خودآگاهی یا هوشیاری چیست؟

خودآگاهی

نوروسافاری | دانشمندان شروع به یافتن رموزی کرده اند که مدت هاست فلاسفه را سردرگم کرده اند.  “کریستوف کخ”

خودآگاهی  یا هوشیاری (consciousness) درواقع هر آنچیزی است که شما تجربه می کنید. نجوایی که در سر شما شنیده میشود, مزه شیرین شکلات خامه ای, دندان دردی که کلافه تان کرده, علاقه شدید شما به فرزندانتان و دانستن این حقیقت تلخ که روزی تمام این احساسات از بین میروند.

به گزارش نوروسافاری از ژورنال نچر، منشا و طبیعت این تجربه ها که گاهی به عنوان یک [qualia [1 مطرح میشود از دوران باستان تاکنون معما بوده است. بسیاری از فیلسوفان مدرن که به تحلیل ذهن میپردازند, که شاید برجسته ترین آنها دنیل دنت از دانشگاه Tufts باشد، ماهیت خودآگاهی را مانند یک توهین غیرقابل تحمل به باورهایشان میدانند. باور به کوالیا دنیا را دنیایی بی معنا و پوچ میداند و آن را یک توهم تعریف میکند. به این ترتیب, آنها یا وجود کوالیا را رد میکنند یا استدلال هایی بیان میکنند که به هیچ وجه نمیتوان آنها را به صورت علمی بررسی کرد.

اگر این ادعاها درست باشد, این مقاله خیلی کوتاه خواهد شد.همه ی آن چیزی که من باید توضیح دهم این است که چرا شما، من و همه افراد دیگر متقاعد شده ایم و بر این باوریم که همیشه احساساتمان را داریم. اگر دندان من آبسه کرده باشد, یک برهان پیچیده که بتواند من را قانع کند که درد یک توهم است و حقیقت ندارد نمیتواند درد من را کاهش دهد. به عنوان کسی که علاقه خیلی خیلی کمی به این استدلال های نامیدکننده درباره مشکلات ذهن و بدن دارم باید خودم دست به کار شوم و به دنبال پاسخ این سوالات بروم.

اکثریت محققان خودآگاهی را به عنوان یک چیزی معین پذیرفته و به دنبال درک ارتباط آن با جهان عینی هستند که توسط علم توصیف شده است. بیش از ۲۵ سال پیش فرانسیس کریک (Francis Crick) و من تصمیم گرفتیم بحث های فلسفی را در مورد خودآگاهی کنار بگذاریم (که حداقل از زمان ارسطو دانشمندان به آن مشغول بودند) و به جای آن به دنبال ردپای فیزیکی آن باشیم. چه چیز شگفت انگیزی درباره ماهیت مغز وجود دارد که باعث خودآگاهی میشود؟ هنگامی که ما  بتوانیم این موضوع را درک کنیم، امید است که بتوانیم به حل مساله اساسی تر نزدیک شویم.

طراحی مطالعات

ما به طور خاص به دنبال همبستگی نورونی در خودآگاهی ([۲] NCC) هستیم. به بیان دیگر ما به دنبال حداقل مکانیسم ها و ساختار های نورونی به هم پیوسته ای هستیم که برای درک هر نوع تجربه خاص از خودآگاهی کافی است. برای مثال چه اتفاقی در مغز شما باید رخ بدهد تا شما تجربه دندان درد را داشته باشید و آن را درک کنید؟ آیا باید بعضی سلول های عصبی با فرکانسی خاص و جادویی نوسان الکتریکی داشته باشند تا این درک انجام شود؟ آیا باید چیز خاصی مثل نورون های خودآگاهی وجود داشته باشند و در آن لحظه فعال شوند؟ این سلول ها در کدام قسمت مغز قرار دارند؟

همبستگی نورونی در خودآگاهی (NCC)

زمانی که NCC را تعریف میکنیم, عبارت ‘حداقل’ بسیار مهم است. مغز در کل نیز میتواند به عنوان یک NCC مطرح شود, خب بالاخره مغز در همه حال مشغول بوجود آوردن تجارب متفاوت است. اما جایگاه خودآگاهی میتواند فراتر از این محدوده باشد. نگاهی به طناب نخاعی بیندازید. لوله ای انعطاف پذیر از بافت عصبی با تقریبا ۴۵ سانتی متر طول در درون ستون فقرات و با حدود یک میلیارد سلول عصبی. اگر طناب نخاعی به وسیله ضربه به ناحیه گردن به طور کامل قطع شود، قربانیان در پاها، بازو و کمر به بالا فلج می شوند، قادر به کنترل روده و مثانه خود نیستند و احساسی نسبت به بدن خود نخواهد داشت. با این حال یک فرد با فلج همه اندامها ([tetraplegics [3) هم میتواند تجربه های گوناگون خود را در زندگی ادامه دهد, آنها میتوانند ببینند, بشنوند, بو کنند, احساس کنند و  احساسات خود را به همان اندازه که پیش از آن حادثه به یاد می آوردند به یاد می آورند.

یا مخچه (مغز کوچک) را که در قسمت پایینی پشت سر قرار دارد در نظر بگیرید. یکی از قدیمی ترین مدارهای مغز در دوره تکامل است، که در کنترل حرکتی، وضعیت ایستادن و راه رفتن و اجرای روان توالی های پیچیده در تحرکات موتور حرکتی (motor movements) دخیل است. نواختن پیانو، تایپ کردن، رقص روی یخ یا صخره نوردی – همه فعالیت هایی هستند که در آنها مخچه دخیل است. این قسمت دارای شگفت انگیزترین نورون های مغز است که [۴] Purkinje cells نام دارند که دارای شاخه هایی هستند مانند یک مرجان دریایی و دینامیک الکتریکی پیچیده ای دارند. همینطور مخچه دارای بیشترین تعداد نورونها، حدود ۶۹ میلیارد است (بیشتر آنها سلول های گرانولی ستاره ای شکل هستند). (چهار برابر بیشتر از کل نورونها در سایر نواحی مغزی).

اگر بخشی از مخچه توسط سکته مغزی یا چاقوی جراح از بین برود، چه اتفاقی برای خودآگاهی می افتد؟ خیلی جزئی! بیمارانی که دارای اختلالات مخچه ای هستند ازبعضی نقائص مینالند, مثلا نواختن درست و روان پیانو و یا تایپ کردن روان با کیبورد اما هیچ وقت در مورد ازدست دادن جنبه ای از خودآگاهی خود شکایتی نمیکنند. آنها به خوبی می شنوند، می بینند و احساس می کنند، حسشان نسبت به خود را حفظ می کنند، رویدادهای گذشته را به یاد می آورند و همچنان قابلیت برنامه ریزی برای آینده را دارند. حتی اگر فردی بدون مخچه متولد شود تاثیری بر تجربه خودآگاهی فرد نمی گذارد.

تمام این دستگاه وسیع مخچه ای ربطی به کسب تجارب ذهنی ندارد . چرا؟ نکات مهمی در مدار آن وجود دارد، که بسیار یکدست (متحد الشکل) و موازی هستند (مانند باتری هایی به صورت موازی متصل می شوند). مخچه تقریبا به طور انحصاری یک مدار تغذیه مستقیم است: مجموعه ای از نورونها، نورونهای بعدی را تغذیه می کنند، که به نوبه خود مجموعه دوم بر مجموعه سوم تاثیر می گذارد.

هیچ حلقه های بازخورد (Feedback loop) پیچیده ای وجود ندارد که با حرکت فعالیت الکتریکی به عقب و جلو منجر به ایجاد نوسانهای مجدد در مدار شود.(با توجه به زمان مورد نیاز برای تکمیل ادراک آگاهانه، اکثر نظریه پردازان نتیجه می گیرند که این پردازش باید شامل حلقه های بازخوردی در مدارهای مغزی باشد.) به علاوه, مخچه عملا به بیش از صد ها یا بیشتر ماژول محاسباتی مستقل تقسیم می شود. هر یک از آنها به طور موازی با ورودی ها و خروجی جداگانه و غیر همپوشان کار میکنند و حرکات موتورهای مختلف یا سیستم های شناختی را کنترل می کنند. آنها به ندرت با هم تعامل می کنند – ویژگی دیگری که برای خودآگاهی ضروری است.

جایگاه خودآگاهی پس کجاست؟

 درس مهمی که از نخاع و مخچه می آموزیم این است که جن خودآگاهی تنها زمانی که هر بافت عصبی تحریک شود، ظاهر نمی شود. چیز های بیشتری مورد نیاز است. این عامل اضافی در ماده خاکستری یافت می شود که قشر مغزی، سطح بیرونی مغز را تشکیل می دهد. این یک ورقه لایه لایه از بافت عصبی پیچیده و به هم پیوسته در اندازه و عرض یک پیتزا ۱۴ اینچی است. دو تا از این ورقه ها، به شدت چیندار شده، همراه با صدها میلیون سیمهای ارتباطی آنها (ماده سفید) در درون جمجمه چپانده شده اند.تمام شواهد در دسترس بر ایجاد احساسات توسط بافت قشر مغز دلالت دارد.

ما می توانیم جایگاه خودآگاهی را حتی بیشتر محدود کنیم. به عنوان مثال، آزمایش هایی که در آن محرک های متفاوتی به دو چشم چپ و راست وارد شوند. تصور کنید یک تصویر از دونالد ترامپ فقط برای چشم چپ و یک تصویر از هیلاری کلینتون فقط برای چشم راست شما قابل مشاهده باشد. میتوانیم تصور کنیم که شما ممکن است تصویر مخلوطی از برهم نهی عجیب و غریب Trump و Clinton را مشاهده کنید ولی در واقع شما Trump را برای چند ثانیه خواهید دید، پس از آن او ناپدید خواهد شد و کلینتون ظاهر خواهد شد، پس از آن او نیز میرود و Trump دوباره ظاهر خواهد شد. این دو تصویر در یک چرخش بی پایان عوض و بدل میشوند, به همین خاطر است که دانشمندان علوم اعصاب به این پدیده رقابت دوچشمی یا (binocular rivalry) میگویند. چون مغز شما یک ورودی مبهم دریافت می کند، نمی تواند تصمیم بگیرد: آیا Trump است، یا کلینتون؟

اگر به طور همزمان، شما در داخل یک اسکنر مغناطیسی که فعالیت مغز را ثبت میکند ، دروغ بگویید، آزمایشگران متوجه خواهند شد که مجموعه گسترده ای از مناطق قشری مغز، که به عنوان “منطقه داغ خلفی” یا (posterior hot zone) شناخته شده است، فعال می شند.این قسمت، بخشهایی از قشرهای آهیانه ای (Pareital) ,پس سری (Occipital) و گیجگاهی (Temporal) در بخش عقبی قشری را شامل می شود و نقش بسیار مهمی را در ردیابی چیزهایی که میبینیم بازی میکند. جالب اینجاست که قشر بصری اولیه که اطلاعات را از چشم دریافت میکند، آن چیزی که سوژه می بیند را مشخص نمیکند. یک همچین سلسله مراتب کاری مشابهی نیز در شنوایی و حس پیکری وجود دارد: قشر شنوایی اولیه و قشر حس پیکری اولیه مستقیما مشارکتی در درک محتوای تجربیات بدست آمده از شنوایی و حس پیکری ندارند. اما در عوض مراحل بعدی پردازش که در ناحیه داغ خلفی یا  posterior hot zone انجام میگیرند در این ادراک آگاهانه نقش دارند (از جمله درک تصویر ترامپ و کلینتون در مثال بالا) .

شواهد بالینی

روشنگر بیشتر این مساله، شواهد علی از دو منبع بالینی هستند: تحریک الکتریکی بافت قشری و مطالعه بیماران پس از دست دادن مناطق خاص مغزی ناشی از آسیب یا بیماری. قبل از برداشتن تومور مغزی یا محل تشنج صرعی بیمار، برای مثال در عمل جراحی مغز و اعصاب, نقشه فعالیتی نواحی قشری نزدیک به محل ضایعه توسط تحریک مستقیم با الکترود ها ترسیم میشود. تحریک ناحیه داغ خلفی (posterior hot zone) موجب وقوع احساسات و حسهای متنوعی میشود.این محسوسات از قبیل چشمک زدن نور, دیدن اشکال هندسی، اعوجاج چهره ها، توهم شنوایی یا بصری، احساس آشنایی یا غیرواقعی بودن، تمایل به حرکت اندام خاص و غیره باشد. تحریک قشر جلوتر مغزی اما موضوع متفاوتی است: به طور کلی تجربه ی مستقیمی را ایجاد نمی کند.

منبع دوم بینش به دست آمده از بیماران مغز و اعصاب است که از نیمه اول قرن بیستم شکل گرفت. جراحان گاهی اوقات مجبور می شدند کمربند بزرگی از قشر پیش-پیشانی را برای حذف تومورها یا برای مقابله با تشنجهای صرعی بردارند. چیزی که قابل توجه است این است که چگونه این بیماران غیرعادی ظاهر میشدند.از دست دادن بخشی از لوب پیشانی اثرات مخرب خاصی داشت: بیماران,اختلالاتی مانند عدم مهار احساسات یا اقدامات نامناسب، اختلال در اعمال حرکتی یا تکرار غیرقابل کنترل اعمال یا کلمات خاص را از خود نشان می دهند. اگرچه، پس از انجام این عمل جراحی، بدون هیچ شواهدی مبنی بر اینکه حذف وسیع بافت پیشانی به طور قابل توجهی بر تجربه ی آگاهانه آن فرد تاثیر گذار باشد, شخصیت و IQ آنها بهبود می یافت و آنها برای سالهای طولانی زندگی می کردند. برعکس، حذف مناطق حتی کوچکی از کورتکس خلفی، جایی که منطقه داغ در آن قرار دارد، می تواند منجر به از دست رفتن کل انواع محتوای آگاهانه شود: بیماران قادر به تشخیص چهره یا دیدن حرکات، رنگ یا مکان نخواهند بود.

بنابراین به نظر می رسد که مناظر، صداها و سایر محسوسات زندگی، طوری که تجربه می کنیم، توسط مناطق درون قشر خلفی ایجاد می شوند.تا آنجا که می توان گفت، تقریبا تمام تجربیات آگاهانه، منشاشان آنجاست. اختلاف اساسی بین این مناطق خلفی با بیشتر قشر پیش-پیشانی چیست که به طور مستقیم در محتوای ذهنی و انتزاعی مشارکت ندارند؟ حقیقت این است که هنوز نمی دانیم. با این وجود هیجان انگیزتر این است که یافته ای اخیر نشان می دهد که دانشمندان علوم اعصاب ممکن است به  دانستن آن نزدیکتر شده باشند.

ترجمه: علی زارعی – وبسایت نوروسافاری

لینک مقاله:

What Is Consciousness?

درباره نویسنده:

کریستف کخ دانشمند ارشد و رئیس موسسه علم مغز آلن در سیاتل است. او از مشاوران مجله ساینتیفیک امریکن بوده و کتب بسیاری را به رشته تحریر دراورده است. یکی از این کتاب ها  “خودآگاهی, اعترافات یک تقلیلگرای رمانتیک (۲۰۱۲)”(Consciousness:Confessions of a Romantic Reductionist) است.

 

پینوشتها:

۱- qualia:کیفیات ذهنی یا تجربه‌ی حقیقی چیزها به ویژگی‌های کیفی یا احساسی وضعیت ذهن اشاره می‌کند. به عنوان مثال تجربه‌ی مستقیم رنگ‌ها، درد، بو، خشم مثال‌هایی از کیفیات ذهنی می‌باشند.

اگر چه به نظر می‌آید که حداقل برخی از حالات ذهنی ما وضعیت کیفی دارند، وجود آن‌ها سؤالات فلسفی‌ای را بر می‌انگیزد: ماهیت کیفیات ذهنی چیست و چه چیزی آن‌ها را تشکیل می‌دهد؟ بسیاری از نظریه‌پردازان تفاوت عمده‌ای بین کیفیات ذهنی و معیارهای فیزیکی مانند طول، جرم، حجم دیده و این سؤال را مطرح کرده‌اند که آیا امکان دارد که کیفیات ذهنی کاملاً با این ویژگی‌های فیزیکی یکسان باشند؟ سؤال دیگری که مطرح می‌باشد این است که آیا دریافت مستقیم ما نسبت به این حالات ذهنی لغزش‌ناپذیر است و آیا این ادراکات دارای اعتبار هستند؟

کیفیات ذهنی به عنوان استدلالی علیه فیزیکالیسم(دیدگاهی که بر اساس آن هیچ چیز غیر فیزیکی در عالم وجود ندارد) به کار رفته است.

۲- Neural correlates of consciousness

۳- فلج چهاراندام، که کوادری‌پلژی (Quadriplegia) و تتراپلژی هم نامیده می‌شود نوعی از فلج است که در این حالت، انسان حس و کنترل در دست‌ها و پاهای خود را از دست می‌دهد.فلج چهاراندام در پی آسیب‌های شدید به مغز یا نخاع پدید می‌آید. نخاع مجموعه‌ای از اعصاب است که پیام‌های مغز را به دیگر اعضای بدن می‌رسانند. در حالت فلج چهاراندام معمولاً قطع نخاع در نیمه بالایی مهره‌های گردن (در بالای c3-c4) رخ داده‌است. این گسیختگی نخاع ممکن است در اثر یک آسیب ضربه‌ای (شکستن گردن، برای مثال در پی شیرجه در آب کم‌عمق) یا فشرده شدن بند نخاع توسط یک تومور یا کم‌خونی موقت اندام (ایسکمی) پس از بروز آنفارکتوس پدید بیاید.

۴- یاخته‌های پورکینیه یا نورون‌های پورکینیه لایه میانی قشر مخچه را تشکیل می‌دهند. این سلول‌ها نسبتاً بزرگ بوده عملکردی مؤثر در پردازش اطلاعات دارند. میانجی عصبی مؤثر بر این یاخته‌ها گاما آمینوبوتیریک اسید بوده و این نوع نورونها توسط یک کالبدشناس اهل چک بنام یان پورکینیه کشف شده‌اند.

همچنین ببینید

دوره آموزشی مبانی علوم اعصاب، دانش مغز و آشنایی با روشهای تحقیقاتی (دوره شانزدهم)

نوروسافاری | موسسه نوروسافاری (آینده مغز) دوره جدیدی از دوره های آموزشی علوم عصبی را …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *