Denk je dat de machine waar je dit verhaal over leest, op dit moment een gevoel van "hoe is het"In zijn staat zijn?

Hoe zit het met een hond? Heeft het een gevoel van hoe het is om in zijn staat te zijn? Het kan pijn doen voor aandacht en lijkt een unieke subjectieve ervaring te hebben, maar wat scheidt de twee gevallen?

Dit zijn geen eenvoudige vragen. Hoe en waarom bepaalde omstandigheden kunnen leiden tot onze ervaring van bewustzijn blijven enkele van de meest raadselachtige vragen van onze tijd.

Pasgeboren baby's, door de hersenen beschadigde patiënten, ingewikkelde machines en dieren kunnen tekenen vertonen bewustzijn. De omvang of aard van hun ervaring blijft echter een broeinest van intellectueel onderzoek.

Het kunnen kwantificeren van bewustzijn zou een groot deel van het beantwoorden van een aantal van deze problemen kunnen zijn. Vanuit een klinisch perspectief moet elke theorie die dit doel kan dienen ook in staat zijn om te verklaren waarom bepaalde delen van de hersenen verschijnen cruciaal voor het bewustzijnen waarom de schade of verwijdering van andere regio's relatief lijkt te zijn weinig impact.

Een dergelijke theorie heeft in de wetenschappelijke gemeenschap steun gekregen. Het heet Integrated Information Theory (IIT), en was voorgesteld in 2008 by Guilio Tononi, een in de VS gevestigde neurowetenschapper.

Het heeft ook een nogal verrassende implicatie: bewustzijn kan in principe worden gevonden overal waar er de juiste soort informatieverwerking aan de gang is, of dat nu in een brein of een computer is.

Informatie en bewustzijn

De theorie zegt dat een fysiek systeem bewustzijn kan oproepen als aan twee fysieke postulaten wordt voldaan.

De eerste is dat het fysieke systeem zeer rijk aan informatie moet zijn.

Als een systeem zich bewust is van een enorm aantal dingen, zoals elk frame in een film, maar als elk frame duidelijk te onderscheiden is, dan zouden we zeggen dat bewuste ervaring hoogst is gedifferentieerde.

Zowel je brein als je harde schijf zijn in staat zulke sterk gedifferentieerde informatie te bevatten. Maar de een is bewust en de ander niet.

Dus wat is het verschil tussen je harde schijf en je hersenen? Ten eerste is het menselijk brein dat ook sterk geïntegreerd. Er zijn vele miljarden dwarsverbindingen tussen individuele ingangen die veel hoger zijn dan elke (huidige) computer.

Dit brengt ons bij het tweede postulaat, dat is dat om bewustzijn te laten ontstaan, het fysieke systeem ook hoog moet zijn geïntegreerde.

Welke informatie u zich ook bewust bent, wordt volledig en volledig aan uw geest gepresenteerd. U kunt proberen hoe het ook lijkt, u kunt de frames van een film niet scheiden in een reeks statische afbeeldingen. Evenmin kunt u de informatie die u ontvangt van al uw zintuigen volledig isoleren.

De implicatie is dat integratie een maat is voor wat onze hersenen onderscheidt van andere zeer complexe systemen.

Geïntegreerde informatie en de hersenen

Door te lenen van de taal van wiskundeprobeert IIT één enkel getal te genereren als maatstaf voor deze geïntegreerde informatie, bekend als phi (?, uitgesproken als “fi”).

Iets met een lage phi, zoals een harde schijf, zal niet bewust zijn. Terwijl iets met een voldoende hoge phi, zoals het brein van een zoogdier, zal zijn.

Wat phi interessant maakt, is dat een aantal van zijn voorspellingen empirisch kunnen worden getest: als bewustzijn overeenkomt met de hoeveelheid geïntegreerde informatie in een systeem, dan moeten metingen die phi benaderen, verschillen tijdens veranderde staten van bewustzijn.

Onlangs heeft een team van onderzoekers een instrument ontwikkeld waarmee een gerelateerde hoeveelheid kan worden gemeten aan geïntegreerde informatie in het menselijk brein, en testte dit idee.

Zij gebruikten elektromagnetische pulsen om de hersenen te stimuleren en in staat om wakker en verdoofde hersenen te onderscheiden van de complexiteit van de resulterende neurale activiteit.

Dezelfde maat was zelfs in staat om onderscheid te maken tussen patiënten met hersenbeschadiging bij vegetatie in vergelijking met minimaal bewuste toestanden. Het nam ook toe wanneer patiënten van niet-droom gingen naar de droomgevulde slaaptoestand.

IIT voorspelt ook waarom het cerebellum, een gebied aan de achterkant van het menselijk brein, slechts minimaal tot het bewustzijn bijdraagt. Dit ondanks het feit dat het vier keer meer neuronen bevat dan de rest van de hersenschors, die de zetel van het bewustzijn lijkt te zijn.

Het cerebellum heeft een relatief eenvoudig kristallijnen rangschikking van neuronen. IIT zou daarom willen voorstellen dat dit gebied informatie rijk is, of sterk gedifferentieerd, maar het voldoet niet aan de IIT's tweede vereiste van integratie.

Hoewel er nog veel werk aan de winkel is, blijven er enkele opvallende implicaties voor deze theorie van het bewustzijn.

Als bewustzijn inderdaad een emergent kenmerk is van een sterk geïntegreerd netwerk, zoals IIT suggereert, dan hebben waarschijnlijk alle complexe systemen - zeker alle wezens met hersens - wat minimale vorm van bewustzijn.

Bij uitbreiding, als bewustzijn wordt gedefinieerd door de hoeveelheid geïntegreerde informatie in een systeem, dan moeten we mogelijk ook afstand nemen van elke vorm van menselijk exceptionaliteit die zegt dat bewustzijn exclusief voor ons is.