Goran Šimić: Uvod u neuroznanost svijesti

UVOD U NEUROZNANOST SVIJESTI

Goran Šimić

Mladenka Tkalčić

Goran Šimić, Mladenka Tkalčić

Uvod u neuroznanost svijesti

Goran Šimić, Mladenka Tkalčić

Uvod u neuroznanost svijesti

Zagreb, veljača 2024.

urednica

Nada Brnardić

recenzenti

Prof. dr. sc. Branko Malojčić, dr. med., specijalist neurolog

Prof. dr. sc. Darko Marčinko, dr. med., specijalist psihijatar

lektorica

dr. sc. Kristina Štrkalj Despot

dizajn naslovnice

Vedran Šimić

prijelom

Ana Pojatina

Poštovani čitatelji, dragi studenti, nismo dosad pisali o svijesti jer nam se ta tema činila preteškom, a kvalitetnih je eksperimentalnih rezultata utemeljenih na iskustvenim podatcima bilo premalo za davanje preciznih odgovora na mnogobrojna pitanja povezana s razumijevanjem svijesti. To je razumijevanje još slabo i nepotpuno, pa već na početku treba reći da na mnoga pitanja o svijesti možda još dugo neće biti zadovoljavajućih odgovora. Ipak, izgleda kao da su dosadašnja lutanja bila nužan korak prema današnjem stanju, koje je neusporedivo bolje nego prije pet ili više godina. Otad je količina i kvaliteta novih nalaza, rezultata i alata za istraživanje svijesti uznapredovala do te mjere da nam se taj izazov baš sad učinio smislenim, a dodatno je potenciran zanimanjem šire javnosti za umjetnu inteligenciju koja na velika vrata ulazi u svakodnevni život. U ovoj, trećoj knjizi u nizu, nije nam namjera bila detaljno opisivati sve stranputice i poteškoće, kao ni tehnološke inovacije koje su omogućile bolje pristupe proučavanju svijesti, makar bi i takav opis bio zanimljiv i koristan. Ovdje nam je glavni cilj bio podastrijeti uravnotežen prikaz trenutačnoga stanja u obliku narativa kakvim bismo se i inače koristili u tijeku nastave iz neuroznanosti i psihologije, bez apriornoga favoriziranja bilo koje pojedinačne teorije ili autora –već i postojanje tolikoga broja teorija samo po sebi govori da neurobiološke temelje svijesti nedovoljno poznajemo. Ovaj „uvod“ u suvremena istraživanja svijesti nije metaanaliza jer se nismo koristili nekom od dostupnih metoda sustavnoga pretraživanja literature. Umjesto toga, glavni su nam kriteriji bili odabir vodećih autora izvornih publikacija, njihov utjecaj u području te iznošenje onih rezultata koje su prihvatile i potvrdile relevantne nezavisne istraživačke skupine. Opisana istraživanja i citirane publikacije te odabrane teorije i modeli temelje se na našoj procjeni njihove važnosti, a izneseni stavovi na vlastitim (nužno ograničenim) uvidima. Stoga za sve eventualne logičke nedorečenosti, nejasnoće i

pogreške preuzimamo odgovornost isključivo na sebe. Slike i sheme u ovoj knjizi ili smo sami izradili ili smo ih preuzeli iz radova objavljenih s Creative Commons BY (by attribution) licencijom, odnosno prenesene su s mrežne stranice commons.wikimedia.org, što znači da se bilo koji njihov dio može slobodno dalje reproducirati i mijenjati u bilo kojemu mediju, pod uvjetom da se navedu autor i izvor (što smo u opisima takvih slika ili shema i učinili). Za zaštićene slike 4.8. i 4.9. traženo je i dobiveno odobrenje za objavljivanje te je broj odobrenja naveden na kraju njihova opisa.

Unatoč navedenim objektivnim i subjektivnim ograničenjima, nadamo se da će vam naš trud usmjeren na prijenos spoznaja iz širokoga područja istraživanja svijesti biti koristan i inspirativan. Za one koji su možda još neopredijeljeni u smislu izbora budućih ciljeva, nadamo se da će im poslužiti kao poticaj za moguće daljnje stručno, znanstveno i nastavno bavljenje kliničkim i eksperimentalnim istraživanjima povezanim s boljim prepoznavanjem i liječenjem poremećaja svijesti te drugim naporima povezanima s razumijevanjem svijesti, od unaprjeđivanja anestezioloških postupaka (npr. inducirane kome) i inovativnih načina liječenja neuromodulacijom (npr. transkranijskom magnetskom stimulacijom), pa sve do implementacije tih spoznaja u obliku algoritama strojnoga učenja, umjetnih neuronskih mreža i umjetne inteligencije općenito. Osobito važno područje primjene znanja o svijesti jest ono koje se odnosi na traumatsku ozljedu i druga oštećenja mozga koja dovode do stanja neosjetljive budnosti i minimalno svjesnoga stanja. Ta se stanja mogu sve preciznije dijagnosticirati, osobito traktografskom vizualizacijom ascendentnoga retikulskoga aktivacijskoga sustava i projekcijama bazalnoga telencefalona u moždanu koru, funkcijskim snimanjem aktivnosti središnjega živčanoga sustava te složenosti njegovih evociranih odgovora nakon davanja podražaja. Usporedno s razvojem novih alata za oslikavanje strukture i aktivnosti mozga razvijaju se i mnogobrojni novi i učinkovitiji načini liječenja poremećaja svijesti, kako farmakološki tako i neurokirurški, poput duboke mozgovne stimulacije, pa se najveći pomaci u tom području tek očekuju. Zbog svega navedenoga iskreno se nadamo da će vam čitanje ove knjige biti nagrađujuće i motivirajuće iskustvo, bez obzira na to je li ono profesionalne naravi ili proizlazi iz osobne znatiželje.

Goran Šimić i Mladenka Tkalčić

Poglavlje 1

Uvod u neuroznanost

svijesti

„Izravni uvid u ono što svijest jest značio bi takvo znanstveno postignuće koje bi zasjenilo sva prethodna.“

William James (1899.)

1.1. Uvod u neke fenomene pogodne za proučavanje neuropsihobioloških temelja svijesti

1.1.1. Sindrom zanemarivanja suprotne strane (contralateral neglect syndrome)

1.1.2. Fenomen „rezidualnoga vidnoga kapaciteta“ (blindsight)

1.1.3. Odnos svijesti i pamćenja

1.2. Istraživanje svijesti

1.2.1. Odabrana povijesna polazišta istraživanja svijesti

1.2.2. Uvod u suvremena istraživanja svijesti

1.2.2.1. Teorija dijeljenja informacija u zajedničkome radnom okružju neurona (GNW)

1.2.2.2. Teorija integriranih informacija (IIT)

1.2.2.3. GNW vs. ITT

1.3. Subjektivno iskustvo

1.3.1. Odnos između svjesnosti i budnosti

1.3.2. Osobita stanja svijesti

Sažetak

Svijest je složen i višedimenzionalan fenomen nastao kao rezultat evolucije živih bića. Svijest posreduju različiti dijelovi i neuronske mreže velikoga mozga, pa svjesna iskustva nisu lokalizirana, već proizlaze iz koordinirane i sinkronizirane aktivnosti većega broja široko raspodijeljenih mreža, poglavito talamokortikalnih, kortikotalamičkih i kortikokortikalnih. Među kortikokortikalnim mrežama osobito važnu ulogu ima mreža temeljnoga (zadanoga) načina rada (default mode network, DMN). U ovome uvodnom poglavlju opisani su neki fenomeni pogodni za detaljnije proučavanje svijesti poput fenomena zanemarivanja suprotne strane, rezidualnoga vidnoga kapaciteta, zaokupljene pozornosti, maskiranja vidnih podražaja i drugih, kao i najčešće spominjane teorije svijesti, osobito teorija globalnoga radnoga okružja neurona (global neuronal workspace theory, GNW). Iako nijedna teorija zasad ne može potpuno objasniti svijest ni zadovoljiti sve argumente koje bi idealna teorija svijesti trebala imati, mnoge od navedenih teorija doprinose boljemu razumijevanju pojedinih dimenzija i aspekata svijesti te čine temelj daljnjih istraživanja u ovome relativno mladom području znanosti koje se brzo razvija.

1.1. Uvod u fenomene pogodne za proučavanje neuropsihobioloških temelja svijesti

Svijest je jedan od najzagonetnijih aspekata postojanja živih bića, a istodobno svima dobro poznata činjenica. Svatko od nas zna kako je to biti svjestan, odnosno imati svijest. Slušanje Bachove Suite za violončelo u B duru, promatranje valovitoga mora, mirisanje zumbula ili razmišljanje o Jamesovoj rečenici pokreće niz povezanih neurobioloških procesa u mozgu koji u konačnici uzrokuju postojanje jedinstvenoga, koherentnoga, unutarnjega, subjektivnoga iskustva svjesnosti danoga trenutka.

Nemoguće je „pobjeći“ vlastitoj svijesti – vlastitim percepcijama, osjećajima, mislima, željama. Jednom kad svijest nestane, nestajemo i mi sami. Ništa nije očitije od vlastitoga postojanja kao svjesnoga bića. Svijest, ta središnja egzistencijalna činjenica, ipak još uvijek traži racionalno objašnjenje. Conscientia, latinski pojam za svijest, doslovno znači „sa znanjem“ (con – sa i scire – znati). Osoba može posjedovati znanje o izvanjskom svijetu ili vlastitim mentalnim stanjima (Gennaro, 2012). Iz toga znanja proizlaze dva temeljna aspekta svijesti: a) svjesnost okoline (okruženja) – rudimentarni oblici ovoga aspekta svijesti prisutni su u svim živim organizmima. Čak se i jednostanični organizam kreće prema hrani, a udaljava od štetnih tvari te možemo zaključiti da je „svjestan“ vlastitoga okruženja, odnosno da želi „biti sit i na sigurnom“ (Swaab, 2014); b) svjesnost samoga sebe (pojam o sebi, samosvijest, engl. self) – premda su neki filozofi i znanstvenici ovaj aspekt svijesti dugo smatrali svojstvenim samo ljudima, uporabom testa samoprepoznavanja u zrcalu pokazalo se da i druge vrste imaju razvijenu svijest o sebi. Primjerice, čovjekoliki majmuni (porodica Pongidae: čimpanze, orangutani, gorile) i dupini (porodica Delphinidae) mogu sebe prepoznati u zrcalu, baš kao što djeca u dobi između prve i druge godine postaju svjesna samih sebe (Swaab, 2014). Osim ljudi, čovjekolikih majmuna i dupina, pokazalo se da i azijski slonovi mogu sebe prepoznati u golemu zrcalu (Plotnik i sur., 2006). Autori istraživanja zaključili su da ovi nalazi upućuju na prisutnost konvergentne kognitivne evolucije koja je najvjerojatnije povezana sa složenim društvenim ponašanjem i suradnjom, možda i s altruističnim ponašanjem. Još se uzbudljivijim čini nalaz da samosvijest nije povezana samo sa sisavcima već i neke ptice, primjerice svrake, vrane i gavrani (porodica Corvidae), također prepoznaju svoj odraz u zrcalu (Prior i sur., 2008). Postoje indicije da i neki nekralježnjaci, poput hobotnice ( Octopus vulgaris ), imaju visokorazvijene spoznajne sposobnosti (Schnell i sur., 2020), a možda i samosvijest (Amodio i Fiorito, 2022).

1.1.1. Sindrom zanemarivanja suprotne strane (contralateral neglect syndrome)

Oba navedena aspekta svijesti u ljudi, svijest o okolini i svijest o sebi, mogu biti oštećena nakon moždanoga udara u tjemenom režnju, osobito ako je riječ o tjemenom režnju desne polutke velikoga mozga (Mazoyer i sur., 2014).

Kao posljedica takvoga moždanoga udara može se razviti sindrom zanemarivanja suprotne strane (contralateral neglect syndrome), što rezultira smanjenom svjesnosti o postojanju suprotne strane tijela, kao i okoline u suprotnoj polovici vidnoga polja oba oka. Drugim riječima, osoba ignorira sve što se nalazi na njezinoj lijevoj strani vezano uz okolinu i uz njezino tijelo (Swaab, 2014). Oštećenje zahvaća najvažniji epicentar neuronske mreže prostorne pozornosti – dorzoparijetalnu moždanu koru (Brodmannova polja 5 i 7) u desnoj hemisferi, a o stupnju i opsegu toga oštećenja ovisi težina kliničke slike. Klinička slika može varirati od simultagnozije, tj. nemogućnosti istodobne percepcije više od jednoga objekta u vidnom polju, preko sindroma jednostrane nepozornosti (hemi-inattention syndrome), sve do potpunoga jednostranoga zanemarivanja (hemi-neglect syndrome) u slučaju većih i težih oštećenja. Kolb i Whishaw (2015) kao ilustrativan primjer opisuju slučaj 67­godišnjega muškarca koji je doživio moždani udar u desnome tjemenom režnju. Nije imao oštećenje ni jednoga dijela vidnih polja oba oka ni parezu/ paralizu (djelomičnu ili potpunu nemogućnost izvođenja pokreta), ali je pokazivao niz drugih simptoma. Na primjer, kad je zamoljen da nacrta sat, sve je brojeve smjestio isključivo na desnu polovicu sata. Kad je zamoljen da pročita riječ „sladoled“, pročitao je samo „led“. Odijevao je samo desni rukav košulje i brijao samo desnu polovicu obraza. Drugim riječima, potpuno je zanemarivao lijevu stranu svojega tijela i okoline. Također se činilo kao da nije svjestan svojega problema i čudio se čemu sva ta nepotrebna zabrinutost oko njegova stanja. Poznato je da osobe s navedenim sindromom često smišljaju neobične priče kako bi objasnile bizarnu situaciju u kojoj su se našle. Na primjer, jedna je bolesnica bila uvjerena da njezina lijeva strana tijela, iako paralizirana, potpuno normalno funkcionira (Swaab, 2014). Ova neobična objašnjenja proizlaze iz općega načela funkcioniranja mozga: ako nešto omete pristizanje informacija u mozak ili njihovu obradu, on „smišlja priče“ kako bi interpretirao što se događa, a kad potrebnih informacija nema, sam „popunjava“ praznine koje mu nedostaju. Nesvjesno popunjavanje manjih praznina u našem pamćenju nešto je što mozak zdrave osobe svakodnevno čini.

Jerath i Crawford (2014) smatraju da upravo sindrom jednostranoga zanemarivanja upućuje na činjenicu da se putem djelovanja moždane kore

tjemenoga režnja povezuje vidno­prostorna orijentacija, odnosno reprezentacija trodimenzionalnoga prostora i svijest. Neka su istraživanja pokazala da se informacije koje pristižu iz zanemarene strane u određenom stupnju ipak nesvjesno obrađuju, a različite su teorije pretpostavile moguće mehanizme u podlozi zanemarivanja, uključujući pretpostavke o poremećenim somatosenzornim procesima, ali i procesima pozornosti (Smania i sur., 1998). Iz navedenoga primjera proizlazi jednostavan zaključak da je za svijest o sebi i okolini bitno spajanje ulaznih somatosenzornih informacija i funkcije moždane kore velikoga mozga. Osim primjera kontralateralnoga zanemarivanja, ponašanje osoba sa sindromima kortikalne sljepoće (blindsight), poremećajima pamćenja (amnezijama) i razdvojenim hemisferama (split-brain) pruža dodatne podatke o neuropsihobiološkim temeljima svijesti. U svim trima navedenim skupinama bolesnika javlja se sličan obrazac odgovora – te osobe točno odgovaraju na podražaje, ali tvrde da ih nisu svjesno percipirale (najčešće se radi o vidnoj percepciji). Ova disocijacija koncepcijski je važna jer oštećenja ne zahvaćaju opću sposobnost obrade informacija, već specifično uključuju nesposobnost subjektivnoga izvješćivanja o vlastitome svjesnom iskustvu (LeDoux i sur., 2020).

1.1.2. Fenomen rezidualnoga vidnoga kapaciteta (blindsight)

Fenomen „rezidualnoga vidnoga kapaciteta“ (blindsight) u osoba s kortikalnom sljepoćom javlja se najčešće kao posljedica ozljede primarne vidne kore (V1, Brodmannovo polje 17) velikoga mozga u zatiljnom režnju. Oštećenje dovodi do sljepoće u vidnome polju suprotnom od oštećene hemisfere. Kad se osobu s takvom vrstom oštećenja zamoli da npr. odabere između dvaju predmeta prikazanih u slijepom dijelu (skotomu) vidnoga polja, ona će nesvjesno dati točan odgovor s točnošću značajno većom (65 – 100%) nego što bi to bilo kad bi pogađala nasumično (tada bi vjerojatnost bila oko 50% točnih odgovora) (Weiskrantz, 1986, slika 1.1.). Dakle, takva osoba može usmjeriti svoju pozornost prema nekome vidnom signalu i točno identificirati podražaj kad joj se ponudi odabir, ali ga nije sposobna svjesno doživjeti (vidjeti). Drugim riječima, osoba „zna“, ali „ne zna da zna“ (Velmans, 2009). Isto tako, takva će osoba reagirati na prisutnost objekta u slijepom dijelu vidnoga polja, a da toga neće biti svjesna. Fenomen rezidualnoga vidnoga kapaciteta u osoba s kortikalnom sljepoćom temelji se na obradi vidnih informacija putem tzv. akcesornih vidnih putova (slika 1.1.), osobito onih koji odlaze od retine do gornjih kolikula mezencefalona i pulvinara, a otuda

se šire i u druga subkortikalna i asocijativna vidna kortikalna područja, što uključuje i projekciju od gornjih kolikula preko pulvinara u amigdaloidnu jezgru, srednju sljepoočnu vijugu i dorzoparijetalnu moždanu koru, no nema procesiranja vidnih podražaja u primarnoj vidnoj moždanoj kori (Gazzaniga i sur., 2009).

Slika 1.1. Vjerojatni akcesorni subkortikalni vidni putovi koji odlaze od mrežnice i završavaju u različitim područjima mozga (osim u V1 polju) te omogućuju rezidualni vidni kapacitet (blindsight). V1 polje (primarna vidna moždana kora) oštećeno je i u njemu nema obrade vidnih informacija, pa glavni vidni put i projekcije iz V1 polja u srednju vijugu sljepoočne moždane kore (middle temporal area, MT, većinom pripada Brodmannovu polju 21) i dorzoparijetalnu moždanu koru (posterior parietal cortex, PPC, većinom pripada Brodmannovu polju 7) nisu u funkciji. Na shemi debljina linija označava relativnu snagu, odnosno gustoću projekcija koje posreduju rezidualni vidni kapacitet (blindsight) kod oštećenja V1 polja u lijevoj hemisferi i slučaju da je do oštećenja došlo u ranoj životnoj dobi (lijevi strana, bolesnik G. Y.), odnosno kad se radi o oštećenju V1 polja desne hemisfere u kasnijoj životnoj dobi (desna strana sheme, bolesnici T. N. i D. B.). Vidi tekst za pojedinosti. LGN, lateralno koljenasto tijelo (lateral geniculate nucleus); MT, područje srednje sljepoočne vijuge (middle temporal area); MTpp, pridružena asocijativna vidna područja oko MT polja; PULVINAR, na shemi predstavlja samo donji dio pulvinara (pulvinar inferior, PI); cl, kaudolateralni dio donjega pulvinara (caudolateral division of PI); cm, centromedijalni dio donjega pulvinara (centromedial division of PI); m, medijalni dio donjega pulvinara (medial division of PI); p, stražnji dio donjega pulvinara (posterior division of PI); SC, gornji kolikul (superior colliculus). Shema je modificirana prema Foxu i sur. (2020).

Vizualizacijom anizotropije pomaka slobodnih molekula vode u tkivu mozga s pomoću traktografije difuzijskim tenzorima (diffusion tensor imaging, DTI) u jednoga je 53­godišnjega muškarca s blindsight fenomenom (radilo se o bolesniku G. Y., koji je u dobi od 7 godina doživio traumatsko oštećenje V1 polja lijeve hemisfere zbog čega je uslijedila doživotna desna homonimna

hemianopsija, što znači da je rezidualni vidni kapacitet postojao u „slijepim“ desnim polovicama vidnih polja oba oka) došlo tijekom vremena do strukturnoga i funkcijskoga pojačanja aktivnosti navedene projekcije gornji kolikuli – pulvinar – amigdala u oštećenoj (lijevoj) hemisferi (Tamieto i sur., 2012). Usporedbom toga slučaja ranoga nastanka ovoga fenomena s dvama bolesnicima koji su blindsight doživjeli u odrasloj dobi (T. N. u dobi od 52 godine doživio je u razmaku od 36 dana dva uzastopna moždana udara obostrano u V1 polju, a D. B.­u je u odrasloj dobi zbog arteriovenske malformacije izvršena ablacija medijalnoga dijela desnoga zatiljnoga režnja, koja je uključivala V1 polje), Fox i sur. (2020) došli su do zaključka da je stupanj prilagodbe na oštećenje V1 polja različit s obzirom na dob u kojoj je oštećenje nastalo. Naime, u obaju bolesnika u kojih je blindsight nastao u odrasloj dobi, fenomen je poglavito bio posredovan povećanom aktivnosti lateralnoga koljenastoga tijela, a ne pulvinara (slika 1.1.). Jedan od problema boljega razumijevanja blindsight fenomena predstavlja i činjenica da neke osobe imaju sačuvane vidne sposobnosti bez ikakva svjesnoga iskustva (tip 1), dok drugi ipak izvješćuju o nekom obliku svjesnosti koju ne „osjećaju“ u vidnome modalitetu, već tu „svjesnost“ opisuju više poput intuitivnoga iskustva (tip 2) (Weiskrantz, 1997). Zbog navedenoga nalaza još je u tijeku rasprava o tome je li blindsight samo degradirano svjesno vidno iskustvo (Weiskrantz, 2009), rezultat djelomičnoga oporavka svjesne vidne percepcije nakon ozljede V1 polja uslijed reorganizacije sačuvanih neuronskih krugova uključenih u vidnu percepciju (Railo i Hurme, 2021) ili postoji i svjesno iskustvo koje nije povezano s vidnim modalitetom (Mazzi i sur., 2016).

Osim navedenih tumačenja, fenomen rezidualnoga vidnoga kapaciteta ima i šire značenje jer, osim što potvrđuje da postoje višestruki putovi kojima vidne informacije dolaze do amigdaloidne jezgre, upućuje i na činjenicu da se pozornost (attention) ne može izjednačavati sa svjesnosti (awareness), što su neke starije teorije svijesti pokušavale dokazati. Naime, fenomen pozornosti nužan je da bi nastupila čak i nesvjesna percepcija objekata u blindsight bolesnika, pa će ometanje njegove pozornosti također umanjiti stupanj točnih odgovora za objekte koji se prikažu u slijepom dijelu njihovih vidnih polja. Slično tomu, smanjen stupanj percepcije zbog ometanja pozornosti (attentional overload) putem davanja nevažnih podražaja u periferne dijelove vidnih polja koji se kontinuirano potiskuju tzv. naknadnim maskiranjem (backward masking, fenomen je nešto detaljnije opisan na slici 1.4 te u 3. poglavlju), zbog čega se takvi podražaji nazivaju i „nevidljivim“ podražajima, lako je dokazati i u zdravih ispitanika (npr. Bahrami i sur., 2007). U ovom kontekstu treba spomenuti da npr. u hrvatskome jeziku postoji jasna razlika

između riječi „gledati“ i „vidjeti“, „slušati“ i „čuti“, „dodirivati“ i „osjetiti“ (slično je i u engleskome: looking/seeing, listening/hearing, touching/feeling). Prva se riječ odnosi na način pristupanja svjesnomu perceptivnomu iskustvu, dok se druga odnosi na samo rezultirajuće iskustvo (Baars, 1997). Gledamo kako bismo vidjeli, slušamo kako bismo čuli, dodirujemo kako bismo osjetili. U svakodnevnom jeziku prva se riječ odnosi na pozornost, a druga na svjesno iskustvo. U primjeru rezidualnoga vidnoga kapaciteta osoba gleda, ali ne vidi svjesno! Iako je zbog činjenice da osobe s ovim poremećajem mogu nesvjesno detektirati i procesirati izraze lica prikazane u slijepom dijelu vidnoga polja (skotomu), osobito uplašenih lica koja izražavaju emociju straha (Tamietto i Gelder, 2010), pretpostavljena uloga navedenoga subkortikalnoga puta do amigdala inicijalno je bila povezivana samo s prednošću brzine procesiranja u kontekstu prijetnje (fear blindsight), daljnja su istraživanja pokazala da je takva nesvjesna aktivnost amigdala dominantna samo u lijevoj hemisferi (Làdavas i Bertini, 2021). U desnoj, za emocije superiornoj hemisferi (promatrano prema stupnju aktiviranih područja moždane kore s pomoću funkcijske magnetske rezonancije [functional magnetic resonance imaging, fMRI], većina procesiranja emocionalnih sadržaja događa se u desnoj hemisferi, pogotovo ako se radi o neugodnim emocijama [Killgore i Yurgelun­Todd, 2007]), nesvjesna aktivnost amigdaloidne jezgre ne mora biti povezana samo s procesiranjem emocionalnoga sadržaja izraza lica u slijepom dijelu vidnoga polja (iako se događa u znatno većoj mjeri nego u lijevoj u pokusima nesvjesnoga kondicioniranja straha i kod subliminalnoga prikazivanja lica koja izražavaju strah). Ona može biti povezana i s drugim vrstama podražaja i bez obzira na vrstu emocije (Pegna i sur., 2005), što uključuje i emocije nasmiješenih lica i lica koja iskazuju gađenje (Gerbella i sur., 2019), ali pod uvjetom da bi ti podražaji mogli biti nagrađujući (Baxter i sur., 2002), za tu osobu potpuno novi jer ih nisu prije vidjeli (Blackford i sur., 2010) ili su pak po nekomu svojem obilježju neobični (Garrido i sur., 2012). To upućuje na to da navedeni subkortikalni put (gornji kolikuli – pulvinar –amigdala) nije ograničen samo na povećane mogućnosti otkrivanja prijetećih podražaja koji će generirati emociju straha i time povećati vjerojatnost preživljavanja nego se za desnu hemisferu može poopćiti za sve ulazne osjetne signale čiju relevantnost amigdaloidna jezgra, moždana kora prednjega dijela pojasne vijuge i prednjega dijela inzule mogu procijeniti (Gerbella i sur., 2019). Svi navedeni nalazi jasno upućuju na mogućnosti jasnih i izrazitih disocijacija između svjesnoga iskustva i dubine nesvjesnoga procesiranja složenih podražaja, pri čemu se čak i u nedostatku svijesti, kao što je to slučaj kod blindsight bolesnika, uvijek prioritet u obradi vidnih signala

daje podražajima koji su povezani s generiranjem emocije straha (jer je ta neugodna emocija evolucijski u najvećoj mjeri povezana s preživljavanjem), a također potvrđuju pretpostavku da su procesi generiranja emocija u amigdaloidnoj jezgri i drugim subkortikalnim strukturama implicitni i ne odražavaju nužno osjećaje (osviještene emocije) (LeDoux i Brown, 2017).

1.1.3. Odnos svijesti i pamćenja

Očito je da svjesno iskustvo uključuje i pamćenje jer da bismo, primjerice, zapamtili neki događaj, trebamo sada biti svjesni da se nešto prethodno dogodilo (Tulving, 1985). Različiti sustavi pamćenja karakterizirani su različitim vrstama svijesti, od proceduralnoga nesvjesnoga pamćenja (anoetička svijest), preko semantičkoga svjesnoga pamćenja (noetička svijest) do epizodičkoga samosvjesnoga pamćenja (autonoetička svijest)(Budson i sur., 2022). Prije no što pokušamo objasniti ulogu različitih vrsta pamćenja u svijesti, prisjetimo se jednoga od najpoznatijih bolesnika u povijesti neuroznanosti, Henryja Gustava Molaisona (H. M.), koji je nakon obostranoga odstranjenja velikoga područja medijalnoga dijela sljepoočnoga režnja (velik dio hipokampusa, parahipokampalne vijuge, prednjega dijela sljepoočnoga režnja, unkusa i amigdala) izgubio sposobnost stvaranja novih sjećanja, stanje poznato pod nazivom globalna anterogradna amnezija (za pregled vidi Šimić i sur., 2019). H. M. i drugi pacijenti s globalnom anterogradnom amnezijom zadržavaju sposobnost učenja novih motoričkih i kognitivnih vještina, stjecanja navika i uvjetovanoga odgovora (LeDoux i sur., 2020). Međutim, ne mogu svjesno zapamtiti kad i gdje su stekli određenu vještinu. Zbog nesposobnosti oblikovanja novih epizodičkih pamćenja, takve osobe imaju i oštećenu sposobnost ažuriranja pojma o sebi (autobiografsko pamćenje), kao važnoga aspekta svijesti (Budson i sur., 2022). Larry Squire i Neal Cohen (1980) pretpostavili su da deficiti koji se javljaju nakon oštećenja sljepoočnih režnjeva velikoga mozga zahvaćaju deklarativno ili eksplicitno pamćenje koje se odnosi na svjesno pamćenje činjenica, ali ne i proceduralno ili implicitno pamćenje, koje ne ovisi o svijesti, a iskazuje se poboljšanim izvođenjem određenih perceptivnih ili motoričkih zadataka (Šimić i sur., 2019). Suvremena su istraživanja prepoznala i ulogu prefrontalne moždane kore (prefrontal cortex, PFC) u dozivu eksplicitnoga pamćenja (fronto­hipokampalna suaktivacija), uključujući svjesno iskustvo dozvanih sjećanja (npr. LeDoux i sur., 2020). Ovi nas primjeri, prema jednom od mnogih različitih i neusklađenih pogleda na fenomen svijesti, upućuju na činjenicu da je ključna razlika

između stanja mozga u kojem smo svjesni i onih u kojima nismo možda u tome što sva svjesna stanja uključuju elemente neke vrste pamćenja. Za razliku od budnosti, koju možemo testirati jednostavnim pitanjima ili naredbama, te pozornosti, koju možemo testirati zadatcima koji zahtijevaju odabir nekog odgovora, svjesnost možemo dokazati samo kad osoba može sama izvijestiti da je (bila) svjesna određenoga podražaja ili događaja. Budući da taj odgovor uvijek nastupa nakon samoga podražaja ili događaja, testiranje svjesnosti zapravo uvijek uključuje testiranje nekog oblika pamćenja. Pamćenje stoga ima ključnu ulogu u sposobnosti izvještavanja svjesnih iskustava. I sama svjesnost se, prema tome, može definirati kao proces koji posreduje sposobnost odabirne pozornosti za selekciju podražaja ili događaja koji će se obraditi i pohraniti u neku vrstu pamćenja za (kasnije) izvještavanje. Anoetička (neznalačka) svijest ne zna ništa o prošlosti i budućnosti, nije dostupna introspekciji, odnosno metareprezentaciji, a temelji se na proceduralnom pamćenju koje posreduju subkortikalne strukture, osobito bazalni gangliji i amigdala. Noetička (znalačka) svijest temelji se na semantičkom pamćenju, tj. sadržava činjenice o općim zakonima, pravilima i konceptima, ne zahtijeva eksplicitnu samosvjesnost i ne omogućuje mentalno putovanje kroz vrijeme, a posreduju je asocijativna područja moždane kore. Autonoetička svijest najviši je oblik svijesti o samome sebi u sadašnjem trenutku i u odnosu na vlastitu prošlost i budućnost. Njezino je uporište u epizodičkom pamćenju, te nam jedino ona daje osjećaj kontinuiteta jastva (selfa), ali također i mogućnost mentalnoga putovanja (mental time travel) u vlastitu prošlost i budućnost – epizodičke projekcije (episodic projections) koje posreduju entorinalna moždana kora i hipokampalna formacija (vidi odlomak 3.6.). Stoga se može pretpostaviti da je, u evolucijskom smislu, nastanak i razvoj svijesti tijesno povezan s razvojem epizodičkoga deklarativnoga pamćenja. Zbog navedene povezanosti pamćenja i svijesti smatra se da bi nam bolje razumijevanje neuronskih mreža koje posreduju pojedine vrste pamćenja mogle omogućiti i bolji uvid u različite vrste svijesti (vidi tablicu 1.1.).

Iako je najviše istraživanja svijesti koja opisujemo u knjizi posvećeno osjetnim sustavima, osobito svjesnoj percepciji vidnih podražaja, jednako važno područje istraživanja jest i ono koje se bavi mehanizmima poduzimanja motoričkih djelovanja, što uključuje i mehanizme s pomoću kojih planiramo i započinjemo svjesne pokrete. To nas uvodi u raspravu o „slobodnoj volji“ (free will). O tome više u 7. poglavlju.

Jedan od zasigurno fascinantnijih primjera koji potvrđuje da svijest izravno ovisi o aktivnosti središnjega živčanoga sustava (c entral nervous system, CNS) jest onaj o funkcioniranju osoba s razdvojenim hemisferama.

Tablica 1.1. Prikaz triju vrsta svijesti i njihove povezanosti s vrstama pamćenja koje ih posreduju. Malo promijenjeno prema Tulvingu (1985) te LeDouxu i Lauu (2020).

Svijest Znanje Pamćenje Metareprezentacija Jastvo Primjer misli

Anoetička Ne postoji Proceduralno Nema je, odnosno nije kognitivna

Implicitno

Nema ih, odnosno ne mogu se verbalizirati

Noetička Činjenično Semantičko Kognitivna Samo pretpostavljeno „Znam da postoji banana“

Autonoetička Samo­spoznavajuće Epizodičko Kognitivna Eksplicitno „Vidim bananu“

Presijecanje žuljevitoga tijela (corpus callosum) − najvećega snopa vlakana koji povezuje dvije hemisfere – što se katkad rabi kao metoda izbora u liječenju nekih bolesnika s epilepsijom da bi se spriječilo širenje napadaja iz jedne u drugu polutku velikoga mozga, dovodi do razdvajanja dotad jedinstvene u dvije zasebne svijesti, koje čak mogu i djelovati jedna protiv druge. O mogućnostima postojanja dviju svijesti još se uvijek raspravlja, kako u znanstvenoj tako i u popularnoj literaturi. Od ranih sedamdesetih godina prošloga stoljeća pa do današnjih dana Michael Gazzaniga (2010; 2015; 2018) ispitivao je pacijente s razdvojenim hemisferama te potvrdio nalaze o odvojenim procesima percepcije, pamćenja i kognicije lijeve i desne hemisfere, za koje je Roger Sperry 1981. godine dobio Nobelovu nagradu (Sperry, 1961). Pokazao je da kod nekih pacijenata desna hemisfera može imati zasebnu svijest o sebi i pogled na budućnost. Međutim, sami pacijenti nemaju osjećaj dvojne svijesti, odnosno bilo koju očitu funkcijsku teškoću ili unutarnji konflikt. Odgovor na ovo pitanje tumači se posebnom ulogom lijeve hemisfere kao „interpretatora“. Drugim riječima, lijeva hemisfera konstantno vrednuje i konstruira objašnjenja s ciljem objašnjavanja/osmišljavanja stvarnosti usklađujući nove informacije s već poznatima (tzv. narativni self). Tako će lijeva hemisfera u komisurotomiranih bolesnika pokušati pružiti „objašnjenja“ za ponašanja koja generira desna hemisfera, stvarajući osjećaj integrirane i jedinstvene svijesti o sebi, čak i u onim slučajevima kad ne dobiva informacije iz desne hemisfere (Gazzaniga, 2000). Na primjer, kod jednoga je bolesnika zabilježeno da je liječniku nakon prikazivanja smiješne karikature u lijevi dio vidnoga polja (koju je obradila desna hemisfera) rekao da ima „smiješnu kravatu“, iako nije znao objasniti zašto je to rekao. Čini se kao da je lijeva

hemisfera imala naznaku da se nešto smiješno događa u desnoj i onda „popunila“ tu smiješnu naznaku trenutačno dostupnim „sadržajem“. Nešto se slično vjerojatno događa i u prethodno opisanom sindromu zanemarivanja suprotne strane. Interpretator u lijevoj hemisferi može se smatrati višerazinskim kontekstnim sustavom koji svjesno upravlja očekivanjima i namjerama kroz različite situacije (Baars, 2005). To je hijerarhijsko prediktivno kodiranje (vidi ispod) najprije opisano u vidnom sustavu (Rao i Ballard, 1999), gdje povratne projekcije iz asocijativnih vidnih područja prenose predviđanja o aktivnosti neurona niže razine, dok unaprijedne veze prenose informacije o pogrešci između predviđanja i stvarne aktivnosti na nižoj razini. Tako se stvaraju receptivna polja koja posreduju učinkovitu hijerarhijsku obradu vidnih podražaja (Friston, 2018). Poslije je takav mehanizam opisan i u drugim sustavima, npr. u slušnom sustavu (Caucheteux i sur., 2023). Upravo su neuropsihologijska ispitivanja osoba s opisanim sindromima dovela temu svijesti u središte istraživanja unutar psihologije, biologije, neurologije, psihijatrije i neuroznanosti te pokazala da svijest uključuje više kognitivne procese koji u najvećoj mjeri ovise o djelovanju moždane kore (LeDoux, 2020). No, još ne znamo kako mozak održava informacije u radnom pamćenju, a ta je kratkoročna pohrana ključna za prilagodljivo, inteligentno ponašanje kojim se dičimo. Dugo se pretpostavljalo da se radno pamćenje temelji na trajnoj aktivnosti neurona. Međutim, novije spoznaje upućuju na to da se informacije možda mogu kratkoročno održavati i bez aktivnoga okidanja akcijskih potencijala putem kratkoročne sinaptičke plastičnosti (Akyürek i sur., 2011; Barbosa i sur., 2021; Fields, 2022). Budući da se takva aktivnost odvija bez okidanja neurona (uobičajeno, upravo putem registracije okidanja mjerimo aktivnost), testiranje ove hipoteze bit će i u budućnosti vrlo teško. Novija istraživanja sve više upućuju na važnost mreže temeljnoga (zadanoga) načina rada (default mode network, DMN) u zadatcima radnoga pamćenja (Graner i sur., 2013; Sormaz i sur., 2018), o čemu će više riječi biti u 3. poglavlju.

1.2. Istraživanje svijesti

Filozof David Chalmers (1996) zasigurno je najpoznatiji po razlikovanju dviju vrsta problema povezanih s istraživanjem ljudske svijesti – lakih problema svijesti (easy problems of consciousness), koji se odnose na istraživanje svijesti uporabom objektivnih znanstvenih metoda (tzv. perspektiva trećega lica) i teški problem svijesti (hard problem of consciousness), koji se odnosi na pitanje kako subjektivna svjesna iskustva (tzv. perspektiva prvoga lica)

proizlaze iz procesa koji se događaju u mozgu. Ova je dihotomija koristan podsjetnik na to da se samo objektivnom funkcijskom analizom obrade informacija u mozgu ne može otkriti kako je to imati subjektivno iskustvo ili objasniti kad se ono javlja. Što god saznali s pomoću znanstvene metode kroz neuroznanstvena i psihologijska istraživanja i eksperimentiranje, većinom filozofi i manji dio neuroznanstvenika koji se bave pitanjima svijesti i dalje misle da nam to neće pomoći riješiti teški problem svijesti, odnosno dati odgovor na pitanje kako nastaju specifična subjektivna iskustva ili kvalija (qualia), poput onih kad osjećamo bol ili uživamo u nekoj predivnoj glazbi (Chalmers, 1996). Kvalija se, kako navodi Chalmers, ne mogu svesti na fizičko­kemijske procese i stoga se ne mogu objasniti redukcionističkim uzročno­posljedičnim znanstvenim pristupom kognitivne neuroznanosti. Prema Chalmersu svijest je uvijek više od zbroja svojih sastavnih dijelova. Ipak, ističe kako nema sumnje u to da svijest proizlazi iz fizičkih sustava, ali još nismo sigurni što je svijest, kako je nastala i zašto je evoluirala.

Iako većina neuroznanstvenika drži da teški problem svijesti ili uopće ne postoji (Graziano, 2013), ili je samo iluzija (Dennett, 2017; Frankish, 2016), ili će pak biti riješen u sklopu rješenja više lakih problema svijesti (Churchland, 2005), manji broj njih i dalje smatra da je teški problem svijesti prisutan jer nam znanstveno razumijevanje za sada ne pruža izravan uvid u subjektivno iskustvo povezano s tim fizičkim svojstvima, ali nude moguće načine ispitivanja kako subjektivno doživljavanje proizlazi iz određenih neurobioloških struktura, funkcija i mehanizama (Lau, 2022; Seth, 2019; Varela, 1996; Velmans, 2009). Primjerice, Lau (2022) se bavi subjektivnim aspektima perceptivnih procesa, a cilj mu je „kartirati“ razlike između svjesnih i nesvjesnih mentalnih procesa te razumjeti zašto su neki mentalni procesi povezani sa subjektivnim iskustvom, a drugi ne. Seth (2019) ističe da je primarni cilj znanosti o svijesti objasniti, predvidjeti i kontrolirati fenomenološka svojstva svjesnoga iskustva, uvodeći pojam stvarnoga problema svijesti (real problem of consciousness). Drugim riječima, potrebno je objasniti zašto je određeno svjesno iskustvo upravo takvo kakvo jest u terminima fizičkih mehanizama i procesa u mozgu i tijelu. Takva će nam objašnjenja pružiti mogućnost predviđanja kad će se specifično subjektivno iskustvo pojaviti, kao i njegova kontroliranja putem interveniranja u mehanizme koji ga posreduju. Seth (2019) ilustrira razliku između lakih problema, teškoga problema i realnoga problema svijesti na primjeru subjektivnoga doživljaja „crvene boje“. Iz perspektive lakoga problema, izazov je objasniti sve mehaničke, funkcijske i ponašajne značajke povezane s doživljajem crvenoga: kako specifične valne duljine aktiviraju vidni sustav, uvjeti pod kojima kažemo da je „taj predmet crven“,

tipično ponašanje na semaforu, kako crveno katkad potiče specifične emocionalne odgovore i slično. Sama priroda iskustva crvenoga jest domena teškoga problema te se uvijek javlja tzv. eksplanatorni raskorak između mehanicističkoga objašnjenja i subjektivnoga iskustva „crvenoga“ (kvalija). Stvarni problem prihvaća da svjesno iskustvo postoji i usmjerava se primarno na fenomenološke aspekte toga iskustva, npr. iskustvo crvenoga vidno je iskustvo, uglavnom se veže uz objekte, a sastoji se od više submodaliteta –tona, jarkosti i svjetline boje (hue, brightness, and luminance of color). Vidimo da su to svojstva samoga iskustva, ne funkcijskih značajka ili ponašanja povezanih s iskustvom. Izazov za stvarni problem jest objasniti, predvidjeti i kontrolirati ta fenomenološka svojstva u terminima onoga što se događa u mozgu i tijelu. Mogu nas zanimati specifični obrasci aktivnosti u vidnoj moždanoj kori koji objašnjavaju zašto je neko iskustvo, poput iskustva crvenoga, baš takvo, a ne drukčije, primjerice poput iskustva plavoga ili iskustva boli. Treba imati na umu da je relevantne podatke, zato što su subjektivni (proizlaze iz perspektive prvoga lica) teže prikupiti, ali ne i nemoguće. Kao što je Damasio (2005) izvrsno primijetio: „Sviđalo se to nekomu ili ne, cjelokupan je sadržaj naših umova subjektivan, a moć znanosti temelji se na njezinoj sposobnosti da objektivno provjeri konzistentnost mnogobrojnih individualnih subjektivnosti.“ (str. 89). Damasio (2005) nadalje smatra da je potrebno uspostaviti recipročnu vezu između: 1) određenih vanjskih manifestacija, npr. budnosti ili specifičnih oblika ponašanja; 2) odgovarajućih unutarnjih manifestacija osobe koja se tako ponaša i o tome nas izvješćuje i 3) unutarnjih manifestacija koje mi kao opažači možemo potvrditi u sebi samima kad se nalazimo u okolnostima istovjetnima onima u kojima je promatrana osoba. Drugim riječima, ispitivanjima svijesti treba pristupiti i iz perspektive prvoga, i iz perspektive trećega lica, koje nisu suprotstavljene, već se međusobno nadopunjuju i nadograđuju (Weger i sur., 2019). Svijest je i kvalitativni, subjektivni „mentalni“ fenomen i istodobno prirodni dio „fizičkoga“ svijeta (Searl, 1997).

Velmans (2009) uvodi pojam „kritičke fenomenologije“ koja objedinjuje perspektivu prvoga i trećega lica tako da opisi subjektivnoga iskustva i opisi s njima povezanih stanja mozga pružaju objašnjenje što se događa u svjesnom umu. Ljudska iskustva imaju uzroke i korelate u vanjskom svijetu, tijelu i mozgu koji se mogu istraživati metodom trećega lica, koja se uobičajeno rabi u kognitivnim znanostima, neuroznanosti i povezanim znanstvenim područjima. Međutim, ova metoda ne pruža izravan pristup osobnim, subjektivnim iskustvima (uzroci i korelati svjesnih iskustava nisu iskustva sama), te se treba nadopuniti metodom prvoga lica, kad osoba izvješćuje o

vlastitim subjektivnim doživljajima koja su od interesa ispitivačima. Kad bismo polazili samo iz perspektive trećega lica, ne bismo mogli otkriti pravu prirodu svijesti jer je svijest u svojoj biti subjektivni fenomen. Nadalje, Velmans (2009) smatra da je „um“ taj koji povezuje ove dvije perspektive i predlaže teoriju dvojnih aspekata uma: 1) um promatran izvana ima oblik mozga (ili nekih fizičkih aspekata mozga); 2) um promatran iz perspektive onoga koji ga utjelovljuje (moj, tvoj um), ima oblik svjesnoga iskustva. Prema tome, priroda uma nije ili fizička ili iskustvena, ona je istodobno i fizičko i svjesno iskustvo, psihofizički entitet. Varela (1996) drži da je potrebno sustavno istraživanje jedine veze između uma/mozga i svijesti, a to je struktura subjektivnoga iskustva. Upravo je jedan od zadataka kognitivne neuroznanosti odrediti koje su mentalne reprezentacije i mozgovna stanja povezana sa subjektivnim introspektivnim fenomenološkim izvješćima (Dehaene i Naccache, 2001). Dakako, unutar materijalističkoga okvira, svaki primjer mentalne aktivnosti ujedno je i fizičko stanje mozga.

Ukratko, većina neuroznanstvenika dijeli vjerovanje da je svijest rezultat složenih procesa u mozgu, te da ćemo uzroke svijesti otkriti istražujući njezine neuronske korelate. Sve suvremene znanstvene teorije svijesti podudarne su u tome što polaze od pretpostavke da mentalni događaji proizlaze iz fizičko­kemijskih procesa koji se događaju u mozgu prema načelu da je um mozak sam (The mind is just the brain) ili, kako je to rekao Marvin Minsky: „Um proizlazi iz djelovanja mozga“ (The mind is what the brain does). Koliko god različita njihova polazišta i metode istraživanja bile, oni dijele isti sveobuhvatan, naturalistički okvir: suglasni su da je svijest intrinzičan proces u kojem je cjelina različita od zbroja svojih dijelova, ali nema potrebe za dodavanjem neke nove prirodne sile ili agensa s ciljem njezina razumijevanja (Ginsburg i Jablonka, 2019). Istraživanja u okviru kognitivne neuroznanosti svijesti trebaju jasno voditi računa o mnogim razinama organizacije živčanoga sustava koje treba ispitivati, od molekula do sinapsi, neurona lokalnih krugova i velikih neurokognitivnih mreža, kao i o hijerarhiji mentalnih reprezentacija koje podupiru (Dehaene i Naccache, 2001).

Čak i oni koji su skloni misterijanizmu, poput Collina McGinna (1999), smatrajući da je svijest misterij koji ljudska inteligencija ne može razotkriti, ne odustaju od traganja za razlozima toga misterija, odnosno za odgovorima na sržno pitanje zašto tradicionalni odgovori na problem razumijevanja odnosa između uma i mozga jednostavno ne funkcioniraju. Nema sumnje da će znanstveni i tehnologijski napredak popraćen primjerenim teorijskim okvirom dovesti do boljega razumijevanja svijesti općenito (Laureys i sur., 2016). Samo zato što se nešto čini misterioznim u određenom trenutku, kao što je to

trenutačno svijest, ne znači da će uvijek takvim ostati. Znanstvena je metoda kumulativna i inkrementalna, tako da danas razumijemo pojave koje su bile potpuno nerazumljive našim precima, pa i filozofima i znanstvenicima koji su djelovali tek prije nekoliko desetaka godina (Seth, 2019). U vezi s time možda je korisna usporedba svijesti s kompasom: iako su kompas ljudi upotrebljavali stotinama godina za navigaciju, tek su s otkrićem fizikalnih temelja magnetizma shvatili načelo po kojemu on djeluje. U tom se smislu nadamo da se otkriće „magnetizma“ svijesti nalazi u bliskoj budućnosti koja je pred nama. U tome će nam pomoći jedan od najvažnijih aspekata razvoja znanosti, a to je da je njezin razvoj proporcionalan iznalaženju prikladnih metoda koje daju opipljive dokaze za hipoteze koje želimo testirati (Wikforss, 2021).

1.2.1. Odabrana povijesna polazišta istraživanja svijesti

Nakon dugoga razdoblja povijesti ljudske civilizacije u kojemu je pitanje svijesti postavljano samo u okviru teoloških i filozofskih rasprava, prvom stvarnom pretečom pokušaja davanja odgovora na pitanje što je svijest uobičajeno se smatra dualnost uma i tijela koju je predložio jedan od predvodnika prosvjetiteljstva René Descartes (1596 – 1650). „Ja“ koje misli zna da postoji sve dok misli, a ta je „prva i najvažnija istina“ sadržana u Descartesovoj poznatoj izreci: „Mislim, dakle jesam“ (franc. Je pense, donc je suis; lat. Cogito ergo sum). Prema kartezijanskom dualizmu, um (res cogitans) i tijelo/materija (res extensa) jesu dva odvojena ontološka entiteta, a u interakciju stupaju u epifizi (pinealnoj žlijezdi, slike 1.2. i 1.3.).

Iako je duša čovjeka i puno prije Descartesa „smještana“ u različite dijelove tijela poput lumbosakralnoga dijela leđne moždine (Platon) ili lateralne ventrikule velikoga mozga (Galen), ipak se poglavito Descartes smatra „odgovornim“ za uspostavljanje i danas široko rasprostranjena stajališta o dvojnosti između uma i tijela. Razdvajanje svjesnoga uma od nesvjesne tvari bilo je korisno za istraživanja toga vremena, pomažući odvajanje znanstvenih od religijskih tumačenja. Međutim, dualizam je dugo vremena bio i prepreka znanstvenim istraživanjima u XIX. i XX. st. jer je stavljao svijest i druge mentalne fenomene izvan fizičkoga svijeta i predmeta prirodnih znanosti (Searl, 1997).

Suvremena neuroznanost odbacuje dualistička načela kao neutemeljena (Dennett, 1991; Foster, 1993). Iako znanstveno nepopularni, različiti prikriveno dualistički koncepti, poput onih iz kvantne mehanike (Hameroff i Penrose, 2014), još su uvijek prisutni u pojedinim teorijama i predloženim mehanizmima nastanka svijesti (Smith, 2001). Teško je ulaziti u razloge i

namjere pojedinih istraživača, no čini se da katkad u naporima usmjerenima k što bržemu nalaženju supstrata svijesti pojedini istraživači odlaze prerano (jer im teorije nisu eksperimentalno provjerljive) i predaleko, pa predlažu, za umjerenu većinu drugih znanstvenika (Pinker, 2007), prestriktan redukcionizam. Jedan od takvih primjera jest teorija Rogera Penrosea i Stuarta

Slika 1.2. Dvojnost uma i tijela Renéa Descartesa. Prema Descartesu um i tijelo u interakciji su jedino u „šupljini epifize“ (F). Slika predstavlja ilustraciju puta boli, odnosno refleksnoga odgovora na toplinski podražaj, iz Descartesova djela Rasprava o strastima duše (Les Passions de l’âme) u Traktatu o čovjeku (Traite de l’homme) iz 1649. godine. Descartes objašnjava: „Na primjer, ako je vatra (A) dovoljno blizu stopala (B), male čestice vatre, koje se, kao što znate, kreću vrlo brzo, mogu pomaknuti i dio kože koji dodiruju na stopalu. Na taj način, povlačenjem tankoga vlakna (C), koje se ondje nalazi, one u istom trenutku otvaraju E, što je ulaz za poru D, gdje završava ta malena nit; baš kao što povlačenjem jednoga kraja užeta zazvonite zvonom koje visi na drugom kraju.... Sad kad se otvori pora ili mala cijev (d, e), u nju ulaze duševne sile iz šupljine epifize (F) i kroz nju se prenose dijelom u mišiće koji služe za izvlačenje stopala iz vatre, dijelom u one mišiće koji služe za okretanje očiju i glave za gledanje, a dijelom u one koji služe za pomicanje ruku prema naprijed te okretanje cijeloga tijela radi obrane.“

Slika 1.3. Ilustracija objašnjenja vidnoga puta i okulomotoričke koordinacije Renéa Descartesa. Drvorez na slici potječe iz Descartesova djela Načela filozofije (Principia philosophiae) izdana na latinskom 1644. i francuskom jeziku 1647. godine. Descartes je vjerovao da zrake svjetla utiskuju fine čestice u oči, a tako utisnuta slika zatim se prenosi u epifizu, koja služi kao poveznica između tijela i uma. Descartes nastoji shematski objasniti kako vanjski podražaj dovodi do nastanka voljne radnje pokazivanja prstom na određeni objekt (strelicu) putem djelovanja epifize.

Hameroffa, koji su još devedesetih godina prošloga stoljeća pretpostavili da svijest ovisi o biološki „orkestriranim“ koherentnim kvantnim procesima u mikrotubulima neurona u mozgu, da ti kvantni procesi koreliraju s neuronskom sinaptičkom i membranskom aktivnosti i reguliraju je te da kontinuirana Schrödingerova evolucija svakoga takvoga procesa završava u skladu sa specifičnom Diósi–Penrose shemom „objektivne redukcije“ kvantnoga stanja (orchestrated Objective Reduction theory of consciousness) (Hameroff i Penrose, 2014). „Objektivna redukcija“ u kvantnoj je mehanici vrsta kolapsa valne funkcije u vremenu prema kojoj se ona iz početne superpozicije nekoliko vlastitih stanja u interakciji s okolinom reducira na samo jedno stanje (dok je, prema Schrödingerovoj jednadžbi, druga promjena valne funkcije kontinuirana evolucija kroz vrijeme). Prema toj teoriji trenutci povećanoga stupnja svjesnosti nastaju svakih 12,5 ms i sinkroniziraju se na 80 Hz uslijed redukcije kvantnoga stanja mikrotubula, što je za Penrosa i Hameroffa mehanizam koji omogućuje donošenje svjesnih izbora, odnosno „slobodnu volju“ (free will). Nastanak patoloških neurofibrilarnih snopića koji se sastoje od hiperfosforiliranih tau proteina u Alzheimerovoj bolesti bi prema toj teoriji bio razlog za „gubitak informacija i poremećaj svijesti“. Također predlažu da postoji veza između biomolekulskih procesa u mozgu i temeljne strukture svemira zaključujući da svijest ima intrinzičnu ulogu u cjelokupnom svemiru (Hameroff i Penrose, 2014). Međutim, u nizu eksperimenata provedenih s ciljem testiranja nekih od ključnih pretpostavaka ove teorije nije bilo moguće naći nijedan dokaz ili naznaku kojim bi se ova teorija mogla poduprijeti, što istodobno znači da je i neprimjenjiva u objašnjenju fenomena svijesti (Derakhshani i sur., 2022). Navedeni smo primjer odabrali samo da bismo naglasili kako ćemo, za razliku od ovoga primjera, u ovoj knjizi pokušati što bolje opisati samo one pristupe, neurobiološke, medicinske, psihološke, ali i sve ostale koji su utemeljeni na trenutačnim spoznajama, iskustvenim podatcima i postojećim eksperimentalnim rezultatima i zapažanjima, dok dualističke, metafizičke, kozmološke i filozofske aspekte svijesti, ma koliko bili zanimljivi i nadahnjujući, nećemo podrobnije razmatrati. Rana su psihološka istraživanja uvažavala svijest kao istraživačku temu i koristila su se introspekcijom u svojim ispitivanjima svijesti. Introspekcija jest osobit oblik metakognicije, aktivnost razmišljanja o vlastitim mislima (Michel, 2017). William James (1890) napisao je: „Ponajprije, prije svega i uvijek moramo se osloniti na introspektivno opažanje“ (“introspective observation is what we have to rely on first and foremost and always”). Uveo je pojam „toka svijesti“ kako bi opisao konstantnu unutarnju mentalnu „buku“ koju doživljavamo kad smo budni. Tok svijesti kombinacija je svih pristiglih

osjetnih informacija i rezultirajućih misli. Među prvima je svijest povezao s procesima obrade informacija u mozgu, ističući važnost odabirne pozornosti i pamćenja (Velmans, 2009). U svojoj knjizi Raznolikosti religioznoga iskustva James (1936) piše: „Svijet našega iskustva uvijek se sastoji od dvaju dijelova, objektivnoga i subjektivnoga, od kojih je prvi neizmjerno obuhvatniji od drugoga, koji se ipak nikad ne može preskočiti ili potisnuti.“ Jamesov suvremenik i „otac“ znanstvene psihologije, Wilhelm Wundt, uz pomoć introspekcije proučavao je svijest, uvježbavajući sudionike svojih istraživanja da duboko razmišljaju i opišu svoje mentalne slike i osjećaje, svoje misli. Smatrao je da se psihologija mora temeljiti na pozornu opažanju mentalnih procesa onda kad se oni javljaju (Schwitzgebel, 2019). Svijest je za njega složeno iskustvo koje proizlazi iz spajanja vanjskih elemenata ili podražaja s unutarnjim elementima poput emocija (Bentley, 2000). Antonio Damasio (2005) naglašava važnost emocija za razumijevanje svijesti smatrajući da je svijest prevladala u evoluciji jer je osvještavanje emocija u osjećaje bilo ključno za samo „umijeće življenja“. Damasio (2005) piše: „Svijest počinje kao osjećaj, osobita vrsta osjećaja, bez dvojbe, no ipak osjećaj.“

U prvoj polovici XX. st. neurokirurg Wilder Penfield (1938) izveo je pionirska ispitivanja svijesti. Električno je stimulirao moždanu koru budnih pacijenata koji su bolovali od epilepsije s ciljem što preciznijega lokaliziranja žarišta napadaja tako da je sa suradnicima u području moždane kore u kojem su EEG­om snimljeni epileptični šiljci ili šiljak­val kompleksi „tražio“ ona područja moždane kore čije bi podraživanje dovodilo do subjektivnoga osjećaja najsličnijega auri (prodromalni stadij epileptičnoga napadaja u kojem bolesnik „osjeti“ neki miris, „čuje“ neki zvuk ili ima neko drugo iskustvo koje je posljedica nesvrsishodnoga izbijanja neurona u području epileptičnoga žarišta), a kako bi ga nakon toga što preciznije odstranio i time sačuvao što više zdravoga moždanoga tkiva. Na taj su način Wilder Penfield i Theodore Rasmussen načinili najprecizniju kartu funkcijske specijalizacije moždane kore čovjeka, monografiju u kojoj su objavili i svoje općepoznate sheme motoričkoga i somatosenzornoga homunkulusa u precentralnoj i postcentralnoj vijugi, slijedom (Penfield i Rasmussen, 1950; Feindel, 2007).

Na žalost, jačanjem biheviorizma u psihologiji, pod vodstvom Johna B. Watsona (1913) i Burrhusa F. Skinnera (1938), koji su smatrali da se ponašanje čovjeka može potpuno objasniti učenjem, osobito uvjetovanjem (potkrepljivanjem), odbačena je ideja svijesti kao nevažan i hipotetski konstrukt. Svijest su ti poznati psiholozi smatrali epifenomenom, nusproduktom aktivnosti mozga koji nije bitan za njegovo djelovanje. Slično su gledali i na pojmove „uma“ i „misli“, koje su smatrali potpuno nerelevantnima za znanstvena istraživanja.

nakladnik

Naklada Ljevak

Kopačevski put 1 c, 10 000 Zagreb www.ljevak.hr

za nakladnika

Ivana Ljevak Lebeda

tisak

Feroproms

ISBN 978-953-355-764-9

CIP zapis je dostupan u računalnome katalogu Nacionalne i sveučilišne knjižnice u Zagrebu pod brojem 001213580.

Knjiga je objavljena uz potporu Ministarstva znanosti i obrazovanja Republike Hrvatske.