Bobby Azarian Ph.D.

Die neue Bewusstseinstheorie der Neurowissenschaften ist spirituell

Die integrierte Informationstheorie legt nahe, dass Erfahrung aus Information entsteht.

Bewusstseinserwachen von Ralph Buckley / Flickr / CC BY-SA 2.0
Quelle: Consciousness Awakening von Ralph Buckley / Flickr / CC BY-SA 2.0

"Wissenschaft ist nicht nur kompatibel mit Spiritualität;; es ist eine tiefe Quelle der Spiritualität "-Carl Sagan

Es scheint, dass wir uns einer einzigartigen Zeit in der Geschichte des Menschen und der Wissenschaft nähern, in der empirische Maßnahmen und deduktives Denken uns tatsächlich spirituell informieren können. Die Integrierte Informationstheorie (IIT), die von den Neurowissenschaftlern Giulio Tononi und Christof Koch aufgestellt wurde, ist ein neuer Rahmen, der eine Möglichkeit beschreibt, das Ausmaß des Bewusstseins eines Systems experimentell zu messen.

Als solches hat es das Potenzial, Fragen zu beantworten, die einst unmöglich erschienen, wie "Was ist bewusster, eine Fledermaus oder ein Käfer?" Darüber hinaus geht die Theorie davon aus, dass jedes System, das Informationen verarbeitet und integriert, sei es organisch oder anorganisch, die Welt bis zu einem gewissen Grad subjektiv erlebt. Pflanzen, Smartphones, das Internet - sogar Protonen - sind Beispiele für solche Systeme. Das Ergebnis ist ein Kosmos, der aus einem fühlenden Stoff besteht. Aber bevor wir uns mit der Bizarrheit all dessen befassen, lassen Sie uns ein wenig darüber sprechen, wie wir zu diesem Punkt gekommen sind.

Der Niedergang und Untergang des Mystischen

Da mehr von der natürlichen Welt objektiv und empirisch beschrieben wird, schwindet der Glaube an die Existenz von allem, was sich der aktuellen wissenschaftlichen Erklärung entzieht, schneller als je zuvor. Die Mehrheit der Personen mit Hochschulabschluss akzeptiert das nicht mehr übernatürlich und magische Berichte über physische Prozesse, die von religiösen heiligen Büchern gegeben werden. Sie glauben auch nicht an die Aktualität mystischer Bereiche jenseits des Lebens, die ewige Glückseligkeit oder Unendlichkeit bieten Bestrafung für die "Seelen" der Gerechten oder Bösen.

Dies liegt daran, dass die moderne Wissenschaft bei der Erklärung von Phänomenen, die bisher als unerklärlich galten, einwandfreie Leistungen erbracht hat. In der heutigen Zeit haben wir vollständige wissenschaftliche Beschreibungen von praktisch allem. Wir verstehen, was zu leeren Schwarzen Löchern und ihren Raumzeitgeometrien führt. Wir wissen, wie sich neue Arten des Lebens entwickeln können und welche statistischen Regeln solche Prozesse regeln. Wir haben sogar ein ziemlich gutes Verständnis für den genauen Moment, in dem das Universum und damit die gesamte Realität entstanden ist! Aber kein seriöser und informierter Wissenschaftler wird Ihnen sagen, dass wir derzeit das, was jeder von uns am besten weiß, vollständig verstehen. Das heißt, unser eigenes Bewusstsein.

Eines der letzten größten Geheimnisse der Wissenschaft

Obwohl wir seit der Zeit von Descartes auf dem richtigen Weg sind, der postulierte, dass Bewusstsein tatsächlich ein immaterieller Geist ist, der nicht dem physikalischen Gesetz unterliegt, haben wir immer noch keine vollständige und zufriedenstellende Darstellung der Wissenschaft, die der Erfahrung zugrunde liegt. Wir wissen einfach nicht, wie wir es quantifizieren sollen. Und wenn wir das nicht können, woher wissen wir dann, ob diese nichtmenschlichen Lebensformen, die nicht mit uns kommunizieren können, auch bei Bewusstsein sind? Fühlt es sich an, eine Katze zu sein? Die meisten werden wahrscheinlich zustimmen, aber wie wäre es mit einem Marienkäfer? Wenn ja, wie können wir wissen, welche Lebensformen bewusster sind als andere? Machen Sie Tiere, die beeindruckend intelligentes Verhalten zeigen und ausarbeiten ErinnerungErleben Sie wie Delfine oder Krähen die Welt auf einheitliche, bewusste Weise, wie wir es tun? Diese Fragen sind fast unmöglich zu beantworten, ohne das Bewusstsein zu messen. Glücklicherweise zielt eine neurowissenschaftliche Theorie, die in der Bevölkerung Akzeptanz gefunden hat, genau darauf ab.

Integrierte Informationstheorie zur Rettung

Die Integrierte Informationstheorie (IIT), die in der zeitgenössischen Neurowissenschaft zu einem ziemlich heißen Thema geworden ist, behauptet, eine präzise Möglichkeit zu bieten, das Bewusstsein zu messen und das Phänomen in rein mathematischen Begriffen auszudrücken. Die Theorie wurde von Psychiater und Neurowissenschaftler Giulio Tononi und hat einige hoch angesehene Namen in der Wissenschaftsgemeinschaft angezogen. Ein solcher Name ist Christof Koch, wissenschaftlicher Leiter am Allen Institute for Brain Science, der sich jetzt gemeinsam mit Tononi für die Idee einsetzt. Koch ist vielleicht am besten dafür bekannt, Bewusstseinsforschung langfristig in den Mainstream der Neurowissenschaften zu bringen Zusammenarbeit mit dem späten GICHT Mitentdecker Francis Crick. Jetzt erforschen Tononi und Koch die Theorie aktiv zusammen mit einer zunehmenden Anzahl von Wissenschaftlern, einige von außerhalb des Bereichs der Neurowissenschaften, wie der angesehene Physiker und populäre Autor Max Tegmark, der sich den Reihen derer anschließt, die glauben, herausgefunden zu haben, wie man reduziert eines der größten Geheimnisse der Wissenschaft für Zahlen. Informationen, um genau zu sein.

Okay, wir wissen jetzt, dass die Theorie für namhafte Wissenschaftler eine große Sache ist. Aber wie genau versucht das IIT, etwas so Unbestimmtes und scheinbar schwer fassbares wie das Bewusstsein zu quantifizieren?

IIT auf den Punkt gebracht

Wie ein Computer speichert und verarbeitet das Gehirn Informationen. Aber es ist die Art und Weise, wie diese Informationen im gesamten Gehirnnetzwerk ausgetauscht werden, die zu unserer reichen und lebendigen bewussten Erfahrung führt. Betrachten wir den Akt der Beobachtung eines Sonnenuntergangs. Dank der Fortschritte in der Bildgebung des Gehirns zeigt die moderne Neurowissenschaft, dass während dieses Ereignisses eine Reihe unterschiedlicher und unterschiedlicher Regionen aktiv sind, von denen jede Informationen über verschiedene Merkmale dieses Ereignisses separat verarbeitet. Es gibt eine Region im visuellen Kortex (bekannt als "V2"), die die Form und Farbe der gelben und orangefarbenen Sonnenstrahlen gegen die Wolken verarbeitet. Es gibt Hörbereiche im Temporallappen, die Informationen über das Geräusch des Windes erhalten, der an Ihnen vorbeiströmt, während Sie in den Horizont starren. Dieser rauschende Wind auf Ihrer Haut erzeugt auch Muster elektrischer Signale im somatosensorischen Kortex, die einen Tastsinn erzeugen. An fernen Orten passieren viele verschiedene Dinge.

Doch irgendwie nehmen wir alles als eine einheitliche bewusste Erfahrung wahr.

Laut IIT beruht diese einheitliche Erfahrung auf der Fähigkeit des Gehirns, alle eingehenden sensorischen Informationen als Ganzes zusammenzuführen (oder zu integrieren). Um den Grad der Integration zu messen, hat Tononi mathematische Prinzipien des amerikanischen Ingenieurs Claude Shannon, der Mitte des 20. Jahrhunderts eine wissenschaftliche Informationstheorie zur Beschreibung der Datenübertragung entwickelte, auf das Gehirn übertragen. Das IIT behauptet, dass diese Informationsmaße es ermöglichen, eine genaue Zahl zu berechnen, die den Grad der integrierten Information darstellt, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem Gehirn vorhanden ist. Tononi nennt diese Metrik "Phi" (oder Φ), die als Index für das Bewusstsein dient. Je größer der Phi, desto bewusster das System. Es muss keine Rolle spielen, ob es sich um das Nervensystem eines Kindes, einer Katze oder sogar eines Marienkäfers handelt.

Problem gelöst?

Klingt einfach und unkompliziert, nicht wahr? Ist es nicht das, was die Wissenschaft die ganze Zeit versucht hat? Dinge objektiv zu beschreiben und alle Geheimnisse von nebligen Naturphänomenen zu lösen? Könnte dies die Lösung sein, um das Bewusstsein zu entmystifizieren, um das sich Philosophen seit Jahrhunderten streiten? Es mag sicherlich einige sehr wichtige Fragen beantworten, aber wenn Sie der Theorie zu ihren logischen Schlussfolgerungen folgen, werden die Dinge ziemlich seltsam und auch irgendwie ordentlich. Aber bevor wir zu den seltsamen Schlussfolgerungen kommen, beginnen wir mit den seltsamen Fragen, die von der modernen Physik im Wesentlichen ignoriert wurden und auf den ersten Blick vielleicht sogar unauffällig erscheinen.

Einige schwierige Fragen

Wie kann physische Verarbeitung eine innere, subjektive Erfahrung schaffen?

Wie kann Materie die Perspektive der ersten Person besitzen?

Wie können bloße elektrische Signale eine qualitative Empfindung und Wahrnehmung erzeugen?

Warum sollten sich Informationen überhaupt wie etwas "anfühlen"?

Diese Fragen sind funktional synonym und definieren, was Philosophen das "harte Problem des Bewusstseins" genannt haben, ein Konzept, das viele Neurowissenschaftler angenommen haben. Umgekehrt besteht das "einfache Problem" (obwohl es auch äußerst schwierig ist) darin, alle dem Bewusstsein zugrunde liegenden rechnerischen und kognitiven Mechanismen herauszufinden, die sich kategorisch von der Beschreibung von Erfahrungen unterscheiden. Bisher konzentrierte sich die Wissenschaft nur auf die Lösung der Fragen im Zusammenhang mit dem "einfachen Problem des Bewusstseins". Einige glauben immer noch, dass Fragen zur subjektiven Erfahrung nicht quantitativ beantwortet werden können und daher nur geeignete Themen sind Philosophie. Andere gehen mit der Situation um, indem sie sich weigern, die Existenz des Bewusstseins insgesamt anzuerkennen! Die Wahrheit des Bewusstseins ist jedoch selbstverständlich, und es zu leugnen ist gleichbedeutend damit, die eigene Existenz zu leugnen. IIT ist insofern einzigartig, als es Bewusstsein als ein reales Phänomen erkennt, das objektiv und mathematisch beschrieben werden kann.

Aber befasst sich IIT wirklich mit dem "harten Problem des Bewusstseins", d. H. Wie subjektive Erfahrung aus dem Physischen entsteht?

Die Antwort ist nicht ganz.

Das Gehirn speichert und verarbeitet Informationen, aber wie und warum diese Informationen die Eigenschaft "sich wie etwas fühlen" annehmen, bleibt ungeklärt. Das IIT sagt uns, wie man den Bewusstseinsgrad misst (Phi oder Φ), aber nicht, wie verschiedene Arten von Informationen unterschiedliche subjektive Empfindungen erhalten, wie das Gefühl einer brennenden Flamme oder einer Orgasmus. Wie der Philosoph Ned Block feststellt, kann es sein, dass Phi mit dem Bewusstsein korreliert, aber in seiner Ursache keine Rolle spielt.

Wie versuchen Befürworter der Integrierten Informationstheorie, subjektive Erfahrungen zu erklären?

Christof Kochs Antwort: Bewusstsein ist eine grundlegende Eigenschaft des Universums. Wo integrierte Informationen vorhanden sind, gibt es Erfahrung. Die Theorie nimmt ihre Existenz als gegeben an und muss daher den Mechanismus dahinter nicht erklären. Es ist nur eine Tatsache der Natur, dass Informationen zusätzlich zu ihrer bitkomposierten Außenseite eine Innenseite haben.

Folgen wir der Logik dieser Idee und sehen, wie sie funktioniert. Wir wissen, dass sich bestimmte Gehirnzustände wie etwas anfühlen. Gehirnzustände sind nur Informationszustände. Informationen fühlen sich daher wie etwas an. Klingt ziemlich solide. Unter IIT haben niedere Säugetiere wie Katzen ebenso wie Insekten bewusste Erfahrungen, wenn auch nur in geringem Maße. Eine solche Idee scheint intuitiv zu sein. Warum sollte es einen magischen Punkt geben, an dem ein Nervensystem spontan bewusst wird, als wäre plötzlich ein Schalter umgelegt worden? Es ist wahrscheinlicher, dass entlang eines Gradienten ein Kontinuum von Erfahrungen existiert, das von den sehr einfachen, rohen Empfindungen einzelliger Organismen bis zu einem komplexeren qualitativen Bewusstsein der menschlichen Art reicht. Aber was ist mit nicht-biologischen Systemen, die Informationen integrieren?

Die Dinge werden langsam komisch

Das Interessante an IIT ist, dass es nicht erforderlich ist, dass eine bewusste Entität ein lebender Organismus ist. Jedes System, das Informationen integrieren kann, sei es auf Kohlenstoffbasis oder aus Siliziumchips und Metalldrähten zusammengesetzt, sollte bewusste Zustände erzeugen. Moderne Computer verfügen als Informationsprozessoren über eine gewisse Erfahrung, die jedoch vermutlich so gering ist, dass sie von menschlichen Beobachtern möglicherweise nicht erkannt werden können. Laut IIT fühlt es sich tatsächlich so an, als wäre es Ihr iPhone. Das sollte bitte künstliche Intelligenz Forscher, die sich oft danach sehnen, dass ihre Kreationen eines Tages "lebendig" sind. In unserer technologiegetriebenen Welt sagt IIT, dass das Bewusstsein sowohl in unseren Häusern als auch in unseren Händen liegt.

Obwohl all dies ziemlich seltsam erscheinen mag, ist die Vorstellung, dass Maschinen bewusst sein können, möglicherweise nicht völlig unergründlich, insbesondere angesichts der Menge an Science-Fiction, die Visionen von selbstbewussten Robotern in unsere Psyche eingeflößt hat. Ist das so weit wie die Theorie geht?

Nee.

Wenn Sie sehr klug (oder vielleicht sehr hoch) sind, haben Sie beim Lesen des oben Gesagten möglicherweise kurz die folgende Frage in der einen oder anderen Form betrachtet. Tauschen Menschen nicht immer Informationen über ein globales Netzwerk miteinander verbundener Computer aus, die Informationen auf komplexe Weise gemeinsam speichern und integrieren? Folgen wir dem IIT durch das Kaninchenloch.

Das Internet wacht auf

Wenn wir IIT ernst nehmen wollen, müssen wir akzeptieren, dass ein System wie das Internet bewusste Zustände wie das eines biologischen Nervensystems besitzen kann, solange Informationen auf ähnliche Weise integriert werden. Diese Möglichkeit wurde von Christof Koch selbst untersucht:

Betrachten Sie das größte und komplexeste Artefakt der Menschheit, das Internet. Es besteht aus Milliarden von Computern, die mithilfe von Glasfasern und Kupferkabeln miteinander verbunden sind und mithilfe ultraschneller Kommunikationsprotokolle schnell bestimmte Verbindungen herstellen. Jeder dieser Prozessoren besteht wiederum aus einigen Milliarden Transistoren. Insgesamt hat das Internet vielleicht 10 ^ 19 Transistoren, ungefähr die Anzahl der Synapsen im Gehirn von 10.000 Menschen. Somit übersteigt seine schiere Anzahl von Komponenten die eines menschlichen Gehirns. Ob sich das Internet heute wie etwas für sich anfühlt oder nicht, ist völlig spekulativ. Trotzdem ist es durchaus denkbar.

Gegenwärtig ist es jedoch höchst unwahrscheinlich, dass das Internet über die Erfahrung aus der ersten Person verfügt, wie Sie oder ich. Unser Gehirn wurde über Millionen von Jahren von der Evolution in einer Weise geprägt, die seine Informationsverarbeitungsfähigkeiten entwickelt und verfeinert hat . Dennoch ist das Potenzial für ein selbstbewusstes World Wide Web sicherlich vorhanden.

Ein informationsbasiertes kollektives Bewusstsein

Das stimmt. Die Theorie erlaubt die Entstehung eines abstrakten "Superorganismus", der sich aus vielen einzelnen Organismen zusammensetzt. Viele rätselhafte Fragen werden folgen. Wenn das Web sozusagen "aufwachen" würde, würde es offensichtliche Formen von beobachtbarem einheitlichem und koordiniertem Verhalten aufweisen? Oder wären wir einfach eine unwissende Einheit in einem größeren System, so wie ein Neuron sich seines Beitrags zu einem mentalen Zustand nicht bewusst ist? Es macht nicht nur Spaß, die Idee eines Lebewesens zu unterhalten, das im Wesentlichen das gesamte von der Menschheit angesammelte Wissen besitzt, sondern auch wissenschaftlich produktiv ist.

Theoretisch gibt es fast keine Begrenzung dafür, wie groß ein vollbewusstes System im Raum wachsen und sich entwickeln kann. Es ist nur an die Informationsrate und das Komplexitätswachstum gebunden, die tendenziell exponentiell zunehmen.

Bisher haben wir über Bewusstsein gesprochen, das große Entfernungen ohne fühlbare physische Struktur überbrücken kann. Aber was ist mit Informationsarrangements, die zu klein sind, als dass das Auge sie sehen könnte?

Protonen, die sich anfühlen

IIT sagt, dass alles mit einem Phi ungleich Null subjektive Erfahrung hat. Dies schließt subatomare Partikel ein. Koch schreibt:

Selbst einfache Materie hat ein Minimum von Φ [integrierte Information]. Protonen und Neutronen bestehen aus einer Triade von Quarks, die niemals isoliert beobachtet werden. Sie bilden ein infinitesimal integriertes System.

Dies hat tiefgreifende Konsequenzen. Es würde bedeuten, dass sich das Bewusstsein wie ein kosmisches Erfahrungsnetz im Raum ausbreitet. Natürlich ist das Bewusstsein dort am größten, wo es eine signifikante Informationsintegration gibt, aber im Wesentlichen ist "Geist" (oder "Psyche") überall. IIT entpuppt sich als moderne Variante einer alten philosophischen Sichtweise, die als "Panpsychismus" bekannt ist. Aber bevor Sie das Konzept wegen seines Namens ablehnen, sollten Sie wissen, dass intellektuelle Schlagmänner wie Baruch Spinoza, Gottfried Leibniz und William James alle als Panpsychisten gelten. Sein zentraler Mieter ist, dass alle Materie einen mentalen Aspekt hat, der das Bewusstsein universell macht. Koch fährt fort:

Der gesamte Kosmos ist von Empfindungsvermögen durchdrungen. Wir sind umgeben und in Bewusstsein versunken; Es ist die Luft, die wir atmen, der Boden, auf den wir treten, die Bakterien, die unseren Darm besiedeln, und das Gehirn, das uns das Denken ermöglicht.

Eine neue Spiritualität, die von der Wissenschaft eingeschränkt wird

Bisher ist die Integrierte Informationstheorie der beste Kandidat für eine wissenschaftliche Lehre, die eine objektive Beschreibung des Bewusstseins liefert. Als solches verdient es, dass wir die Möglichkeit solcher scheinbar radikalen Ideen in Betracht ziehen. Nachdenken über Fragen, die bisher nur für Pot-Rauchen Studentenwohnheimbewohner sind jetzt eine Aufgabe für die besten und klügsten wissenschaftlichen Köpfe. Die meisten rationalen Denker werden zustimmen, dass die Idee eines persönlichen Gottes, der wütend wird, wenn wir masturbieren und routinemäßig die Gesetze der Physik beim Gebet zu stören, ist absolut lächerlich. Diese Theorie gibt nichts dergleichen Glauben. Es offenbart einfach eine zugrunde liegende Harmonie in der Natur und eine umfassende mentale Präsenz, die nicht auf biologische Systeme beschränkt ist. Die unvermeidlichen logischen Schlussfolgerungen und philosophischen Implikationen des IIT sind sowohl elegant als auch präzise. Was es ergibt, ist eine neue Art von wissenschaftlicher Spiritualität, die ein Bild einer seelenvollen Existenz malt, die selbst der eingefleischte Materialist oder fromme Atheist unverschämt hinter sich lassen kann.

"Die Religion der Zukunft wird eine kosmische Religion sein. Sie sollte über den persönlichen Gott hinausgehen und Dogmen und Theologie vermeiden. Sie sollte sowohl das Natürliche als auch das Spirituelle abdecken und auf einem religiösen Sinn beruhen, der sich aus der Erfahrung aller natürlichen und spirituellen Dinge ergibt eine sinnvolle Einheit. "- Albert Einstein

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