Come un fantastico effetto video degli anni ’80 potrebbe aiutare a spiegare la coscienza

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Spiegare la coscienza è uno dei problemi più difficili per la scienza e la filosofia. Recenti scoperte neuroscientifiche suggeriscono che una soluzione potrebbe essere a portata di mano – ma coglierla significherà ripensare alcune idee familiari. 

‘ La coscienza può derivare dal modo in cui il cervello genera loop di feedback energetico, simile al feedback video che “sboccia” quando una videocamera è puntata sulla propria uscita. Ho visto per la prima volta un riscontro video alla fine degli anni ’80 e sono rimasto estasiasmato all’istante. Qualcuno ha collegato il segnale di una videocamera a un televisore e ha puntato l’obiettivo sullo schermo, creando un tunnel a spirale granulare. Poi la telecamera è stata  inclinata leggermente e dal tunnel è sbocciato un caleidoscopio organico pulsante’, dice Robert Pepperell, pioniere del Vjing (proiezione di luci o effetti visivi a ritmo di musica) e dell’arte interattiva. R. Pepperell (nato a Londra nel 1963) è un artista molto interessato alle problematiche inerenti ai rapporti tra l’arte, la tecnologia e la scienza.

Il feedback video è un classico esempio di comportamento dinamico complesso. Nasce dal modo in cui l’ energia che circola nel sistema interagisce in modo caotico con i componenti elettronici dell’hardware

‘Come artista e VJ negli anni ’90, vedevo spesso questo effetto ipnotico nelle gallerie e nei club. Ma è stata un’esperienza memorabile e inquietante durante un viaggio indotto dall’LSD che mi ha fatto riflettere. Ho avuto un’allucinazione di immagini quasi identiche, solo intensamente sature di colori. Mi ha colpito quindi che potrebbe esserci una connessione tra questi schemi ricorrenti e il funzionamento della mente’.

Cervello, informazione ed energia

‘Sono un Professore universitario che sta ancora cercando di capire come funziona la mente. La nostra conoscenza della relazione tra mente e cervello è notevolmente migliorata dagli anni ’90, quando una nuova ondata di ricerca scientifica sulla coscienza è decollata. Ma una teoria scientifica della coscienza ampiamente accettata rimane inafferrabile.

I due principali contendenti – il Global Neuronal Workspace Model di Stanislao Dehaene e la Integrated Information Theory di Giulio Tononi – affermano entrambi che la coscienza deriva dall’elaborazione delle informazioni nel cervello, dal calcolo neurale di uno e zero o bit.

Dubito di questa affermazione per diversi motivi. Innanzitutto, tra gli scienziati c’è poco accordo su quali siano esattamente le informazioni. In secondo luogo, quando gli scienziati fanno riferimento alle informazioni, spesso parlano effettivamente del modo in cui l’attività energetica è organizzata nei sistemi fisici. Terzo, le tecniche di imaging cerebrale come fMRIPET ed EEG non rilevano informazioni nel cervello, ma cambiamenti nella distribuzione e nel consumo di energia.

I cervelli, sostengo , non sono dei computer digitali morbidi – non ci sono informazioni in un neurone. I cervelli sono strumenti organici delicati che trasformano l’energia del mondo e del corpo in un lavoro utile che ci consente di sopravvivere. I cervelli elaborano energia, non informazioni.

Cos’è l’energia?

Tutti conosciamo l’energia, ma pochi di noi si preoccupano di cosa sia. Persino i fisici tendono a non farlo. LA considerano un valore astratto nelle equazioni che descrivono i processi fisici e ciò è sufficiente. Ma quando Aristotele ha coniato il termine ” energeia” , cercava di cogliere l’attualità del mondo vissuto (la parola “energia” è radicata nel greco per “lavoro”). Questo concetto di energia attualizzato è diverso, sebbene collegato, dal concetto astratto di energia usato nella fisica contemporanea.

Quando studiamo cosa sia realmente l’energia, risulta essere sorprendentemente semplice: è una specie di differenza. L‘energia cinetica è una differenza dovuta al cambiamento o al movimento e l’energia potenziale è una differenza dovuta alla posizione o alla tensione. Gran parte dell’attività e della varietà in natura si verificano a causa di queste differenze energetiche e delle relative azioni di forze e di lavoro. Chiamo queste differenze attualizzate perché fanno un lavoro reale e causano effetti reali nel mondo, distinti dalle differenze astratte (come quella tra 1 e 0) che caratterizzano la matematica e la teoria dell’informazione

Questa concezione di energia come differenza attuale, penso, potrebbe essere la chiave per spiegare la coscienza.

Il cervello umano consuma circa il 20% del bilancio energetico totale del corpo, nonostante rappresenti solo il 2% della sua massa. Il cervello è costoso da gestire. La maggior parte del costo è sostenuta da neuroni che sparano esplosioni di differenza energetica in modelli impensabilmente complessi di sincronia e diversità attraverso percorsi neuronali convoluti.

Ciò che rende speciale il cervello cosciente, propongo, è che alcuni di quei percorsi e flussi di energia sono rivolti su se stessi, proprio come il segnale della telecamera nel caso del feedback video. Ciò fa sì che una cascata autoreferenziale di differenze attualizzate fiorisca con la complessità astronomica, ed è questo che sperimentiamo come coscienza. 

Il feedback video, quindi, potrebbe essere il più vicino possibile a visualizzare quale elaborazione cosciente nel cervello è simile.

Come un fantastico effetto video degli anni '80 potrebbe aiutare a spiegare la coscienza
Il feedback video può essere il più vicino possibile a visualizzare quale elaborazione cosciente nel cervello è simile. Ancora dalla sequenza di feedback video. Credito: Robert Pepperell, 2018

Le prove neuroscientifiche

Il suggerimento che la coscienza dipende da un complesso feedback di energia neurale è supportato da prove neuroscientifiche.

I ricercatori hanno recentemente scoperto un modo per indicizzare accuratamente la quantità di coscienza che qualcuno ha. Hanno sparato impulsi magnetici attraverso cervelli sani, anestetizzati e gravemente feriti. Quindi hanno misurato la complessità di un segnale EEG che monitorava il modo in cui il cervello ha reagito. La complessità del segnale EEG ha previsto il livello di coscienza nella persona. E più il segnale era complesso, più consapevole era la persona.

I ricercatori hanno attribuito il livello di coscienza alla quantità di elaborazione delle informazioni in corso in ogni cervello. Ma ciò che veniva effettivamente misurato in questo studio era l’organizzazione del flusso di energia neurale (l’EEG misura le differenze di energia elettrica). Pertanto, la complessità del flusso di energia nel cervello ci dice del livello di coscienza di una persona.

Anche rilevante è la prova da studi sull’ anestesia . Nessuno sa esattamente come agenti anestetici annientano la coscienza. Ma le teorie recenti suggeriscono che i composti compreso il propofol interferiscono con la capacità del cervello di sostenere circuiti di feedback complessi in certe aree del cervello. Senza questi anelli di feedback, l’integrazione funzionale tra le diverse regioni del cervello si rompe, e con essa la coerenza della consapevolezza cosciente.

Ciò che questo e altro lavoro neuroscientifico cito nel documento, suggerisce è che la coscienza dipende da una complessa organizzazione del flusso di energia nel cervello, e in particolare da ciò che il biologo Gerald Edelman chiamava segnali “rientranti”. Questi sono cicli di retroazione ricorsiva dell’attività neurale che legano regioni cerebrali distanti in un tutto coerente di funzionamento.

Spiegare la coscienza in termini scientifici o in tutti i termini è un problema notoriamente difficile. Alcuni sono così preoccupati che sia così difficile che pensano che non dovremmo nemmeno provarci. Ma pur non negando la difficoltà, il compito è un po’ più facile, suggerisco, se iniziamo riconoscendo cosa fanno effettivamente i cervelli.

La funzione primaria del cervello è gestire i complessi flussi di energia su cui facciamo affidamento per prosperare e sopravvivere. Invece di guardare dentro il cervello per qualche proprietà sconosciuta, o “salsa magica” per spiegare la nostra vita mentale, potremmo aver bisogno di guardare di nuovo a ciò che già sappiamo essere lì’.

Fonte: Medicalxpress

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