Теория интегрированной информации,
Например, теория интегрированной информации предсказывает, что сознание широко распространено в природе, в том числе во многих небиологических системах. Alkire M. Дата публикации: VanRullen R.
Также у человека при помощи неинвазивного метода электроэнцефалограммы мы тоже видим, что гамма-высокочастотные колебания усиливаются тогда, когда стимул становится видимым. На панели "с" проиллюстрировано, что когда человек видит зрительный стимул, у него резко увеличивается амплитуда гамма-осцилляций желтое пятно — в диапазоне гамма, примерно 50 Гц.
В то же время, когда этот стимул экспериментатор специально зашумляет — эти гамма-осцилляции пропадают и мы не видим никакой синхронизации, никакого повышения амплитуды. Другим индексом сознания предлагают использовать компонент вызванных потенциалов P3b. Это "d" и "f", части рисунков см. P3b — это такой компонент электрической активности мозга, который связан с выполнением какой-либо задачи или с внимательным просмотром изображения.
Он появляется только тогда, когда человек действительно уделяет внимание стимулам, которые ему предъявляют, когда у него есть инструкция активно что-то делать, например, нажимать кнопку, когда он слышит разницу в звуках или видит разницу в зрительных стимулах.
И он полностью отсутствует, когда человек, например, читает книжку, — ему также предъявляют те же самые звуки, но P3b пропадает. P3b также отсутствует во время сна и во время угнетенного сознания в вегетативном состоянии или коме.
Ну и наконец, панели этого рисунка "g" и "h" — это наблюдение, которое можно сделать, когда пробуждается сознание. И то же самое было показано на пациентах с эпилепсией. Во время наступления приступа эпилепсии они могут потерять сознание и когда они теряют сознание, появляется высокоамплитудная медленноволновая активность. Рассмотрим области, которые являются наиболее специфичными для сознания см. На их роль предлагаются области теменной и лобной коры, панели "a", "b", "c" — места локализации этих областей, причем "c" измерено при помощи электрокортикограммы электроды устанавливали непосредственно на поверхность коры, а не на скальп.
На панели "d" изображены те же самые области, но в двух состояниях: сон и бодрствование. Мы видим контрастное изображение, красные области — те области, которые активны в состоянии бодрствования, но их активность отсутствует в состоянии сна. Панель "e" — это примерно то же самое, но у пациентов с эпилепсией, то есть видна активация лобных и теменных областей частично височных в случае потери сознания, которая наоборот дезактивизируется, когда сознание возвращается.
Мы видим, что теория интегрированной информации предложенная Тонони является фундаментальной и опирается на довольно-таки мощный математический аппарат. Однако, не дает четкого представления о природе связи между субстратом сознания и субъективным опытом. Поэтому по сей день подвергается анализу и критике со стороны нейроученых.
Что-то ничего не понятно. А на основании каких рассуждений стало понятно что все это именно так. Дзен Статьи Наука, психология, мозг Теория интегрированной информации.
Наука, психология, мозг. Интегрированность — показатель того, насколько координированы отделы мозга: например, при засыпании снижение интегрированности количество связей между разными отделами мозга сокращается.
Более того, индекс сложности пертурбации был сходным как у здоровых бодрствующих волонтеров, так и полностью парализованных пациентов, находящихся в сознании и отличался при различных вариантах нарушения сознания, таких как вегетативное состояние и состояние минимального сознания.
Что может дать полезного в понимании системных механизмов очевидность, что в системе есть как интеграционные, так и дифференционные явления?
Это - некое художественное описание, не более того. Вот еще. Тонони выдвинул предположение, согласно которому система, демонстрирующая сознание, должна обладать двумя основными свойствами:.
Информационность : система должна иметь большой набор доступных состояний, то есть способность хранить большое количество информации. Также можно обобщить, что сознание по сути своей является феноменом информации. Цельность интегрированность : эта информация должна быть интегрирована в единое целое, то есть, чтобы было невозможно декомпозировать систему на почти независимые части. Данная особенность отражает тот вытекающий из нашего опыта факт, что каждое отдельное явление сознания — это единое целое, которое невозможно разложить на отдельные компоненты.
Теория Д. Тонони основана на двух ключевых положениях. Во-первых, каждое сознательное состояние содержит огромный объем информации.
Типичным примером этого является каждый кадр в кино. Увидев один кадр из фильма, вы мгновенно ассоциируете его со «специфическим объектом восприятия». То есть вы можете различить данный кадр в фильме от любого другого кадра. Следовательно, сознание способно хранить и различать огромное количество визуальных образов. Второе ключевое утверждение состоит в том, что вся информация, собранная в сознании плотно интегрирована между собой. Например, невозможно увидеть мир, не опираясь на всю информацию, имеющуюся в сознании.
Когда мы смотрим на апельсин, мы не можем отделить восприятие цвета оранжевый от его формы круглой. Даже в случае если обработка цвета и пространственной формы объекта локализованы в разных частях мозга, сознательный опыт не может быть распылен на отдельные части. Предложение заключается в том, что сознание определяется интегрированной информацией, которую оно может обработать, и, как следствие, уровень сознания определяется объёмом интегрированной информации.
Теория Тонони предполагает, что сознание возникает как особое свойство физической системы — её интегрированная информация, которая определяется таким образом, что она может быть измерена количественно с помощью математических уравнений. Опять же, по сути не сказано ничего о механизмах, просто констатация неких общих явлений. Тонони имеет несколько работ, в которых практически повторяет одни и те же принципы, характеризующие сознание.
У него есть и работы по функциональности отдельных механизмов мозга, например, сна, по которых хорошо прослеживается его стиль обобщения уровень понимания. Ослабление связей между нервными клетками в мозге во время сна необходимо, по-видимому, для сохранения энерги и и, как это ни парадоксально, для содействия процессу запоминания.
Вероятно, активность мозга во время сна обусловлена выполнением какой-то важной функции. Настолько важной, что сон есть у всех животных, хотя в бессознательном состоянии значительно повышается риск быть съеденным. Спят птицы и пчелы, игуаны и крокодилы, даже мушки дрозофилы спят.
Это более десяти лет назад доказали мы и другие ученые. Более 20 лет назад, во время совместной работы в Высшей школе св. Анны в Пизе, мы начали подозревать, что активность мозга во время сна может каким-то образом восстанавливать до исходного состояния миллиарды нервных связей, которые ежедневно изменяются под воздействием текущих событий.
Таким образом, сон позволяет мозгу в течение жизн и непрерывно сохранять способность формировать новые воспоминания, избегая перенасыщения или уничтожения старых воспоминаний. Кроме того, у нас есть соображения о том, почему во время сна сознание должно быть закрыто для воздействий внешней среды.
Мы полагаем, что необходим перерыв в сознательном восприятии происходящего здесь и сейчас, чтобы иметь возможность объединить старые и новые воспоминания, и этот перерыв как раз обеспечивается сном. Наше предположение в некотором роде противоречит тому, чем занимаются наши коллеги, изучающие роль сна в процессах обучения и памяти, поскольку мы считаем, что восстановление исходного состояния происходит за счет ослабления связей между нейрон ами, которые проявляют активность во время сна.
Очевидно, что ресурсы истощаются. Мозг не может продолжать усиливать и укреплять синапс ы днем и ночью на протяжении всей жизн и.
Мы считаем, что восстановление исходного уровня во сне нужно для сохранения синаптического гомеостаз а, и назвали нашу общую гипотез у о роли сна гипотез ой синаптического гомеостаз а. Она объясняет необходимость и универсальность сна для всех организмов, у которых он есть. Сон восстанавливает мозг до состояния, при котором можно учиться и приспосабливаться к окружающим условиям в периоды бодрствования.
Очень простая логика: раз мозг сильно тратит энерги ю, нужен период, когда он перестает тратить и восстанавливается. Нет оценки, насколько истощается мозг, и вообще истощается ли. Бывают состояния обычно при психозах, но может быть и при очень высокой актуальности проблемы повышенной активности отдельных зон, когда в самом деле энергетический метаболзим теряет больше, чем приобретает и тогда такие структуры могут быть поражены.
Несмотря на то, что обработкой формы и цвета занимаются разные функциональные отделы мозга, в нашем феноменальном опыте они предстают как единое целое и именно это является ощутимым принципиальным отличием сознания от более простых и не интегрированных систем Tononi.
В ответ на этот пример можно возразить, что хотя Тонони показывает отличия между интегрированной и неинтегрированной системами и показывает корреляцию этой характеристики с сознанием, он не демонстрирует полноценную связь между сознанием и интегрированной информацией, поскольку не показывает что она достаточна для возникновения сознания. Понятие информации и понятие сознания не имеют достаточно очевидной связи и для её установления требуется дополнительное прояснение или уточнение этих понятий Horgan.
По указанной выше причине одной из наиболее широко обсуждаемых особенностей теории является само понятие информации Horgan. В первую очередь, критики сомневаются, является ли оно достаточно ясным и понятным для того, чтобы использоваться при описании сознания. Сёрл считает, что понятие информации является крайне запутанным и неопределённым, что непосредственно оказывает влияние на объяснительный потенциал теории, использующей для объяснения сознания это понятие.
Кроме того, информация относительна и зависит от наблюдателя, в отличие от сознания Searle. Действительно, понятие информации имеет множество определений, причём для различных областей знания оно может определяться совершенно разными способами. Определение Шеннона, упомянутое ранее, не предполагает наличие внутренних свойств. Кроме того, Шеннон умышленно исключает из своего определения какую-либо семантику Чалмерс.
Поэтому, если бы задача заключалась в том, чтобы определить понятие сознания через понятие информации, введённое Шенноном, то получившееся определение сознания было бы легко подвержено такой критике. Сторонники обсуждаемой теории осознают эти ограничения в шенноновском подходе. Кох отмечает, что определение информации в их теории отличается от определения, введённого К.
Определение Шеннона предполагает описание со стороны внешнего наблюдателя. Интегрированная информация порождает причинно-следственную структуру, форму.
Интегрированная информация является причинной, внутренней и качественной» Koch. Таким образом, интегрированная информация — это новая сущность в системе и, в отличие от информации Шеннона, она не может быть измерена в битах Koch.
Эта модификация понятия информации лишает теорию математической точности, однако устраняет претензию Сёрла, по крайней мере отчасти. Интегрированная информация порождает в системе внутренние эмерджентные свойства, которых нет у составляющих систему частей, и может претендовать на обладание теми свойствами, которых нет у неинтегрированной информации.
С другой стороны, хотя теория интегрированной информации предоставляет эмпирические параметры, связанные с процессом интеграции, она оставляет открытым вопрос о том, каким именно образом с онтологической точки зрения становится возможным формирование интегрированной системы.
Отсутствие теоретической и практической полноты теории является одним из оснований для её критики Cerullo. Однако пробелы в философском и в первую очередь онтологическом основании теории закрывают дорогу для её полноценного осмысления научным сообществом.
Одним из возможных кандидатов на роль онтологии для этой теории может служить панпсихизм. Чалмерс полагает, что теория интегрированной информации может быть истолкована как форма эмерджентного панпсихизма. Под «эмерджентным панпсихизмом» Чалмерс подразумевает теорию, которая полагает сознание фундаментальным не для самых простых элементов бытия, а для определённых структур, возникающих на уровне отношений частиц друг к другу Chalmers.
Указание на то, что теория интегрированной информации приводит к панпсихизму, т. Тонони и Кох рассматривают панпсихизм в качестве возможного дополнения к теории, указывая при этом на отсутствие необходимой связи между этими концепциями Koch. Кох также отмечает, что их теория обладает рядом объяснительных и практических преимуществ перед панпсихизмом, если рассматривать их по отдельности Koch.
Одним из преимуществ теории К. Кох называет то, что она учитывает проблему искусственного интеллекта Koch.
В отличие от панпсихизма, теория интегрированной информации накладывает ряд ограничений на возникновение сознания в искусственно созданном устройстве. В частности, возникновение сознания в нейронной сети с прямой связью становится невозможным, поскольку теория интегрированной информации требует, чтобы все компоненты сети могли оказывать каузальное воздействие на другие компоненты. Так или иначе можно говорить о тенденции к панпсихизму в данной теории, хотя она также может быть совмещена и с другими подходами.
Еще одним преимуществом теории интегрированной информации перед панпсихизмом Кох считает аксиому исключения. Исходя из теории, многие компоненты мозга — нейрон, ганглий, миндалина, зрительная кора — могут иметь ненулевое значение фи и, следовательно, обладать некоторой формой сознания. Однако этого не происходит, потому что фи всего мозга превышает фи любого из его компонентов.
Мозг исключает сознание во всех пересекающихся с ним системах, в которых параметр фи меньше, чем в целом мозге. Это касается не только частей мозга, но и систем, по отношению к которым мозг сам является частью. В панпсихизме сознание фундаментально и распространено повсюду. При этом в нём нет четко сформулированного критерия, отделяющего объекты, в том числе организмы, обладающие сознанием, от объектов, лишенных сознания. В отличие от панпсихизма, теория интегрированной информации объясняет, почему единого сознания нет у частей мозга или у групп людей, таких как общество или государство.
Кох отмечает, что аксиома исключения помогает решить комбинаторную проблему. Следует заметить, что тезис об исключении постулируется, но не обосновывается эмпирически. Это не позволяет говорить о преимуществах теории интегрированной информации перед другими философскими теориями, по крайней мере в отношении рассматриваемого тезиса. Ещё одна проблема этого тезиса заключается в том, что в контексте всей теории он допускает ситуацию, в рамках которой должным образом интегрированное сознание группы людей может породить сознание, нейтрализовав таким образом сознания отдельных людей.
