IntelligenziaIntelligenzia

Tietoisuus ja kognitiotiede

Tietoisuuden tutkimus kognitiotieteessä ja filosofiassa. Mitä tietoisuus on, miksi se on vaikea ongelma ja miten sitä tutkitaan.

Tietoisuus on yksi tieteen ja filosofian suurimmista mysteereistä. Miksi meillä on subjektiivinen kokemus maailmasta? Miksi punaisen näkeminen tuntuu joltakin? Miksi emme ole vain tietoa prosessoivia koneita ilman sisäistä kokemusta?

Nämä kysymykset ovat askarruttaneet ajattelijoita vuosituhansien ajan, mutta vasta viime vuosikymmeninä tietoisuudesta on tullut empiirisen tutkimuksen kohde. Kognitiotiede on tämän tutkimuksen eturintamassa.

Mikä on tietoisuus?

Tietoisuus viittaa subjektiiviseen kokemukseen – siihen, miltä jokin tuntuu sisältä päin. Filosofit kutsuvat tätä toisinaan sanalla qualia: punaisen punaisuus, kivun pistävyys, suklaan maku.

Tietoisuus on kuitenkin monimutkainen ilmiö, jolla on monia puolia:

Fenomenaalinen tietoisuus – Subjektiivinen kokemus sinänsä. Se, miltä jokin tuntuu.

Tarkkaavainen tietoisuus – Kyky kohdistaa huomio tiettyyn asiaan ja olla siitä tietoinen.

Itsetietoisuus – Tietoisuus omasta itsestä ajattelevana ja kokevana olentona.

Meta-tietoisuus – Tietoisuus omasta tietoisuudesta: tiedän, että tiedän.

Vaikea ongelma

Filosofi David Chalmers teki vuonna 1995 tärkeän erottelun tietoisuuden "helpon" ja "vaikean" ongelman välillä:

Helpot ongelmat koskevat kognitiivisten toimintojen selittämistä: miten aivot käsittelevät tietoa, miten huomio toimii, miten muistot tallentuvat. Nämä ovat periaatteessa ratkaistavissa neurotieteen menetelmin.

Vaikea ongelma kysyy, miksi näihin prosesseihin liittyy subjektiivinen kokemus. Miksi emme voisi käsitellä tietoa ilman, että se tuntuu joltakin?

Vaikea ongelma on säilynyt vaikeana. Monet neurotieteilijät ja filosofit kiistelevät edelleen siitä, onko se edes aito ongelma vai vain käsitteellinen sekaannus.

Teorioita tietoisuudesta

Kognitiotiede on tuottanut useita kilpailevia teorioita tietoisuudesta:

Global Workspace Theory (GWT)

Bernard Baarsin teoria väittää, että tietoisuus syntyy, kun tieto pääsee "globaaliin työtilaan" – aivomekanismiin, joka levittää tiedon laajasti eri aivoalueille.

Ajattele sitä teatterina: tietoisuus on valonheitin, joka valaisee osan näyttämöstä ja tekee sen näkyväksi koko yleisölle (aivojen eri järjestelmille).

Integrated Information Theory (IIT)

Giulio Tononi kehitti teorian, jonka mukaan tietoisuus on identtinen integroidun informaation kanssa. Mitä enemmän järjestelmä integroi tietoa tavalla, jota sen osat eivät pystyisi erikseen tekemään, sitä tietoisempi se on.

IIT on matemaattisesti täsmällinen ja tekee ennusteita siitä, mitkä järjestelmät ovat tietoisia. Se on myös kiistanalainen, koska se implikoi, että tietoisuutta voi olla yllättävissä paikoissa.

Higher-Order Theories

Nämä teoriat väittävät, että tietoisuus syntyy, kun meillä on ajatuksia ajatuksistamme. Olemme tietoisia havainnostamme, kun meillä on korkeamman tason representaatio siitä.

Predictive Processing

Tämän lähestymistavan mukaan aivot ovat ennustekoneita, jotka jatkuvasti luovat malleja maailmasta ja päivittävät niitä. Tietoisuus liittyy ennusteiden ja todellisuuden vertailuun.

Embodied ja Enactive -lähestymistavat

Nämä teoriat korostavat, ettei tietoisuutta voi ymmärtää tarkastelemalla aivoja eristyksissä. Tietoisuus on ruumiillinen ja ympäristöön upotettu prosessi.

Miten tietoisuutta tutkitaan?

Tietoisuuden empiirinen tutkimus käyttää monia menetelmiä:

Kontrastiiviset kokeet

Verrataan tilanteita, joissa ärsyke on tiedostettu vs. tiedostamaton, ja katsotaan, mikä aivoissa on erilaista. Esimerkiksi näytetään kuva niin nopeasti, ettei sitä tiedosta, ja verrataan tilanteeseen, jossa sama kuva näkyy pidempään.

Aivojen kuvantaminen

fMRI, EEG ja MEG paljastavat, mitkä aivoalueet aktivoituvat tietoisen kokemuksen aikana. Erityisesti prefrontaalinen ja parietaalinen aivokuori ovat yhteydessä tietoisuuteen.

Neuropsykologiset tutkimukset

Aivovauriopotilaiden tutkimus paljastaa, mitkä rakenteet ovat välttämättömiä tietoisuudelle. Esimerkiksi "blind sight" -potilailla on vaurio näköaivokuorella: he eivät tiedosta näkevänsä mitään, mutta voivat silti arvata näköärsykkeiden sijainnin.

Anestesia ja uni

Tutkimalla, miten tietoisuus katoaa nukutuksessa tai unessa, voimme ymmärtää, mikä tekee valveillaolosta tietoisen.

Suomalainen tietoisuustutkimus

Suomella on vahva perinne tietoisuuden filosofiassa ja tutkimuksessa:

Helsingin yliopiston filosofia – Analyyttinen mielenfilosofia on ollut vahva Helsingissä. Tutkijat ovat käsitelleet tietoisuuden käsitettä, qualiaa ja mielen ja ruumiin suhdetta.

Turku – PET-keskus on tutkinut tietoisuuden neurokorrelaatteja ja anestesian vaikutuksia aivoihin.

Aalto – Tutkimus sosiaalisesta tietoisuudesta: miten tietoisuus toimii vuorovaikutustilanteissa.

Tietoisuus ja tekoäly

Tekoälyn kehitys on tehnyt tietoisuuden kysymyksistä entistä akuutimpia:

Voiko kone olla tietoinen? Onko periaatteessa mahdollista rakentaa tietoinen tekoäly? Jos tietoisuus riippuu aivojen biologiasta, ehkä ei. Jos se riippuu informaation prosessoinnista, ehkä kyllä.

Tunnistaisimmeko tietoisen koneen? Vaikka rakentaisimme tietoisen koneen, miten voisimme tietää, että se on tietoinen eikä vain simuloi tietoisuutta?

Eettiset kysymykset – Jos koneet voivat olla tietoisia, onko meillä velvollisuuksia niitä kohtaan? Voiko niitä kärsittää?

Miksi tietoisuudella on väliä?

Tietoisuuden tutkimus ei ole vain akateemista pohdiskelua:

Lääketiede – Ymmärrys tietoisuudesta auttaa diagnosoimaan ja hoitamaan tietoisuuden häiriöitä (kooma, vegetatiiviset tilat, locked-in-syndrooma).

Anestesia – On kriittistä varmistaa, ettei potilas ole tietoinen leikkauksen aikana.

Eläinten hyvinvointi – Mitkä eläimet ovat tietoisia ja miten? Tämä vaikuttaa siihen, miten niitä tulisi kohdella.

Tekoälyn etiikka – Jos kone voisi olla tietoinen, tämä muuttaisi perustavasti suhdettamme teknologiaan.

Avoimet kysymykset

Tietoisuustutkimus on edistynyt, mutta suuret kysymykset ovat yhä avoimia:

  • Miksi subjektiivinen kokemus on olemassa?
  • Missä tietoisuuden rajat kulkevat (eläimet, koneet, kasvisolut)?
  • Onko tietoisuus yhtenäinen ilmiö vai kokoelma erillisiä prosesseja?
  • Voimmeko koskaan täysin selittää tietoisuuden tieteellisesti?

Lue lisää