Tre nya böcker om mänskligt medvetande som kommer att få dig att häpna

För tillfället läser du dessa ord och tänker förmodligen på vad orden och meningarna betyder. Eller kanske har tankarna vandrat iväg och du funderar på middag eller ser fram emot att bingeing den senaste säsongen av ”The Good Place”. Men du upplever definitivt något.

Hur är det möjligt? Varje del av dig, inklusive din hjärna, består av atomer, och varje atom är lika livlös som den andra. Dina atomer vet, känner eller upplever verkligen ingenting, och ändå har du – ett konglomerat av sådana atomer – ett rikt mentalt liv där en parad av upplevelser utspelar sig den ena efter den andra.

Men pusslet om medvetandet har naturligtvis sysselsatt de största hjärnorna i årtusenden. Filosofen David Chalmers har kallat det centrala mysteriet för medvetandets ”svåra problem”. Varför, frågar han, ger det faktum att man tittar på ett rött äpple upphov till upplevelsen att man ser rött? Och mer allmänt: Varför upplever vissa arrangemang av materia någonting?

Alla som har följt den senaste tidens debatter om medvetandets natur kommer att slås av den stora variationen av förklaringar som erbjuds. Många framstående neurovetare, kognitionsforskare, filosofer och fysiker har lagt fram ”lösningar” på gåtan – alla dessa lösningar skiljer sig kraftigt från varandra och motsäger ofta varandra.

Låt oss börja med det som skulle kunna kallas för standardsynsättet: Hjärnan är utomordentligt komplex och innehåller cirka 100 miljarder neuroner, var och en av dem kan bilda förbindelser med (och utbyta signaler med) 10 000 andra neuronala enheter. Även om detaljerna är långt ifrån klara, antas det att neuronal aktivitet ger upphov till sinnet. Detta är vad Francis Crick berömt kallade ”den häpnadsväckande hypotesen” (i sin bok med samma namn från 1994): ”’Du’, dina glädjeämnen och dina sorger, dina minnen och ambitioner, din känsla av personlig identitet och fri vilja, är i själva verket inget annat än beteendet hos en stor samling nervceller och deras tillhörande molekyler.”

Mycket annat är öppet för debatt. Fungerar hjärnan som en dator genom att bearbeta information – och betyder det i så fall att maskiner en dag skulle kunna vara medvetna? Det beror på vem man frågar. Hur utbrett är medvetandet inom djurriket, och när utvecklades det i vår egen släkt? Det beror på vem man frågar.

Det finns inte ens en enhällig överenskommelse om att det svåra problemet är det problem som Chalmers gör det till. Kognitionsforskaren Daniel Dennett och filosofen Patricia Churchland har till exempel hävdat att det neuronala flödet i en frisk mänsklig hjärna helt enkelt ”är” medvetande. (Churchland erbjuder en analogi från fysiken: Det tog århundraden att förstå ljuset, men nu inser vi att ljuset helt enkelt är ett oscillerande elektromagnetiskt fält). Kontrastera detta med filosofen Colin McGinns påstående att människan kanske inte har de kognitiva förutsättningarna att förstå sitt eget sinne; han tror att medvetandets gåta är här för att stanna.

BOKREDOVISNING – ”The Feeling of Life Itself”, av Christof Koch (MIT Press, 280 sidor).

OK, låt oss dyka in. Christof Koch är en av dagens ledande tänkare när det gäller problemet med medvetandet. Han var en långvarig medarbetare till Francis Crick, undervisade under många år vid California Institute of Technology och är nu ordförande och chefsforskare vid Allen Institute for Brain Science i Seattle. I sin nya bok ”The Feeling of Life Itself” förespråkar Koch den integrerade informationsteorin, eller IIT, som utvecklats av Giulio Tononi, en neurovetenskapsman vid University of Wisconsin-Madison. IIT frågar inte hur materia ger upphov till medvetande – den utgår snarare från vissa av medvetandets egenskaper och frågar vilka typer av fysiska system som skulle behövas för att stödja dem. Och det är kvantitativt: Teorin avser att mäta mängden medvetande i ett fysiskt system (betecknat med den grekiska bokstaven phi, Φ) genom att koppla specifika fysiska tillstånd till specifika medvetna upplevelser.

Det finns en viss grad av experimentellt stöd för detta: Tononi har utarbetat ett slags ”medvetandemätare” som försöker mäta Φ hos människor. (Eller gör den det? Koch erkänner att den faktiskt mäter något som kallas ”perturbational complexity index”, som är relaterat till traditionella elektroencefalogram, som spårar elektrisk aktivitet i hjärnan – som enligt Koch är korrelerad med Φ). Apparaten ger ett lågt värde för dem som befinner sig i djup sömn, eller är under narkos, och ett högre värde för dem som är klarvakna.

Mer sofistikerade versioner av den här apparaten kan vara av stort värde, menar Koch (till exempel när det gäller att hantera patienter med olika typer av hjärnskador), genom att skilja dem som befinner sig i minimalt medvetna tillstånd från dem som befinner sig i så kallade vegetativa tillstånd, eller i koma.

Och även om det här är lovvärt, så är det inte omedelbart uppenbart att det tar itu med det svåra problemet. Som Koch är väl medveten om skulle en kritiker naturligtvis fråga varför denna ”integrerade information” skulle kännas som något; skulle man inte kunna ha samma informationsflöde men utan medvetande? Hans svar är att de axiom som ligger till grund för IIT ”helt och hållet avgränsar alla erfarenheter” så att ingenting lämnas utanför; varje system som följer IIT:s axiom, säger han, måste vara medvetet. Jag tyckte inte att detta var helt övertygande, och jag misstänker att Chalmers inte heller skulle göra det. Men man försöker åtminstone studera medvetandet kvantitativt, vilket är en början.

Och hur är det med intelligenta maskiner? En dator – åtminstone något som fungerar som dagens digitala datorer – skulle i bästa fall kunna efterlikna medvetandet; den skulle faktiskt inte vara medveten, menar Koch, eftersom den skulle sakna hjärnans ”inneboende kausala krafter”; han menar att analogin ”hjärnan som hårdvara, sinnet som mjukvara” har överdrivits kraftigt.

Och sedan kommer vi till den stora skrällen: Koch hävdar att allting är lite medvetet, en åsikt som filosoferna kallar panpsykism. Detta, enligt Kochs åsikt, gör sig av med pusslet om hur medvetandet uppstår från icke-medvetna neuroner (eller atomer); om han har rätt fanns medvetandet där hela tiden.

Som Koch är medveten om lämnar panpsykismen i sig självt många frågor obesvarade. Varför är till exempel detta arrangemang av materia mer medvetet än det arrangemanget av materia? Men han anser att panpsykism och IIT tillsammans är den mest lovande vägen mot ett svar.

BOKREDOVISNING – ”The Case Against Reality: How Evolution Hid the Truth from Our Eyes” av Donald D. Hoffman (Allen Lane, 256 sidor).

Om Kochs bok fick mig att ibland bära mitt skeptiska-emoji-ansikte, fick Donald D. Hoffmans senaste, ”The Case Against Reality”, mig att göra den huvudsprängande emojin. Hoffman, en kognitionsforskare vid University of California, Irvine, börjar med perception snarare än medvetande, men han jagar uppenbarligen samma byte som Koch. Det viktigaste han vill att du ska veta om dina uppfattningar är att de är felaktiga – de är inte ”veridiska”, på hans föredragna språk.

Det är inte så att allting är en illusion; han tror att det finns en sådan sak som ”objektiv verklighet” – men han säger att våra uppfattningar inte kan leda oss mot den verkligheten. Hans argument har sina rötter i en kombination av Darwins naturliga urval och spelteori som kallas för perceptionens gränssnittsteori.

Han erbjuder en analogi med en datorskärm: Vi kan flytta en ikon formad som en filmapp till ”papperskorgen”, men vi tror inte riktigt att de tvådimensionella pixelarrayerna faktiskt innehåller filer eller papperskorgen. Istället är de bekvämligheter; de är representationer som är användbara för att uppnå mål. På samma sätt uppfattar vi världen omkring oss genom gränssnittet för våra sinnen. (Detta är ingen helt ny idé; Kant föreslog något liknande för nästan 250 år sedan, liksom Platon i sin allegori om grottan ungefär två årtusenden tidigare.)

Men våra uppfattningar kartlägger väl på ett mestadels sant sätt den verkliga världen, eller hur? Nej, säger Hoffman: Han hävdar att darwinistisk evolution skulle gynna en organism med mindre exakta uppfattningar framför en organism som uppfattade världen som den verkligen är. Han kallar detta vilt kontraintuitiva påstående, som resten av boken vilar på, för ”fitness-beats-truth”-satsen (FBT); han säger att den kan bevisas med hjälp av datorsimuleringar.

Och han går ännu längre och hävdar att varken objekt eller den rymdtid som de tycks bebo är verklig. Samma sak gäller för neuroner, hjärnor och kroppar: ”Våra kroppar är budskap om fitness som är kodade som ikoner i ett format som är specifikt för vår art”, skriver Hoffman. ”När du uppfattar dig själv som sittande i rymden och uthållig i tiden ser du faktiskt dig själv som en ikon i din egen datastruktur”. Inte undra på att han ofta hänvisar till ”The Matrix”. ”Den här boken erbjuder dig det röda pillret”, skriver han.

Jag har ett antal problem med detta. Låt oss börja med den mest uppenbara invändningen: Om ingenting är verkligt, varför inte gå och leka på motorvägen? Tänkbara fordon kan trots allt inte skada tänkbara-dig själv. Hoffmans svar är att han tar sina uppfattningar ”på allvar” men inte ”bokstavligt”. Men jag anser att detta är att ha det på båda sätten: Om du medger att fortkörande bilar kan skada dig är det i stort sett detsamma som att medge att de är verkliga.

Och hur är det med rymdtiden? Han säger att ”framstående fysiker erkänner att rum, tid och objekt inte är grundläggande; de gnuggar sina hakor och försöker lista ut vad som skulle kunna ersätta dem.”

Jag tror att han har högst till hälften rätt. Ja, många av dagens ledande fysiker anser att rum och tid inte är fundamentala – men vad spelar det för roll? Vi har vetat i ungefär 200 år att materia består av atomer (och de gamla grekerna hade gissat samma sak) – men det gör inte materian mindre verklig. Det betyder bara att det, beroende på det aktuella problemet, ibland är till hjälp att beskriva världen i termer av atomer, och ibland är det inte det. Men det skulle vara bisarrt att bortse från bilar, bord och människor bara för att vi vet att de är gjorda av mindre saker. Och om rymd och tid visar sig vara någon slags approximation av en mer grundläggande enhet kommer det att vara ett fascinerande steg framåt för fysiken – men inte ens det kommer att göra vardagens saker mindre verkliga.

Okej, så om rymd och tid och objekt inte är grundläggande, vad är det då? Mot slutet av boken lägger Hoffman fram argumentet att medvetna sinnen är de grundläggande enheterna som resten av verkligheten är gjord av; det är sinnen hela vägen ner. Han kallar detta för ”tesen om medvetna agenter”. Objekt existerar inte, säger han, om de inte uppfattas av sinnen.

Detta låter lite som Kochs panpsykism, men Hoffman säger att det är annorlunda; han kallar sitt filosofiska synsätt för ”medveten realism”. Till skillnad från panpsykism av den gamla skolan ger medveten realism hopp om en ”matematisk teori om medvetna upplevelser, medvetna agenter, deras nätverk och deras dynamik”. Från en sådan teori hoppas han att hela fysiken – inklusive kvantteori och allmän relativitetsteori – så småningom ska kunna härledas.

Jag misstänker att det kan bli en lång väntan. Jag tror också att det är lite långsökt att föreställa sig att fysikerna, efter att ha gett upp rymd och tid, är redo att ansluta sig till denna ”minds first”-världssyn. Fysikern Sean Carroll har till exempel klargjort att han inte ser detta som ett fruktbart tillvägagångssätt. Å andra sidan lägger fysikern Lee Smolin i sin senaste bok fram vad han kallar sin ”kausala teori om synsätt”, där universum beskrivs i termer av hur det ser ut ur varje enskild händelses synvinkel; han hoppas kunna härleda rymd och tid och resten av fysiken från dessa ”synsätt”. Kanske kommer någon lycklig konvergens av tankar att belysa en länk mellan Smolins ”synsätt” och Hoffmans ”medvetna agenter”. Jag håller inte andan, men det är inte den galnaste idén som finns.

Under tiden antyder Hoffman andra vinster för dem som vågar sig ner i kaninhålet med honom – som en ny syn på Gud, till exempel. (Detta kom inte som en fullständig chock med tanke på att ett av bokens stöd kommer från Deepak Chopra). Det forskningsprogram som Hoffman tänker sig ”kan främja vad som skulle kunna kallas en vetenskaplig teologi, där matematiskt exakta teorier om Gud kan utvecklas, skärpas och testas med hjälp av vetenskapliga experiment.”

BOKREDOVISNING – ”Rethinking Consciousness” av Michael S.A. Graziano (W. W. Norton & Company, 256 sidor).

Som ett alternativ till det röda pillret plockade jag upp Michael S.A. Grazianos ”Rethinking Consciousness”. Hans synsätt skiljer sig från både Kochs och Hoffmans och ligger åtminstone ytligt sett mer i linje med Dennett och Churchland. Graziano, som är psykolog och neurovetare vid Princeton, har ägnat en stor del av sin karriär åt att utveckla något som kallas ”attention schema theory” (teori om uppmärksamhetsschema), som försöker visa hur medvetande uppstår ur uppmärksamhet – och ur hjärnans förmåga att hålla reda på vad den uppmärksammar. Teorin om uppmärksamhetsschema gör inte anspråk på att vara en lösning på Chalmers svåra problem, men ”den förklarar varför människor felaktigt kan tro att det finns ett svårt problem till att börja med”, skriver Graziano.

Tanken är att hjärnan hos vissa varelser har förmågan att modellera omvärlden – en förmåga som Graziano tror utvecklades för cirka 350 miljoner år sedan. Detta är ett rent fysiskt fenomen som motsvarar en specifik hjärnaktivitet som kan förklaras fullt ut (åtminstone i princip) på nivån för neuroner och neurala förbindelser. Men hjärnan utför också en slags ”metabehandling” av denna information, där den håller reda på vad de lägre nivåerna gör, inte i detalj utan i breda penseldrag.

Som Graziano ser det är denna meta-nivå av vad våra hjärnor uppmärksammar helt enkelt medvetandet; det förklarar varför det också ”känns som om” man har en sådan upplevelse när man tittar på ett rött äpple. Detta extra lager av bearbetning – uppmärksamhetsschemat – ”verkar vara ett så litet tillägg”, skriver Graziano, ”och ändå är det först då som systemet har den information som krävs för att göra anspråk på en subjektiv upplevelse.”

Det finns inget spöke i maskinen, men teorin om uppmärksamhetsschemat erbjuder en förklaring till varför vi inbillar oss att det finns.

Ett sådant system behöver inte vara biologiskt. Till skillnad från Koch anser Graziano att medvetna maskiner borde vara möjliga, och – mer provocerande – att det en dag kan bli verklighet att ladda upp tankar till maskiner. (Han tror att vi kommer att uppnå uppladdning innan vi uppnår interstellära resor; många vetenskapsmän, misstänker jag, tror tvärtom.)

Det finns naturligtvis mer; Graziano redogör för de många sätt på vilka verkligt intelligent artificiell intelligens kommer att förändra våra liv (mestadels till det bättre, tror han). Och det finns en hel del om evolutionen, och hjärnans utveckling i synnerhet. Men den verkliga prestationen här (förutsatt att vi köper den) är att den tar luften ur Chalmers svåra problem genom att reducera det till ett slags metaproblem. (Graziano påpekar att Chalmers själv har övervägt detta tillvägagångssätt.)

Attentionsschemateorin lever inte i ett vakuum; Graziano påpekar att den har vissa element gemensamt med Tononis integrerade informationsteori och Dennetts egen föredragna modell, känd som den globala arbetsrumsteorin. Dessa bör alla undersökas parallellt, föreslår Graziano, i hopp om att vår slutliga teori om medvetande kommer att dra nytta av var och en av dem.

Jag har ingen aning om eller när ett samförstånd kommer att uppstå. Men det är ett av vår tids tvingande vetenskapliga problem och ett som kräver fortsatta undersökningar. Crick uttryckte det vältaligt i den sista meningen i ”The Astonishing Hypothesis” för ett kvarts sekel sedan: ”Vi måste fortsätta att arbeta tills vi har skapat en tydlig och giltig bild inte bara av det enorma universum vi lever i utan också av oss själva.”

Dan Falk (@danfalk) är vetenskapsjournalist och bosatt i Toronto. Han har bland annat skrivit böckerna ”The Science of Shakespeare” och ”In Search of Time”.