Przód czy tył kory? Spór, który decyduje o losie teorii świadomości

Abstrakt

W 2017 roku „Journal of Neuroscience” opublikował obok siebie dwa teksty napisane przez przeciwne obozy, dotyczące pytania brzmiącego niemal geograficznie: czy neuronalne korelaty świadomości znajdują się z przodu, czy z tyłu kory mózgowej?

To nie jest marginalny spór. Odpowiedź wpływa na to, które z głównych teorii świadomości pozostają wiarygodne, a obie strony przywołują dane z uszkodzeń, neuroobrazowania i dekodowania, które oglądane osobno wyglądają przekonująco.

Ten artykuł przedstawia oba stanowiska w porównywalnej objętości. Nasza lektura jest taka, że spór częściowo dotyczy samych dowodów, a w dużej mierze tego, co w ogóle wolno uznać za dowód — dlatego nie został rozwiązany przez samo dokładanie kolejnych danych.

1.Argument za tyłem kory

Boly i współpracownicy argumentują, że to tylna kora — obszary ciemieniowe, potyliczne i skroniowe — określa treść świadomości, a kora przedczołowa jest w dużej mierze zbędna dla samego doświadczenia. Ich podsumowanie stanowiska przeciwnego brzmi: brakuje jasnych danych na bezpośredni i specyficzny dla treści udział przedniej części kory.

Najbardziej uderzające dane są kliniczne. Pacjenci po rozległym obustronnym usunięciu płatów czołowych pozostawali świadomi; u jednego z nich podczas interakcji społecznej nie zauważano niczego szczególnie nieprawidłowego, a u innego po niemal całkowitej obustronnej resekcji przedczołowej wzrósł iloraz inteligencji.

Uszkodzenia tylne zachowują się zupełnie inaczej. Zmiany w tylnej części ciała modzelowatego stwierdzano u 98 procent pacjentów pozostających po roku w stanie wegetatywnym, przy 214-krotnie wyższym ryzyku trwałego stanu wegetatywnego. Uszkodzenia konkretnych obszarów tylnych odbierają konkretne treści: zmiany wrzecionowate znoszą rozpoznawanie twarzy, uszkodzenia potyliczne doświadczenie koloru, a ciemieniowe świadomość własnego ruchu.

Neuroobrazowanie wskazuje w tym samym kierunku. Badania snów zidentyfikowały tylną „hot zone” w okolicach ciemieniowo-potylicznych jako wiarygodny korelat, a konkretne treści snów — twarze, miejsca, ruch, mowę — można było przewidywać z kory tylnej, ale nie przedniej.

Najbardziej eleganckim elementem jest analiza reverse inference. Zamiast pytać, co aktywuje się w eksperymentach nad świadomością, pytano, jak specyficznie aktywność przedczołowa przewiduje właśnie badania świadomości. Kora przedczołowa znikała: dany koordynat był silniej predykcyjny dla terminów „phonological” i „task”.

2.Problem raportowania

Pod argumentem na rzecz tylnej kory leży spór metodologiczny, który zmienił sposób projektowania eksperymentów w tej dziedzinie.

Klasyczne paradygmaty proszą uczestników o raportowanie tego, co spostrzegli, przez co każdy pomiar miesza bycie świadomym czegoś z raportowaniem tego. W paradygmatach no-report świadomie doświadczane, ale nieistotne dla zadania bodźce aktywowały obszary tylne, podczas gdy aktywacja czołowa korelowała bardziej z raportowaniem niż z samym doświadczeniem.

Jeśli to prawda, dekady wyników przedczołowych mogą indeksować maszynerię naciskania przycisku i opisywania doświadczenia, a nie samo doświadczenie. To poważny zarzut i właśnie dlatego podejście no-report tak szybko się rozprzestrzeniło.

3.Argument za przodem

Odegaard, Knight i Lau odpowiadają, że przypadek „tylnej kory” opiera się na selektywnym cytowaniu badań wykorzystujących metody o ograniczonej czułości, a pojedyncze wyniki zerowe uzyskane jedną miarą nie muszą uogólniać się na inne miary.

Ich argument statystyczny jest najsilniejszą częścią odpowiedzi. Kora przedczołowa korzysta z kodowania rozproszonego, dlatego analizy jednowymiarowe mogą nie wykrywać tego, co pokaże dekodowanie wielowymiarowe, a skutki uszkodzeń mogą wyglądać skromnie, ponieważ trzeba naruszyć dużą liczbę neuronów na rozległym obszarze przedczołowym, zanim pojawi się deficyt. Ponownie trzeba odróżnić brak dowodu od dowodu braku.

Ich dane kliniczne prowadzą w przeciwną stronę niż u Boly’ego. Obustronne uszkodzenia bocznej kory przedczołowej mogą powodować ciężką abulię i odłączenie od otoczenia, czego nie obserwuje się w ten sam sposób przy uszkodzeniach potylicznych czy ciemieniowych zachowujących ogólną świadomość. Uszkodzenia przedczołowe zmniejszały subiektywne oceny pewności niemal o połowę przy zachowaniu obiektywnego wykonania zadania — dysocjacja trudna do wyjaśnienia, jeśli kora przedczołowa zajmuje się wyłącznie raportowaniem.

Autorzy dodają wyniki dekodowania: obrazowanie wielowymiarowe pokazuje aktywność przedczołową odzwierciedlającą konkretną treść percepcyjną, a rejestracje pojedynczych neuronów u małp wykazały aktywność przedczołową związaną z nieraportowaną cechą bodźca nawet wtedy, gdy żadnego raportu nie wymagano.

Wobec paradygmatów no-report są sceptyczni, argumentując, że entuzjazm może być przesadzony, ponieważ udział kory przedczołowej przetrwał podobne testy jeszcze przed ich niedawną popularyzacją.

4.Co każda strona przyznaje

Oba teksty zawierają ustępstwa bardziej informacyjne niż ich główne tezy.

Boly i współpracownicy dopuszczają, że niektóre regiony przedczołowe — na przykład brzuszno-przyśrodkowe lub przedruchowe — mogą wnosić konkretne treści świadome, takie jak refleksja, wartościowanie czy afekt. Twierdzenie „tył” dotyczy więc przede wszystkim treści percepcyjnej, nie wszystkiego.

Odegaard i współpracownicy przyznają, że niepełne jednostronne uszkodzenia często dają subtelne albo zerowe efekty, że ogólna trafność dekodowania przedczołowego jest ograniczona i że część nowych badań no-report rzeczywiście wykazuje mniejsze zaangażowanie przedczołowe. Nie twierdzą też, że kora przedczołowa w pełni determinuje treść percepcyjną; proponują raczej współpracę z wczesnymi obszarami wzrokowymi, gdzie konkretna treść jest reprezentowana.

Czytane razem te ustępstwa znacznie zawężają przepaść. Obszary tylne niosą treść percepcyjną; obszary przedczołowe wnoszą coś — pewność, wartościowanie, dostęp — czego relacja do doświadczenia nadal pozostaje nierozstrzygnięta.

5.Co wydarzyło się później

Współpraca adversarialna opisana gdzie indziej w tej bibliotece została zaprojektowana częściowo po to, by przełamać ten impas, i jej wyniki odnoszą się do niego bezpośrednio. Dodanie obszarów przedczołowych nie poprawiało dekodowania kategorii ani orientacji bodźca, a w części analiz je pogarszało. Generalizacja dekodowania w czasie była trwała w obszarach tylnych i krótka w przedczołowych.

To punkt dla strony tylnej w odniesieniu do tej konkretnej miary, uzyskany w warunkach zaakceptowanych z góry przez oba obozy. Nie zakończył sporu — to samo badanie ujawniło problemy z przewidywaniami teorii tylnej dotyczącymi łączności — ale jest najbliższą rzeczą, jaką ten spór dostał w roli neutralnego sędziego.

6.Jak to czytamy

Nasza lektura jest taka, że Boly i współpracownicy mają mocniejsze dane kliniczne, a Odegaard i współpracownicy mocniejszą ostrożność metodologiczną — i obie strony trafnie wskazują słabość przeciwnika.

Głębszy problem polega na tym, że obozy nie zgadzają się co do tego, co w ogóle mogłoby spór rozstrzygnąć. Jeśli aktywność przedczołowa podczas raportowania jest czynnikiem zakłócającym, wyniki z przodu są artefaktem. Jeśli paradygmaty no-report są po prostu za mało czułe, wyniki z tyłu są niepełne. Każda strona przyjmuje zasadę metodologiczną, która unieważnia najlepszy dowód drugiej, a dokładanie danych nie rozwiązuje sporu o takim kształcie.

Właśnie dlatego dziedzina zwróciła się ku współpracy adversarialnej — uzgodnienie kryteriów dopuszczalności przed zebraniem danych jest jedynym dostępnym ruchem, kiedy spór dotyczy reguł, a nie samych wyników.

Komentarz redakcyjny

MindHeaven® nie formułuje żadnych twierdzeń dotyczących świadomości i nic tutaj nie dotyczy produktu. Celowo daliśmy obu tekstom zbliżoną ilość miejsca; podsumowanie przedstawiające wyłącznie argument strony tylnej byłoby krótsze, czystsze — i mylące.