Мозъчните мрежи разколебават водещите теории за съзнанието

Ваня Милева Последна промяна на 02 май 2025 в 00:00 1776 0

Изследването показва, че съзнанието може да е свързано повече със сензорната обработка и възприятието, отколкото с мисленето от по-висок порядък,

Кредит Allen Institute

Изследването показва, че съзнанието може да е свързано повече със сензорната обработка и възприятието, отколкото с мисленето от по-висок порядък,

Когато гледате телефона си, зрителните неврони се свързват директно с фронталния кортекс, създавайки мост между възприятието и висшата умствена дейност. Това ключово откритие от забележителен седемгодишен експеримент поставя под въпрос разбирането ни за съзнанието, показвайки, че нито една от двете преобладаващи теории не обяснява напълно как възниква чувството ни за осъзнатост.

Екип от над 200 учени от различни институции провежда т. нар. "противопоставящо се сътрудничество" - умишлено изправя конкурентните теории една срещу друга чрез експерименти, включващи 256 участника, наблюдавани с три различни технологии за изобразяване на мозъка. Целта на този безпрецедентен подход е да се намали пристрастието към потвърждение в изследванията на съзнанието - област, в която изследователите често интерпретират данните в подкрепа на предпочитаната от тях теория.

"Сближаването до широко приета невронаучна теория на съзнанието ще има дълбоки медицински, обществени и етични последици", пише изследователският екип в статията си, публикувана в сряда в Nature.

В изследването са проверени две водещи теории: Интегрираната информационна теория (IIT - Integrated Information Theory) и Теорията за глобалното невронно работно пространство (GNWT - Global Neuronal Workspace Theory):

  1. IIT предполага, че съзнанието възниква, когато информацията в дадена система (като мозъка) е силно свързана и обединена; и докато информацията остава обединена, тя ще бъде възприемана съзнателно. Интегрираната обработка на информация става предимно в задните мозъчни области;
  2. GNWT предполага, че мрежа от мозъчни области отчита важни части от информацията в мозъка – извеждайки я на преден план в съзнанието ни – разпространявайки я широко в момента, в който тя навлезе в съзнанието ни, и това произвежда съзнателно преживяване. Според тази теория съзнанието изисква изпращане на информация към фронталните мозъчни области.

Участниците разглеждат изображения, докато изследователите измерват мозъчната активност с помощта на fMRI, магнитоенцефалография и интракраниална електроенцефалография.

Експериментът се фокусира върху това какво се случва в мозъка, когато съзнателно възприемаме нещо - по-конкретно как се обработва и поддържа информацията за категориите (лица срещу обекти), ориентацията и идентичността.

Резултатите разкриха значителни предизвикателства пред двете теории. За IIT изследователите не успяват да открият предсказаната устойчива синхронизация в задните мозъчни области. За GNWT те не откриват доказателства за предсказаното "възпламеняване" на активността в префронталната кора при изчезване на стимулите, а някои аспекти на съзнателното възприятие не са представени в префронталните области.

"За IIT липсата на устойчива синхронизация в задната част на кората противоречи на твърдението, че мрежовата свързаност определя съзнанието", отбелязват изследователите.

"GNWT се оспорва от общата липса на възбуждане при отместване на стимулите и ограниченото представяне на някои съзнателни измерения в префронталната кора."

Д-р Кристоф Кох (Christof Koch), заслужил изследовател в Института "Ален", участващ в проекта, описва изследването като насочено към "едно от най-големите и дългогодишни интелектуални предизвикателства на човечеството: проблема "ум-тяло".

Участниците идентифицират специфични цели (като лице или буква) в поредици от изображения с висок контраст. Всяко изпитване включва три вида изображения: цели (червено), изображения, свързани със задачата (оранжево-червено) и несвързани изображения (лилаво). Кредит: Michael J. Tarr, Carnegie Mellon University.

Откритията имат потенциални клинични последици за диагностициране на скритото съзнание при пациенти, които не реагират. Ако съзнанието зависи в по-голяма степен от сетивната обработка, отколкото се смяташе досега, новите техники биха могли да позволят по-добро откриване на съзнанието при хора с нарушения на съзнанието.

Седемгодишният проект започва на семинар през 2018 г. в Института "Алън", като обединява конкуриращи се теоретични лагери, за да се разработят и приложат експерименти заедно - подход, който според Кох може да бъде от полза за много научни области.

"Биомедицинската област би могла да извлече огромна полза от "приятелската" конкуренция между теориите", заявява Кох. "Но това изисква много сътрудничество и работа."

Професор Анил Сет (Anil Seth) от университета в Съсекс отбелязва, че въпреки трудностите и за двете теории, сътрудничеството остава ценно: "Научено е много и за двете теории, както и за това откъде и кога в мозъка може да се декодира информацията за визуалния опит."

Вместо да обяви победител, изследването подчертава необходимостта от по-прецизни теории. Изследователите предлагат да се премине към количествена рамка за систематично тестване и разработване на теории за съзнанието, като подчертават, че научният прогрес често включва цикли на оспорване и усъвършенстване, а не прости присъди.

Изследването показва, че съзнанието може да е свързано повече със сензорната обработка и възприятието, отколкото с мисленето от по-висок порядък, като проучването разкрива важни функционални връзки между визуалните мозъчни области и фронталните региони.

Това повдига фундаментални въпроси за връзката между възприятието, осъзнаването и познанието, които ще трябва да бъдат разгледани в бъдещи изследвания.

Макар че експериментът с противопоставяне не коронясва окончателен победител в теоретичното състезание, той значително разширява разбирането ни за невронната основа на съзнанието и създава нов мощен модел за научно сътрудничество.

Справка: Cogitate Consortium., Ferrante, O., Gorska-Klimowska, U. et al. Adversarial testing of global neuronal workspace and integrated information theories of consciousness. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08888-1

Източник: Landmark experiment sheds new light on the origins of consciousness, Allen Institute

    Най-важното
    Всички новини