Съзнанието като паметова система Част 1

позволяват всяка от тези фази на епизодичната памет. Съзнанието обвързва елементи от едно преживяване заедно, позволявайки създаването на паметова следа, която може да включва мултисензорни детайли. С течение на времето съзнанието осигурява среда, в която тези следи от паметта могат да бъдат възпроизвеждани - механизъм, който е ключът към тяхното успешно съхранение. Резюме:

Предполагаме, че има объркване между защо се е развило съзнанието и какви допълнителни функции, чрез продължителна еволюция, е кооптирано. Помислете за епизодичната памет. Ако вярваме, че епизодичната памет се е развила единствено, за да представи точно минали събития, изглежда като ужасна система - склонна към забравяне и фалшиви спомени. Въпреки това, ако вярваме, че епизодичната памет е развита за гъвкаво и креативно комбиниране и пренареждане на спомените от предишни събития, за да планираме бъдещето, тогава това е доста добра система. Ние твърдим, че съзнанието първоначално се е развило като част от системата за епизодична памет - много вероятно частта, необходима за постигане на това гъвкаво повторно комбиниране на информация.

Епизодичната памет се отнася до способността на хората да запомнят информация, като я свързват с време, място, събитие или ситуация. Този вид памет е много важен за много аспекти от ежедневието, като запомняне на рождения ден на приятел, цената и маршрута, казани от касата и т.н. Паметта, от друга страна, се отнася до общата способност за това как мозъкът на човек обработва и запазва информация, което може да повлияе на това дали човек може да помни и повтаря информация.

Съществува силна връзка между епизодичната памет и паметта. Епизодичната памет е форма на памет. Запомняме информация по-добре, когато я свързваме с конкретно време, място, събитие или ситуация. Това е така, защото епизодичната памет може да използва нашите сензорни и емоционални преживявания, за да подобри ефектите на паметта, като зрителна, слухова, обонятелна и емоционална памет. Това ни позволява да си спомняме информацията по-ясно, защото можем да я извикаме с чувствата и емоциите, свързани с паметта.

В допълнение, епизодичната памет може да ни помогне да си припомним бързо информация, когато имаме нужда от нея. Например по време на изпити може да учим и да вземем изпити в конкретна класна стая. По този начин можем да свържем обучението и изпитите с информация като външния вид, атмосферата и звука на тази класна стая, за да ни помогне бързо да си припомним необходимите знания по време на изпита.

Като цяло има неразривна връзка между епизодичната памет и ефективността на паметта. Използвайки сетивни и емоционални преживявания за подобряване на паметта, епизодичната памет може ефективно да подобри нашата памет и да ни помогне да запомним и извикаме по-добре информация. Следователно трябва да използваме епизодичната памет колкото е възможно повече, за да подобрим паметта и интелигентността си и да постигнем по-добри резултати в живота и работата. Вижда се, че трябва да подобрим паметта си. Cistanche може значително да подобри паметта, тъй като месната паста е традиционен китайски лечебен материал с много уникални ефекти, един от които е подобряване на паметта. Ефикасността на мляното месо идва от различни активни съставки, които съдържа, включително карбоксилна киселина, полизахариди, флавоноиди и др. Тези съставки могат да насърчат здравето на мозъка по различни канали.

Щракнете върху познайте 10 начина за подобряване на паметта

По-нататък ние постулираме, че съзнанието впоследствие е било кооптирано, за да произвежда други функции, които не са пряко свързани с паметта сама по себе си, като решаване на проблеми, абстрактно мислене и език. Предполагаме, че тази теория е съвместима с много явления, като бавната скорост и последващия ред на съзнанието, които не могат да бъдат обяснени добре от други теории. Вярваме, че нашата теория може да има дълбоки последици за разбирането на умишлените действия и съзнанието като цяло.

Нещо повече, ние предполагаме, че епизодичната памет и свързаните с нея паметови системи на сетивна, работна и семантична памет като цяло трябва да се разглеждат заедно като система на съзнателна памет, тъй като те заедно пораждат феномена на съзнанието. И накрая, предполагаме, че мозъчната кора е частта от мозъка, която прави съзнанието възможно и че всеки кортикален регион допринася за тази съзнателна система на паметта.

Ключови думи:

Съзнание, епизодична памет, кора на главния мозък, невронни корелати на съзнанието.

Когато разглеждаме съзнанието, естествено възникват няколко въпроса. Защо се е развило съзнанието? За какво е добро съзнанието? Ако съзнанието е развито, за да ни помага да планираме и действаме за бъдещето, защо е толкова трудно да се контролира съзнанието? Защо вниманието е толкова трудно? И по този въпрос, ако нашите действия са под наш съзнателен контрол, защо диетата (и устояването на други желания) е толкова трудно за повечето от нас?

Защо изглежда, че сме наблюдатели, гледащи през очите си към света, докато седим в пословичния картезиански театър? Защо говорим, по думите на Уилям Джеймс, за "поток на съзнанието"? Можем ли да извършваме сложни дейности (като шофиране), без да осъзнаваме това?

Съзнателни ли са животните (и ако да, кои)? Има ли разстройства на развитието, неврологични или психиатрични разстройства, които са разстройства на съзнанието?

Имаше, разбира се, много отговори на тези въпроси през последните 2500 години. Надяваме се да предоставим нови отговори на тези и няколко свързани с тях въпроси в тази статия.

ДЕФИНИЦИИ

Преди да се опитаме да отговорим на тези въпроси, трябва да изясним какво имаме предвид, когато използваме думата съзнание. В по-голямата си част имаме предвид това, което Уилям Джеймс (1890) е имал предвид, когато е използвал термина: нашият собствен опит на възприемане, мислене, емоции и действие. Самосъзнанието, тоест осъзнаването на себе си като мислещи единици (à la Descartes), със сигурност би било включено в това, което имаме предвид, но само малка част от него. По подобен начин различните така наречени нива на съзнание, измерени чрез скалата на Глазгоу за кома (Teasdale and Jennett, 1974), включително съзнание, обърканост, делириум, сънливост, притъпяване, ступор и кома (Posner et al, 2019), биха да бъдат включени в нашата употреба.

Всяко разбиране на съзнанието трябва също да бъде в съответствие с четирите основни свойства, които възникват от изучаването на неговата феноменология: преднамереност, единство, селективност и преходност (Schacter et al, 2019). Съзнанието е насочено към обект; става дума за нещо (т.е. преднамереност). Ние преживяваме съзнанието като единно, като едно преживяване, а не като отделни преживявания на гледки, звуци, миризми, мисли, чувства и така нататък (т.е. единство). Можем да осъзнаваме някои неща, но не и други (т.е. селективност). Обектите на съзнанието са там преходно; съдържанието на съзнанието има тенденция да се променя (т.е. преходност).

Дефинирането на постдиктивните ефекти ще бъде важно за разбирането на нашата теория за съзнанието. Колкото и контраинтуитивно да звучи, при постдиктивните ефекти по-късен стимул може да повлияе на възприятието на по-ранен стимул или по-ранните и по-късните стимули могат взаимно да си влияят взаимно (Herzog et al, 2020; Michel and Doerig, 2021; Sergent, 2018).

Искаме да запазим здравословното използване на думата съзнателно, когато казваме: „Бях толкова погълнат от мислите си, че докато шофирах, без да осъзнавам къде отивам, се озовах на празния паркинг на работа, въпреки че възнамерявах да карам до пощата." Също така искаме да запазим идеята за несъзнателно осъзнаване, като например когато видим приятеля си, сме сигурни, че нещо е различно в него, но ни отнема минута, за да разберем, че той е с нова прическа. Бихме искали да разделим тази идея за несъзнателно съзнание, което може да съдържа съзнателно чувство (като познатост), което е малко от напълно съзнателно преживяване, от несъзнателно знание, което може да повлияе на нашите действия без никакво съзнание (като например подготовка).

Блок (2011) и други обнародваха идеята за два отделни аспекта на съзнанието. Феноменалното съзнание е какво е за нас да имаме опит. Съзнанието за достъп е, когато представянията са достъпни за когнитивна обработка.

ПРОБЛЕМИ

Джеймс (1890) използва известната фраза "поток на съзнанието" като метафора, за да опише интуитивното усещане, че има не само "сега", но и събития "надолу по течението", които са се случили в миналото, и събития "нагоре по течението", които ще дойдат пас. Защо съзнанието се чувства по този начин, когато знаем, че мозъкът обработва огромни количества информация паралелно? И дали съзнанието тече линейно с времето, както предполага тази метафора?

Постдиктивните и други ефекти на реда са показали това във времеви мащаби<500 ms, consciousness does not flow linearly with time (Herzog et al, 2020; Michel and Doerig, 2021). Conscious awareness often occurs in the wrong order (ie, after, rather than before or with, the perception, decision, or action) (Sergent, 2018), and conscious sensations are sometimes referred backward in time (Hodinott-Hill et al, 2002; Libet et al, 1979). Consciousness is also too slow to guide many split-second decisions and actions that occur routinely when playing sports or musical instruments (Blackmore, 2017).

Експерименти, проведени с индивиди, които са преживели мозъчно увреждане, показаха, че съзнанието не е необходимо за извършване на няколко дейности, които обикновено смятаме, че изискват съзнателно осъзнаване (Weiskrantz et al, 1974). И накрая, внимателността е трудна, което предполага, че контролирането на нашите съзнателни мисли не е лесно - нещо, което е доста странно, ако целта на съзнанието е да ни позволи да контролираме нашите мисли и действия. Тук ще разгледаме тези проблеми, заедно с това как тези проблеми ни водят до най-големия проблем – целта на съзнанието.

Проблеми на реда: Съзнание след възприятие, решение, действие

Има много примери, в които съзнанието, свързано с възприятие, решение или действие, изглежда се появява едва след като физиологичното възприятие, решение или действие е настъпило. Този ред е несъвместим с идеята, че възприятията, решенията и действията са възможни само когато са налице съзнателно съзнание и мисъл.

Камбани и коктейли

Често споменаван пример е от Екснър, цитиран от Джеймс (1890) в Принципите на психологията (и често приписван на Джеймс): „Впечатленията, към които сме невнимателни, оставят толкова кратък образ в паметта, че обикновено се пренебрегва. дълбоко погълнати, ние не чуваме удара на часовника. Но вниманието ни може да се събуди, след като ударите са спрели, и тогава можем да отброим ударите." Проблемът тук е как можем да осъзнаем нещо, след като се е случило. Съзнавали ли сме го по времето, когато се е случило, или не?

Друг често срещан пример, който почти всеки е преживявал на коктейл, е, че чуваме името си да се произнася, вниманието ни внезапно е фокусирано и след това можем да си припомним по-ранната част от изречението, в която името ни е споменато (Blackmore, 2017) . Как съзнанието ни може да работи назад, за да възприеме по-ранната част от изречението, на която не сме обърнали внимание?

Блок (2011) и други биха могли да твърдят, че простият отговор на тези два проблема с реда е, че ние феноменално осъзнавахме звуците на часовника и по-ранната част от изречението, но че нашият достъп до съзнанието се появи едва по-късно. Макар и привлекателно, ние вярваме, че това не е най-доброто обяснение за този феномен.

Постдиктивни ефекти

По-долу разглеждаме няколко от многото експериментално създадени постдиктивни ефекти; вижте Sergent (2018), Herzog et al (2020) и Michel and Doerig (2021) за изчерпателни прегледи на тези ефекти и техните последици за теориите на съзнанието.

Кожни зайци.

В илюзията с кожен заек ние протягаме една ръка, докато гледаме на другата страна. След това експериментаторът потупва бързо на точно равни интервали с еднакъв натиск пет пъти върху китката ни, три пъти близо до лакътя ни и два пъти близо до рамото ни. Това създава странното усещане, сякаш малък заек тича по ръката ни - не три отделни групи кранове (Geldard and Sherrick, 1972). Някои байесови модели могат да копират точно тази илюзия и по този начин в известен смисъл да я обяснят (Goldreich, 2007), но това, което не е обяснено, е как мозъкът знае къде да постави междинните кранове, минаващи нагоре по предмишницата от китката до лакътя преди лакътя са възникнали кранове. Ако мислим за съзнанието в обикновения смисъл, то просто няма смисъл. Блекмор (2017 г., стр. 40) посочи проблема много добре, когато каза:

Ако се придържате към естествената идея, че всяко почукване (да речем четвъртото) трябва да е било съзнателно или несъзнателно (в потока или не), тогава ще изпаднете в голяма бъркотия. Например, може да се наложи да кажете, че третото почукване е било съзнателно изживяно на правилното му място (т.е. на китката), но по-късно, след като се е случило шестото почукване, този спомен е бил изтрит и заменен със съзнателното преживяване, че се е случило по средата между китката и лакътя. Ако не ви харесва тази идея, може да предпочетете да кажете, че съзнанието е било задържано за известно време - изчаквайки всички кранове да влязат, преди да решите къде да поставите всеки от тях. В този случай четвъртото докосване остава в безсъзнание до шестото докосване и след това се връща назад във времето, за да бъде поставено на правилното му място в потока на съзнанието.

В тази илюзия съзнанието просто не успява да улови това, което се случва, както се случва.

Цветна фи илюзия

В книгата си Consciousness Explained, Dennett (1991) обсъжда обстойно цветната фи илюзия. В тази илюзия зрителят наблюдава синя точка в горната част на рамката, последвана от празен екран и след това червена точка в долната част на рамката, всичко това в бърза последователност. След това зрителят съобщава за две странни неща. Първо, зрителят изпитва усещане за движение, сякаш първото петно ​​се движи надолу; второ, зрителят вярва, че петното рязко променя цвета си и е в средата на своя илюзорен път (Kolers и von Grünau, 1976). Проблемът, разбира се, е, че няма смисъл зрителят съзнателно да изпита движението надолу или промяната на цвета, преди втората точка да бъде съзнателно възприета. Как (и защо) се случват тези явления?

Keuninckx и Cleeremans (2021, стр. 1) наскоро предположиха, че цветната фи илюзия може просто да бъде свързана с „присъщата динамична и нелинейна сензорна обработка в мозъка“ и да не е свързана със съзнанието сама по себе си. Това е интересна идея, която ще обсъдим по-късно в контекста на нашата теория.

Ефекти на смесване на цветовете

В тази илюзия, когато червен диск е представен за 40 ms, зрителят вижда червен диск. И все пак, когато червен диск е представен за 40 ms, последван от зелен диск, представен за 40 ms на същото място, зрителят вижда единичен жълт диск (Pilz et al, 2013). Защо нашето съзнателно възприятие слива двата цвята? Как по-късното представяне на зеления диск пречи на предишното възприемане на червения диск?

Илюзорни и невидими аудиовизуални зайци.

Постдиктивните ефекти могат да бъдат кръстосани. В един експеримент са представени три светкавици, всяка съчетана със звук. Когато звуците се повтарят, но централната светкавица е пропусната, се възприема илюзорна светкавица. Обратно, когато и трите мига са налице, но централният звук отсъства, централното светкавица не се възприема (Stiles et al, 2018). Защо се случват тези постдиктивни илюзии?

Транскраниална магнитна стимулация.

Постдиктивните ефекти могат да бъдат получени чрез мозъчна стимулация. В един гениален експеримент импулсите на транскраниална магнитна стимулация (TMS) към тилната кора на различни интервали от време от 20 до 370 ms след мигане на стимулите променят начина, по който стимулите се възприемат. По този начин самият TMS импулс действа като постдиктивен стимул, който има различни ефекти в зависимост от това кога е приложен TMS импулсът (Scharnowski et al, 2009). Как може мозъчната стимулация няколкостотин ms след стимул да промени възприятието?

Моторният кортекс първо, съзнателното решение за движение, второ

В един от най-убедителните примери за този проблем на съзнанието, възникващ след решения и действия, Денет (1991) описва експеримент, извършен от неврохирурга У. Грей Уолтър през 1963 г. Пациенти, които са имали електроди, имплантирани в моторния им кортекс, са били настроени с слайд проектор и им беше казано, че могат да преместват слайдовете с натискане на бутона на контролера. Контролерът обаче беше фалшив — не беше свързан към проектора. Това, което придвижи слайдовете, беше сигнал от имплантираните електроди.

Пациентите усетиха, че диапроекторът предвиждаше решенията им. Както Dennett (1991, p. 167) описва: „Те съобщиха, че точно когато „се канеха“ да натиснат бутона, но преди да са решили да го направят, проекторът щеше да придвижи слайда напред – и те щяха да намерят, че натискат бутон с притеснение, че ще премести слайда два пъти напред!" Възгледът на здравия разум за съзнанието ни казва, че съзнателното решение за действие предшества и причинява самото действие. Как да обясним този странен феномен, при който двигателните действия се случват преди съзнателното решение да се предприемат тези действия? Как следствието може да предхожда причината?

Съзнателни усещания, пренесени назад във времето

В допълнение към проблемите с реда, има и ситуации, при които съзнателните усещания се препращат назад във времето.

Хроностаза

Илюзията за спрял часовник е един пример за мултисензорната илюзия на хроностазата (Hodinott-Hill et al, 2002). В тази илюзия зрителят прави сакада към часовник със секундарник. Както при всички сакади, възприемането на визуалната информация по време на сакадата е маскирано, за да се предотврати зрителят да изпита замъгляване на движението. След завършване на сакадата, зрителят се фокусира върху часовника. Опитът на зрителя показва, че на часовника изглежда му трябва повече от 1 секунда, за да се премести секундната стрелка. Обяснението е, че сензорната информация за изображението на часовника, която очите получават след фиксацията, се проектира назад във времето, за да запълни периода, когато зрителят е правил сакада (Thilo and Walsh, 2002). Но как едно усещане може да бъде проектирано назад във времето?

Стимулиране на ръката срещу соматосензорния кортекс

Продължавайки предишен експеримент, в който те произвеждат съзнателно усещане чрез директно стимулиране на кората (Libet et al, 1964), Libet et al (1979) създават съзнателно изживяване на изтръпване в ръката на участник чрез стимулиране на гърба на ръката или директно стимулиране на контралатералния соматосензорен кортекс на главния мозък. Ако приемем, че съзнателното преживяване е свързано със соматосензорния кортекс, получаващ стимулацията - тъй като импулсите, инициирани в ръката, трябва да преминат от ръката през китката, предмишницата (радиус или улнарен нерв), ръката (брахиален нерв), рамото ( брахиален плексус), шия (гръбначномозъчни нерви и мозък) и глава (включително мозъчния ствол, вътрешна капсула и корона радиата) – бихме очаквали, че стимулацията на кортекса ще бъде забелязана по-бързо от стимулацията на ръката. Бяха открити два изненадващи резултата. Първо, във всеки случай отне много време, ~500 ms, от началото на стимула до съзнателното преживяване. Второ, както Либет и колеги (1979, стр. 222) пишат: „След като се постигне забавена невронна адекватност, има субективно препращане на сетивното преживяване назад във времето, за да съвпадне с този първоначален „времеви маркер“.“

Какво означава едно съзнателно преживяване да бъде отнесено „назад във времето“? Много учени и философи са предоставили обяснения за тези резултати и заключенията от 1979 г. на Либет и колеги (Churchland, 1981; Dennett, 1991). Нямаме доказателства, че някой от тях е грешен; ние просто смятаме, че нашата теория предоставя по-пестеливо обяснение на тези наблюдения. Както ще видим, препращането назад във времето не представлява предизвикателство за нашата теория.

Проблеми с времето: Съзнанието е твърде бавно

Експериментът на Либет и колеги (1979) повдига друг проблем на съзнанието, който Blackmore (2017) изрично посочва: Съзнанието е твърде бавно. Спомнете си, че Libet и колегите (1979) откриха, че са необходими ~500 ms от началото на стимула до настъпването на съзнателното преживяване. Блекмор (2017) ни напомни колко дълго е това време от неврофизиологична гледна точка, където импулсите се движат със скорост до 100 м/секунда. Ако са необходими 500 ms (достатъчно време, за да измине импулс до 50 m), за да възникне съзнателно преживяване, тогава съзнанието е твърде бавно, за да играе активна, контролираща роля в много дейности, включително спортуване и правене на музика.

Изчислено е, че професионалните бейзболни играчи трябва да решат дали да замахнат на терена в рамките на 125 ms, след като е напуснала ръката на стомна, и топката пресича плочата в рамките на 300–400 ms, след като е напуснала ръката на стомна (Научна нефантастика , 2016). Обикновеното време за реакция, измерено чрез щракване на мишката в отговор на слухова, тактилна или комбинирана слухова/тактилна стимулация, доведе до скорости в едно проучване, вариращи от ~210 до 320 ms за повечето хора, но беше толкова бързо, колкото 100–210 ms при обучени музиканти (Landry and Champoux, 2017). Как можем съзнателно да контролираме действията си, ако действията ни се случват много по-бързо от съзнателните ни мисли?

Пациенти с лезии

Хората с неврологични разстройства могат да ни помогнат да разберем съзнанието. Някои хора с мозъчни лезии не са в състояние съзнателно да изпълнят задача, но когато бъдат помолени да изпълнят задачата несъзнателно - познайте или просто изпълнете задачата, без да мислите за това - те могат да я направят.

Зрителна аперцептивна агнозия

В проучване на Ganel и Goodale (2019 г.) пациентка със зрителна аперцептивна агнозия не е била в състояние съзнателно да възприеме и докладва размера или формата на предметите, но въпреки това е успяла правилно да мащабира хватката си, за да ги вземе. Тя също беше в състояние да изпълнява точно действия, като например поставяне на карти през слотове под различни ъгли, въпреки че не беше в състояние съзнателно да възприема или докладва ъглите. Как е възможно това изпълнение без съзнателно осъзнаване? Освен това, тази дисоциация между неточното визуално възприятие и точното мащабиране на хватката може да бъде произведена и при индивиди с нормално зрение (Aglioti et al, 1995; Chen et al, 2015); отново, как е възможно това, ако действията ни са съзнателно контролирани?

Сляпо зрение

Сляпото зрение причинява проблеми със съзнанието, подобни на тези, наблюдавани при пациенти със зрителна аперцептивна агнозия (Kentridge et al, 2008; Poppel et al, 1973; Weiskrantz et al, 1974). Индивидите със сляпо зрение са кортикално слепи в поне едно полуполе; не може съзнателно да вижда обекти в това полуполе; и въпреки това се представят по-случайно, когато са помолени да гадаят, посочват или действат по друг начин въз основа на визуален стимул към тяхното сляпо поле. Обясненията на физиологичния феномен включват запазени кортикални острови; дисоциация между дорзален, свързан с действието несъзнателен поток и вентрален, свързан с възприятието съзнателен поток (Brogaard, 2011); и визуална информация, достигаща до субкортикални структури като горните коликули и латералните геникуларни ядра. Тези физиологични обяснения обаче все още не успяват да обяснят феномените, независимо от тяхната биологична основа. Как е възможно да се насочват точно към обекти и да се изпълняват подобни задачи, когато такива обекти не могат да бъдат визуализирани съзнателно?

Внимателност

Вниманието е проблем, защото е трудно. Всеки, който се е опитвал да практикува осъзнатост, знае, че е трудно. Но ако, както предполага здравата гледна точка на съзнанието, нашето съзнание (т.е. съзнанието за достъп) се е развило, за да ни позволи да извършваме абстрактни разсъждения на високо ниво, използвайки език, логика, визуално-пространствени способности или други когнитивни способности, които ни позволяват да извършваме умишлени действия, тогава контролирането на нашите мисли трябва да е лесно. И така, защо вниманието е толкова трудно? Защо ни е толкова трудно да контролираме съзнателните си мисли?

Липса на видима причинно-следствена роля за съзнанието

Идеята, че е трудно да контролираме мислите си и че хора с мозъчни лезии и без съответно съзнателно възприятие все още могат да изпълняват задачи, които интуитивно чувстваме, че трябва да изискват съзнание, води до интересната — и за повечето хора неудобна — мисъл, че може би съзнанието е епифеноменално . Много изследователи (напр. Чалмърс, 2010 г.) са направили това мнение, като твърдят, че може да има философски зомбита, които действат така, сякаш са съзнателни, но не са. Някои биологични черти ще оцелеят чрез естествен подбор само случайно, защото са възникнали във връзка с адаптивна черта (Gould and Lewontin, 1979). Дали съзнанието е такова, просто епифеноменално? Може би съзнанието изглежда епифеноменално само защото търсим на грешното място, за да открием неговата причинно-следствена роля. Възможно ли е съзнанието да бъде епифеноменално по отношение на възприятията, решенията и действията, но да играе важна причинно-следствена роля в някаква друга функция?

Как съзнанието допринася за еволюционния успех?

За да прегледаме, съзнанието често се появява след като възприятието, решението и действието са се случили, отчасти защото съзнанието е твърде бавно, за да участва в много събития в реално време. Съзнанието ни заблуждава по много различни начини, създавайки визуални и тактилни илюзии. Знаем от индивиди с различни мозъчни лезии, че различни преценки и действия могат да възникнат без съзнателно възприятие, което предполага, че въпреки че съзнанието обикновено присъства, не е необходимо да се изпълняват поне някои видове задачи. И накрая, съзнанието е трудно за контролиране - нещо, което изглежда много странно, ако се е развило, за да ни позволи да извършим сложните разсъждения, които са необходими за преднамерено действие.

Всички тези проблеми ни водят до един от най-важните въпроси относно съзнанието: Какво прави съзнанието? Как съзнанието допринася за еволюционния успех на човешките същества?

СЪЗНАНИЕТО КАТО ПАМЕТОВА СИСТЕМА

Обсъдените досега проблеми показват колко много трудности има, ако просто приемем за чиста монета идеята, че ролята на съзнанието е да позволява нашите възприятия, решения и действия да се случват. В тази обстановка сме готови да обясним нашата теория, че съзнанието в основата си е система от памет.

Съзнанието е част от системата на епизодичната памет

Tulving (1985) описва епизодичната памет като съвкупност от процеси, които ни позволяват мислено да пътуваме във времето и да преживеем отново минал момент във времето. За да можем да направим това, първо трябва да вземем информация, която идва през нашите сензорни хранилища и нашата работна памет и след това да създадем умствено представяне на момент във времето; това е процесът на кодиране. Ако искаме това представяне да бъде достъпно по-късно, трябва да го съхраним в някаква трайна форма; това е процесът на консолидация. И когато искаме по-късно да размишляваме върху този момент във времето, трябва да се включим в процеси на извличане, за да го направим.

Ние твърдим, че една функция на съзнанието - и по-важното, това, което първоначално се е развило да прави - е да позволи всяка от тези фази на епизодичната памет. Съзнанието обвързва елементи от едно преживяване заедно, позволявайки създаването на паметова следа, която може да включва мултисензорни детайли. С течение на времето съзнанието осигурява среда, в която тези следи от паметта могат да бъдат възпроизвеждани - механизъм, който е ключът към тяхното успешно съхранение.

Тази идея е намеквана или предлагана под някаква форма от десетилетия (Dafni-Merom and Arzy, 2020). През 1985 г. Тулвинг (стр. 2) пише: „Спомнянето е съзнателно преживяване. Да си спомняш дадено събитие означава сега да осъзнаваш съзнателно нещо, което се е случило по-рано.“ Освен това авторът обяснява, че различните системи на паметта се характеризират с различни видове съзнание: процедурна памет чрез аноетично (несъзнаващо) съзнание, семантична памет чрез ноетично (познаващо) съзнание и епизодична памет чрез автоноетично (самопознаващо) съзнание.

През 1995 г. Moscovitch (стр. 1341) пише: „Съзнанието е присъщо свойство на следата от паметта, като е свързано с нея заедно с други аспекти на преживяното събитие от хипокампуса и структурите, свързани с него. … Относно запомнянето и може би относно няма друга функция, съзнанието също е присъщо свойство на самия обект на нашето възприемане." Въпреки това, както показват тези примери, връзката между епизодичната памет и съзнанието обикновено се обяснява обратното, че епизодичните спомени свързват съзнателните преживявания, а не - както предполагаме - че съзнателното преживяване е процесът на запомняне.

Cleeremans (2011) също предполага в своята теза за радикална пластичност, че ученето и паметта са необходими за развитието на съзнанието. Според него мозъкът се „научава“ да бъде съзнателен, като непрекъснато се опитва да предвиди последствията от действията си както върху себе си, така и върху външния свят. Тази дейност произвежда метарепрезентации, които, когато се комбинират с емоционалната стойност, свързана с тях, произвеждат съзнателно преживяване. По този начин, въпреки че ученето, паметта и пластичността са необходими за съзнанието в тезата на Клиреманс, неговите възгледи са доста различни от нашата теория.

Сега се разбира, че епизодичната памет има стойност не само заради способността си да представя миналото, но и заради полезността си да позволява използването на минали преживявания за увеличаване на разбирането на настоящия момент и за правене на прогнози за бъдещи събития (Schacter et al, 2007). ; Suddendorf и Corballis, 2007). При извличане тези следи от епизодични събития могат да бъдат гъвкаво и творчески комбинирани и пренаредени в съзнанието, за да позволят предвиждане, бъдещо планиране и преднамерено действие. Ако разглеждаме съзнанието като развито като критична част от системата за епизодична памет, ние вярваме, че всички въпроси, които зададохме, могат да получат отговор и че всички проблеми, които повдигнахме, могат да бъдат решени - или просто престават да изглеждат като проблеми.

По-подробно, нашата теория за съзнанието отхвърля идеята, че съзнанието първоначално е еволюирало, за да ни позволи да осмисляме света и да действаме съответно, а след това, в някакъв по-късен момент, епизодичната памет се е развила, за да съхранява такива съзнателни представяния. Нашата теория е, че съзнанието се е развило с еволюцията на епизодичната памет просто — и мощно — за да позволи феномена на запомнянето. Ние разглеждаме факта, че способността ни да си представяме неща в съзнанието е ограничена и свързана с нашата епизодична памет (James, 1890; Moulton and Kosslyn, 2009) като друго доказателство в подкрепа на идеята, че съзнанието е еволюирало като част от епизодичната памет.

Днес съзнанието със сигурност участва във функции, които обикновено не свързваме с епизодичната памет, като решаване на проблеми, абстрактно разсъждение и език. Ние твърдим, че такива функции са се развили по-късно в еволюционната история, след като съзнанието вече е функционирало, за да предостави съдържанието на епизодичните представяния на паметта.

Съзнанието, сензорната памет, работната памет, епизодичната памет и семантичната памет са част от една и съща система

На този етап бихме искали да изясним разграничението между съзнание и работна памет – способността да се запаметява информация и да се манипулира с нея. Нашата теория е напълно съвместима с идеите, представени от Baddeley, Hitch и други по отношение на фонологичната верига, визуално-пространствения скицник, централния изпълнителен директор и епизодичния буфер (Repovs and Baddeley, 2006). Нещо повече, бихме казали – заедно с много други – че въпреки че можем да разделим сензорната, работната, епизодичната и семантичната памет на отделни системи, в здравия мозък тези системи функционират безпроблемно заедно като една система (Renoult et al, 2019; Repovs и Baddeley, 2006).

Информацията, която съзнателно осъзнаваме или чрез нашите сетива, чрез сензорната памет, или от хранилищата на дългосрочната памет, идва в работната памет. Например, да кажем, че се разхождаме в нашия квартал, когато чуем лай. Тази слухова информация присъства в сензорната ни памет само за секунди, но е достатъчно дълго, за да я прехвърлим в работната си памет. Веднъж попаднала в работната ни памет, тази слухова информация действа като сигнал, който задейства извличането на епизодичен спомен от миналата седмица – когато кучето, което издава този конкретен лай, ни преследва до ръба на собствеността си! Сега, когато сетивната информация от лаенето и опитът от преследване от миналата седмица са заедно в работната ни памет, не е трудно да си представим бъдещето: вероятно кучето отново ще ни преследва. Без да чакаме кучето да ни подгони, бързо пресичаме улицата.

Така че имаме сензорна памет, работна памет и епизодична памет, които ни помагат да усетим, запомним, да си представим и да действаме. Но откъде идва съзнанието? Ние твърдим, че чуваме лаенето, когато съзнателно го осъзнаваме. Ние съзнателно си спомняме преследването от миналата седмица, когато извличаме елементите от предишния опит и изграждаме съзнателно представяне на този предишен опит в работната памет. Без усилие съзнателно си представяме как кучето отново ни преследва. И – или съзнателно с обмисляне, или автоматично и несъзнателно без обмисляне – ние пресичаме улицата. В този пример ние разглеждаме съзнанието като необходимо за сетивните възприятия на паметта, извличането на епизодични спомени и въображението на бъдещето, което може да е довело до нашето действие да пресечем улицата. Ние разглеждаме съзнанието като неразделна част от сензорната памет, работната памет и епизодичната памет и по този начин разглеждаме всички тези елементи като част от една и съща паметова система.

Сега ще отбележим, че не се нуждаем от съзнание за действието, което сме извършили при пресичане на улицата. Можем правилно да отбележим, че не се нуждаем и от епизодична памет. Нуждаем се само от оперативно кондициониране, за да чуем лая и да пресечем улицата. Това е една от причините да изберем този конкретен пример. Има две точки, които бихме искали да подчертаем тук.

Първо, това е още един пример, при който, поне на повърхностно ниво, съзнанието не изглежда необходимо. И така, защо съзнанието присъства? Сега имаме обяснение, което нямахме, когато за първи път обсъждахме този проблем по-рано: съзнанието е необходимо, за да запомним това събитие. Може ли съзнанието да е епифеноменално за кучешкия лай и нашето ходене през улицата? да Но не може да е епифеноменално нашето формиране и извличане на епизодична памет; по този начин ние твърдим, че съзнанието е от съществено значение.

Второ, ние вярваме, че нашите съзнателни епизодични записи в паметта на кучешкия лай са критично важни в много ситуации. Единият е, когато стимулите и настройката не са достатъчно сходни, за да предизвикат реакцията на кондициониране. Друг е, когато реакцията на обуславяне се задейства, но ситуацията изисква от нас да изберем действия, различни от това, което сме обусловени да правим. И в двете ситуации способността за съзнателно извличане на различни спомени и за представяне на различни сценарии е от решаващо значение за вземане на решения, които биха могли да имат еволюционни последици, както посочват Schacter et al (2007) и Suddendorf и Corballis (2007). Индивидите с увредена епизодична памет показват увреждане на способността си да се учат от своите предишни грешки, въпреки че показват почти нормална имплицитна памет (Baddeley и Wilson, 1994), което отново демонстрира, че съзнателната епизодична памет е критична за учене, което води до гъвкаво бъдещо представяне.

Със сигурност би било полезно да можем да обобщим опита си с това конкретно куче с други кучета, така че, ако минаваме по пряк път през двора на друг съсед и кучето му започне да лае, да знаем, че трябва да се преместим бързо да се махнат от имота си още преди кучето да започне да ни гони. Тази способност за формиране на общи факти от конкретни събития, съхранени в епизодичната памет, разбира се, е един от начините за дефиниране на семантичната памет. Тук просто бихме искали да подчертаем (което много други също имат [напр. Janssen et al, 2022; Renoult et al, 2019]), че въпреки че можем да разглеждаме семантичната памет като отделна паметова система, със сигурност можем да мислим, като част от същата система като епизодичната памет.

Нашето виждане се различава от теорията за глобалното работно пространство на Baars

След това бихме искали да коментираме глобалната теория на работното пространство за съзнанието, предложена от Baars (2005) и разширена от други (напр. Gaillard et al, 2009). За да обясни тази теория, Baars (2005, p. 46) използва метафора за театър, в който съзнанието "прилича на светло петно ​​на сцената на непосредствената памет, насочено там от прожектор на вниманието под ръководството на изпълнителен директор." Въпреки че нашата теория за съзнанието е най-вече в съответствие с теорията за глобалното работно пространство, основната разлика е, че нашата теория добавя първоначалната цел на съзнанието: да ни позволи да съхраняваме предишни преживявания в епизодична памет.

Baars (2005) очерта шест теоретични твърдения; нашите коментари по тези твърдения са както следва. В претенция 1 Баарс предполага, че съзнателното възприятие позволява достъп до широко разпространени мозъчни източници, с което сме съгласни. Въпреки това, продължи той, заявявайки, че в сравнение със съзнателното възприятие, несъзнателната сензорна обработка е по-ограничена, което не вярваме да е доказано или опровергано; подозираме, че то не е по-ограничено от съзнателното възприятие. Твърдение 2 е, че съзнателните процеси активират работната памет и че няма доказателства за несъзнателна работна памет. Съгласни сме, че част от дефиницията на работната памет е, че тя е съзнателна. Твърдение 3 започва с твърдението, че съзнанието позволява епизодични и други форми на експлицитно обучение, с което ние със сигурност сме съгласни. След това обаче продължава да се твърди, че съзнателните събития също позволяват имплицитно учене и учене на умения, което според нас е само отчасти вярно. Наистина, много случаи на учене на умения и други форми на имплицитна памет са активирани или улеснени от съзнателни събития, като например вземане на урок по тенис или практикуване на виола. Съществуват обаче няколко случая на имплицитно учене, като прайминг, при които ученето се случва без съзнание.

Твърдение 4 от твърденията на Baars (2005) започва с посочването, че съзнателната перцептивна обратна връзка улеснява доброволния контрол върху двигателните функции. Ние вярваме, че това понякога е вярно – например когато работим върху подобряването на нашия бекхенд или нашето вибрато – но имайте предвид, че според нас огромното мнозинство от двигателните действия са несъзнателни и по този начин възприемащата обратна връзка също ще бъде несъзнателна. Твърдение 4 продължава със спекулацията, че съзнателната перцептивна обратна връзка позволява доброволен контрол върху невронни популации и може би отделни неврони. От една страна, ако съзнателно променяме поведението си, непременно ще има промени в мозъка; това изглежда очевидно, освен ако човек не е дуалист. От друга страна, дали се променят единични неврони или групи от неврони, е емпиричен въпрос, който бъдещите експерименти могат да разрешат.

Твърдение 5 е, че вниманието може да бъде насочено от съзнателна мисъл, но също така може да бъде уловено от съответни стимули (като име, необходимост да се използва тоалетна или сигнал за пожарна аларма), които след това стават съдържание на съзнанието. Определено сме съгласни с това твърдение. Претенция 6 има феноменологични и мозъчни компоненти. Феноменологичното твърдение е, че съзнанието позволява достъп до наблюдаващото себе си чрез изпълнителни интерпретатори. Това твърдение има интуитивен смисъл, въпреки че изглежда, че предизвиква хомункулус, седнал в картезианския театър. Твърдение 6 продължава с твърдението, че този процес включва париеталния и префронталния кортекс; съгласни сме, че тези области на мозъка със сигурност са важни и ще ги обсъдим по-подробно по-късно.

И накрая, ние повтаряме, че в допълнение към тези разлики между теорията за глобалното работно пространство и нашата теория, основната разлика е, че нашата теория добавя, че първоначалната цел на съзнанието е била (и основна цел все още е) да улеснява кодирането, съхранението, извличането и гъвкава рекомбинация на предишни събития, използвайки епизодична памет и свързаните с нея системи за памет.

Вниманието е необходимо, но не е достатъчно за съзнателно осъзнаване

Доколкото това, на което обръщаме внимание, определя кое съдържание е ангажирано в работната памет и следователно има потенциала да бъде съхранено като епизодична памет, ние вярваме, че това, което съзнаваме (т.е. обектът на съзнанието), зависи от това, на което обръщаме внимание ( обект на внимание). Затова вярваме, че вниманието е необходимо за съзнателно осъзнаване.

Вниманието обаче не е достатъчно за съзнанието, както е демонстрирано чрез много експерименти, които са манипулирали както доброволното (ендогенно), така и външното, рефлексивно (екзогенно) внимание и са довели до промяна в представянето и/или времето за реакция без съзнателно възприятие (Hsieh et al, 2011; Kentridge et al, 2008; Zhang et al, 2012). За преглед вижте Breitmeyer (2015) и Breitmeyer et al (2015).

Има и примери, при които вниманието към един стимул може да накара други стимули да изчезнат или да отсъстват от съзнателното възприемане. Ефектът на избледняване на Troxler показва, че вниманието, което е насочено към една област от визуална сцена, може да причини ефекти на избледняване или засилване към други области на сцената, което може да се дължи на микросакади (Alexander et al, 2021). При слепота, предизвикана от движение, съответните цели могат да изчезнат, когато се гледат на движещ се фон (Thomas et al, 2017). При слепота при промяна (Andermane et al, 2019), слепота при невнимание (Hutchinson et al, 2021 и мигането на вниманието (Sy et al, 2021), дори силно неконгруентни стимули – като например някой в ​​костюм на горила, който минава през баскетболно игрище ( Simons, 2010) – могат да бъдат невидими за съзнателното възприятие.

Вярваме, че всички тези явления са в съответствие (или поне не са в противоречие) с нашата теория, която ще наричаме нашата теория за паметта на съзнанието. За да повторим, вниманието е необходимо, но не е достатъчно, за да могат стимулите да влязат в работната памет. Следователно стимули, на които не се обръща внимание, нито ще бъдат съзнателно възприети, нито запомнени чрез работна или епизодична памет. Ако тези несъзнателно възприемани стимули се научат, това се случва с несъзнателни процеси на паметта, като прайминг.

For more information:1950477648nn@gmail.com