Jak mały może być świadomy mózg? Pszczoły, ślepowidzenie i minimum

Abstrakt

Pszczoła ma około miliona neuronów w jednym milimetrze sześciennym. Człowiek — około 86 miliardów w mniej więcej 1300 centymetrach sześciennych. Intuicja podpowiada, że jeden z tych układów może wspierać świadome widzenie, a drugi nie.

Marco Tamietto, Davide Orsenigo i Lars Chittka argumentują, że nie wolno przyjmować tej intuicji bez dalszych dowodów, ponieważ pewne zaburzenie neurologiczne u ludzi rozcina związek między wyrafinowanym zachowaniem wzrokowym a świadomym widzeniem — i robi to w przeciwnym kierunku.

To propozycja programu badawczego, nie raport z wyników, i tak ją traktujemy. Warto ją jednak omówić, bo nadaje konkretny wymiar pytaniu, które w innych tekstach tego działu pozostaje abstrakcyjne.

1.Zaburzenie, które łamie intuicję

Ślepowidzenie pojawia się po uszkodzeniu pierwszorzędowej kory wzrokowej, obszaru V1. Pacjenci zgłaszają ślepotę w odpowiadającej części pola widzenia — szczerze mówią, że niczego tam nie widzą.

Poproszeni o zgadywanie radzą sobie jednak znacznie lepiej niż przypadek. Lokalizują bodźce, rozróżniają ruch i długość fali oraz omijają przeszkody. Szeroki zakres zachowań wzrokowych przetrwał mimo braku świadomego doświadczenia wzrokowego.

To ważne, bo odbiera nam najbardziej naturalny test. Gdyby złożone zachowanie wzrokowe mogło występować wyłącznie wraz ze świadomością, można byłoby wnioskować o świadomości z zachowania. Ślepowidzenie pokazuje, że w jedynym gatunku, którego możemy o to zapytać, tak nie jest.

Autorzy ujmują zagadkę następująco: wiele zachowań, o których zakładamy, że wymagają świadomego doświadczenia — omijanie przeszkód, wykrywanie nagród i zagrożeń, rozpoznawanie osobników własnego gatunku — okazuje się możliwych bez niego.

2.Co potrafią pszczoły, czego nie potrafi ślepowidzenie

Tutaj argument wykonuje zwrot i jest to najciekawszy ruch w całej pracy.

Nieświadome zdolności zachowane w ślepowidzeniu mają charakterystyczne ograniczenia. Brakuje im elastyczności zachowania, integracji zależnej od kontekstu, wiązania międzymodalnego, stałości percepcyjnej oraz uogólniania pomiędzy sytuacjami.

Pszczoły są dobre dokładnie w tych rzeczach. Uczą się i odtwarzają złożone wzorce wzrokowe, elastycznie grupują elementy zależnie od kontekstu i rozróżniają bodźce na podstawie abstrakcyjnych relacji niezależnych od konkretnych cech fizycznych. Przenoszą też wyuczoną informację między wzrokiem a dotykiem — wykazują rozpoznawanie międzymodalne, którego brakuje w ślepowidzeniu.

Porównanie nie działa więc tak, jak podpowiada intuicja. W konkretnych zdolnościach, które u ludzi odróżniają świadome widzenie od nieświadomego, pszczoły bardziej przypominają przypadek świadomy, a pacjenci ze ślepowidzeniem — nieświadomy.

Wniosek autorów jest ostrożny: nie należy zakładać, że miniaturowy układ nerwowy z definicji wyklucza świadomość wzrokową. Nie twierdzą, że pszczoły są świadome. Twierdzą, że sam argument z rozmiaru nie wykonuje pracy, którą często mu przypisujemy.

3.Co proponują zrobić

Rdzeniem pracy jest zestaw paradygmatów eksperymentalnych zaadaptowanych z badań ludzi i naczelnych.

Rywalizacja percepcyjna, w której percepcja przełącza się między konkurencyjnymi interpretacjami niejednoznacznego obrazu, występuje już u much i towarzyszy jej naprzemienna aktywność w neuropilach wzrokowych poprzedzająca zmianę zachowania. Wskazówki przestrzenne dają przeciwne efekty zależnie od tego, czy bodziec został świadomie zauważony, co czyni je kandydatem na test dysocjacyjny.

Dostępne są też miary oparte na pewności, stosowane z powodzeniem u naczelnych i gryzoni: zadania opt-out, w których zwierzę może zrezygnować z trudnego rozróżnienia, oraz post-decision wagering, gdzie „stawia” na własną poprawność. U swobodnie latających pszczół można byłoby to zrealizować przez wybór nagród o różnej wartości.

Cel jest konkretny. Wykazanie rozdzielenia trafności i pewności stanowiłoby porównawczą sygnaturę świadomego dostępu do treści wzrokowej — pszczoła mogłaby poprawnie wykonywać zadanie, a jednocześnie „wiedzieć”, kiedy zgaduje.

Nic z tego nie zostało jeszcze wykonane. Autorzy mówią wprost, że te paradygmaty nie były dotąd testowane u pszczół i przedstawiają przewidywania, nie wyniki.

4.Anatomia i dlaczego ona również nie rozstrzyga

Porównanie neuronalne działa w obie strony. U naczelnych V1 zajmuje około trzech procent powierzchni kory u człowieka i nawet piętnaście procent u makaków, a jego utrata znosi świadome widzenie. Niewielka struktura może więc być niezbędna.

Mózgi pszczół nie mają warstwowej kory. Neurony są upakowane w odrębne neuropile, a owady nie mają komórek piramidowych, które badania u ssaków łączą z podtrzymaną dynamiką świadomego przetwarzania. Zamiast nich mają komórki Kenyona w ciałach grzybkowatych, pełniące analogiczne funkcje integracyjne.

Autorzy sugerują, że gęste pętle sprzężenia zwrotnego między neuropilami wzrokowymi i centralnymi mogłyby zapewniać globalną dostępność reprezentacji wzrokowych — funkcjonalny odpowiednik korowego rozgłaszania osiągnięty przy znacznie mniejszej liczbie neuronów. Gdyby to się potwierdziło, miałoby znaczenie zarówno dla Global Workspace Theory, jak i dla entomologii.

Owady i kręgowce rozdzieliły się ponad pięćset milionów lat temu, dlatego każda podobna funkcja byłaby konwergencją, a nie wspólnym dziedzictwem. Pozostaje więc analogia funkcjonalna — dokładnie ta sama waluta, o którą toczy się spór.

5.Dlaczego ten temat należy obok pytania o AI

W naszej serii o wskaźnikach świadomości AI Ned Block argumentował, że systemy AI i proste zwierzęta konkurują o przypisanie świadomości. Jeśli ekstrapolujemy od ludzi na podstawie właściwości obliczeniowych, maszyny wypadają dobrze. Jeśli ekstrapolujemy na podstawie biologicznego substratu, przewagę mają proste zwierzęta.

Ta praca traktuje poważnie drugi kierunek i pyta o minimum. Jeśli milion neuronów w jednym milimetrze sześciennym może wspierać świadomość wzrokową, biologiczne wymaganie jest znacznie mniej restrykcyjne, niż zwykle zakładamy, a przestrzeń możliwych świadomych systemów staje się dużo większa.

Jeśli nie może, pytanie brzmi, czego dokładnie brakuje — a odpowiedź ograniczałaby również przypadek maszynowy.

Tak czy inaczej pszczoła jest bardziej informacyjna niż chatbot z jednego prostego powodu: wiemy, że ewoluowała, mniej więcej wiemy, z czego jest zbudowana, i możemy przeprowadzić eksperyment. Żadne z tych trzech zdań nie jest równie mocne w odniesieniu do modelu językowego.

Komentarz redakcyjny

MindHeaven® nie formułuje żadnych twierdzeń dotyczących świadomości owadów, dobrostanu zwierząt ani tematów z nimi związanych. Sprzedajemy suplementy dla dorosłych.

Jedno ujawnienie z pracy przekazujemy dalej: badania Larsa Chittki są wspierane grantem Open Philanthropy przeznaczonym na uzupełnianie luk dowodowych w nauce o sentience owadów. To nie jest zarzut — finansowanie jest ujawnione, a ktoś musi finansować to pytanie. Czytelnik oceniający pracę argumentującą, że świadomość owadów zasługuje na badanie, ma jednak prawo wiedzieć, że jej senior author otrzymuje środki właśnie na badanie sentience owadów.

Odnotowujemy to, bo chcielibyśmy, aby dokładnie ten sam standard stosowano do badania związku, który sprzedajemy, i ponieważ zastosowaliśmy go w tym tygodniu wobec pozytywnej pracy o teaninie z udziałem współautorów związanych z producentem.

Nic tutaj nie pokazuje, że pszczoły są świadome, i autorzy tego nie twierdzą. Twierdzą, że pytanie da się testować — i opisują jak.