Binnen de opkomende wetenschap van bewustzijn worden meer dan 20 theorieën serieus genomen om het fenomeen te verklaren.
Een vijfjarige “adversariële samenwerking” tussen wetenschappers probeerde enige duidelijkheid te scheppen door twee prominente theorieën tegen elkaar af te wegen.
De resultaten waren gemengd, maar toch kan deze wedstrijd een stap voorwaarts betekenen.
In de zoektocht naar de neurale correlaten van bewustzijn, zijn wetenschappers uit verschillende kampen met controversiële standpunten blijven voorstellen. Een ongebruikelijke samenwerking tussen rivaliserende theorieën werd geïnitieerd om hier verandering in te brengen, met weinig eenduidige conclusies.
Alvast 5 van de belangrijkste punten
- Meer dan 20 theorieën over bewustzijn worden serieus genomen in de opkomende wetenschap van bewustzijn.
- Een 5-jarige “adversariële samenwerking” vergeleek de Globale Neuronale Werkruimtetheorie en de Geïntegreerde Informatie Theorie.
- De resultaten bevestigden en ondermijnden aspecten van beide theorieën, zonder een winnaar aan te wijzen.
- Sommigen bekritiseerden de onmogelijkheid om de theorieën grondig te testen, terwijl anderen de vooruitgang prezen.
- Het project dwong wetenschappers hun voorspellingen te concretiseren en nieuwe experimenten te bedenken.
Inleiding
De wetenschap stelt routinematig theorieën op en bestookt ze vervolgens met gegevens totdat er nog maar één overeind staat. In de opkomende wetenschap van bewustzijn is een dominante theorie nog niet naar voren gekomen. Meer dan 20 theorieën worden nog steeds serieus genomen.
Het is niet door een gebrek aan gegevens. Sinds Francis Crick, de mede-ontdekker van de dubbele-helixstructuur van DNA, bewustzijn legitimeerde als onderwerp van studie meer dan drie decennia geleden, hebben onderzoekers geavanceerde technologieën gebruikt om de hersenen van proefpersonen te onderzoeken. Zo traceerden ze de kenmerken van neurale activiteit die bewustzijn zouden kunnen weerspiegelen.
De Correlaten van Bewustzijn
Toen Crick en Koch hun baanbrekende artikel “Richting een neurobiologische theorie van bewustzijn” publiceerden in 1990, was hun doel om bewustzijn – gedurende 2000 jaar het terrein van filosofen – op een wetenschappelijke basis te plaatsen. Bewustzijn in zijn geheel was een te breed en controversieel concept om als uitgangspunt te dienen, redeneerden ze.
In plaats daarvan richtten ze zich op één wetenschappelijk navolgbaar aspect ervan: visuele waarneming, wat het ervaren van bijvoorbeeld de kleur rood inhoudt. Het wetenschappelijke doel was om de hersenschakelingen te vinden die correleerden met die ervaring, of zoals zij het noemden, de “neurale correlaten van bewustzijn”.
Christof Koch is een baanbrekende neurowetenschapper en hoofdwetenschappelijk medewerker aan het Allen Institute for Brain Science. Hij is vooral bekend als langdurige onderzoekspartner van de legendarische Francis Crick, met wie hij het conceptuele raamwerk ontwikkelde voor het moderne onderzoek naar de neurale basis van bewustzijn.
David Chalmers is een toonaangevende filosoof en hoogleraar filosofie aan de New York University. Hij heeft groot gezag op het gebied van bewustzijnsonderzoek dankzij zijn formulering van het ‘harde probleem’ van bewustzijn, waarin hij de uitdaging stelt om subjectieve ervaring vanuit neurale processen te verklaren.
Giulio Tononi is een psychiater en neurowetenschapper aan de Universiteit van Wisconsin-Madison. Hij is de grondlegger van de Geïntegreerde Informatie Theorie, een invloedrijke wiskundige formulering die bewustzijn koppelt aan de integratie van informatie in neurale systemen.
Lia
d Mudrik is een Israëlische neurowetenschapper en psycholoog aan de Tel Aviv Universiteit. Zij is bekend om haar kritische blik op de ontwerpen van experimenten die worden gebruikt om bewustzijnstheorieën te testen, en was een van de leidende onderzoekers in de vijfjarige adversariële samenwerking.
Itay Ya
ron is een doctoraalstudent die werkt onder begeleiding van Liad Mudrik aan de Tel Aviv Universiteit. Hij compileerde bewijs dat de vooringenomenheid van onderzoekers vaak doorsijpelt in de opzet van experimenten over bewustzijn, waardoor de resultaten de favoriete theorie van de onderzoekers kunnen ondersteunen.
Vinden Wat Ze Zoeken
Gedurende jaren ontwierpen onderzoekers slimme experimenten waarbij proefpersonen moesten rapporteren wanneer ze bewust werden van een object, terwijl ze met psychologische trucs of illusies werden afgeleid. Die resultaten toonden vaak aan dat het moment van bewuste waarneming correleerde met activiteit in de prefrontale cortex, wat een theorie als de Globale Neuronale Werkruimtetheorie (GNWT) ondersteunde.
Maar filosofen en experimentatoren begonnen te klagen dat die studies mogelijk de neurale activiteit maten die gepaard ging met de taak van rapporteren in plaats van met het bewustzijn zelf. “Geen-rapportage” paradigma’s werden daarom ontwikkeld als uitwijkroute.
Gemengde Resultaten, Zonder Verliezers
De onderzoekers gingen aan de slag met het uitvoeren van de experimenten die door het workshopteam waren voorgesteld. Het GNWT-versus-IIT-experiment waar Tononi op zijn best op hoopte, waarbij verschillende taakniveaus werden getest, was het eerste dat werd afgerond. Het werd in twee verschillende labs uitgevoerd met fMRI, MEG en intracraniële elektro-encefalografie. In totaal namen zes theorieneutrale labs en 250 proefpersonen deel.
Op de avond van 23 juni kwamen enthousiastelingen bijeen aan de NYU om de uitkomst van dat experiment te vernemen. De resultaten werden grootschalig weergegeven op een gigantisch scherm, gemarkeerd met rode en groene highlights, alsof de onderzoekers verslag deden van een hindernissenparcours met drie soorten obstakels.
Verklarende woordenlijst
- Adversariële samenwerking: Een samenwerking tussen wetenschappers met tegenstrijdige standpunten om gezamenlijk experimenten te ontwikkelen.
- Neurale correlaten van bewustzijn: De hersenpatronen die overeenkomen met de ervaring van bewustzijn.
- fMRI: Functionele MRI, een techniek om hersenactiviteit te meten door veranderingen in zuurstofniveaus te detecteren.
- MEG: Magnetoencefalografie, een techniek om de magnetische velden veroorzaakt door neurale activiteit in de hersenen te meten.
Het Tempo van Vooruitgang
Sommige onderzoekers, zoals Olivia Carter, psycholoog aan de Universiteit van Melbourne en voormalig voorzitter van de ASSC, denken dat de twee theorieën te ver uit elkaar lagen om hun voorspellingen zinvol te kunnen vergelijken. “Mijn persoonlijke gevoel is dat ze volledig verschillende dingen testen,” zei ze.
Die beoordeling lijkt accuraat. Maar het is ook frustrerend, gezien het feit dat een beslissende vergelijking de verklaarde doelstelling was van de adversariële samenwerking in de eerste plaats. Als het een overwinning voor de wetenschap is, lijkt het een voorzichtige.
Conclusie
De eerste adversariële samenwerking op het gebied van bewustzijn is er misschien niet in geslaagd om enkele theorieën uit het veld te weren. Maar het dwong theoretici wel om concretere voorspellingen te doen, en experimentatoren om nieuwe technieken te bedenken. “De bevindingen van de samenwerking blijven uiterst waardevol,” schreef de neurowetenschapper Anil Seth van de Universiteit van Sussex in een commentaar na het evenement in juni.
Voor Lucia Melloni doet het er eigenlijk niet toe dat de tegenstanders hun mening niet hebben veranderd. “Zoals Kahneman zegt, mensen veranderen hun mening niet, maar de manier waarop ze reageren op de uitdagingen zorgt ervoor dat hun theorie vooruitgang boekt of achteruitgaat,” legde ze uit. “Als dat laatste het geval is, dan zullen wetenschappers de theorie op den duur laten varen.”
Geraadpleegde bronnen:
- Global Workspace Theory (GWT) and Prefrontal Cortex: Recent Developments: Een overzicht van de Globale Neuronale Werkruimtetheorie en recente neurowetenschappelijke bewijzen die de rol van de prefrontale cortex en posterieure gebieden in het ondersteunen van dynamische globale werkruimtefuncties benadrukken.
- The global neuronal workspace as a broadcasting network: Een onderzoek naar de grafisch-theoretische kenmerken van de Globale Neuronale Werkruimtetheorie, waarbij wordt besproken hoe cognitieve taken resulteren uit tijdelijke functionele netwerken die communicatie over verschillende hersengebieden mogelijk maken.
- Integrated Information Theory of Consciousness: An Updated Account: Een uitgebreide update over de Geïntegreerde Informatie Theorie, met details over de wiskundige formulering van de axioma’s en postulaten, en hoe deze principes van toepassing zijn op het begrijpen van de neurale correlaten van bewustzijn.
- Consciousness as Integrated Information: A Provisional Manifesto: Het baanbrekende artikel van Giulio Tononi waarin de kernideeën van de Geïntegreerde Informatie Theorie worden geïntroduceerd, met de axioma’s en postulaten die de theorie definiëren en een gedetailleerd theoretisch kader voor het begrijpen van hoe geïntegreerde informatie verband houdt met bewustzijn.
- Finding the Neural Correlates to Consciousness Is Still a Good Bet: Een commentaar van Anil Seth over de bevindingen van de adversariële samenwerking, waarin hij stelt dat deze uiterst waardevol blijven voor de verdere ontwikkeling van zowel de Geïntegreerde Informatie Theorie als de Globale Neuronale Werkruimtetheorie.
Ook lezen:
Veelgestelde vragen
Wat is een adversariële samenwerking?
Een adversariële samenwerking is een samenwerking tussen wetenschappers met tegenstrijdige standpunten, waarin ze gezamenlijk experimenten ontwikkelen om hun theorieën te testen. Het doel is om meningsverschillen over doelstellingen en methodologie glad te strijken die anders de conclusies van het werk zouden kunnen ondermijnen.
Wat zijn de twee belangrijkste theorieën die in deze samenwerking werden getest?
De twee hoofdtheorieën die tegen elkaar werden afgewogen, waren de Globale Neuronale Werkruimtetheorie (GNWT) en de Geïntegreerde Informatie Theorie (IIT). GNWT benadrukt de rol van integratie van informatie in het wereldwijde neurale netwerk, vooral in de prefrontale cortex, terwijl IIT stelt dat bewustzijn voortkomt uit geïntegreerde informatieverwerking in de sensorische gebieden van de hersenen.
Wat was het uiteindelijke resultaat van de samenwerking?
De resultaten bevestigden en ondermijnden aspecten van beide theorieën, zonder een duidelijke winnaar aan te wijzen. Beide theorieën moesten elementen van hun voorspellingen bijstellen op basis van de gegevens. De meeste betrokkenen zagen het echter als een vooruitgang, omdat het theoretici dwong hun ideeën te verfijnen en nieuwe experimenten te bedenken.
Welke uitdagingen bemoeilijkten eerdere pogingen om de theorieën te testen?
Eerdere experimenten werden bekritiseerd omdat ze mogelijk de neurale activiteit maten die gepaard ging met de taak van rapporteren in plaats van met het bewustzijn zelf. Er was ook kritiek dat onderzoekers de gegevens zodanig interpreteerden dat ze hun favoriete theorie ondersteunden. Verschillende hersenscanningtechnieken gaven ook verschillende resultaten.
Wat zijn enkele toekomstige stappen voor onderzoek naar bewustzijn?
De adversariële samenwerking inspireerde andere groepen om soortgelijke collaboraties op te zetten om hun theorieën tegen elkaar af te wegen. Onderzoekers zullen waarschijnlijk blijven werken aan het verfijnen van experimenten om cruciale verschillen tussen theorieën bloot te leggen. Tegelijkertijd zullen nieuwe theorieën naar verwachting blijven opduiken naarmate onze kennis over de hersenen toeneemt.
Like ons op Facebook om meer artikelen zoals deze in je feed te zien verschijnen die je anders zou missen.
