Here are two images of a house. There’s one obvious difference, but to this patient, P.S., they looked completely identical.
Ecco due immagini di una casa. C'è una differenza evidente, ma a una paziente, P.S., sembravano del tutto uguali.
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. aveva subito un ictus che le aveva danneggiato la parte destra del cervello, lasciandola inconsapevole di tutto ciò che si trovava alla sua sinistra. Tuttavia, anche se non riusciva a vedere alcuna differenza tra le due case, quando i ricercatori le chiesero in quale avrebbe preferito vivere, scelse la casa che non era in fiamme, non una sola volta, ma ripetutamente.
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.
Il cervello di P.S. elaborava ancora le informazioni provenienti dal suo intero campo visivo. Poteva vedere entrambe le immagini e cogliere la differenza tra loro, solo che non lo sapeva. Se qualcuno lanciava una palla alla sua sinistra, poteva scansarsi. Ma non aveva alcuna consapevolezza della palla o del perché si fosse scansata.
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.
La condizione di P.S., nota come negligenza emispaziale, rivela una differenza tra l'elaborazione delle informazioni nel cervello e la nostra esperienza di quel processo. Quell'esperienza è ciò che chiamiamo coscienza. Abbiamo coscienza sia del mondo esterno che del nostro io interiore, siamo consapevoli di un'immagine nello stesso modo in cui siamo consapevoli del fatto che la stiamo guardando, dei nostri pensieri intimi e delle nostre emozioni. Ma da dove viene la coscienza? Scienziati, teologi e filosofi cercano da secoli di dare una risposta a questo quesito, senza mai giungere a una risposta comune.
One recent theory is that consciousness is the brain’s imperfect picture of its own activity.
Secondo una recente teoria, la coscienza è la rappresentazione imperfetta che il cervello dà alla propria attività.
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.
Per capire questa teoria, aiuta avere un'idea chiara di come il cervello elabori le informazioni provenienti dai sensi. Sulla base degli input sensoriali, il cervello crea dei modelli che si aggiornano costantemente e sono descrizioni semplificate degli oggetti e degli eventi del mondo. Tutto ciò che sappiamo si basa su questi modelli. Essi non catturano mai ogni dettaglio delle cose che descrivono, ma solo quanto basta al cervello per determinare risposte appropriate. Per esempio, un modello creato nel profondo del sistema visivo codifica la luce bianca come luminosità senza colore. In realtà, la luce bianca include lunghezze d'onda che corrispondono a tutti i diversi colori che possiamo vedere. La nostra percezione della luce bianca è sbagliata e troppo semplificata, ma sufficiente per poter funzionare. Allo stesso modo, il modello che il cervello ha del corpo fisico tiene traccia della configurazione dei nostri arti, ma non delle singole cellule o dei muscoli, perché tali informazioni non servono a pianificare i movimenti. Senza il modello del corpo relativo alla sua dimensione, alla sua forma e ai movimenti che compie in ogni momento, finiremmo in fretta per ferirci.
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.
Al cervello servono anche modelli di se stesso. Per esempio, il cervello riesce a prestare attenzione a oggetti ed eventi specifici e inoltre controlla quell'attenzione, spostando il focus da una cosa a un'altra, interna o esterna, in base alle nostre necessità. Senza l'abilità di dirigere il focus dell'attenzione, non riusciremmo a valutare le minacce, a finire un pasto o a funzionare. Per controllare l'attenzione efficacemente, il cervello deve creare un modello della propria attenzione. Con 86 miliardi di neuroni in costante interazione tra loro, il modello che il cervello crea sul suo modo di elaborare le informazioni non può certo essere perfettamente autodescrittivo. Ma come il modello del corpo, o la nostra concezione di luce bianca, esso non ha bisogno di esserlo. La nostra certezza di avere un'esperienza metafisica e soggettiva potrebbe derivare da uno dei modelli del cervello, una descrizione semplificata di come viene elaborata l'informazione in modo concentrato e profondo.
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.
Gli scienziati stanno già tentando di capire come il cervello crei quel modello di sé. Studi con la RM fanno ben sperare di poter identificare i sistemi coinvolti. Questi studi confrontano gli schemi di attivazione neurale di persone sia consapevoli che inconsapevoli di stimoli sensoriali, tipo immagini. I risultati mostrano che le aree necessarie per i processi visivi si attivano indipendentemente dal fatto che il soggetto sia conscio dell'immagine, ma un'ulteriore area si attiva solo quando il soggetto è consapevole di vedere l'immagine. Chi soffre di negligenza emispaziale, come P.S., generalmente presenta un danno in un punto particolare di questo sistema. Danni più estesi possono portare a volte a uno stato vegetativo, senza alcun segno di coscienza.
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.
Dati di questo tipo ci avvicinano a comprendere in che modo la coscienza faccia parte del cervello, ma c'è ancora molto altro da capire. Per esempio, la comprensione di come i neuroni delle aree relative alla coscienza valutino specifiche informazioni esula dalla portata della tecnologia attuale. Affrontando in modo scientifico questioni legate alla coscienza, apriremo la strada a nuovi filoni d'indagine sull'identità dell'uomo.