Czy jeste

ś

my automatami?

Wolna wola, podmiotowo

ść

i mózg.

Czy jeste

Czy jeste

ś

ś

my automatami

my automatami

?

?

Wolna wola

Wolna wola

,

,

podmiotowo

podmiotowo

ść

ść

i m

i m

ó

ó

zg

zg

.

.

W

W

ł

ł

odzis

odzis

ł

ł

aw Duch

aw Duch

Katedra Informatyki Stosowanej

Katedra Informatyki Stosowanej

Uniwersytet Miko

Uniwersytet Miko

ł

ł

aja Kopernika

aja Kopernika

,

,

Toru

Toru

ń

ń

,

,

PL

PL

Google

Google

:

:

Duch

Duch

Dzie

Dzie

ń

ń

m

m

ó

ó

zgu

zgu

,

,

Lublin

Lublin

,

,

14

14

marca

marca

2007

2007

(Neuro)kongitywizacja

(

(

Neuro

Neuro

)

)

kongitywizacja

kongitywizacja

Powoli udaje si

ę

nam zrozumie

ć

natur

ę

ludzk

ą

.

Wszystkie dziedziny ulegaj

ą

„kognitywizacji”:

•

Neurofilozofia, filozofia umysłu.

•

Psychologia (neuro)kognitywna.

•

Lingwistyka (neuro)kognitywna.

Nowe dziedziny:

•

Kognitywna matematyka.

•

Kognitywna fizyka.

•

Kognitywna historia, antropologia, socjologia.

•

Kognitywna ekonomia i neuromarketing.

•

Neuroestetyka.

•

Neuroetyka.

•

Neuroteologia.

•

+Wiele innych dziedzin...bez zrozumienia siebie nie da si

ę

rozumie

ć

!

Skąd coś wiemy?

Skąd coś wiemy?

Niezwykle ważne pytanie: skąd coś wiemy?

Przykład: cudowna dieta dr K, chińska medycyna ludowa (bardzo
popularna w Singapurze) i inne cuda medyczne. Skąd wiemy, że
działa?
Skąd wiemy, że nasze opinie odpowiadają rzeczywistości?

Gall zauważył, że kształt czaszki decyduje o zdolnościach
(właściwie to Gall zauważył). Tysiące przypadków potwierdziły jego
obserwacje.
=> Kranioskopia: mierzenie kształtu czaszki i określanie
zdolności.
Oto mapa głównych ośrodków ...

Czy naprawdę wiem, czy tylko mi się wydaje?
Czy mogę poprzestać na niepewności, czy muszę się zdeklarować?

Niepewność pozwala się uczyć, pewność znacznie uczenie utrudnia
(widać to na modelach). Jeśli zdajemy sobie sprawę z tego, jak
łatwo się samemu oszukiwać, możemy uniknąć fanatyzmu

Kognitywna rewolucja

Kognitywna rewolucja

Wiele dziedzin nauki przechodzi

Kognitywną Rewolucję!

Kognitywna matematyka

Kognitywna matematyka

Prawie niczego nie można zrozumieć w pełni, ignorując
jednocześnie sam aparat poznawczy, jego ograniczenia i
możliwości.

G. Lakoff, R. Nunez

, „Where Mathematics Comes From: How the

Embodied Mind Brings Mathematics into Being” opierając filozofii
matematyki na idei ugruntowania sensu pojęć w działaniu w
świecie.
Równania to metafory.
Jak rozumieć słynne

równanie Eulera: e

i

π

+ 1 = 0

? Jest tu

7 najważniejszych koncepcji matematycznych: 0, 1, +, =,

π

, e oraz

i.
Matematycy XIX wieku sądzili, że możemy to udowodnić, ale nie
zrozumieć, ale po przeczytaniu 70 stron poświęconych analizie
sensu tego równania daje się go zrozumieć.

Fizyka? Od ponad 70 lat ludzie spierają się o sens mechaniki
kwantowej.

Pamięć i historia

Pamięć i historia

Czy zawsze umysły, a w szczególności pamięć,
działały tak jak teraz? Ma to wielkie znaczenie dla
oceny wiarygodności źródeł historycznych, dla
historii, socjologii i religioznawstwa.

Jak np. działała pamięć w XI wieku i wcześniej?

Patrick J. Geary

, „Phantoms of Remembrance, Memory and Oblivion

at the End of the First Millennium”. Princeton University Press
1994.

Arnold, bawarski mnich w 1030 roku odbył podróż do Panonii;
parę lat później opisał widzianego tam przez siebie i swoich
towarzyszy wielkiego smoka, głowę miał jak góra, pokryty był
łuskami, długi był na milę, wisiał na niebie przez parę godzin po
czym odleciał.
Nie ma wątpliwości, że Arnold „przypomniał” sobie to wydarzenie.

Wniosek: historia pełna jest fantomów tworzących mity; wiele
rzeczy daliśmy sobie wmówić ...

Umysły w starożytności

Umysły w starożytności

Jak działały umysły, jak myślał i czuł się człowiek starożytny i
prehistoryczny?

Czy świadomość w formie, jaką znamy z codziennego
doświadczenia pojawiła się dopiero w czasach historycznych? Czy
świadomość jest neurologiczną adaptacją do rosnącej złożoności
społeczeństw?

J. Jaynes

,

The Origin of Consciousness

in the Breakdown

of the Bicameral Mind, Houghton Mifflin Co, Boston 1976.

Homer, Illiada

, 3000 lat temu: głosy bogów, czasami wizje,

były radami i poleceniami, „ja” nie podejmowało decyzji,
ludzie byli „preświadomi”, mózg słabo zintegrowany.

Podobnie odczytać można najstarsze teksty sumeryjskie i
hebrajskie, np. 1 Księga Samuela, w której bez głosów nie daje się
podjąć decyzji.

Skąd „ja” wiem, czego chce mój mózg? Nie zawsze wiem czego
chcę ...

Ewolucja umysłu

Ewolucja umysłu

Nicholas Humphrey

, „Cave Art, Autism, and the Evolution of the

Human Mind”, Cambridge Archeological Journal, 6 (2), pp. 165-
191, 1998
Rysunki naskalne z czasów Górnego Paleolitu (30.000 do 11.000
lat temu) nie świadczą o wysokim rozwoju praludzi, dzieci
autystyczne z poważnymi zaburzeniami mowy, takie jak Nadia, w
wieku 3-4 lat tworzą podobne rysunki. Odmienna sztuka pojawia
się ok. 7000 lat temu.

Kim jestem?

Kim jestem?

Quis ego et qualis ego?
Kim ja jestem i jaki jestem?

Św. Augustyn

(400

n.e.)

Co to jest „ja”?

Pascal

(1670)

W jaki sposób można odpowiedzieć
na to pytanie?

Nie jesteś niczym innym jak
pęczkiem neuronów (

Crick

).

Jesteś swoimi synapsami (

LeDoux

).

Czy to wystarczy jako odpowiedź?

Tradycja ...

Tradycja

Tradycja

...

...

Tradycyjny punkt widzenia wielu kultur: duch w maszynie, homunkulus.

„Ja” podejmuj

ę

ś

wiadomie decyzje dzi

ę

ki wolnej woli.

S. Pinker

: Tabula Rasa. Spory o natur

ę

ludzk

ą

(The modern denial of

human nature) 2002 (tł. GWP 2004).

•

Tabula Rasa (

J. Locke

)

•

Szlachetny Dzikus (

J.J. Rousseau

)

•

Duch w maszynie (

Kartezjusz

)

Duch i dusza

Duch i dusza

Czym różni się martwe zwierzę od żywego?
Uciekła z niego dusza?

Arystoteles

: rzeczy nie ruszają się, bez poruszyciela. Planety i

gwiazdy popychane były przez duchy (do czasów Newtona).
Człowieka chorego należy związać, by nie uciekła z niego dusza.
Kichanie jest niebezpieczne, bo może uciec dusza (stąd „bless
you”).

Koncepcjom ducha i duszy, bardzo potrzebnym w średniowieczu,
nie da się obecnie przypisać żadnej z funkcji, które były pierwotną
przyczyną ich wprowadzenia. Podobnie jak cieplik i inne etery,
odeszły do lamusa.

Trudności w zdefiniowaniu koncepcji takich jak umysł, świadomość
czy nieświadomość, nie przeszkadzają w badaniach; można np.
badać sytuacje, w których jesteśmy świadomi lub nie, oraz
neurofizjologiczne korelaty związane z procesem uświadamiania.

Podwa

ż

anie tradycji

Podwa

Podwa

ż

ż

anie tradycji

anie tradycji

Thomas Hobbes

, Human Nature, 1640:

Ż

ycie i umysł da si

ę

zrozumie

ć

jako ró

ż

ne formy ruchu, wibracji.

„Wolna wola” oznacza jedynie brak zewn

ę

trznego przymusu.

„Umysł to nic innego jak ruchy pewnych cz

ęś

ci ciała organicznego”

(list do Kartezjusza).

Kartezjusz

: zwierz

ę

ta to automaty, ale człowiek ma dusz

ę

.

David Hartley

, „Observations on Man” (1749): uszkodzenia mózgu,

zaburzenia neurologiczne zawsze zwi

ą

zane s

ą

ze zmianami

my

ś

lenia i percepcji. Asocjacje wra

ż

e

ń

i idei wynikaj

ą

z wibracji

bardzo małych cz

ą

steczek w mózgu.

Thomas Reid

, „Inquiry into the Human Mind on the Principles of

Common Sense” (1764), „Essays on the Intellectual Powers of
Man” (1785) i „Essays on the Active Powers of Man” (1788):
analiza percepcji, rola j

ę

zyka, uwa

ż

ał wra

ż

enia za symbole

wskazuj

ą

ce na realne własno

ś

ci rzeczy.

Nadchodz

ą

neurolodzy

Nadchodz

Nadchodz

ą

ą

neurolodzy

neurolodzy

Thomas Laycock

(1812–1876): Mind and Brain, Or, The Correlations

of Consciousness and Organisation; with Their Applications to
Philosophy, Zoology, Physiology, Mental Pathology, and the Practice
of Medicine. Edinburgh: Sutherland and Knox. 2 vols. (1860)

„Mózg, chocia

ż

jest organem

ś

wiadomo

ś

ci, podlega prawom działania

odruchów, i pod tym wzgl

ę

dem nie ró

ż

ni si

ę

od innych zwojów

systemu nerwowego.”
Wnioskował to z zasady ci

ą

gło

ś

ci: mózgowie jest przedłu

ż

eniem

rdzenia i musi si

ę

rz

ą

dzi

ć

tymi samymi prawami.

Fascynuj

ą

ca historia uznania automatyzmów w mózgu, „siedlisku

duszy” opisana została w

J. Miller

, Going unconscious. New York

Review 42(7), 1995 (Sack i inni, Ukryte teorie nauki, Znak 1996).

I.M. Sechenov

, Odruchy Mózgu (1863): wy

ż

sze czynno

ś

ci poznawcze

s

ą

wynikiem zło

ż

onych odruchów.

Ewolucja pogl

ą

dów

Ewolucja pogl

Ewolucja pogl

ą

ą

d

d

ó

ó

w

w

W 1873 roku

Sir John Ericksen

, brytyjski chirurg

królewski stwierdził: “

Ż

oł

ą

dek, klatka piersiowa i

mózg b

ę

d

ą

na zawsze zamkni

ę

te przed penetracj

ą

m

ą

drego chirurga”.

T.H. Huxley

, On the Hypothesis that Animals are

Automata, and its History (1874):

„Poczucie, które zwiemy wol

ą

, nie jest przyczyn

ą

dobrowolnego czynu

a tylko pojawiaj

ą

cym si

ę

w

ś

wiadomo

ś

ci symbolem tego etapu

czynno

ś

ci mózgowych, który stanowi bezpo

ś

redni

ą

przyczyn

ę

owego

uczynku.”

William James

,

Does 'Consciousness' Exist

? (1904)

Ś

wiadomo

ść

jest funkcj

ą

, nie mo

ż

na podzieli

ć

do

ś

wiadczenia

na „

ś

wiadomo

ść

” i „zawarto

ść

ś

wiadomo

ś

ci”.

Ś

wiat składa si

ę

z „czystych prze

ż

y

ć

” (pure experiences).

Automatyzmy

Automatyzmy

Automatyzmy

Marshall Hall

: odruchy mog

ą

by

ć

tylko w rdzeniu, mózg to siedlisko

psychiki, odczuwanie bez

ś

wiadomo

ś

ci to sprzeczno

ść

terminologiczna.

Benjamin Carpenter

(1876): tak, ale do

ś

wiadczenia

Jamesa Braida

z

hipnoz

ą

(któr

ą

leczył wszystko) bezspornie pokazuj

ą

automatyzmy

mózgowe. Dokonanie

ś

wiadomego czynu wymaga automatycznej

koordynacji, wola uruchamia odpowiednie odruchy.

Pozytywna koncepcja nie

ś

wiadomo

ś

ci (automatyzmów) zast

ą

piona

została przez

Freuda

negatywn

ą

ide

ą

id, ego i superego, któr

ą

zwi

ą

za

ć

mo

ż

na z trójdzielnym mózgiem

MacLeana

(pie

ń

, układ limbiczny, kora).

Automatyzmy wróciły po 100 latach: cybernetyka, sterowanie armat

ą

wymagało automatyzmów; metafora mózg=komputer i potrzeba
ukrytych mechanizmów do wyja

ś

nienia rozumienia i tworzenia

konstrukcji j

ę

zykowych (

Chomsky

) wymagaj

ą

takich mechanizmów.

Jakie to co

ś

wiadome staje si

ę

nie

ś

wiadome?

Definicja

ś

wiadomo

ś

ci

Definicja

Definicja

ś

ś

wiadomo

wiadomo

ś

ś

ci

ci

•

Czy warto zajmowa

ć

si

ę

definicj

ą

ś

wiadomo

ś

ci?

By

ć

mo

ż

e, bez definicji nie wiemy o czym mówimy.

•

John Locke

:

ś

wiadomo

ść

to „percepcja tego, co dzieje si

ę

we

własnym umy

ś

le”.

•

Ś

wiadomo

ść

jest wi

ę

c rezultatem mo

ż

liwo

ś

ci posiadania wra

ż

e

ń

i

posiadania przekona

ń

,

ż

e si

ę

ma te wra

ż

enia.

•

Problem: „

ś

wiadomo

ść

” u

ż

ywana jest w zbyt wielu znaczeniach, w

ró

ż

nych j

ę

zykach inaczej.

•

Poj

ę

cia „silnie uwarunkowane kulturowo” nie daj

ą

si

ę

łatwo

zdefiniowa

ć

, wi

ę

kszo

ść

poj

ęć

daj

ą

cych si

ę

bezpo

ś

rednio zwi

ą

za

ć

z

działaniem w

ś

wiecie jest słabo uwarunkowana kulturowo.

•

Ś

wiadomo

ść

jest poj

ę

ciem silnie uwarunkowanym kulturowo.

Czym jest

ś

wiadomo

ść

?

Czym jest

Czym jest

ś

ś

wiadomo

wiadomo

ść

ść

?

?

•

Ś

wiadomo

ść

jest procesem wynikaj

ą

cym z posiadania wra

ż

e

ń

i

posiadania przekona

ń

,

ż

e si

ę

ma wra

ż

enia.

Warunki konieczne do powstania wra

ż

e

ń

ś

wiadomych:

•

model stanów

ś

rodowiska istotnych dla organizmu;

•

dostatecznie zło

ż

ona struktura relacyjna stanów wewn

ę

trznych;

•

zdolno

ść

do podejmowania działa

ń

na podstawie analizy stanów

wewn

ę

trznych; szczególnym przypadkiem jest tu zdolno

ść

do narracji,

„strumie

ń

ś

wiadomo

ś

ci”.

•

Weryfikacja:

Zaplanujmy mózgopodobny system;
poka

ż

my,

ż

e z powodu samej swojej konstrukcji musi

twierdzi

ć

,

ż

e jest

ś

wiadomy zachodz

ą

cych w nim procesów;

spróbujmy podwa

ż

y

ć

jego przekonania.

Mózgopodobne systemy

M

M

ó

ó

zgopodobne

zgopodobne

systemy

systemy

Stany mózgu to czaso-przestrzenne, fizyczne pobudzenia neuronów.

•

Widz

ę

, słysz

ę

, czuj

ę

.. stany swojego mózgu! Np:

ś

lepota zmian

.

•

Procesy kognitywne działaj

ą

na mocno przetworzonych perceptach.

•

Czerwie

ń

, słodycz, sw

ę

dzenie, ból ... to stany fizyczne mózgu.

W odró

ż

nieniu od rejestrów

komputera stany mózgu s

ą

dynamiczne, zawieraj

ą

w sobie

potencjalne relacje i skojarzenia.

Ś

wiat wewn

ę

trzny jest

rzeczywisty! Stany umysłu to
relacje pomi

ę

dzy stanami

mózgu, pami

ę

ci roboczej.

Komputery i automaty nie maj

ą

podobnych stanów.

Automatyzacja działa

ń

Automatyzacja dzia

Automatyzacja dzia

ł

ł

a

a

ń

ń

Uczenie si

ę

: pocz

ą

tkowo

ś

wiadome działania

anga

ż

uj

ą

cały mózg, w ko

ń

cu działania

automatyczne, pod

ś

wiadome, zlokalizowane.

Formowanie si

ę

nowych kwazistabilnych stanów

mózgu w czasie uczenia si

ę

=> modele neuronowe.

Uczenie si

ę

wymaga wzmacniania zachowa

ń

po

żą

danych, obserwacji

i oceny zło

ż

onych stanów mózgu.

Powi

ą

zanie obecnego działania z zapami

ę

tanymi skutkami podobnych

działa

ń

wymaga ocen i porówna

ń

, a nast

ę

pnie reakcji emocjonalnych,

które wyzwol

ą

neurotransmitery (dopamin

ę

) jako sygnał

wzmacniaj

ą

cy, zwi

ę

kszaj

ą

cy szybko

ść

uczenia modułów neuronowych

Pami

ęć

robocza w tak zło

ż

onym procesie jest niezb

ę

dna.

Bł

ę

dy nale

ż

y zapami

ę

ta

ć

, zwłaszcza gorzki smak pora

ż

ki.

Nie ma

ż

adnego transferu od

ś

wiadomego do nie

ś

wiadomego! Jest

tylko (

ś

wiadomy) proces oceny potrzebny do wzmocnienia.

Najtrudniejsze problemy

Najtrudniejsze problemy

Najtrudniejsze problemy

•

Problemy klasyczne i współczesne:

•

Problem psychofizyczny

– przebrzmiały? Umysł jest jedn

ą

z wielu

rzeczy, któr

ą

robi mózg, ale potrzebujemy pomostu pomi

ę

dzy

psychologi

ą

i neurobiologi

ą

; geometryczny model umysłu?

•

Problem adekwatnego j

ę

zyka

opisu umysłu.

•

Problem wolnej woli i odpowiedzialno

ś

ci

– „wolne”, bo nie da si

ę

przewidzie

ć

ze wzgl

ę

du na zło

ż

ono

ść

neurodynamiki?

Brak empatii => zachowanie psychopaty.

•

Problem jedno

ś

ci poczucia istnienia „ja”

: to

ż

samy z problem

integracji percepcji? Skoro ró

ż

ne aspekty postrzegania

analizowane s

ą

przez ró

ż

ne obszary mózgu dlaczego

ś

wiadomo

ść

w normalnym stanie wydaje si

ę

monolityczna? Czego nas ucz

ą

syndromy neuropsychologiczne i choroby psychiczne?

Jakie Ja?

Jakie Ja

Jakie Ja

?

?

A. Damasio

, The Feeling of What Happens: Body and Emotion in the

Making of Consciousness (1999), „Tajemnica

ś

wiadomo

ś

ci” (2000).

Elementy „ja” mo

ż

na rozpatrywa

ć

na kilku poziomach:

•

Proto-ja: informacje o

ś

rodowisku wewn

ę

trznym, płyn

ą

ce

z pnia mózgu oraz podwzgórza; nie s

ą

u

ś

wiadamiane

ale pozwalaj

ą

na utrzymanie homeostazy.

•

Ś

wiadomo

ść

rdzenna (core):

ś

wiadomo

ść

aktualnych zdarze

ń

,

istnieje nawet w przypadku całkowitej amnezji nast

ę

pczej,

przytomno

ść

tutaj i teraz, poczucie istnienia.

•

Ś

wiadomo

ść

rozszerzona, pami

ęć

autobiograficzna.

Inne podziały:

•

Ś

wiadomo

ść

pierwotna i refleksyjna

•

Ś

wiadomo

ść

dost

ę

powa i fenomenalna (

N. Block

)

Samorozpoznawanie

Samorozpoznawanie

Samorozpoznawanie

G.G. Gallup

, Self-recognition in primates: A comparative approach to the

bidirectional properties of consciousness. American Psychologist 32:
329-38 (2002);

Dotychczas rozpoznawały si

ę

szympansy,

orangutany, goryle, słonie, delfiny.

Koncepcja „ja” => zdolno

ść

do empatii,

rozumienia stanów mentalnych innych istot.

Test kierunku spojrzenia: je

ś

li jedzenie

wskazuje dwóch ludzi, jeden z przepask

ą

na oczach, to szympans zwykle wybiera
wskazówki tego bez przepaski.

Odczytywanie stanu umysłu innych istot pozwala na przewidywania.

Czy ze zdolno

ś

ci do odczytywania stanu innych zrodziła si

ę

samo

ś

wiadomo

ść

?

Neurony lustrzane

Neurony lustrzane

Neurony lustrzane

U naczelnych i niektórych ptaków kora
czołowa przedruchowa jak i kora dolnej
cz

ęś

ci płata ciemieniowego zawiera

neurony aktywne zarówno w czasie
własnego działania jak i obserwacji
podobnego działania innych.

Prawdopodobne funkcje:

rozumienie intencji

: inne neurony reaguj

ą

na „uchwy

ć

i połó

ż

” a inne na „uchwy

ć

i zjedz”.

Empatia

: u ludzi przednia cz

ęść

wyspy i kora dolnoczołowa (IFC) reaguje

zarówno na emocje własne jak i obserwowane u ludzi, im silniejsze jest
poczucie empatii (kobiety!) tym silniej (Jabbi i inn, NeuroImage, 2006)

J

ę

zyk

: IFC jest blisko obszaru Broca, rozumienie gestów i mowy mo

ż

e

by

ć

ze sob

ą

powi

ą

zane.

Teoria innych umysłów, autyzm

to uszkodzenie neuronów lustrzanych?

Jak szuka

ć

reprezentacji Ja?

Jak szuka

Jak szuka

ć

ć

reprezentacji Ja

reprezentacji Ja

?

?

Kelley

i inn. JCN 14, 785-704, 2002; oceny cech osoby odnoszone do:

siebie, prezydenta Busha, lub ocena – czy pisane du

ż

ymi literami?

Gdzie realizowane s

ą

funkcje Ja?

Gdzie realizowane s

Gdzie realizowane s

ą

ą

funkcje Ja

funkcje Ja

?

?

Kelley

i inn. 2002, wyniki fMRI

Gdzie dokładniej jest Ja?

Gdzie dok

Gdzie dok

ł

ł

adniej jest Ja

adniej jest Ja

?

?

C.L. Heatherton

i inn, Medial prefrontal activity differentiates self from

close others. Social Cognitive & Affective Neuroscience 1, 18-25, 2006.

Oceny odnosz

ą

ce si

ę

do siebie i bliskich osób ró

ż

ni

ą

si

ę

w sposobie

aktywacji grzbietowej przy

ś

rodkowej kory przedczołowej (

DMPFC

)

i przedniej cz

ęś

ci kory

zakr

ę

tu obr

ę

czy (

AC

).

Reprezentacja
neuronalna „ja”
odró

ż

nia si

ę

od

reprezentacji innych,
chocia

ż

jest podobna

do reprezentacji osób
bliskich.

„Ja” w relacji do innych
= rola społeczna.

Czy Ja jestem przyczyn

ą

działania?

Czy Ja jestem przyczyn

Czy Ja jestem przyczyn

ą

ą

dzia

dzia

ł

ł

ania

ania

?

?

Farrer & Frith

, Experiencing Oneself vs Another Person as Being the

Cause of an Action: The Neural Correlates of the Experience of Agency
Neuroimage 15, 596, 2002.

Ś

wiadomo

ść

własnego działania (rysowania d

ź

ojstikiem) zwi

ą

zana jest z

aktywno

ś

ci

ą

przedniej cz

ęś

ci wyspy (AIC), a

ś

wiadomo

ść

,

ż

e

uczestniczy si

ę

biernie i inna osoba wykonuje ruchy z aktywacj

ą

dolnej

kory ciemieniowej (

IPC

).

AIC

: integracja wielomodalnych

informacji zmysłowych zwi

ą

zanych

z własnym wolicjonalnym
działaniem.

IPC

: reprezentacja ruchu w

układzie niezale

ż

nym od własnego

poło

ż

enia?

Empatia

Empatia

Empatia

Jackson

i inn, Neuroimage (2005)

ACC

gra rol

ę

w analizie i zachowaniach zwi

ą

zanych z unikaniem

bolesnych zdarze

ń

, ł

ą

cz

ą

c funkcje uwagi i oceny by okre

ś

li

ć

jak istotna

jest emocjonalna warto

ść

zdarzenia i jaki mu nada

ć

priorytet. Kora

wyspy

AIC

otrzymuje informacje o sygnałach bólu monitoruj

ą

c

fizjologiczny stan ciała;

ACC

i

AIC

reaguj

ą

na cudzy jak i własny ból.

Ró

ż

ne ‘Ja’ w mózgu

R

R

ó

ó

ż

ż

ne

ne

‘

‘

Ja

Ja

’

’

w m

w m

ó

ó

zgu

zgu

Northoff

i inn, Self-referential processing in our brain - a meta-analysis

of imaging studies on the self. Neuroimage 31, 440, 2006

CMS, Cortical Midline Structures

, korowe struktury przy

ś

rodkowe, s

ą

siedliskiem procesów odnosz

ą

cych si

ę

do „ja” w testach werbalnych,

przestrzennych, emocjonalnych, rozpoznawania twarzy.
Dobrze ukryte, rzadko ulegaj

ą

uszkodzeniom, po

ś

rednicz

ą

w

komunikacji pomi

ę

dzy układem limbicznym, pniem mózgu i kor

ą

.

Proto-ja: ciało, autobiograficzne ja: pami

ęć

; społeczne ja: relacje.

Intencje w mózgu

Intencje w m

Intencje w m

ó

ó

zgu

zgu

Hayens

i inn, Current Biology 2007: dostaniesz za chwil

ę

dwie liczby,

mo

ż

esz je doda

ć

lub od siebie odj

ąć

... a aktywno

ść

przy

ś

rodkowej kory

czołowej mi poka

ż

e, jakie s

ą

Twoje intencje ...

Czy „Ja” podejmuje decyzje?

Czy

Czy

„

„

Ja

Ja

”

”

podejmuje decyzje

podejmuje decyzje

?

?

B. Libet

i inn. The Volitional Brain: Towards a

Neuroscience of Free Will. Imprint Academic 2000

Obserwacja potencjałów gotowo

ś

ci RP

300 ms przed wra

ż

eniem podj

ę

cia

decyzji o naci

ś

ni

ę

ciu przycisku,

najpierw s

ą

plany ruchu, potem

decyzja a nie odwrotnie.

Czy wola ma prawo weta? W

ą

tpliwe.

Trevarna & Miller

2002, inni.

Do

ś

wiadczenia z

TMS

: chocia

ż

80%

wybiera stymulowan

ą

r

ę

k

ę

, wybór

odczuwany jest jako „wolny”.

Klasyczne do

ś

wiadczenia Libeta:

stymulacja palca odczuwana jest 500 ms
przed stymulacj

ą

kory.

Neurofenomenologia

Neurofenomenologia

F. Varela

, hipoteza neurofenomenologii: fenomenologiczny opis

struktury do

ś

wiadczenia i jego odpowiedniki w naukach poznawczych

wzajemnie si

ę

precyzuj

ą

(reciprocal constraints).

Neuronaln

ą

podstaw

ą

do

ś

wiadczenia czasu s

ą

rozległe synchronizacje

aktywnych obszarów mózgu. Wła

ś

ciwym poziomem funkcjonalnym dla

prze

ż

ywanego

ś

wiadomie czasu jest ci

ą

g kolejnych synchronizacji i

relaksacji. Przemijaj

ą

ce w czasie zdarzenia reprezentowane s

ą

w postaci

trajektorii w przestrzeni fazowej (stanów neuronalnych). Zale

ż

no

ś

ci

pomi

ę

dzy synchronizowanymi obszarami mózgu s

ą

nieliniowe.

To wyja

ś

nienie stosuje si

ę

do czasowych obiektów (zdarze

ń

) (warstwa 1).

Gł

ę

bsze warstwy prze

ż

ycia czasu ujawnia analiza fenomenologiczna:

odczuwany przepływ czasu (warstwa 2) i sama czasowo

ść

(warstwa 3),

w której osadzone jest doznanie przepływu czasu i zdarze

ń

w czasie.

Te gł

ę

bsze warstwy da si

ę

wyja

ś

ni

ć

odpowiednio przez tzw.

krajobrazy w przestrzeniach fazowych (2) oraz przez
otwarty charakter emocji i dyspozycji (3).

Dlaczego istniej

ą

qualia?

Dlaczego istniej

Dlaczego istniej

ą

ą

quali

quali

a

a

?

?

Wyobra

ź

my sobie szczura w

ą

chaj

ą

cego jedzenie.

W ułamku sekundy musi zdecydowa

ć

: je

ść

czy plu

ć

?

•

W

ę

szy i ostro

ż

nie podgryza.

•

Kora smakowa wysyła

RFC

, pro

ś

b

ę

o komentarze.

•

Pami

ęć

jest rozproszona, skojarzenia szukane s

ą

w całym mózgu.

•

RFC pojawia si

ę

w pami

ę

ci roboczej (

WM

) na poziomie globalnej

dynamiki mózgu.

•

WM

jest niewielka, mie

ś

ci tylko kilka wzorców (7

±

2 u ludzi).

•

Powstaj

ą

stany rezonansowe aktywuj

ą

c

ś

lady pami

ę

ci.

•

Najsilniejszy dominuje: złe skojarzenia! trucizna! plu

ć

!

•

Zaczyna si

ę

silna reakcja fizjologiczna – postrzeganie słu

ż

y działaniu

•

Stan epizodyczny

WM

jest zapami

ę

tywany w pami

ę

ci długotrwałej.

•

Szczur ma ró

ż

ne „odczucia” dla ró

ż

nych smaków, lubi by

ć

łaskotany.

Gdyby szczur miał zdolno

ść

mówienia, jak by opisał ten epizod?

•

Rezultaty procesów niesymbolicznych, ci

ą

głych, np. rozró

ż

niania

smaków, s

ą

pami

ę

tane i kojarzone z reakcjami organizmu: qualia!

Jeszcze o wra

ż

eniach

Jeszcze o wra

Jeszcze o wra

ż

ż

eniach

eniach

Pami

ęć

trwała (

LTM

) jest ogromna, rz

ę

du 10

14

synaps.

Pami

ęć

robocza (WM) jest aktualizacj

ą

kilku stanów LTM,

zjawiskiem dynamicznym.

•

Adaptacyjny rezonans: wst

ę

puj

ą

ce (zmysły=>koncepcje) i zst

ę

puj

ą

ce

(koncepcje=>zmysły) strumienie informacji tworz

ą

samouzgodnione

rewerberacje, chwilowo istniej

ą

ce stany mózgu/umysłu.

•

Stany rezonansowe s

ą

“ubrane”: zawieraj

ą

w sobie skojarzenia,

ś

lady

pami

ę

ci, działania, zawarte w jednym stanie – całkiem odmiennie ni

ż

w przypadku abstrakcyjnych stanów rejestrów maszyny

Turinga

.

Co dzieje si

ę

ze smakiem lodów?

Kubki smakowe dostarczaj

ą

informacji przez cały czas;

mózg je przetwarza, ale qualia znikaj

ą

po krótkim czasie.

Dlaczego? Pami

ęć

robocz

ą

wypełnia wiele obiektów a je

ś

li nie

ma w niej rezonansów z kor

ą

smakow

ą

to nie ma wra

ż

enia.

Kiedy system ma wra

ż

enia?

Kiedy system ma wra

Kiedy system ma wra

ż

ż

enia

enia

?

?

Ka

ż

dy system zdolny do oceny swoich stanów pami

ę

ci

roboczej musi twierdzi

ć

,

ż

e ma wra

ż

enia i jest ich

ś

wiadomy!

Wystarcz

ą

do tego mechanizmy skojarzeniowe.

Minimalne wymagania do zbudowania takiego systemu to:

•

Pami

ęć

Robocza (

WM

), oparta na dynamicznym modelu

rekurencyjnej sieci neuronowej, powinna zawiera

ć

informacj

ę

pozwalaj

ą

c

ą

na odtworzenie stanu wszystkich podsystemów.

•

Pami

ęć

trwała, pozwalaj

ą

ca na odtworzenie stanów pami

ę

ci roboczej

•

Zdolno

ść

do rozró

ż

nienia pomi

ę

dzy ró

ż

nymi typami zmieniaj

ą

cych

si

ę

w ci

ą

gły sposób stanów

WM

; „rozró

ż

nienie" oznacza skojarzenie

z ró

ż

nego rodzaju działaniami, symbolami, komentarzami.

•

Mechanizm aktywacji skojarze

ń

zapami

ę

tanych w strukturze trwałej

pami

ę

ci, oraz dodawania takiej informacji do stanów

WM

.

•

Mo

ż

liwo

ść

aktywnego komentowania stanów

WM

: słowa, działania.

•

Odró

ż

nienie ‘ja’ i ‘reszta’, kategoryzacja warto

ś

ci stanów WM z

punktu widzenia celów (prze

ż

ycia) systemu.

•

Instynkty i nap

ę

dy nadaj

ą

ce ogóln

ą

orientacj

ę

systemowi.

Perspektywa wewn

ę

trzna

Perspektywa wewn

Perspektywa wewn

ę

ę

trzna

trzna

Qualia musza istnie

ć

w mózgopodobnych strukturach:

•

Wra

ż

enia zale

żą

od działania mechanizmów poznawczych mózgu;

dlatego habituacja lub intensywna koncentracja usunie qualia,
nawet je

ś

li informacja dost

ę

pna jest niektórym obszarom mózgu.

•

Qualia wymagaj

ą

odpowiedniej transformacji i interpretacji

dochodz

ą

cych do mózgu informacji, np: segmentacji sceny

wzrokowej, co wida

ć

wyra

ź

nie w badaniach

ś

lepoty na zmiany; bez

interpretacji nie ma wra

ż

e

ń

.

•

Za interpretacj

ę

odpowiedzialna jest wtórna kora zmysłowa; lezje

zmieniaj

ą

qualia, powoduj

ą

c np.

asymboli

ę

czuciow

ą

, co

ś

si

ę

czuje

ale nie wiadomo co – wra

ż

enie nie ma normalnych własno

ś

ci

(podobnie jest z emocjami, które s

ą

trudniejsze do interpretacji).

•

Nie ma wra

ż

enia bólu bez interpretacji sygnału bólu.

•

Wra

ż

enia wzrokowe: wra

ż

enie koloru wymaga okre

ś

lonych stanów

obszarów V4 analizuj

ą

cego kolory, uszkodzenia tego obszaru

powoduj

ą

zanik wra

ż

e

ń

koloru, na jawie i w snach.

Pami

ęć

i wra

ż

enia

Pami

Pami

ęć

ęć

i wra

i wra

ż

ż

enia

enia

Pami

ęć

konieczna jest do interpretacji stanów mózgu:

•

Qualia powinny si

ę

zmienia

ć

pod wpływem

ś

rodków wpływaj

ą

cych

na pami

ęć

.

•

Trening percepcyjny wpływa na sposób odbierania wra

ż

e

ń

;

zapami

ę

tanie nowych d

ź

wi

ę

ków/smaków/obiektów zmienia qualia.

•

Nowe qualia pojawia

ć

b

ę

d

ą

si

ę

równie

ż

w snach.

•

Dlaczego wi

ą

zanie sznurówek nie ma smaku? Tylko pami

ęć

epizodyczna tworzy rezonanse, pami

ęć

proceduralna nie.

•

Przypadki złej lub nietypowej interpretacji informacji przez mózgi
prowadza do licznych dziwnych wra

ż

e

ń

i zachowa

ń

, takich jak:

synestezje

– mieszanie si

ę

ró

ż

nych wra

ż

e

ń

zmysłowych;

ś

lepowidzenie

– szcz

ą

tkowe widzenie bez

ś

wiadomo

ś

ci;

jednostronne zaniedbanie, niezdolno

ść

do przypominania sobie i

ignorowanie połowy przestrzeni lub połowy swojego ciała;

dysmorfia ciała

– cierpienia z powodu posiadania ciała;

ko

ń

czyny fantomatyczne

kontrolowane przez lustrzane odbicia;

stany absorbcji,

urojenie Capgrasa

i wiele innych.

Czy jeste

ś

my automatami?

Czy jeste

Czy jeste

ś

ś

my automatami

my automatami

?

?

Jeste

ś

my mózgami a te nie działaj

ą

jak automaty!

•

Mózg to maszyna, a wi

ę

c „mnie” nie ma? Nie! Mózg to znacznie

wi

ę

cej ni

ż

„ja”. To znacznie wi

ę

cej ni

ż

materia w nim zawarta!

•

Mózg jest substratem dla procesów umysłowych. To cała historia
gatunku i moja własna.

•

To nie ja, to zrobił mój mózg! Mózg podejmuje „nasze” decyzje, „ja”
je interpretuje (np. przeci

ę

cie spoidła, lezje, jednostronne

zaniedbanie, hipnoza ...).

•

Tradycyjny punkt widzenia jest zupełnie niezrozumiały i niczego nie
wyja

ś

nia.

•

Pozory myl

ą

... ale mo

ż

na si

ę

zdeprogramowa

ć

, np.

Susan

Blackmore

, co zast

ę

puje poczucie ‘ja’?

•

Ochrona mózgów i ekologia umysłu jest najwa

ż

niejsza.

WWW (Google “Duch”)
=> referaty

Wykłady:

Jak działa mózg.

Neuropsychologia
komputerowa.

Wst

ę

p do

kognitywistyki

Dzi

ę

kuj

ę

za uwag

ę

.