Globalios darbinės erdvės teorija

Bernardas Barasas yra kognityvinis psichologas, užimantis svarbų vaidmenį šiuolaikiniuose sąmonės tyrimuose. Jo novatoriška knyga „Kognityvinė sąmonės teorija“ buvo išleista dar 1988 m., tuo metu, kai empirinių sąmonės teorijų buvo nedaug ir jos nekėlė didelio susidomėjimo. Barasas taip pat yra „Consciousness and Cognition“, pirmaujančio profesionalaus mokslo žurnalo, skirto mokslui apie sąmonę, įkūrėjas, kuris buvo pradėtas leisti nuo 1991 metų.

Globalios darbinės erdvės teorija (GWT – global workspace theory) yra pagrįsta bendru supratimu kognityviniuose moksluose, kuris buvo labai populiarus devintajame dešimtmetyje, kai atsirado ši teorija. Kognityvistai mano, kad mūsų protas yra informacijos apdorojimo sistema, kurią galima suskirstyti į dviejų skirtingų tipų architektūras (processing architectures). Pirmojo tipo architektūra susideda iš daugybės atskirų kognityvinių modulių, analizuojančių gaunamą jutiminę informaciją, o antrojo tipo architektūra susideda iš bendros centrinės sistemos, apimančios aukštesnės eilės pažinimo funkcijas.

Modulis, tai apdorojimo variklis, kurio specializacija yra tik vieno konkretaus tipo informacijos apdorojimas, pvz., pažįstamų veidų ar šnekamosios kalbos atpažinimas. Modulis gali priimti tik atitinkamo tipo informaciją kaip įvestį. Kai yra prieinama tokio tipo informacija, modulis ją apdoroja greitai, automatiškai, atskirai arba izoliuotai nuo kitų modulių, be valios pastangų ir be sąmoningumo. Modulis sukuria informaciją, kuri gali pasiekti sąmonę, sakykim, kad šis veidas pažįstamas, arba interpretuoti žodžio reikšmę. Frazė „proto moduliškumas“ sako, kad visa jutiminė-percepcinė informacija pirmiausiai analizuojama atitinkamų modulių, mūsų galvoje yra šimtai tokių apdorojimo mechanizmų, ir kiekvienas iš jų specializuojasi tik vienoje informacijos rūšyje, konkrečioje funkcijoje.

Baraso teorijoje sąmonė primena didžiulį ryšių tinklą tarp specializuotų nesąmoningų apdorojimo modulių, konkuruojančių dėl patekimo į globalią darbo erdvę. Pranešimas, kuris laimi šią konkurenciją ir pasklinda po visą darbinę erdvę, formuoja esamą sąmonės turinį.

Tradicinė kognityvinė teorija koncentravo dėmesį į modulinės proto struktūros apibūdinimą, bet nieko nesakė apie sąmonę. GDET bando apibūdinti, kaip informacija, pirmiausiai apdorota moduliais, galiausiai patenka į vieningą centrinę sąmonės sistemą. Globalinė darbo erdvė, tai pažinimo architektūra, į kurią skirtingi moduliai siunčia apdorojimo rezultatus. Kiekvienas modulis siunčia savo rezultatus į šį didžiulį tinklą, o šiame tinkle skirtingų modulių apdorojimo rezultatai laisvai sąveikauja, nors patys moduliai yra izoliuoti vienas nuo kito. Taigi modulių rezultatai gali būti vadinami žinutėmis, išsiųstomis į tinklą.

Čia pranešimai pradeda konkuruoti tarpusavyje dėl „globalios prieigos“, tai yra dėl dominuojančios padėties tinkle. Šį konkursą laimėjęs pranešimas „perduodamas į eterį“ ir taip formuoja momentinį sąmonės turinį. Konkursą laimėjusių pranešimų trukmė turi būti bent 50–250 milisekundžių. Jei žinutė „transliuojama“ trumpiau, ji nespėja pasklisti po visą darbinę erdvę, todėl dingsta dar nepasiekusi sąmonės. Be to, konkursą laimintys pranešimai savo turiniu turi būti nuoseklūs ir informatyvūs – vidiniai nenuoseklūs pranešimai susinaikina, o žinutės, kurios neneša jokios naujos informacijos, neduoda sistemai nieko naujo, todėl greitai išsisklaido. Globali darbo erdvė, pasak Barso, yra masinės informacijos organas „specialistų“ sistemoje, informacinis tinklas, kuriame bet kokia informacija gali būti susieta su bet kokia kita informacija. Bet tai nėra „vykdomosios valdžios sistema“ – ji nepriima sprendimų ir nekuria planų.

Barasas savo sąmonės teoriją apibūdina teatro metafora. Nugalėjęs modulis yra tarsi aktorius, kuris įžengia į avansceną ir tik jo žodžiai, bei veiksmai akimirksniu perduodami visiems teatro žiūrovams. Teatre tamsu, apšviesta tik avanscena, todėl žiūrovai mato tik „laimėjusį“ aktorių. Apšviesta avanscena yra selektyvaus dėmesio metafora. Barasas mano, kad selektyvus dėmesys yra vartai į sąmonę (arba pranešimo „perdavimą“). Dėmesys renkasi, kur ar į kokį turinį turi būti nukreipta teatro prožektorių šviesa, o sąmonė yra tokio tikslo apšvietimo pasekmė. Sąmonės turinys tampa aiškus ir gali būti išreikštas žodžiu ar kitomis priemonėmis; todėl sąmonės kriterijus yra raiškos galimybė – žodinė ar neverbalinė.

Globalinis sąmonės darbinės erdvės smegenyse neuroninis substratas išlieka neaiškus. Barasas teigia, kad jis turi bent du komponentus: sensorinę žievę, kurioje dirgikliai pateikiami kaip žievės aktyvavimo modeliai; ir retikuliarines formacijas bei gumburo aktyvumą. Juos apjungus, galime gauti tokį vaizdą: sensorinį smegenų žievės aktyvumą galima sujungta su gumburu per talamokortikines grįžtamojo ryšio kilpas. Savo ruožtu gumburas turi didžiulius ryšius su visa žieve, taip pat su požieviniais mechanizmais. Galbūt šioje sistemoje neuronų aktyvinimo kompleksai yra plačiai prieinami – galbūt, tai it yra neuronų globali darbinė erdvė.

Šiek tiek kitokią darbinės erdvės teoriją pateikė prancūzų neurobiologai Stanislas Dehaene, Lionel Naccache ir Jean-Pierre Changet. Jie mano, kad neuroninė globali darbinė erdvė (NGW – neural global workspace) yra pagrįsta smegenų žievės „darbinės erdvės“ neuronais, kurie sukuria tolimus ir plačius ryšius žievėje. Tokie neuronai ypač dažnai randami tam tikruose žievės sluoksniuose (piramidiniai neuronai 2 ir 3 žievės sluoksniuose). Idėja ta, kad aktyvumas šiuose sluoksniuose koreliuoja su sąmone. Šių darbinės erdvės neuronų ypač gausu prefrontalinėje žievėje, tačiau jų yra ir daugelyje kitų smegenų sričių. NGDE sistema nėra aiškiai apibrėžta anatomiškai, nes skirtingos neuronų populiacijos mobilizuojamos į darbinę erdvę skirtingu laiku.

Mobilizacijai – arba dalyvavimui formuojant sąmonės turinį – reikalinga ilgalaikė tam tikros rūšies veikla. Pirma, pats modulinis procesorius turi būti viduje aktyvus. Tada jis siunčia apdorojimo rezultatus (kylančius signalus) į NGDE, o aktyvūs darbinės erdvės neuronai siunčia atgal signalus, kurie padidina aktyvumą ir sustiprina pranešimus. Šis dvipusis aktyvinimas sukuria save stiprinantį, save palaikantį neuronų veiklos ciklą, kuris tiekia turinį į sąmonės srautą. Skirtingai nuo pradinio Baraso pasiūlyto modelio, šis darbo erdvės modelis orientuotas į žievės aktyvumą ir neskiria lemiamo vaidmens talamokortikinėms veiklos kilpoms. NGDE teorijos pasiūlytas neuronų ansamblių aktyvumas glaudžiai susieja sąmonę su iš viršaus į apačią nukreiptu selektyviu dėmesiu ir darbine atmintimi – galbūt taip glaudžiai, kad sąmonė tampa beveik identiška dėmesiui ir darbiniai atminčiai.

Baraso globalios darbo erdvės teorija buvo paskelbta 1988 m., o vos po dvejų metų, 1990 m., Francis Crick ir Christophas Kochas pasiūlė kitą sąmonės teoriją, kuri įgijo didesnę sklaidą. Vėliau savo požiūrį į sąmonę jie plėtojo straipsnių serijoje iki pat Franciso Cricko mirties 2004 m. Nors Baraso požiūris yra beveik pilnai „kognityvinis“, Crickas ir Kochas į sąmonę žiūri iš neuromokslų perspektyvos ir savo gana gerai žinomame straipsnyje „Neuromokslinės sąmonės teorijos link“ (1990 m.) teigia, kad neuromokslams pats laikas rimtai atsižvelgti į sąmones problemą. Dėka laiku paskelbto dviejų gerbiamų, rimtų neuromokslininkų manifesto sąmonė greitai tapo populiaria neuromokslo tyrimų tema.

Dėka Francio Cricko, kaip vieno garsiausių XX-ojo amžiaus mokslininkų reputacijos į jų teiginius buvo rimtai atsižvelgiama. 1953 m. kartu su James Watson, jis atrado dvigubą DNR struktūrą, atskleidusią „gyvybės paslaptį“, o 1962 m. už tai buvo apdovanoti Nobelio premija. Devintajame dešimtmetyje Crickas vis dažniau ėmė domėjosi kognityviniais neuromokslais ir publikavo keletą straipsnių apie neuroninius mechanizmus „greitojo miego“ fazėje ir talaminius dėmesio mechanizmus. Vėliau, devintojo dešimtmečio pabaigoje jis suvienijo jėgas su jaunuoju neurobiologu Christoph Kochu, o jų bendradarbiavimas pateko į sąmonės tyrimų istorija.

Crickas ir Kochas pasiūlė net ne teoriją, o bendrą požiūrį ar programą sąmonės tyrimams. Jie manė, kad šiame etape neverta bandyti pateikti tikslių sąmonės apibrėžimų, nes tai neįmanoma. Neuromokslams nereiktų pirmiausia siekti paaiškinti kvaliją; prie to bus galima grįžti vėliau. Neurobiologai gali ir turėtų, teigia Crickas ir Kochas, sutelkti dėmesį į neuroninių sąmonės koreliacijų, apibrėžiamų kaip minimalių smegenų mechanizmų ir įvykių rinkinį, pakankamą tam tikroms fenomenalioms būsenoms sukurti. Galiausiai, jei sąmonės reiškinį apskritai galima paaiškinti, tai bus daroma neuromokslo terminų rėmuose.

Sensorinės žievės sandaroje yra tai, ką Crickas ir Kochas vadina esminiais mazgais (essential nodes). Tai yra neuronų populiacijos, atsakingos už vieną specifinį jutiminio suvokimo aspektą, tarkime, suvokiamo objekto spalvą. Taigi esminiai mazgai yra būtinas neuronų pagrindas kvalijai. Tačiau mazgas negali sukurti kvalijų pats savaime, net jei jo neuronai kaip pašėlę siunčia signalus į visas puses. Mazgas turi būti prijungtas prie platesnio tinklo, vadinamo neuronų koalicija. Koalicija yra kelių esminių mazgų rinkinys didesniame tinkle. Tik tada, kai koalicija tampa aktyvi kaip visuma, sinchronizuojanti visų savo narių neuronų veiklą, atsiranda suvokimo reprezentacija, kuri gali patekti į sąmonę.

Tačiau norint suformuoti koaliciją, neuronų projekcijos iš sensorinių sričių, esančių užpakalinėje smegenų dalyje (kur yra mazgai), turi patekti į dėmesio sritis, esančias smegenų priekyje ir gauti iš jų atitinkamą grįžtamąjį ryšį. Tik toks pereinamas grįžtamasis ryšys gali pakelti koalicijos aktyvumo lygį virš kritinės ribos pakankamai ilgam laikotarpiui, kad ši koalicija laimėtų konkurenciją. Taigi toks pereinamas dėmesys gali būti vertinamas kaip mechanizmas, padedantis koalicijai viduje sinchronizuotis ir laimėti konkurenciją dėl prieigos prie sąmonės. Šis sąmonės grįžtamojo ryšio mechanizmas yra labai panašus į aukščiau aprašytą darbinės erdvės teoriją.

Visos teisės saugomosKopijuoti turinį be raštiško administratoriaus sutikimo griežtai draudžiama.

Palikite komentarą