje s∏ony smak i chrupkoÊç chipsów, jedyny w swoim ro- dzaju zapach mokrej psiej sierÊci albo wra˝enia, jakie odczuwa si´, zwisajàc na czubkach palców ze ska∏y kilka metrów nad najbli˝szà podporà dla stóp? Te spe- cyficzne jakoÊci czuciowe, elementy budujàce Êwiadome wra˝enia, okreÊla si´ tra- dycyjnà nazwà qualia (liczba pojedyncza: quale). Pytanie brzmi nast´pujàco: W ja- ki sposób uk∏ad fizyczny wykazuje swoiste jakoÊci? Jak to si´ dzieje, ˝e poszczególne qualia sà w∏aÊnie takie, jakie sà? Dlaczego czerwieƒ wyglàda, tak jak wyglàda, a nie, na przyk∏ad, jak b∏´kit? Nie sà to abs- trakcyjne, arbitralne symbole – majà one dla organizmu okreÊlone znaczenia. Fi- lozofowie mówià o zdolnoÊci umys∏u do reprezentowania albo „bycia o czymÊ”. Pozostaje niezg∏´bionà tajemnicà, w jaki sposób w efekcie przemieszczania si´ im- pulsów elektrycznych w rozleg∏ych sieciach neuronalnych tworzàcych mózg po- wstajà znaczenia. Z ca∏à pewnoÊcià wa˝nà rol´ odgrywa tu struktura owych sieci i ich po∏àczenia, ale jak przebiega ca∏y proces?3 Jak to si´ dzieje, ˝e ludzie i zwierz´ta czegoÊ doÊwiadczajà? Dlaczego ludzie nie mieliby ˝yç, p∏odziç i wychowywaç dzieci bez udzia∏u ÊwiadomoÊci? Z subiek- tywnego punktu widzenia by∏oby to tak, jakby nie ˝yç w ogóle, jakby przez ca∏e ˝y- cie lunatykowaç. Jakà rol´ w ewolucji odgrywa wi´c ÊwiadomoÊç? Jakà wartoÊç przystosowawczà ma subiektywne ˝ycie umys∏owe? Wyst´pujàcy w tradycji haitaƒskiej zombie to martwy cz∏owiek, który pod wp∏ywem magicznych praktyk czarownika zachowuje si´ zgodnie z wolà osoby sprawujàcej nad nim kontrol´. W filozofii zombie jest hipotetycznà istotà, która zachowuje si´ identycznie jak zwyczajny cz∏owiek, ale nie ma ÊwiadomoÊci, a jego mózg nie tworzy wra˝eƒ ani doznaƒ. Szczególnie perfidny zombie b´dzie nawet k∏ama∏, twierdzàc, ˝e coÊ odczuwa. TrudnoÊç wyobra˝enia sobie takiej sytuacji dobitnie Êwiadczy o roli Êwiadomo- Êci w ˝yciu codziennym. Przypomnijmy sobie zdanie, które wypowiedzia∏ Karte- zjusz, kiedy stara∏ si´ ustaliç, czy istnieje: „jestem Êwiadomy” – to pewne. Co praw- da, nie jestem Êwiadomy zawsze, na przyk∏ad w czasie snu bez marzeƒ sennych czy (lub detekcja) i zachowanie (ang. behavior) sà terminami obiektywnymi, które mo˝na zbadaç doÊwiad- czalnie (patrz: Dennett 1991), np. „siatkówka wykrywa b∏ysk czerwonego Êwiat∏a, a obserwator w od- powiedzi naciska guzik”. Wykrywanie bodêców i zachowanie mogà wyst´powaç bez udzia∏u Êwiado- moÊci. Pos∏uguj´ si´ terminami: wra˝enie (ang. sensation), percepcja lub postrzeganie (ang. perception), widzenie (ang. seeing), doÊwiadczenie (ang. experience), umys∏ (ang. mind) i doznanie (ang. feeling) w ich znaczeniu subiektywnym, tzn. „Êwiadomego wra˝enia” itd. Mówiàc o terminologii, nale˝y rów- nie˝ wspomnieç o tym, ˝e jako synonimów u˝ywam s∏ów awareness i consciousness (obydwa te angiel- skie s∏owa t∏umaczy si´ w j´zyku polskim jako ÊwiadomoÊç; przyp. t∏um.). Niektórzy uczeni rozró˝nia- jà je, wychodzàc z przes∏anek ontologicznych (Chalmers 1996), poj´ciowych (Block 1995) lub psychologicznych (Tulving 1995), obecnie jednak niewiele faktów przemawia za takim podejÊciem (ale zob. Lamme 2003). Mimo to nie wykluczam, ˝e w przysz∏oÊci terminy te trzeba b´dzie jednak roz- ró˝niç. We wspó∏czesnej literaturze naukowej rzadko u˝ywa si´ okreÊlenia consciousness, podczas gdy termin awareness jest powszechnie przyj´ty, co wynika raczej z pewnej mody ni˝ z racjonalnych przes∏anek. 3 Dok∏adne relacje mi´dzy qualiami a znaczeniem pozostajà niejasne (patrz: antologia Chalmer- sa 2002). ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 17 1. Wprowadzenie do badaƒ nad ÊwiadomoÊcià 17 w trakcie narkozy, ale cz´sto – gdy czytam, mówi´, wspinam si´, myÊl´, dyskutuj´ albo po prostu siedz´ i podziwiam pi´kno tego Êwiata4. Ca∏a kwestia staje si´ jeszcze bardziej zagadkowa, gdy uzmys∏awiamy sobie, jak wiele dzieje si´ w mózgu bez udzia∏u ÊwiadomoÊci. Badania elektrofizjolo- giczne dowodzà, ˝e czasem mimo ogromnej aktywnoÊci ca∏ych armii neuronów Êwiadome spostrze˝enia czy wspomnienia nie powstajà. Dzia∏ajàc odruchowo, energicznie potrzàÊniemy stopà, jak tylko zobaczymy na niej owada, a zdamy so- bie z tego spraw´ dopiero po chwili. Na widok pajàka albo wycelowanej w nas bro- ni nasze d∏onie pokryjà si´ potem, wzroÊnie cz´stoÊç bicia serca oraz ciÊnienie krwi, uwolni si´ adrenalina. Nastàpi to w formie reakcji odruchowej, zanim zda- my sobie spraw´ z tego, co widzimy, zanim jeszcze uÊwiadomimy sobie swój strach i jego przyczyny. Istnieje wiele stosunkowo skomplikowanych zachowaƒ zmys∏o- wo-ruchowych, podobnie gwa∏townych i pojawiajàcych si´ nieÊwiadomie. Celem treningu jest wyuczenie cia∏a sprawnego wykonywania z∏o˝onych serii ruchów: od- bicia pi∏ki tenisowej, wykonania uniku przed ciosem pi´Êci czy zawiàzania sznuro- wad∏a, bez potrzeby myÊlenia o podj´ciu tych czynnoÊci. NieÊwiadome przetwa- rzanie informacji si´ga najwy˝szych pi´ter umys∏u. Zygmunt Freud twierdzi∏, ˝e prze˝ycia z dzieciƒstwa, a szczególnie prze˝ycia traumatyczne, determinujà zacho- wanie doros∏ych ludzi w sposób niekontrolowany przez ÊwiadomoÊç. Umiej´tnoÊç podejmowania decyzji i kreatywnoÊç w du˝ej mierze nie zale˝à od Êwiadomego myÊlenia, o czym szerzej traktuje rozdzia∏ 18. Wiele z tego, co sk∏ada si´ na proz´ ˝ycia, dzieje si´ poza ÊwiadomoÊcià. Po- twierdzajà to dowody kliniczne, jak na przyk∏ad dziwny przypadek D.F., pacjentki z charakterystycznymi objawami neurologicznymi. Osoba ta nie rozpoznaje kszta∏tów ani obrazów, ale umie z∏apaç rzuconà w jej kierunku pi∏k´. Mimo ˝e nie mo˝e okreÊliç orientacji wàskiego otworu w skrzynce pocztowej (czy jest pozio- my), potrafi zr´cznie wrzuciç do niej list (ryc. 13.2). Badania takich pacjentów do- prowadzi∏y neuropsychologów do wniosku o mo˝liwoÊci istnienia w mózgu agen- tów zombie, którzy dzia∏ajà poza ÊwiadomoÊcià. Wspomniani agenci wykonujà czynnoÊci stereotypowe, takie jak poruszanie oczami czy odpowiednie ustawianie palców r´ki. Dzia∏ajà szybko i nie majà dost´pu do pami´ci deklaratywnej. Powró- c´ do tych zagadnieƒ w rozdzia∏ach 12 i 13. Dlaczego wi´c mózg nie jest jednym wielkim zbiorowiskiem agentów zombie? ˚ycie by∏oby wówczas nudne, ale skoro agenci owi dzia∏ajà tak sprawnie i bez wy- si∏ku, to czemu w ogóle s∏u˝y ÊwiadomoÊç? Jaka jest jej funkcja? W rozdziale 14 przytaczam argumenty za tym, ˝e posiadanie ÊwiadomoÊci umo˝liwia dost´p do 4 UÊciÊlajàc, nie wiem, czy ty masz ÊwiadomoÊç, czy nie. Móg∏byÊ nawet byç zombie! Ale skoro za- chowujesz si´ i mówisz tak jak ja, poniewa˝ twój mózg jest podobny do mojego i poniewa˝ obaj mamy to samo dziedzictwo ewolucyjne, przyjmuj´, ˝e ty te˝ masz ÊwiadomoÊç. W chwili obecnej za ma∏o wie- my o ÊwiadomoÊci, aby powy˝sze przypuszczenie udowodniç, ale wszystko w otaczajàcym Êwiecie zda- je si´ je potwierdzaç. Hipotez´ t´ odrzuca solipsyzm, poglàd, wed∏ug którego tylko podmiot jest na- prawd´ Êwiadomy, a wszyscy inni to zombie. Poglàd ten wydaje si´ jednak ma∏o prawdopodobny, a tak˝e doÊç arbitralny. Dlaczego akurat ja, spoÊród wszystkich ludzi ˝yjàcych na tym Êwiecie, mia∏bym byç wyró˝niony posiadaniem ÊwiadomoÊci? ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 18 18 Neurobiologia na tropie ÊwiadomoÊci ogólnego i przemyÊlanego sposobu dzia∏ania, który pozwala na planowanie i prze- widywanie przysz∏ych akcji. Bez ÊwiadomoÊci trudniej by∏oby ˝yç. ÂwiadomoÊç to sprawa osobista. Nie mo˝na przekazaç swojego wra˝enia komuÊ innemu; mo˝na je jedynie opisaç, u˝ywajàc porównaƒ z innymi wra˝eniami. Spró- bujmy przekazaç komuÊ, co czujemy, gdy widzimy barw´ czerwonà. Skoƒczy si´ to opisywaniem innych wra˝eƒ, na przyk∏ad: „czerwony jak zachód s∏oƒca” albo „czer- wony jak chiƒska flaga” (prawie niemo˝liwe jest opisanie takiego wra˝enia osobie niewidomej od urodzenia). Mo˝emy sensownie opowiadaç o zwiàzkach mi´dzy ró˝- nymi wra˝eniami, ale nie o pojedynczych wra˝eniach. To tak˝e wymaga wyjaÊnienia. Mamy wi´c przed sobà nast´pujàce zadanie: zrozumieç, w jaki sposób i dlaczego pod∏o˝e neuronalne danego wra˝enia Êwiadomego wià˝e si´ z tym, a nie innym wra- ˝eniem, albo nie wià˝e si´ z niczym; dlaczego wra˝enia majà takà, a nie innà struktu- r´; jak jest im nadawane znaczenie; dlaczego majà charakter osobisty i, na koniec, jak to si´ dzieje, ˝e tak wiele zachowaƒ wyst´puje bez udzia∏u ÊwiadomoÊci i dlaczego. 1.2. Rozmaite odpowiedzi Filozofowie i uczeni analizowali relacj´ mi´dzy umys∏em a cia∏em w jej obec- nym uj´ciu od czasu opublikowania traktatu Cz∏owiek Kartezjusza w po∏owie XVII wieku. Mimo to, a˝ do lat osiemdziesiàtych XX wieku badacze mózgu nie zajmowali si´ ÊwiadomoÊcià. Natomiast w póêniejszych latach filozofowie, psycho- logowie, kognitywiÊci, lekarze, neurobiolodzy, a nawet in˝ynierowie opublikowali dziesiàtki prac „odkrywajàcych”, „wyjaÊniajàcych” i „ponownie rozwa˝ajàcych” ÊwiadomoÊç. Wi´kszoÊç tej literatury zawiera czyste spekulacje albo hipotezy po- zbawione takiego programu naukowego, który umo˝liwi∏by podj´cie systematycz- nych badaƒ neuronalnego pod∏o˝a ÊwiadomoÊci i w zwiàzku z tym owe rozwa˝a- nia nie stanowià przyczynków do koncepcji dyskutowanych w tej ksià˝ce. Zanim rozpoczn´ omawianie metody przyj´tej przeze mnie i przez mojego wieloletniego wspó∏pracownika Francisa Cricka, pokrótce przedstawi´ ró˝ne po- glàdy filozoficzne dotyczàce ÊwiadomoÊci, aby przybli˝yç czytelnikom cz´Êç mo˝- liwych jej uj´ç. Nale˝y pami´taç, ˝e stanowiska te sà ukazane jedynie w zarysie5. ÂwiadomoÊç jest zwiàzana z niematerialnà duszà Platon, patriarcha filozofii Zachodu, stworzy∏ koncepcj´ osoby b´dàcej nie- Êmiertelnà duszà, uwi´zionà w Êmiertelnym ciele. Twierdzi∏, ˝e idee istniejà real- nie i sà wieczne. Te poglàdy Platona zosta∏y przej´te przez Nowy Testament i two- rzà podstaw´ klasycznej doktryny duszy KoÊcio∏a katolickiego. Wiara, ˝e 5 Nie mog´ wnikaç w zawi∏oÊci argumentacji. Zainteresowanym szczegó∏ami polecam nast´pujà- ce antologie filozoficzne: Block, Flanagan i Güzeldere (1997); Metzinger (1995). W podr´czniku filo- zofa Patricii Churchland (2002) w omówieniu problemu umys∏–cia∏o po∏o˝ono nacisk na odpowiednie badania neurobiologiczne. Polecam równie˝ zwi´z∏à i przyst´pnà monografi´ Searle’a (1997). Teolo- giczny punkt widzenia przedstawiajà Brown, Murphy i Malony (1998) oraz McMullin (2000). ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 19 1. Wprowadzenie do badaƒ nad ÊwiadomoÊcià 19 u pod∏o˝a ÊwiadomoÊci le˝y transcendentna i nieÊmiertelna dusza, jest elementem wspólnym wielu religii i wierzeƒ na ca∏ym Êwiecie6. W czasach nowo˝ytnych Kartezjusz rozró˝ni∏ rzecz rozciàg∏à (∏ac. res extensa) – substancj´ fizycznà o okreÊlonej rozciàg∏oÊci przestrzennej, do której nale˝à „tchnienia ˝yciowe” przep∏ywajàce przez nerwy i wype∏niajàce mi´Ênie – oraz rzecz myÊlàcà (∏ac. res cogitans). Twierdzi∏, ˝e tylko cz∏owiek jest obdarzony res co- gitans, konstytuujàcà ÊwiadomoÊç. Ontologiczny podzia∏ Kartezjusza jest podsta- wà definicji dualizmu, zgodnie z którà istniejà dwie formy substancji: materialna i duchowa. W s∏abszej postaci poglàdy dualistyczne reprezentowali wczeÊniej Ary- stoteles i Tomasz z Akwinu, a najs∏ynniejsi wspó∏czeÊni obroƒcy tego kierunku to filozof Karl Popper i neurofizjolog, laureat Nagrody Nobla, John Eccles. Poglàdy dualistyczne, choç logicznie spójne, nie spe∏niajà wszystkich wymo- gów teorii naukowej. K∏opot sprawia szczególnie kwestia wzajemnego oddzia∏y- wania duszy i mózgu. Jak i gdzie dochodzi∏oby do takiej interakcji? Prawdopodob- nie musia∏aby ona nast´powaç zgodnie z prawami fizyki, a to z kolei wiàza∏oby si´ z wymianà energii, co nale˝a∏oby wyjaÊniç. A co dzieje si´ z tà widmowà substan- cjà, duszà, gdy jej noÊnik, mózg, umiera? Czy wówczas przebywa ona w jakiejÊ nadprzestrzeni jako duch?7 Koncepcj´ niematerialnej istoty uratowa∏oby za∏o˝enie istnienia nieÊmiertel- nej duszy, która jest ca∏kowicie niezale˝na od mózgu. Tym samym owa istota sta∏a- by si´ czymÊ niemo˝liwym do wyra˝enia, niewykrywalnym, „duchem w maszynie”, aby u˝yç okreÊlenia ukutego przez Gilberta Ryle’a, a zatem czymÊ pozanaukowym. ÂwiadomoÊci nie mo˝na zrozumieç, stosujàc metod´ naukowà Ca∏kowicie odmiennà koncepcjà filozoficznà jest misterianizm8, zgodnie z którym istoty ludzkie nie mogà zg∏´biç ÊwiadomoÊci ze wzgl´du na jej z∏o˝onoÊç. Ograniczenie to ma charakter pryncypialny, formalny (jak dany system mia∏by po- znaç sam siebie?) lub praktyczny. Podaje w wàtpliwoÊç zdolnoÊci umys∏u ludzkie- go do wprowadzenia wi´kszych zmian w systemie poj´ciowym (jakie sà szanse, aby ma∏pa zrozumia∏a ogólnà teori´ wzgl´dnoÊci?). 6 Poniewa˝ zosta∏em wychowany w praktykujàcej rodzinie katolickiej, koncepcja ta jest mi bliska. Ksià˝ka Flanagana (2002) omawia niezgodnoÊç poj´ç duszy i wolnej woli ze wspó∏czesnymi poglàdami naukowymi, w których zaznacza si´ tendencja, aby negowaç istnienie obydwu (patrz tak˝e: Murphy 1998). 7 Popper i Eccles (1977) twierdzili, ˝e nie da si´ zbadaç interakcji mózgu i duszy ze wzgl´du na za- sad´ nieoznaczonoÊci Heisenberga, zgodnie z którà nie mo˝na równoczeÊnie okreÊliç precyzyjnie po- ∏o˝enia i p´du elementu mikroÊwiata, takiego jak elektron. W 1986 r. Eccles przedstawi∏ koncepcj´, wed∏ug której Êwiadomy umys∏ wp∏ywa na prawdopodobieƒstwo uwolnienia p´cherzyka neuroprzekaê- nika w synapsach w sposób, który nie narusza zasady zachowania energii, ale wystarczajàco silnie, by oddzia∏ywaç na czynnoÊç mózgu. Koncepcja ta nie spotka∏a si´ z ˝yczliwym przyj´ciem przez Êrodowi- sko naukowe. Lecz, co szczególnie istotne, Popper i Eccles w monografii (1997) powa˝nie podchodzà do problemu ÊwiadomoÊci. Przyjmujà, ˝e wra˝enia sà wytworem procesu ewolucyjnego, który musi mieç jakàÊ funkcj´ (patrz szczególnie: Eccles 1991). Jest to du˝y post´p po wielu dziesi´cioleciach pa- nowania behawioryzmu, który w ogóle nie zajmowa∏ si´ ÊwiadomoÊcià. 8 Termin misterianizm (ang. mysterianism) pochodzi od Flanagana (1992), który scharakteryzowa∏ nim poglàdy Lucasa (1961), Nagela (1974) i McGinna (1991). ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 20 20 Neurobiologia na tropie ÊwiadomoÊci Inni filozofowie przyznajà, ˝e nie wiedzà, jak fizyczny mózg mia∏by wytwarzaç ÊwiadomoÊç i dlatego ka˝dy program naukowy majàcy na celu odkrycie fizyczne- go pod∏o˝a ÊwiadomoÊci jest z góry skazany na niepowodzenie. Argument ten wy- nika z ignorancji. Aktualny brak przekonujàcego dowodu na istnienie zwiàzku mi´dzy mózgiem a Êwiadomym umys∏em nie oznacza, ˝e taki zwiàzek w ogóle nie istnieje. OczywiÊcie, aby odpowiedzieç tym sceptykom, na jego potwierdzenie mu- sia∏yby powstaç odpowiednie koncepcje i zostaç zebrane dowody naukowe. Chocia˝ uczeni, byç mo˝e, nigdy nie poznajà nawet w teorii, nie mówiàc ju˝ o praktyce, jak dzia∏a mózg ani nie odkryjà genezy ÊwiadomoÊci, obecnie jest zbyt wczeÊnie, aby o tym przesàdzaç. Nauki neurobiologiczne sà dyscyplinà m∏odà, przynoszàcà nowe odkrycia dzi´ki stosowaniu coraz doskonalszych metod badaw- czych w tempie zapierajàcym dech w piersiach. Poniewa˝ tempo to nie maleje, nie ma powodu, aby przyjmowaç tak defetystyczne stanowisko. To, ˝e ten czy ów uczo- ny nie potrafi sobie wyobraziç, jak mo˝e powstaç ÊwiadomoÊç, nie oznacza jesz- cze, ˝e zrozumienie tego problemu le˝y poza mo˝liwoÊciami rozumu ludzkiego! ÂwiadomoÊç jest iluzoryczna Inne podejÊcie filozoficzne do relacji umys∏–cia∏o polega na podwa˝eniu real- noÊci tego problemu. Najbardziej zagorza∏ym propagatorem owego, raczej sprzecznego z intuicjà poglàdu, wywodzàcego si´ z tradycji behawiorystycznej, jest filozof Daniel Dennett z Tufts University. W ksià˝ce Consciousness Explained (ÂwiadomoÊç wyjaÊniona) twierdzi on, ˝e ÊwiadomoÊç – w postaci, w jakiej wi´k- szoÊç ludzi jà pojmuje – to z∏o˝ona iluzja, wytwór zmys∏ów w kombinacji z wyj- Êciem ruchowym, podparty interpretacjami spo∏ecznymi i uczeniem si´ (wiedzà). Dennett akceptuje twierdzenie ludzi, ˝e majà ÊwiadomoÊç, i uwa˝a, ˝e ten po- wszechny, acz b∏´dny poglàd, powinien byç wyjaÊniony, lecz odmawia realnoÊci nieuchwytnych aspektów qualiów. Sàdzi, ˝e w∏aÊciwy ludziom sposób myÊlenia o ÊwiadomoÊci jest z gruntu fa∏szywy. Próbuje przedstawiç aspekty ÊwiadomoÊci widziane z perspektywy trzeciej osoby, odrzucajàc jednoczeÊnie te aspekty perspek- tywy pierwszej osoby, których nie da si´ w ten sposób zredukowaç9. Ból z´ba sprowadza∏by si´ do okreÊlonych faktycznych lub zamierzonych za- chowaƒ: nienagryzania bolàcà stronà szcz´ki, zaszycia si´ gdzieÊ do czasu, a˝ ból ustàpi, zbola∏ych min itd. Te „reaktywne dyspozycje” (ang. reactive dispositions), jak je nazywa Dennett, sà realne. Ale cierpienie z powodu bólu – nie. Owo ulot- ne wra˝enie, wed∏ug Dennetta, nie istnieje10. 9 Perspektywa trzeciej osoby obejmuje jedynie zjawiska o charakterze obiektywnym; np. Êwiat∏o o okreÊlonej d∏ugoÊci fali, dzia∏ajàc na siatkówk´, powoduje, ˝e osoba mówi: „Widz´ czerwieƒ”. Per- spektywa pierwszej osoby dotyczy zjawisk subiektywnych, takich jak wra˝enie czerwieni. Francisco Va- rela okreÊli∏ badania rozmieszczenia w mózgu wra˝eƒ w pierwszej osobie nazwà neurofenomenologii (Varela 1996). 10 Polecam czytelnikowi ksià˝k´ Dennetta (1991) oraz Dennetta i Kinsbourne’a (1992). Poczàtki tradycji behawioryzmu reprezentuje Ryle (1949). Wspó∏czesne podejÊcie do tych poglàdów przedsta- wia Dennett (2001). W ksià˝ce z 1991 r. Dennett s∏usznie zwraca si´ ku „teatrowi Kartezjaƒskiemu”, ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 21 1. Wprowadzenie do badaƒ nad ÊwiadomoÊcià 21 Poniewa˝ w ˝yciu codziennym subiektywne doznania majà zasadnicze znacze- nie, przyj´cie poglàdu o iluzorycznym charakterze qualiów i doznaƒ wymaga∏oby przedstawienia przekonujàcych dowodów. Argumenty filozoficzne, b´dàce wyni- kiem analizy logicznej, nawet jeÊli sà poparte badaniami z dziedziny psychologii poznawczej, nie majà wystarczajàcej mocy, aby zastosowaç je w sposób rozstrzy- gajàcy do rzeczywistego mózgu z wszystkimi jego subtelnoÊciami. Metoda filozo- ficzna nadaje si´ przede wszystkim do stawiania pytaƒ. Lista udzielonych na te py- tania odpowiedzi nie jest zbyt d∏uga. Moje robocze podejÊcie do problemu, przyj´te w tej ksià˝ce, polega na uznaniu, ˝e istnienie wra˝enia w pierwszej oso- bie to niezbity fakt, i dà˝eniu do jego wyjaÊnienia11. ÂwiadomoÊç wymaga sformu∏owania zupe∏nie nowych praw Cz´Êç badaczy uzna∏a, ˝e do wyjaÊnienia zagadki ÊwiadomoÊci niezb´dne jest sformu∏owanie nowych praw naukowych i nie mo˝na si´ ograniczyç do gromadze- nia faktów i odkrywania zasad dotyczàcych mózgu. Roger Penrose, z Uniwersytetu w Oksfordzie, w Êwietnej ksià˝ce Nowy umys∏ cesarza. O komputerach, umyÊle i pra- wach fizyki twierdzi, ˝e wspó∏czesna fizyka nie potrafi wyjaÊniç intuicji, którà kieru- jà si´ matematycy i, co za tym idzie, ludzie w ogóle. Penrose wierzy, ˝e przysz∏a kwantowa teoria grawitacji wyjaÊni, w jaki sposób ludzka ÊwiadomoÊç przeprowadza procesy, których nie mo˝e implementowaç ˝aden komputer cyfrowy (maszyna Tu- ringa). Wspólnie z anestezjologiem Stuartem Hameroffem z Uniwersytetu Arizony w Tucson Penrose wysunà∏ przypuszczenie, ˝e mikrotubule, czyli samoorganizujàce si´ bia∏ka cytoszkieletu, które wyst´pujà we wszystkich komórkach cia∏a, poÊredni- czà w ujednolicaniu stanu kwantowego wielkich populacji neuronów12. szczególnemu miejscu w mózgu, gdzie musi zachodziç Êwiadome postrzeganie (nie stoi to w sprzeczno- Êci z mo˝liwoÊcià istnienia rozproszonych procesów neuronalnych, które tworzà pod∏o˝e ÊwiadomoÊci w danym momencie). Proponuje on model „wielu przybli˝eƒ” (ang. multiple drafts), aby wyjaÊniç roz- maite zagadkowe aspekty ÊwiadomoÊci, np. nieintuicyjnà rol´ czasu w tworzeniu wra˝eƒ. Teksty Den- netta cechuje umiej´tne, lecz czasem nadmierne stosowanie barwnych przenoÊni i analogii, które trud- no przypisaç okreÊlonym mechanizmom neuronalnym. 11 Poruszamy si´ tu po grzàskim gruncie. Dennett twierdzi, ˝e naiwne przyj´cie doznaƒ jako fak- tów, które nale˝y wyt∏umaczyç, to zdanie si´ na ∏ask´ losu, oraz ˝e uznanie realnoÊci qualiów jest ide- ologizowaniem, tak jak zaakceptowanie magii, pociàgajàcym za sobà wiele implikacji epistemologicz- nych (Dennett 2004). 12 Ksià˝ki Penrose’a (1989, 1994) nale˝à do najlepiej napisanych pozycji dotyczàcych maszyn Tu- ringa, teoremów Gödla, przetwarzania informacji i wspó∏czesnej fizyki, jakie kiedykolwiek czyta∏em. Jednak˝e pomimo ˝e teoretycznie dotyczà one ludzkiego umys∏u i mózgu, jest uderzajàce, i˝ zawierajà bardzo ma∏o rozwa˝aƒ z zakresu psychologii i neurobiologii. Hameroff i Penrose (1996) przedstawia- jà hipotez´, zgodnie z którà decydujàce znaczenie dla procesów le˝àcych u pod∏o˝a ÊwiadomoÊci majà mikrotubule, g∏ówny sk∏adnik szkieletu komórki. Pi´tà Achillesowà tego pomys∏u jest brak jakiegokol- wiek mechanizmu biofizycznego, który pozwala∏by w∏aÊnie neuronom, a nie pozosta∏ym komórkom cia∏a, na szybkie tworzenie szczególnych grup w rozleg∏ych regionach mózgu na zasadzie efektów ko- herencji kwantowej. Wszystko to mia∏oby zachodziç, oczywiÊcie, w temperaturze fizjologicznej, a wi´c w Êrodowisku raczej wrogim wyst´powaniu koherencji kwantowej na skal´ makroskopowà. Aby zapo- znaç si´ z krytykà tych poglàdów, patrz: Grush i Churchland (1995). ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Neurobiol_sklad 07/07/2008 11:49 Page 22 22 Neurobiologia na tropie ÊwiadomoÊci Poglàdy Penrose’a wywo∏a∏y o˝ywionà dyskusj´ na temat mo˝liwoÊci zg∏´- bienia przez matematyków pewnych prawd, które nie poddajà si´ obliczeniom, i tego, czy mo˝liwoÊç taka istnieje w wypadku komputerów. Pozostaje jednak ab- solutnà tajemnicà, w jaki sposób grawitacja kwantowa mia∏aby wyjaÊniç mecha- nizmy powstawania ÊwiadomoÊci w okreÊlonych rodzajach wysoce zorganizowa- nej materii. Zarówno ÊwiadomoÊç, jak i grawitacj´ kwantowà cechujà bardzo enigmatyczne w∏aÊciwoÊci, a twierdzenie, ˝e za pomocà jednej z nich mo˝na wy- jaÊniç drugà, wydaje si´ doÊç arbitralne. Poniewa˝ nie ma ˝adnych dowodów na wyst´powanie w mózgu makroskopowych efektów kwantowych, nie b´d´ zajmo- wa∏ si´ tà koncepcjà. Filozof David Chalmers z Uniwersytetu Arizony w Tucson zaproponowa∏ alternatywnà koncepcj´, zgodnie z którà informacja ma dwa aspekty: fizyczny, wykorzystywany w systemach komputerowych, oraz fenomenalny (wra˝eniowy), niedost´pny z zewnàtrz. Z tego punktu widzenia ka˝dy uk∏ad przetwarzajàcy in- formacj´, poczàwszy od termostatu a˝ po mózg, mo˝e mieç ÊwiadomoÊç, choç- by w zalà˝kowej postaci (chocia˝ Chalmers przyznaje, ˝e prawdopodobnie nie- wiele oznacza „byç termostatem”). Âmia∏oÊç przypisywania wszystkim uk∏adom reprezentujàcym informacj´ zdolnoÊci doznawania jest co prawda chwytliwa i elegancka, niejasne pozostaje dla mnie jednak, jak sprawdziç naukowo hipo- tez´ Chalmersa. Obecnie ten panpsychizm mo˝na zaakceptowaç jedynie jako prowokacyjnà hipotez´. Mimo to z czasem do zrozumienia mechanizmów Êwia- domoÊci mo˝e si´ okazaç konieczna teoria sformu∏owana w j´zyku rachunku prawdopodobieƒstwa i teorii informacji. Gdyby koncepcja Chalmersa mia∏a zo- staç kiedyÊ przyj´ta, musia∏aby zyskaç dok∏adniejszà struktur´ iloÊciowà. Czy pewne rodzaje architektury obliczeniowej, takie jak przetwarzanie równoleg∏e, w przeciwieƒstwie do przetwarzania szeregowego, u∏atwiajà powstanie Êwiado- moÊci? Czy bogactwo doÊwiadczenia jest zwiàzane z wielkoÊcià i organizacjà pa- mi´ci (wspólnej czy nie, hierarchicznej czy nie, statycznej czy dynamicznej i tak dalej)?13 O ile nie mog´ wykluczyç, ˝e wyjaÊnienie istoty ÊwiadomoÊci b´dzie wymaga- ∏o sformu∏owania zupe∏nie nowych praw, o tyle obecnie nie czuj´ pilnej potrzeby podj´cia takich dzia∏aƒ. ÂwiadomoÊç jest zwiàzana z zachowaniem W enaktywnym (zmys∏owo-ruchowym) podejÊciu do zagadnienia ÊwiadomoÊci podkreÊla si´, ˝e uk∏adu nerwowego nie mo˝na rozpatrywaç w izolacji. Jest on cz´Êcià organizmu ˝yjàcego w okreÊlonym siedlisku, który na skutek niezliczonych oddzia∏
Pobierz darmowy fragment (pdf)

Gdzie kupić całą publikację:

Neurobiologia na tropie świadomości
Autor:

Opinie na temat publikacji:


Inne popularne pozycje z tej kategorii:


Czytaj również:


Prowadzisz stronę lub blog? Wstaw link do fragmentu tej książki i współpracuj z Cyfroteką: