У безпрецедентному експерименті вчені зіставили дві провідні теорії свідомості в масштабному дослідженні людського мозку. Після семи років роботи дослідники опублікували проривні результати щодо природи свідомості, вперше протестувавши дві провідні наукові теорії: Теорію інтегрованої інформації (IIT) та Теорію глобального нейронного простору (GNWT).
IIT стверджує, що свідомість виникає, коли інформація в системі — такій як мозок — глибоко інтегрована та уніфікована. Тобто, поки інформація зберігає свою цілісність, вона свідомо переживається.
GNWT натомість вважає, що свідомість з’являється тоді, коли певна інформація “транслюється” по всій мережі ділянок мозку — тобто висвітлюється та стає загальнодоступною в мозку. Саме цей акт поширення й створює усвідомлення.
Історичне наукове протистояння
У сміливому експерименті, розпочатому у 2019 році, вчені безпосередньо порівняли ці дві суперечливі теорії на людях. Результати, опубліковані в журналі Nature, стали важливою віхою в спробах зрозуміти походження свідомості.
“Співпраця супротивників ідеально відповідає місії Інституту Аллена — командна наука, відкритість, масштабність — задля вирішення одного з найстаріших інтелектуальних викликів людства: проблеми свідомості,” — сказав Крістоф Кох, доктор філософії, провідний дослідник в Allen Institute.
Неочікувані підказки із задньої частини мозку
Дослідження виявило ключові функціональні зв’язки між нейронами в ранніх зорових зонах мозку (в задній частині) та лобовими ділянками. Це свідчить про сильний зв’язок між сприйняттям та мисленням, але також зміщує фокус від префронтальної кори як центру свідомості. Висновки вказують, що хоч префронтальна кора важлива для мислення й планування, свідомий досвід більше залежить від сенсорної обробки та зорового сприйняття.
Дослідники виявили, що задня частина мозку відіграє критичну роль у збереженні детальної візуальної інформації, як-от орієнтація об’єкта, тоді як передня частина — радше в розпізнаванні загальних категорій (наприклад, обличчя або стілець). Це кидає виклик усталеній думці, що саме передня частина мозку містить повний вміст нашого зорового досвіду.
Медичні перспективи
Відкриття мають значення для розуміння порушень свідомості, таких як кома або вегетативний стан. Знаючи, де в мозку розташовані “відбитки” свідомості, можна буде виявляти її приховані прояви у пацієнтів, які здаються несвідомими — стан, що зустрічається приблизно у чверті таких випадків, згідно з New England Journal of Medicine.
Жодна теорія поки не перемогла
IIT припускає, що свідомість виникає через тісну взаємодію частин мозку, але дослідження не виявило достатньо стійких зв’язків у задній частині мозку, щоб це підтвердити.
GNWT передбачає, що свідомість зароджується у фронтальних ділянках, але і ця ідея не отримала повної підтримки.
“Зрозуміло, що жоден експеримент не міг би остаточно спростувати якусь із теорій. Їхні припущення й цілі надто різні, а наявні методи досліджень — занадто грубі,” — зазначив Аніл Сет, професор когнітивної та обчислювальної нейронауки в Університеті Сассекса.
Масштабне дослідження й нова модель наукової співпраці
У дослідженні взяли участь 256 людей — рекорд для експериментів такого типу. Їм демонстрували візуальні стимули, а потім вимірювали активність мозку трьома способами: через кровотік, магнітну та електричну активність. Цей унікальний підхід поєднав дослідників з різними поглядами в атмосфері співпраці, спрямованої на зменшення упереджень і пришвидшення наукового прогресу.
“Такі змагання між теоріями можуть стати потужним інструментом у біомедичній науці. Але вони вимагають великої координації, довіри й постійної праці,” — сказав Кох.