Here are two images of a house. There’s one obvious difference, but to this patient, P.S., they looked completely identical.
Aqui estão duas imagens de uma casa. Há uma diferença óbvia, mas, para esta paciente, P.S., elas pareciam completamente idênticas.
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. sofreu um derrame que danificou o lado direito do cérebro, deixando-a inconsciente de tudo no lado esquerdo. Mas, embora não conseguisse identificar nenhuma diferença entre as casas, quando os pesquisadores lhe perguntaram em qual casa preferia morar, ela escolheu a que não estava em chamas, não uma, mas várias vezes.
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.
O cérebro de P. S. ainda estava processando informações de todo o campo de visão dela. Ela conseguia ver as duas imagens e dizer a diferença entre elas, só não sabia disso. Se alguém arremessasse uma bola no lado esquerdo dela, ela poderia se esquivar, mas não teria consciência da bola, nem saberia por que se esquivou.
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.
O estado de P. S., conhecido como negligência hemiespacial, revela uma importante diferença entre o processamento da informação pelo cérebro e nossa experiência desse processamento. Essa experiência é o que chamamos de consciência. Temos consciência tanto do mundo externo quanto de nosso eu interior. Temos consciência de uma imagem da mesma maneira que estamos cientes de nós mesmos olhando para uma imagem, ou para nossos pensamentos e emoções internas. Mas de onde vem a consciência? Cientistas, teólogos e filósofos vêm tentando chegar ao cerne dessa questão há séculos, sem alcançar nenhum consenso.
One recent theory is that consciousness is the brain’s imperfect picture of its own activity.
Uma teoria recente é que a consciência é a imagem imperfeita do cérebro de sua própria atividade.
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.
Para entender essa teoria, ajuda ter uma ideia clara de um modo importante pelo qual o cérebro processa informações de nossos sentidos. Com base na entrada sensorial, ele constrói modelos, que atualizam continuamente descrições simplificadas de objetos e eventos no mundo. Tudo o que sabemos é baseado nesses modelos. Eles nunca captam todos os detalhes das coisas que descrevem, apenas o suficiente para o cérebro determinar respostas apropriadas. Por exemplo, um modelo embutido no sistema visual codifica a luz branca como brilho sem cor. Na realidade, a luz branca inclui comprimentos de onda que correspondem a todas as cores diferentes que podemos ver. Nossa percepção da luz branca é errada e simplista demais, mas boa o suficiente para que possamos funcionar. Da mesma forma, o modelo do corpo físico do cérebro acompanha a configuração de nossos membros, mas não das células individuais ou até mesmo dos músculos, porque esse nível de informação não é necessário para planejar o movimento. Se o cérebro não tivesse o modelo rastreando o tamanho do corpo, a forma e como ele se move a qualquer momento, nos feriríamos rapidamente. O cérebro também precisa de modelos de si mesmo.
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.
Por exemplo, ele tem a capacidade de prestar atenção a objetos e eventos específicos. Ele também controla esse foco, mudando-o de uma coisa para outra, interna e externa, segundo nossas necessidades. Sem a capacidade de direcionar nosso foco, não poderíamos avaliar ameaças, terminar uma refeição ou funcionar. Para controlar o foco de maneira eficaz, o cérebro precisa construir um modelo de sua própria atenção. Com 86 bilhões de neurônios interagindo constantemente uns com os outros, não há como o modelo do cérebro do próprio processamento de informações ser perfeitamente autodescritivo. Mas, como o modelo do corpo, ou nossa concepção de luz branca, não tem que ser. Nossa certeza de que temos uma experiência metafísica e subjetiva pode vir de um dos modelos do cérebro, uma descrição do que significa processar informações de maneira concentrada e profunda.
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.
Os cientistas já começaram a tentar descobrir como o cérebro cria esse modelo próprio. Estudos de ressonância magnética são abordagens promissoras para identificar as redes envolvidas. Esses estudos comparam padrões de ativação neural quando alguém está ou não consciente de um estímulo sensorial, como uma imagem. Os resultados mostram que as áreas necessárias ao processamento visual são ativadas, independentemente de o participante estar ciente da imagem, mas toda uma rede adicional só acende quando está consciente de ver a imagem. Pacientes com negligência hemiespacial, como P. S., geralmente apresentam danos em uma parte específica dessa rede. Danos mais extensos à rede podem levar a um estado vegetativo, sem sinais de consciência.
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.
Evidências como essa nos aproximam da compreensão de como a consciência é construída no cérebro, mas ainda há muito a aprender. Por exemplo, a maneira que os neurônios nas redes relacionadas à consciência computam informações específicas está fora do escopo de nossa tecnologia atual. Quando abordarmos questões de consciência com a ciência, abriremos novas linhas de investigação sobre a identidade humana.