Jos jedan interesantan pogled je rad Bjorn-a Merkera
Consciousness without a cerebral cortex: A challenge for neuroscience
and medicine
Rad se moze skinuti odavde:
http://www.ini.uzh.ch/~kiper/Merker.pdf
PDF takodje sadrzi i komentare mnogih naucnika - od kojih su neki podrzavajuci, a neki osporavajuci u pogledu teze koju autor zastupa.
Iako je ceo dokument dugacak oko 70 strana i zahteva vise vremena za citanje toplo ga preporucujem ljudima koji su zainteresovani za mozda najfascinantnije pitanje nauke - prirodu svesti.
Ukratko, Merker iznosi teoriju za
neuralni mehanizam koji je izrodio proto-svest na samom pocetku evolucije hordata, u vreme kada su najsavrsenije zivotinje bili najprimitivniji hordati poput amfioksusa.
Taj neuralni mehanizam, po Merkeru, predstavlja
analogna simulacija sveta koja je nastala kao nadogradnja evolucije vizuelnog sistema i koja je smestena u "tesnacu" srednjeg mozga, izmedju najvisih centara u mozdanom stablu, i proto prednjem-mozgu (hipotalamus).
Da podjemo od pocetka - zasto bi takva struktura uopste nastala?
- Prvi postulat je evolutivna prednost imanja sistema koji je u stanju da koordinira ciljeve jedinke (buducnost), memoriju jedinke (proslost) sa svetom u kome ta jedinka zivi (sadasnjost tj. senzorna "realnost"). Razna tipska ponasanja jedinke (npr. parenje, hranjenje, bezanje od predatora) zahtevaju razlicite akcije u razlicitim okruzenjima koje cesto nisu kompatibilne jedna sa drugom.
Adekvatna selekcija ponasanja tu svakako profitira od integracije multi-modalnih sistema (cula, internnih "senzora" vezanih za osnovne potrebe organizma, itd...) sa sistemom evaluacije koja je akcija najpodobija - da bi takva masinerija bila moguce, priroda je morala da nadje neki nacin da poveze te 3 razlicite "dimenzije" - ovo je daleko od trivijalnog problema posto mora trcati u realnom vremenu (nema puno koristi od evaluacije akcije par minuta kada se predator priblizava, tid...) - Mekrer predlaze "analognu simulaciju" kao substrat u kome se "odigrava" donosenje odluka
- Prilika za ovakav sistem se desila formiranjem primitivnog hordatskog vizuelnog sistema, i to kao nusprodukt resenja za drugi problem: Vizuelni sistem donosi vrlo specifican problem koji nije postojao sa culom mirisa: oko koje moze da se pomera, sa svakim svojim pomerajem kompletno menja "sliku" koju salje CNS-u
- Priroda je zbog toga morala da razvije mehanizam za kompenzovanje pomeraja oka (kao i glave) tako sto je razvila masineriju koja je u stanju da koriguje "sliku" koju salje oko kompenzujci pokrete kako oka tako i glave same jedinke - formiranjem
egocentricnog koordinatnog sistema i neuralnih konekcija izmedju motornih centara koji pokrecu oko/glavu i senzornih centara koji primaju informaciju iz oka. Deo CNS-a zaduzen za ovo je
superiorni kolikulus, struktura koja je konzervirana kod svih vertebrata (ukljucujuci i coveka) - i koja je i kod najvisih primata zaduzena za koordinaciju pokreta ociju i pruzanje bazicne informacije o polozaju objekata
- Razvojem ovog mehanizma je priroda dobila bonus - ovaj mehanizam se mogao iskoristiti za nesto jos vece: analognu simulaciju koja bi integirala vise modaliteta u ego-centricnim koordinatama. Morfologija primitivnih kicmenjackih nervnih sistema podrzava ideju da je vise mozdano stablo sa strukturama kao sto je superiorni kolikulus u privilegovanoj poziciji vis-a-vis razlicitih modaliteta koje bi svesni CNS morao da razmatra (videti sliku na strani 7).
Po Merkeru, "bazni arhitekturni plan" za morfologiju nervnog sistema vertebrata je nastao evolutivnih pritiskom na njihove najblize pretke zbog formiranja kompleksnog optickog aparatusa i formiranja "tesnaca" na nivou viseg srednjeg mozga. Sve buduce strukture nastale iznad "tesnaca" komuniciraju sa motornim neuronima kroz "tesnac". Mesencefalicki tesnac je zapravo omogucio razvoj masivno paralelnih struktura (talamokortikalnog sistema) koje se takmice za kontrolu motornog sistema - po Merkeru, originalni sistem za odabir akcije se nalazio u "trouglu" izmedju superiornog kolikulusa, hipotalamusa i nizih struktura mozdanog stabla.
Primitivna svest koja je nastala kao rezultat analogne simulacije je bila izuzetno ogranicena - dvodimenzionalno polje kao more "suma" sa objektima koji su predmet interesa jedinke, vidjeno iz ego-centra. Ta svest je subsekventno prosirena razvojem naprednih struktura kao sto su talamus i, na kraju, neokorteks koje su u analognu simulaciju donosili vise detalja kulminirajuci sa onim sto se danas zove "reflektivna svest" i koja je verovatno dar samo najrazvijenijih organizama.
Merker pominje slucajeva kortikalnog-slepila i tzv. "Sprague" efekat - gde se slepilo odstranjanjem vizuelnog korteksa moze parcijalno vratiti (u vrlo ogranicenoj formi) malom lezijom u srednjem mozgu koja omogucava superiornom kolikulusu da profukcionise bez kortikalne kontrole. Kvalitet takvog vida je apsolutno neuporediv sa zdravim vidom, ali eksperimenti pokazuju da su osobe u stanju da razliku neke vizuelne osobine. Paradoksalno, takvo culo nije opisano kao "vidjenje" od strane pacijenata (vrlo verovatno iz razloga sto i ne "izgleda" kao zdrav vid vec kao najrudimentarniji "osecaj" da je nesto u vidnom polju pacijenta i da ima odredjen oblik)
Zanimljiva je i analiza ponasanja pacova kojima je kompletno odstranjen neokorteks, a nekima i kompletan korteks - u slucaju dokortikacije koja zahvata neokorteks, sva tipicna ponasanja ukljucujuci i "emotivna" su i dalje funkcionisala (do te mere da studenti nisu u stanju da razlikuju takve zivotinje od zdravih). Sa eliminacijom kompletnog korteksa repertoar drasticno opada ali je zivotinja i dalje u stanju da resava odredjene zadatke... postavlja se pitanje gde je linija ispod koje ta zivotinja nije "svesna" sveta oko sebe?
Autor takodje iznosi i svoje iskustvo u radu sa decom koja boluju od hidroanancefalije - poremecaja razvoja fetusa gde se beba radja bez vecine korteksa (a istrazivanja pokazuju i da su postedjeni delovi korteksa funkcionalno mrvi). Ta deca su u stanju da iskazuju emotivne reakcije, prepoznaju roditelje. Jos jedna zanimljiva stvar je da ta deca takodje mogu da imaju "petit mal" napad (absence seizure) koji njihovi roditelji nedvosmisleno identifikuju kao privremnu odsutnost. Pitanje je - u nedostatku korteksa, sta je to sto postaje "odustno" u sljucaju S&W EEG-a kod takve dece? Da li ona poseduju najprimitivniju svest?
Jos jedan interesantan pogled je perspektiva percepcije bola - Merker ukazuje da se simulacijom kortikalnih centara koji reaguju na bol kod epilepticnih pacijenata u pripremi za operaciju ne dobija iskaz bolnog percepta. U suprotnom slucaju - simulacijom sub-kortikalnih struktura isto ne vazi: simulacijom "nizih" struktura dolazi do 100% sigurne prijave bolnog percepta. Ako je za bolni percept neophodan subkortikalni mehanizam, postavlja se pitanje da li organizmi bez korteksa ili sa ostecenim ili jos nefunkcionalnim koretksom osecaju bol? Da li je to onda jos jedan element primitivne svesti koji moze da postoji i bez korteksa? Merker i tu navodi dobre razloge zasto je bol verovatno razvijen medju prvim perceptima - interakcija izmedju subkortikalnih centara i superiornog kolikulusa otvara mogucnost za prominentno ucesce bola u proto-svesti koji je mapiran na analognu simulaciju...
Itd...
Vrlo zanimljiv pogled koji nije bez problema (videti ukljucene kritike) - ali donosi zdravo dovodjenje u sumnju predominantnog stava da je korteks neophodan za svest... pitanje duboko zalazi u problem definicije primarne svesti, perzistentnog vegetativnog stanja, anestezije za tek rodjenu decu i/ili fetuse ili pacijente sa alchajmerovom bolescu.
[Ovu poruku je menjao Ivan Dimkovic dana 15.07.2012. u 23:36 GMT+1]
DigiCortex (ex. SpikeFun) - Cortical Neural Network Simulator:
http://www.digicortex.net/node/1 Videos:
http://www.digicortex.net/node/17 Gallery:
http://www.digicortex.net/node/25
PowerMonkey - Redyce CPU Power Waste and gain performance! -
https://github.com/psyq321/PowerMonkey