Ralph Lewis M.D.

Was ist eigentlich ein Gedanke? Und wie sind Informationen physisch?

Gedanken sind physische Darstellungen oder Karten. Sie haben Form und Gewicht.

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Google das Wort "Gedanke" und Sie werden diese nicht informative, zirkuläre Definition finden: "eine Idee oder Meinung, die durch Denken erzeugt wird oder plötzlich im Geist auftritt."Das Merriam-Webster-Wörterbuch definiert" denken "auf ähnlich wenig hilfreiche Weise:"zu formen oder im Kopf zu haben.Aber was ist eigentlich ein Gedanke?

Ein Gedanke ist ein Darstellung von etwas. Eine Darstellung ist eine Ähnlichkeit - eine Sache, die eine andere Sache darstellt, indem sie Eigenschaften aufweist, die dieser anderen Sache entsprechen. Beispielsweise ist ein Bild, ein Bild, ein Abdruck oder eine Form eines Objekts eine Darstellung dieses Objekts.

Eine Karte ist ein weiteres Beispiel für eine Darstellung. Der Geist ist eine Art Karte. Das Gehirn und sein funktionelles Produkt, der Geist, entwickelten sich als Karte der Beziehung des Körpers zu seiner äußeren Umgebung. Grundsätzlich sind unsere Gedanken Karten, die Dinge darstellen und diesen entsprechen, die unser Gehirn entweder mit unseren Sinnen wahrgenommen, mit unseren Emotionen gefühlt oder als Aktionsplan formuliert hat (z.g. ein Bild des Greifens nach einer reifen Frucht auf einem Ast bilden). All dies sind elektrochemisch vermittelte Prozesse. Gedanken können flüchtig sein oder sie können später als Erinnerungen konsolidiert werden. Auch das Gedächtnis ist ein physikalischer Prozess, der durch strukturelle molekulare Veränderungen der neuronalen Verbindungen kodiert wird.



Sinneswahrnehmungen und ihre Erinnerungen sind physische Darstellungen oder Karten, die von einem Ereignis geprägt sind

Betrachten wir, wie sensorische Wahrnehmungen von den Sinnesorganen in neuronale Signale umgewandelt werden:1

Stellen Sie sich vor, Sie hören einen Donnerschlag, der Sie überrascht und erschreckt. Der Klang des Donnerschlags wird von einem bestimmten Muster von Schallwellen in der Luft in ein entsprechendes Muster von Schwingungen umgewandelt, die durch Ihr Trommelfell und die kleinen Knochen in Ihrem Mittelohr auf Ihre Cochlea übertragen werden, in ein entsprechendes Muster von elektrochemischen Impulsen entlang des Gehörs Nerv, zu entsprechenden Signalen in Neuronen im auditorischen Kortex und Assoziationskortex. Es wird auch aktiviert Angst Schaltkreise, die über die Amygdala weitergeleitet werden, und möglicherweise auch visuelle Schaltkreise, die aufzeichnen, was Sie in diesem Moment gesehen haben. Signale werden durch chemische Neurotransmitter zwischen Neuronen übertragen. Das gesamte weit verbreitete Netzwerk wurde durch diesen Reiz in der gesamten Hirnrinde aktiviert is die Erfahrung in diesem Moment.

Da dies ein so starker Anreiz war - ein Moment des „Flashbulb-Speichers“ -, wird das Verbindungsmuster in diesem bestimmten Netzwerk dauerhaft abrufbar gemacht. Dies geschieht durch Veränderungen der Membranproteine ​​an den Verbindungen zwischen allen beteiligten Neuronen, die als Reaktion auf diesen Reiz zusammen feuerten - „Neuronen, die zusammen feuern, verdrahten zusammen“ (Hebbsches Gesetz). Dies bildet die Erinnerung: Das gleiche ungefähre Netzwerk kann in Zukunft durch eine Erinnerung, einen Assoziationshinweis, reaktiviert werden. Das Verbindungsmuster ist eine Darstellung (eine „Karte“), die dem von Ihnen wahrgenommenen Informationsmuster entspricht. Es ist wahrscheinlich auch mit Darstellungen anderer Gefühle oder Erinnerungen verwoben, die Sie mit dieser Erfahrung verbinden, und fügt der Erfahrung Bedeutungsebenen hinzu.



Informationen sind physisch

Die moderne Informationstheorie hat uns gelehrt, dass Information eine physikalische Einheit ist. Rolf Landauer, ein IBM-Physiker, erklärte den Fall:

"Information ist keine abstrakte Einheit, sondern existiert nur durch eine physische Repräsentation und bindet sie so an alle Einschränkungen und Möglichkeiten unseres realen physischen Universums." "Information ist unweigerlich in ein physisches Medium eingeschrieben."2

An anderer Stelle erklärte Landauer weiter:

"Information ist keine körperlose abstrakte Einheit; sie ist immer an eine physikalische Darstellung gebunden. Sie wird durch Gravieren auf einer Steintafel, einen Spin, eine Ladung [dh von Elementarteilchen wie Elektronen], ein Loch in einer Lochkarte, dargestellt. eine Markierung auf Papier oder ein anderes Äquivalent. "3

Auch ohne sein neuronales Substrat kann kein Gedanke entstehen.

Informationen sind relational

Information ist die Organisationsmuster von Materie oder Energie - die Art und Weise, wie die Dinge in Bezug zueinander angeordnet sind.

Betrachten Sie den Computercode: Spannungsunterschiede in den Schaltkreisen des Computers, die herkömmlicherweise durch Einsen und Nullen dargestellt werden, stellen unterschiedliche Buchstaben dar, wenn sie in bestimmten Mustern miteinander verbunden sind: Der Buchstabe "A" wird durch 01000001 und der Buchstabe "B" durch dargestellt 01000010. In einer bestimmten Spannung in einem besonders isolierten Teil eines Stromkreises ist nichts von Natur aus aussagekräftig. Aus der Assoziation oder dem Muster entstehen Informationen.

Ebenso ist nichts in den willkürlichen Symbolen, die die Buchstaben eines Alphabets enthalten, oder in den Lauten der einzelnen Wörter einer Sprache von Natur aus bedeutungsvoll. Sie nehmen nur im Verhältnis zueinander und in ihrer Paarung oder Assoziation mit realen Dingen in der Welt Bedeutung an.

Komplexe Informationen wie Speicher werden verteilt

Genau wie der Buchstabe "A", der in einer Computerschaltung codiert ist, ist Ihre Erinnerung an Ihre Großmutter nicht in einem Neuron "enthalten" - einem "Großmutterneuron", im Gegensatz beispielsweise zu einem "Präsidenten der Vereinigten Staaten" -Neuron. Es gibt ein riesiges Netzwerk von (oft entfernten) Neuronen, die in ihren Verbindungen miteinander das Gedächtnis Ihrer Großmutter repräsentieren. Ein bestimmtes Neuron könnte möglicherweise ein winziges Gedächtnisfragment Ihrer Großmutter codieren - sagen wir nur einen visuellen Aspekt einer bestimmten Gesichtskontur - das heißt, dieses bestimmte Neuron wird elektrochemisch ausgelöst, wenn es mit einer visuellen Eingabe kombiniert wird, die dieser Kontur entspricht. Dieses eine Neuron ist auch nicht ausschließlich dazu bestimmt, dieses Stück des Gedächtnisses Ihrer Großmutter zu speichern - dasselbe Neuron ist wahrscheinlich aufgrund seiner Zugehörigkeit zu einer Vielzahl unterschiedlicher Verbindungen mit anderen Anordnungen von Neuronen an sehr vielen anderen Erinnerungen beteiligt. Darüber hinaus sind verschiedene Aspekte jedes Gedächtnisses mit einer Vielzahl anderer Erinnerungen verbunden - Aspekte des Gedächtnisses Ihrer Großmutter können mit Ihrem Gedächtnis einer bestimmten Art von Apfelkuchen verbunden sein. Wie bereits erwähnt, ist das bestimmte Netzwerk von Neuronen, das ein bestimmtes Gedächtnis bildet, wahrscheinlich dasselbe Netzwerk, das während der anfänglichen Wahrnehmungserfahrung des erinnerten Ereignisses aktiviert wurde. Die meisten momentanen Wahrnehmungen werden nicht dauerhaft in Erinnerung behalten. Nur einige werden angebraten Langzeitgedächtnis aufgrund ihrer damaligen Bedeutung.

Abstrakte Gedanken sind grundsätzlich auch physisch

Was ist mit abstrakteren Gedanken - wie könnten diese möglicherweise physisch sein?

Gedanken abstrakter Natur sind nur Darstellungen auf höherer Ebene. Sie werden aus Hierarchien oder Leitern von Darstellungen (d. H. Darstellungen von Darstellungen) aufgebaut. Eine Sache erinnert uns aufgrund einer ähnlichen Funktion an eine andere. Im Grunde sind immer noch die Wahrnehmungen und Bewegungen des physischen Sinnes, auf denen alle anderen Gedanken aufbauen. Abstrakte Gedanken sind im Wesentlichen immer noch im Grunde genommen nur „Karten“, die der äußeren Umgebung und der Position des Einzelnen darin entsprechen.

Eine Karte ist ein Analogon von die Umgebung es zeigt - es entspricht ihm. Ein Analogon ist etwas, das etwas anderem im Allgemeinen oder in einem bestimmten Detail ähnlich oder vergleichbar ist. Karten können als eine Form der Analogie angesehen werden ("A" steht für "B", "X" für "Y").

Der Kognitionswissenschaftler Douglas Hofstadter und der Psychologe Emmanuel Sander schlagen vor, dass alle Gedanken auf Analogien beruhen. Sie schlagen vor, dass die Kategorisierung durch Analogie „die treibende Kraft hinter allen Gedanken“ ist.4 Unser Gehirn erkennt Ähnlichkeiten oder Entsprechungen zwischen neu und zuvor aufgetretenen Situationen und ermöglicht so die Anwendung zuvor erlernter Informationen auf die neue Situation. "Das Wesentliche einer Analogie ist, dass sie eine mentale Struktur auf eine andere mentale Struktur abbildet."5

Die Sprache ist voll von Beispielen dafür, wie Gedanken aus Analogien aufgebaut werden. Unsere Worte für Dinge, die es in der Natur nicht gibt, bestehen aus Worten, die konkrete Dinge darstellen, die wir mit unseren Sinnen wahrnehmen können. Hier finden Sie eine Auswahl der einfacheren Analogien / Metaphern aus Hofstadter und Sanders aufwändiger Sammlung: „the Beine eines Tisches; das Wirbelsäule eines Buches; . . . das gesprochene Zungevon den Inselbewohnern; . . . das Fenster Gelegenheit, etwas zu tun; das Feld man studiert; ein marginal Idee; Gehälter, die fallen innerhalb eines bestimmten Halterung . . .”6  Glück und Unglück werden im vertikalen Raum dargestellt “(erziehen jemandes Moral; . . . zu stürzen in Verzweiflung; sehr sein Nieder). Abstrakte Begriffe werden oft durch Vergleiche mit bekannten menschlichen Aktivitäten vermittelt (ihr Experiment gebar zu einer neuen Theorie; die Fakten für sich selbst sprechen;; . . . eine Religion diktiert bestimmte Verhaltensweisen; seine Müdigkeit verwickelt mit ihm.)"7 Unsere fünf Hauptsinne werden von unserer Sprache rekrutiert, um abstrakte Phänomene in vertrauten physikalischen Begriffen zu beschreiben. Zum Beispiel: „Man kann sein berührt von einer Art Geste, geschlagen von einer schönen Szene, oder verletzt durch eine stoßen Anmerkung." Oder: „Man kann Geschmack die Freude am Sieg, finde einen Film zu sein geschmacklosin einem sein sauer Stimmung oder machen eine bitter Anmerkung."8

Das bewusste Selbstgefühl entsteht aus Schleifen selbstbezogener symbolischer Darstellungen

An anderer Stelle untersuchte Hofstadter die Frage, wie Systeme durch Selbstreferenz und formale Regeln Bedeutung erlangen können, obwohl sie aus „bedeutungslosen“ Elementen bestehen.9 Und wie das psychologische Selbst aus abstrakten Rückkopplungsschleifen selbstreferenzieller symbolischer Symbole hervorgeht, die sich in einem Nachhallkreis - einer kybernetischen Schleife - rekursiv reflektieren.10 Ein schwindelerregendes Konzept…

Das Selbstgefühl beginnt mit der Karte des Nervensystems seines eigenen Körpers

Das Neurowissenschaftler Antonio Damasio schlug ein Modell vor, wie das Selbst in Abstufungen, in Organismen mit zunehmender evolutionärer Komplexität entsteht. Nach diesem Modell entwickelt ein einfacher Organismus eine rudimentäre Form des „Selbstbewusstseins“, indem er eine Karte seines Körpers und seiner Position in dem physischen Raum erstellt, den er einnimmt. Damasio nennt die grundlegendste Selbstdarstellung das Protoself - einen unbewussten Zustand, den viele Arten haben können. Es ist eine sehr grundlegende Bewusstseinsebene, die aus neuronalen Mustern besteht, die die physische Struktur des Körpers darstellen oder abbilden.11

Gedankenlesen basierend auf Gedankenformen

Da Gedanken physisch sind und räumliche Dimensionen haben (wobei jeder Gedanke durch komplexe Verbindungen zwischen großen Anordnungen von Neuronen dargestellt wird), könnten Sie sich fragen, ob es möglich ist, die Gedanken einer Person aus den neuronalen Aktivitätsmustern ihres Gehirns zu „lesen“. Tatsächlich sind Wissenschaftler bereits seit mehreren Jahren an diesem Projekt beteiligt: ​​Sehen Sie sich das anSisters of Social Service Buffalo Artikelund dieser Artikel von Matthew Hutson.

Gewichtige Gedanken

Das Gehirn benötigt für seine Arbeit übermäßig viel Energie und verbraucht 20% des Energieverbrauchs des Körpers in Ruhe, obwohl es nur 2% des Körpergewichts ausmacht. Die Kalorienverbrennungsrate des Gehirns steigt bei kognitiv anspruchsvollen Aufgaben. Energie und Masse sind austauschbar (E = mc2). Da Gedanken Energiesignale sind, hat die Energie, die einen Gedanken überträgt, Masse. Die Ionen und Moleküle, die das energetische Signal codieren, haben ebenfalls Masse. Aber können wir tatsächlich das Gewicht eines einzelnen Gedankens berechnen? Sicher wäre es eine unendlich kleine Zahl. Aber nicht Null. Für einen spekulativen Stich bei dieser Frage: siehe dies PBS Neues Video.

Zusammenfassend: Informationen sind physisch und relational, und wir sind Informationsnetzwerke

Gedanken sind nicht ätherisch. Sie sind Repräsentationen von Materie und in Materie kodiert. Sie haben Form und Gewicht. Abstrakte Ideen werden analog aus konkreteren sensorischen Darstellungen aufgebaut. Das Selbstgefühl wird aus Selbstdarstellungen aufgebaut. Gedanken sind Formen von Informationen, und alle Informationen sind physisch und relational. Es fühlt sich wie etwas an, einen Gedanken zu haben und ein Selbst zu sein, weil wir sind diese Information, die sich in einem unendlichen Rückschritt rekursiv reflektiert.11

Verweise

1. Teile dieses Artikels wurden angepasst von: Ralph Lewis,In einer gottlosen Welt einen Zweck finden: Warum es uns wichtig ist, auch wenn das Universum dies nicht tut(Amherst, NY: Prometheus Books, 2018)

2. Landauer, R. „Information ist eine physische Einheit.“Physica A.. 263, nein. 1-4 (1999): 63-67.

3. Landauer, R. "Die physische Natur von Informationen." Physikbuchstaben A.. 217 (1996): 188-193.

4. Hofstadter, Douglas R. und Emmanuel Sander. Oberflächen und Essenzen: Analogie als Brennstoff und Feuer des Denkens. New York: Basic Books, 2013, p. 135. Siehe auch Pinker, Steven. Das Zeug zum Denken: Sprache als Fenster in die menschliche Natur. New York: Viking, 2007.

5. Oberflächen und Essenzen, p. 50.

6. Oberflächen und Essenzen, p. 62.

7. Oberflächen und Essenzen, p. 63.

Oberflächen und Essenzen, p. 287.

9. Hofstadter, Douglas R. Gödel, Escher, Bach: Ein ewiges goldenes Geflecht. New York: Basic Books, 1979.

10. Hofstadter, Douglas R. Ich bin eine seltsame Schleife. New York: Basic Books, 2007. Für einige andere gut entwickelte Theorien (unter mehreren verfügbaren), wie das bewusste Selbst entsteht, siehe Tononi und KochsIntegrierte Informationstheorie (IIT) (ihre Spekulationen über Panpsychismus ist viel vorsichtiger und kontroverser und nicht zentral für ihre Theorie) und Michael Gazzanigas modulare Geistestheorie.

11. Damasio, Antonio R. Das Gefühl dessen, was geschieht: Körper und Emotionen bei der Bewusstseinsbildung. New York: Harcourt Brace, 1999. Damasio schlägt vor, dass die grundlegendsten Bausteine ​​des Bewusstseins die neuronalen Repräsentationen oder die Abbildung des Körpers im Gehirn sowie alle homöostatischen (Gleichgewichts-) und regulierenden Mechanismen des Gehirns (z. B. Regulierung von) sind Blutdruck und Atemfrequenz). Die nächsten Ebenen von Bausteinen des Bewusstseins ergeben sich aus der Wahrnehmung anderer Objekte in seiner Umgebung durch den Organismus und den instinktiven Reaktionen des Organismus auf diese Objekte. Instinktive Emotionen, die als homöostatische Mechanismen entstehen, spielen eine wichtige Rolle bei der Orientierung und Motivation der Reaktionen höherer Tiere auf Umweltreize (Damasio, Antonio R.). Die seltsame Ordnung der Dinge: Leben, Fühlen und die Entstehung der Kulturen. New York: Pantheon Books, 2018).

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