Here are two images of a house. There’s one obvious difference, but to this patient, P.S., they looked completely identical.
Íme, két kép ugyanarról a házról. Van egy nyilvánvaló különbség a kettő között, ám e páciens, P.S. számára a két kép tökéletesen egyformának látszik.
P.S. had suffered a stroke that damaged the right side of her brain, leaving her unaware of everything on her left side. But though she could discern no difference between the houses, when researchers asked her which she would prefer to live in, she chose the house that wasn’t burning— not once, but again and again.
P.S.-t agyi érkatasztrófa érte, amely károsította jobb agyféltekéjét, így semmit nem érzékel, ami a bal oldalán történik. De annak ellenére, hogy nem észlelt különbséget a két ház között, amikor kutatók megkérdezték, melyikben lakna szívesebben, azt választotta, amelyik nem égett – nemcsak egyszer, hanem újra meg újra.
P.S.’s brain was still processing information from her whole field of vision. She could see both images and tell the difference between them, she just didn’t know it. If someone threw a ball at her left side, she might duck. But she wouldn’t have any awareness of the ball, or any idea why she ducked.
P.S. agya továbbra is feldolgozta az összes elé kerülő információt. Mindkét képet látta és meg tudta állapítani a különbséget, egyszerűen nem tudta, hogy meg tudja. Ha valaki labdát dobna teste bal oldala felé, talán kitérne előle. Ám nem érzékelné a labdát, és nem tudná, miért tett kitérő mozdulatot.
P.S.’s condition, known as hemispatial neglect, reveals an important distinction between the brain’s processing of information and our experience of that processing. That experience is what we call consciousness. We are conscious of both the external world and our internal selves— we are aware of an image in much the same way we are aware of ourselves looking at an image, or our inner thoughts and emotions. But where does consciousness come from? Scientists, theologians, and philosophers have been trying to get to the bottom of this question for centuries— without reaching any consensus.
P.S. betegsége, az ún. neglekt szindróma, fontos különbségre mutat rá az agyi információ-feldolgozás és az általunk érzékelt információ-feldolgozás között. A különbség: a tudat. Tudatában vagyunk mind a külvilágnak, mind belső világunknak – éppúgy tudatában vagyunk egy képnek, mint saját magunknak, amint egy képet nézünk, vagy mint legbensőbb gondolatainknak és érzelmeinknek. Honnan ered a tudat? Tudósok, teológusok és filozófusok évszázadok óta próbálnak a kérdés végére járni, anélkül hogy megegyezésre jutnának.
One recent theory is that consciousness is the brain’s imperfect picture of its own activity.
Az egyik újabb elmélet szerint a tudat az agy pontatlan képe saját tevékenységéről.
To understand this theory, it helps to have a clear idea of one important way the brain processes information from our senses. Based on sensory input, it builds models, which are continuously updating, simplified descriptions of objects and events in the world. Everything we know is based on these models. They never capture every detail of the things they describe, just enough for the brain to determine appropriate responses. For instance, one model built deep into the visual system codes white light as brightness without color. In reality, white light includes wavelengths that correspond to all the different colors we can see. Our perception of white light is wrong and oversimplified, but good enough for us to function. Likewise, the brain’s model of the physical body keeps track of the configuration of our limbs, but not of individual cells or even muscles, because that level of information isn’t needed to plan movement. If it didn’t have the model keeping track of the body’s size, shape, and how it is moving at any moment, we would quickly injure ourselves.
Az elmélet megértésében segít, ha pontos képünk van arról, hogyan dolgozza fel agyunk az érzékszerveinktől érkező infót. Az érzékszervi benyomások alapján az agy modelleket épít, amelyek a világ tárgyainak és eseményeinek folyton frissülő, egyszerűsített leírásai. Minden, amit tudunk, e modelleken alapul. A modellek sosem írják le tárgyuk minden egyes részletét, csak annyit, amennyi alapján agyunk meghatározhatja a megfelelő reakciót. Pl. a látórendszerünkbe mélyen beépült egyik modell a fehér fényt mint színtelen ragyogást írja le. A valóságban viszont a fehér fény az összes látható színű, más-más hullámhosszú fényekből áll. Fényérzékelésünk helytelen és túlságosan leegyszerűsített, de elég ahhoz, hogy boldoguljunk. Hasonlóképpen, agyunk modellje a testünkről számon tartja végtagjaink elrendezését, ám nem nem figyel az egyes sejtekre vagy akár izmokra, mert a mozgás megtervezéséhez szükségtelen ilyen mélységű adat. Ha agyunk nem modellezné pontosan testünk méretét, alakját és pillanatnyi mozgását, könnyen sérülést okozhatnánk magunknak.
The brain also needs models of itself. For example, the brain has the ability to pay attention to specific objects and events. It also controls that focus, shifting it from one thing to another, internal and external, according to our needs. Without the ability to direct our focus, we wouldn’t be able to assess threats, finish a meal, or function at all. To control focus effectively, the brain has to construct a model of its own attention. With 86 billion neurons constantly interacting with each other, there’s no way the brain’s model of its own information processing can be perfectly self-descriptive. But like the model of the body, or our conception of white light, it doesn’t have to be. Our certainty that we have a metaphysical, subjective experience may come from one of the brain’s models, a cut-corner description of what it means to process information in a focused and deep manner.
Az agynak szüksége van modellekre saját magáról is. Például, agyunk képes odafigyelni konkrét tárgyakra és eseményekre. Irányítja is, hogy mire figyel, egyik tárgyról a másikra fókuszál, belső és külső történésekre, szükségleteink szerint. Az összpontosítás képessége nélkül nem tudnánk felmérni a veszélyeket, megebédelni vagy egyáltalán: működni. A hatékony összpontosítás érdekében agyunknak modelleznie kell saját figyelmét is. 86 milliárd idegsejt van egymással állandó kölcsönhatásban, ezért lehetetlen, hogy agyunk modellje saját információ-feldolgozásáról teljesen leírja önmagát. Ám mint testünk vagy a fehér fény modelljének, ennek sem kell teljesnek lennie. Bizonyosságunk, hogy átélünk valamely metafizikai, szubjektív élményt származhat agyunk egyik modelljétől, amely leegyszerűsített formában leírja, mit jelent infót értelmezni koncentráltan és mélyen.
Scientists have already begun trying to figure out how the brain creates that self model. MRI studies are a promising avenue for pinpointing the networks involved. These studies compare patterns of neural activation when someone is and isn’t conscious of a sensory stimulus, like an image. The results show that the areas needed for visual processing are activated whether or not the participant is aware of the image, but a whole additional network lights up only when they are conscious of seeing the image. Patients with hemispatial neglect, like P.S., typically have damage to one particular part of this network. More extensive damage to the network can sometimes lead to a vegetative state, with no sign of consciousness.
Tudósok már elkezdték kutatni, hogyan modellezi magát agyunk. Az MRI-kutatások segíthetnek meghatározni az ebben részt vevő hálózatokat. E kutatások összehasonlítják az agyműködés mintázatát, amikor tudatában vagyunk egy ingernek, pl. egy képnek, és amikor nem. Az eredmények szerint a képi érzékelést végző területek működésbe lépnek, akár tudatában van az alany a képnek, akár nincs, ám egy további hálózat csak akkor lép működésbe, amikor az alany tudatában van a képnek. A neglekt szindrómás betegeknél, mint pl. P.S.-nél, gyakran károsodott e hálózat egyik része. A hálózat kiterjedtebb károsodása néha vegetatív állapothoz vezethet, a tudatosság minden jele nélkül.
Evidence like this brings us closer to understanding how consciousness is built into the brain, but there’s still much more to learn. For instance, the way neurons in the networks related to consciousness compute specific pieces of information is outside the scope of our current technology. As we approach questions of consciousness with science, we’ll open new lines of inquiry into human identity.
E bizonyítékok közelebb visznek ahhoz, hogy megértsük, hogyan épül a tudat az agyba, ám még sokat kell tanulnunk. Például az, hogyan dolgoznak fel konkrét infókat a tudathoz kötődő hálózatok idegsejtjei, a jelenlegi technikával nem tárható fel. A tudat kérdéseit tudományosan vizsgálva új utakat nyitunk az emberi identitás megismerése felé.