Three New Books on Human Consciousness to Blow Your Mind

Juuri nyt luet näitä sanoja ja oletettavasti mietit, mitä sanat ja lauseet tarkoittavat. Tai ehkä ajatuksesi ovat harhautuneet, ja mietit päivällistä tai odotat innolla ”The Good Place” -sarjan uusimman kauden katsomista. Mutta koet varmasti jotain.

Miten se on mahdollista? Jokainen osa sinusta, myös aivosi, on tehty atomeista, ja jokainen atomi on yhtä eloton kuin toinenkin. Atomisi eivät todellakaan tiedä, tunne tai koe mitään, ja silti sinulla – tällaisten atomien konglomeraatilla – on rikas mielenelämä, jossa kokemusten paraati avautuu yksi toisensa jälkeen.

Tietoisuuden arvoitus on tietysti työllistänyt suurimpia mieliä vuosituhansien ajan. Filosofi David Chalmers on kutsunut keskeistä arvoitusta tietoisuuden ”kovaksi ongelmaksi”. Miksi, kysyy hän, punaisen omenan katsominen tuottaa kokemuksen siitä, että näkee punaista? Ja yleisemmin:

Kuka tahansa, joka on seurannut viimeaikaisia keskusteluja tietoisuuden luonteesta, on ollut hämmästynyt tarjolla olevien selitysten moninaisuudesta. Monet merkittävät neurotieteilijät, kognitiotieteilijät, filosofit ja fyysikot ovat esittäneet ”ratkaisuja” arvoitukseen – kaikki ne eroavat toisistaan suuresti ja ovat usein ristiriidassa keskenään.

Aloitetaanpa siitä, mitä voisi kutsua vakionäkemykseksi: Aivot ovat poikkeuksellisen monimutkaiset, niissä on noin 100 miljardia hermosolua, joista kukin kykenee muodostamaan yhteyksiä (ja vaihtamaan signaaleja) 10 000 muun hermosoluyksikön kanssa. Vaikka yksityiskohdat ovat kaikkea muuta kuin selvät, oletetaan, että neuronien toiminta synnyttää mielen. Francis Crick kutsui tätä ”hämmästyttäväksi hypoteesiksi” (samannimisessä kirjassaan vuonna 1994): ”’Sinä’, ilosi ja surusi, muistosi ja tavoitteesi, tunteesi persoonallisesta identiteetistä ja vapaasta tahdosta eivät itse asiassa ole muuta kuin hermosolujen ja niihin liittyvien molekyylien valtavan kokoelman käyttäytymistä.”

Paljon muutakin on avointa keskustelua. Toimivatko aivot tietokoneen tavoin, käsittelemällä tietoa – ja jos näin on, tarkoittaako se, että koneet voisivat jonain päivänä olla tietoisia? Riippuu siitä keneltä kysyy. Kuinka laajalle levinnyt tietoisuus on eläinkunnassa, ja milloin se kehittyi omassa suvussamme? Riippuu siitä, keneltä kysytään.

Ei ole edes yksimielisyyttä siitä, että kova ongelma on niin vaikea kuin Chalmers esittää; esimerkiksi kognitiotieteilijä Daniel Dennett ja filosofi Patricia Churchland ovat väittäneet, että terveiden ihmisaivojen sisällä oleva hermosolujen värähtely ja virtaus yksinkertaisesti ”on” tietoisuus. (Churchland tarjoaa analogian fysiikasta: Vaikka valon ymmärtäminen vei vuosisatoja, nyt ymmärrämme, että valo on yksinkertaisesti värähtelevä sähkömagneettinen kenttä). Vastakohtana on filosofi Colin McGinnin väite, jonka mukaan ihmisellä ei ehkä ole kognitiivisia valmiuksia ymmärtää omaa mieltään; tietoisuuden arvoitus on hänen mukaansa tullut jäädäkseen.

KIRJA-ARVOSTELU – ”The Feeling of Life Itself”, Christof Koch (MIT Press, 280 sivua).

OK, sukelletaanpa sisään. Christof Koch on yksi tämän päivän johtavista tietoisuuden ongelman ajattelijoista. Hän oli Francis Crickin pitkäaikainen yhteistyökumppani, opetti useita vuosia Kalifornian teknologiainstituutissa ja on nyt Seattlessa sijaitsevan Allen Institute for Brain Science -instituutin puheenjohtaja ja johtava tutkija. Uudessa kirjassaan ”The Feeling of Life Itself” Koch kannattaa Wisconsin-Madisonin yliopiston neurotieteilijän Giulio Tononin kehittämää integroitua informaatioteoriaa eli IIT:tä. IIT:ssä ei kysytä, miten aine synnyttää tietoisuuden – pikemminkin siinä otetaan tietyt tietoisuuden ominaisuudet lähtökohdaksi ja kysytään, millaisia fysikaalisia järjestelmiä tarvittaisiin niiden tukemiseen. Ja se on kvantitatiivinen: Teorian tarkoituksena on mitata tietoisuuden määrää fysikaalisessa järjestelmässä (jota merkitään kreikkalaisella kirjaimella phi, Φ) yhdistämällä tietyt fysikaaliset tilat tiettyihin tietoisuuteen liittyviin kokemuksiin.

Tälle on jonkin verran kokeellista tukea: Tononi on kehittänyt eräänlaisen ”tietoisuusmittarin”, joka yrittää mitata Φ:ää ihmisillä. (Vai mitataanko sitä? Koch tunnustaa, että se itse asiassa mittaa jotakin, jota kutsutaan ”häiriökompleksisuusindeksiksi”, joka liittyy perinteisiin elektroenkefalogrammeihin, jotka seuraavat aivojen sähköistä toimintaa – joka Kochin mukaan korreloi Φ:n kanssa). Laite antaa alhaisen lukeman niille, jotka ovat syvässä unessa tai nukutuksessa, ja korkeamman arvon niille, jotka ovat täysin hereillä.

Kehittyneemmät versiot tästä laitteesta voivat Kochin mukaan olla erittäin arvokkaita (esimerkiksi käsiteltäessä potilaita, joilla on erilaisia aivovaurioita), sillä ne voivat erottaa minimaalisesti tietoisessa tilassa olevat niin sanotussa vegetatiivisessa tilassa tai koomassa olevista.

Mikäli tämä on kiitettävää, ei ole heti selvää, että se ratkaisee vaikeaa ongelmaa. Kuten Koch hyvin tietää, kriitikko luonnollisesti kysyisi, miksi tämän ”integroidun informaation” pitäisi tuntua miltään; eikö voisi olla sama informaatiovirta mutta ilman tietoisuutta? Hänen vastauksensa on, että IIT:n ytimessä olevat aksioomat ”rajaavat täysin kaikki kokemukset” niin, että mitään ei jätetä pois; minkä tahansa IIT:n aksioomia noudattavan järjestelmän on hänen mukaansa oltava tietoinen. En pitänyt tätä täysin vakuuttavana, ja epäilen, ettei Chalmerskaan pitäisi sitä vakuuttavana. Mutta ainakin siinä yritetään tutkia tietoisuutta kvantitatiivisesti, mikä on alku.

Entä älykkäät koneet? Tietokone – ainakin mikä tahansa, joka toimii kuten nykyiset digitaaliset tietokoneet – voisi parhaimmillaan jäljitellä tietoisuutta; Koch väittää, että se ei itse asiassa olisi tietoinen, koska siltä puuttuisi aivojen ”luontaiset kausaaliset voimat”; hän väittää, että ”aivot laitteistona, mieli ohjelmistona” -analogiaa on ylikorostettu liikaa.

Ja sitten päästäänkin huipulle: Koch väittää, että kaikki on hieman tietoista, näkemys, jonka filosofit tuntevat nimellä panpsykismi. Kochin mielestä näin päästään eroon arvoituksesta, miten tietoisuus syntyy ei-tietoisista neuroneista (tai atomeista); jos hän on oikeassa, tietoisuus on ollut olemassa koko ajan.

Kuten Koch on tietoinen, panpsykismi itsessään jättää monia kysymyksiä vaille vastausta. Miksi esimerkiksi tämä aineen järjestely on tietoisempi kuin tuo aineen järjestely? Mutta hän uskoo, että panpsykismi ja IIT yhdessä ovat lupaavin tie kohti vastausta.

KIRJA-ARVOSTELU – ”The Case Against Reality: How Evolution Hid the Truth from Our Eyes”, Donald D. Hoffman (Allen Lane, 256 sivua).

Jos Kochin kirja sai minut ajoittain käyttämään skeptinen-emoji-ilmeeni, Donald D. Hoffmanin uusin kirja ”The Case Against Reality” sai minut tekemään päätä räjäyttävän emojin. Hoffman, Kalifornian Irvinen yliopistossa työskentelevä kognitiotieteilijä, lähtee liikkeelle pikemminkin havaitsemisesta kuin tietoisuudesta, mutta hän metsästää selvästi samaa saalista kuin Koch. Tärkein asia, jonka hän haluaa sinun tietävän havainnoistasi, on se, että ne ovat vääriä – ne eivät ole ”todenmukaisia”, hänen suosimallaan kielellä.

Ei kyse ole siitä, että kaikki olisi illuusiota; hän uskoo, että on olemassa sellainen asia kuin ”objektiivinen todellisuus” – mutta hän sanoo, etteivät havaintomme voi johdattaa meitä kohti tuota todellisuutta. Hänen argumenttinsa juontaa juurensa darwinistisen luonnonvalinnan ja peliteorian yhdistelmään, joka tunnetaan nimellä havaitsemisen rajapintateoria.

Hän tarjoaa analogian tietokoneen näytön kanssa: Voimme siirtää tiedostokansiota muistuttavan kuvakkeen ”roskakoriin”, mutta emme oikeastaan usko, että kaksiulotteiset pikseliruudut todella sisältävät tiedostoja tai roskakoria. Sen sijaan ne ovat mukavuuksia; ne ovat representaatioita, jotka ovat hyödyllisiä tavoitteiden saavuttamisessa. Vastaavasti havaitsemme ympäröivän maailman aistiemme käyttöliittymän kautta. (Tämä ei ole aivan uusi ajatus; Kant ehdotti jotain samankaltaista lähes 250 vuotta sitten, samoin Platon luolan vertauskuvassaan noin kaksi vuosituhatta aikaisemmin.)

Mutta varmasti havaintomme kartoittavat enimmäkseen totuudenmukaisella tavalla reaalimaailmaa, eikö niin? Ei, Hoffman sanoo: Hän väittää, että darwinistinen evoluutio suosisi organismia, jolla on epätarkempia havaintoja kuin sellaista, joka havaitsee maailman sellaisena kuin se todella on. Hän kutsuu tätä villisti intuition vastaista väitettä, johon koko kirjan loppuosa perustuu, ”fitness-beats-truth” (FBT) -teoriaksi; hän sanoo, että se voidaan todistaa tietokonesimulaatioiden avulla.

Ja hän menee vielä pidemmälle väittäen, etteivät esineet eivätkä avaruusaika, jossa ne näyttävät olevan, ole todellisia. Sama pätee neuroneihin, aivoihin ja kehoihin: ”Kehomme ovat viestejä kunnosta, jotka on koodattu kuvakkeiksi lajillemme ominaisessa muodossa”, Hoffman kirjoittaa. ”Kun hahmotat itsesi istuvan avaruuden sisällä ja kestävän ajan läpi, näet itse asiassa itsesi ikonina oman tietorakenteesi sisällä.” Ei ihme, että hän viittaa usein ”Matrixiin”. ”Tämä kirja tarjoaa sinulle punaisen pillerin”, hän kirjoittaa.”

Minulla on useita ongelmia tämän kanssa. Aloitetaan ilmeisimmästä vastalauseesta: Jos mikään ei ole todellista, miksi ei mennä leikkimään moottoritielle? Eiväthän kuvitteelliset ajoneuvot voi vahingoittaa kuvitteellista sinua. Hoffman vastaa, että hän ottaa havaintonsa ”vakavasti” mutta ei ”kirjaimellisesti”. Mutta tämä on mielestäni molemminpuolista: Jos myönnät, että ylinopeutta ajavat autot voivat vahingoittaa sinua, myönnät samalla, että ne ovat todellisia.

Ja entä avaruusaika? Hän sanoo, että ”arvostetut fyysikot myöntävät, että avaruus, aika ja esineet eivät ole perustavanlaatuisia; he hierovat leukojaan punaisina yrittäen keksiä, mikä voisi korvata ne.”

Mielestäni hän on korkeintaan puoliksi oikeassa. Kyllä, monet nykypäivän johtavista fyysikoista uskovat, että avaruus ja aika eivät ole fundamentaalisia – mutta entä sitten? Olemme tienneet noin 200 vuotta, että aine koostuu atomeista (ja jo antiikin kreikkalaiset arvelivat niin) – mutta se ei tee aineesta vähemmän todellista. Se tarkoittaa vain sitä, että käsillä olevasta ongelmasta riippuen joskus maailman kuvaaminen atomien avulla on hyödyllistä ja joskus taas ei. Olisi kuitenkin outoa jättää autot, pöydät ja ihmiset huomiotta vain siksi, että tiedämme niiden koostuvan pienemmistä aineista. Ja jos avaruus ja aika osoittautuvat jonkinlaiseksi approksimaatioksi perustavammalle entiteetille, se on kiehtova edistysaskel fysiikalle – mutta sekään ei tee arkielämän asioita vähemmän todellisiksi.

OK, jos avaruus ja aika ja esineet eivät ole perustavanlaatuisia, mikä sitten on? Kirjan loppupuolella Hoffman esittää, että tietoinen mieli on perustavanlaatuinen entiteetti, josta muu todellisuus on tehty; se on mieli kauttaaltaan. Hän kutsuu tätä ”tietoisen toimijan teesiksi”. Hänen mukaansa esineitä ei ole olemassa, elleivät mielet havaitse niitä.

Tämä kuulostaa hieman Kochin panpsykismiltä, mutta Hoffman sanoo sen olevan erilainen; hän kutsuu filosofista näkemystään ”tietoiseksi realismiksi”. Toisin kuin vanhan koulukunnan panpsykismi, tietoinen realismi tarjoaa toivoa ”matemaattisesta teoriasta tietoisista kokemuksista, tietoisista agenteista, niiden verkostoista ja niiden dynamiikasta”. Hän toivoo, että tällaisesta teoriasta voidaan lopulta johtaa koko fysiikka – mukaan lukien kvanttiteoria ja yleinen suhteellisuusteoria.

Jos Kochin kirja sai minut ajoittain käyttämään skeptistä emoji-ilmeeni, Donald D. Hoffmanin uusin teos ”The Case Against Reality” sai minut käyttämään päätä räjäyttävää emoji-ilmeeni.

Epäilen, että odotus voi olla vielä pitkä. Minusta on myös hieman kaukaa haettua kuvitella, että fyysikot, jotka ovat luopuneet avaruudesta ja ajasta, ovat valmiita allekirjoittamaan tämän ”mieli ensin” -maailmankuvan. Esimerkiksi fyysikko Sean Carroll on tehnyt selväksi, että hän ei pidä tätä lähestymistapaa hedelmällisenä. Toisaalta fyysikko Lee Smolin esittää viimeisimmässä kirjassaan niin sanotun ”kausaalisten näkemysten teorian”, jossa maailmankaikkeus kuvataan sen mukaan, miltä se näyttää kunkin yksittäisen tapahtuman näkökulmasta; hän toivoo voivansa johtaa avaruuden ja ajan sekä muun fysiikan näistä ”näkemyksistä”. Ehkä jokin onnekas ajatusten lähentyminen valaisee yhteyden Smolinin ”näkemysten” ja Hoffmanin ”tietoisten agenttien” välillä. En pidättele hengitystäni, mutta se ei ole hulluin mahdollinen ajatus.

Hoffman vihjaa sillä välin muitakin hyötyjä niille, jotka uskaltautuvat hänen kanssaan kaninkoloon – kuten esimerkiksi uusi näkemys Jumalasta. (Tämä ei tullut täytenä järkytyksenä, kun otetaan huomioon, että yksi kirjan tukijoista on Deepak Chopra). Hoffmanin kaavailema tutkimusohjelma ”voi edistää niin sanottua tieteellistä teologiaa, jossa matemaattisesti tarkkoja teorioita Jumalasta voidaan kehittää, terävöittää ja testata tieteellisillä kokeilla.”

KIRJA-ARVOSTELU – ”Rethinking Consciousness”, Michael S.A. Graziano (W. W. Norton & Company, 256 sivua).

Vaihtoehtona punaiselle pillerille otin käsiini Michael S.A. Grazianon teoksen ”Rethinking Consciousness”. Hänen lähestymistapansa eroaa sekä Kochin että Hoffmanin lähestymistavasta ja on ainakin pintapuolisesti enemmän Dennettin ja Churchlandin linjoilla. Princetonissa työskentelevä psykologi ja neurotieteilijä Graziano on viettänyt suuren osan urastaan kehittäen niin sanottua ”huomion skeemateoriaa”, joka pyrkii osoittamaan, miten tietoisuus syntyy huomiosta – ja aivojen kyvystä pitää kirjaa siitä, mihin ne kiinnittävät huomiota. Attention schema -teoria ei väitä olevansa ratkaisu Chalmersin vaikeaan ongelmaan, mutta ”se selittää, miksi ihmiset saattavat virheellisesti ajatella, että alun perin on olemassa vaikea ongelma”, Graziano kirjoittaa.

Ajatuksena on, että tiettyjen olentojen aivot pystyvät mallintamaan ympäröivää maailmaa – kyky, jonka Graziano uskoo kehittyneen noin 350 miljoonaa vuotta sitten. Kyseessä on puhtaasti fysikaalinen ilmiö, joka vastaa tiettyä aivotoimintaa, joka voidaan täysin selittää (ainakin periaatteessa) neuronien ja hermoyhteyksien tasolla. Mutta aivot suorittavat myös eräänlaista ”meta”-käsittelyä tästä informaatiosta, pitäen kirjaa siitä, mitä alemmat tasot tekevät, ei yksityiskohtaisesti vaan laajoina pensselinvedoin.

Grazianon mielestä tämä metatason yhteenveto siitä, mihin aivomme kiinnittävät huomiota, on yksinkertaisesti tietoisuutta; se selittää, miksi punaisen omenan katsominen ”tuntuu” myös siltä, että meillä on tällainen kokemus. Tämä ylimääräinen käsittelykerros – huomioskeema – ”vaikuttaa niin pieneltä lisäykseltä”, Graziano kirjoittaa, ”ja kuitenkin vasta sitten järjestelmällä on tarvittava informaatio, jotta se voi vaatia subjektiivista kokemusta.”

Koneessa ei ole aavetta, mutta huomioskeemateoria tarjoaa selityksen sille, miksi kuvittelemme, että on.

Tällaisen järjestelmän ei tarvitse olla biologinen. Toisin kuin Koch, Graziano uskoo, että tietoisten koneiden pitäisi olla mahdollisia ja – mikä vielä provokatiivisempaa – että myös mielen lataaminen koneisiin voi jonain päivänä olla todellisuutta. (Hän uskoo, että saavutamme lataamisen ennen kuin pääsemme tähtienväliseen matkaan; monet tiedemiehet, epäilen, uskovat päinvastaiseen.)

Ei tietenkään ole vielä kaikki: Graziano selittää monia tapoja, joilla todella älykäs tekoäly muuttaa elämämme (enimmäkseen parempaan suuntaan, hän uskoo). Ja paljon puhutaan evoluutiosta ja erityisesti aivojen evoluutiosta. Todellinen saavutus tässä kirjassa (olettaen, että uskomme sen) on kuitenkin se, että se ottaa tuulta alleen Chalmersin vaikean ongelman pelkistämällä sen eräänlaiseksi meta-ongelmaksi. (Graziano huomauttaa, että Chalmers itse on harkinnut tätä lähestymistapaa.)

Attention schema -teoria ei elä tyhjiössä; Graziano huomauttaa, että sillä on joitain yhteisiä elementtejä Tononin integroidun informaatioteorian ja Dennettin oman suosikkimallin, niin sanotun globaalin työtilan teorian, kanssa. Näitä kaikkia pitäisi tutkia rinnakkain, Graziano ehdottaa, siinä toivossa, että lopullinen tietoisuusteoriamme ammentaa niistä jokaisesta.

Minulla ei ole aavistustakaan, syntyykö konsensus tai milloin se syntyy. Mutta se on yksi aikamme pakottavista tieteellisistä ongelmista, ja se vaatii jatkuvaa tutkimusta. Crick ilmaisi sen kaunopuheisesti neljännesvuosisata sitten ilmestyneen teoksen ”The Astonishing Hypothesis” viimeisessä lauseessa: ”

Dan Falk (@danfalk) on Torontossa asuva tiedetoimittaja. Hänen kirjojaan ovat muun muassa ”The Science of Shakespeare” ja ”In Search of Time.”