Non c'è un solo problema di coscienza. "Coscienza" è un termine ambiguo, che si riferisce a molti fenomeni diversi. Ognuno di questi fenomeni deve essere spiegato, ma alcuni sono più facili da spiegare di altri. All'inizio, è utile dividere i problemi di coscienza associati in problemi "difficili" e "facili". I problemi facili della coscienza sono quelli che sembrano direttamente suscettibili ai metodi standard delle scienze cognitive, per cui un fenomeno è spiegato in termini di meccanismi computazionali o neurali. I problemi difficili sono quelli che sembrano resistere a quei metodi.

I facili problemi della coscienza includono quelli di spiegare i seguenti fenomeni:

la capacità di discriminare, categorizzare e reagire agli stimoli ambientali;

l'integrazione delle informazioni da parte di un sistema cognitivo;

la riferibilità degli stati mentali;

la capacità di un sistema di accedere ai propri stati interni;

il centro dell'attenzione;

il controllo deliberato del comportamento;

la differenza tra veglia e sonno.

Tutti questi fenomeni sono associati alla nozione di coscienza. Per esempio, a volte si dice che uno stato mentale è cosciente quando è verbalmente riferibile, o quando è internamente accessibile. A volte si dice che un sistema è consapevole di alcune informazioni quando ha la capacità di reagire sulla base di tali informazioni, o, più fortemente, quando si occupa di quelle informazioni, o quando può integrare quelle informazioni e sfruttarle in sofisticati controllo del comportamento. A volte diciamo che un'azione è cosciente proprio quando è deliberata. Spesso diciamo che un organismo è cosciente come un altro modo per dire che è sveglio. Non vi è alcun vero problema sul fatto che questi fenomeni possano essere spiegati scientificamente. Tutti loro sono direttamente vulnerabili alla spiegazione in termini di meccanismi computazionali o neurali. Per spiegare l'accesso e la riferibilità, ad esempio, dobbiamo solo specificare il meccanismo attraverso il quale le informazioni sugli stati interni vengono recuperate e rese disponibili per la segnalazione verbale. Per spiegare l'integrazione delle informazioni, abbiamo solo bisogno di mostrare meccanismi attraverso i quali le informazioni vengono riunite e sfruttate da processi successivi. Per un resoconto del sonno e della veglia, sarà sufficiente un appropriato resoconto neurofisiologico dei processi responsabili del comportamento contrastante degli organismi in quegli stati. In ogni caso, un modello cognitivo o neurofisiologico appropriato può svolgere chiaramente il lavoro esplicativo. Se questi fenomeni fossero tutto ciò che c'era per la coscienza, allora la coscienza non sarebbe un gran problema. Sebbene non abbiamo ancora nulla di simile a una spiegazione completa di questi fenomeni, abbiamo un'idea chiara di come potremmo spiegarli. Questo è il motivo per cui chiamo questi problemi i problemi facili. Naturalmente, "facile" è un termine relativo. Ottenere i dettagli giusti richiederà probabilmente un secolo o due di difficile lavoro empirico. Tuttavia, ci sono tutte le ragioni per credere che i metodi delle scienze cognitive e delle neuroscienze avranno successo. Il problema veramente difficile della coscienza è il problema dell'esperienza. Quando pensiamo e percepiamo, c'è un ronzio di elaborazione delle informazioni, ma c'è anche un aspetto soggettivo. Come ha detto Nagel (1974), c'è qualcosa che si prova nell'essere un organismo cosciente. Questo aspetto soggettivo è l'esperienza. Quando vediamo, per esempio, sperimentiamo sensazioni visive: la qualità percepita del rossore, l'esperienza del buio e della luce, la qualità della profondità in un campo visivo. Altre esperienze accompagnano la percezione in diverse modalità: il suono di un clarinetto, l'odore di naftalina. Poi ci sono le sensazioni corporee, dai dolori agli orgasmi; immagini mentali che vengono evocate internamente; la qualità sentita dell'emozione e l'esperienza di un flusso di pensiero cosciente. Ciò che unisce tutti questi stati è che c'è qualcosa che è come essere in loro. Sono tutti stati di esperienza. È innegabile che alcuni organismi sono soggetti di esperienza. Ma la questione di come questi sistemi siano soggetti di esperienza lascia perplessi. Perché quando i nostri sistemi cognitivi si impegnano nell'elaborazione delle informazioni visive e uditive, abbiamo un'esperienza visiva o uditiva: la qualità del blu profondo, la sensazione della C centrale? Come possiamo spiegare perché c'è qualcosa come intrattenere un'immagine mentale o provare un'emozione? È  ampiamente riconosciuto che l'esperienza nasca da una base fisica, ma non abbiamo una buona spiegazione del perché e del come essa nasca. Perché l'elaborazione fisica dovrebbe dare origine a una ricca vita interiore? Sembra oggettivamente irragionevole che dovrebbe, eppure lo fa. Se qualche problema si qualifica come il problema della coscienza, è questo.

Il cosiddetto hard problem è posto malamente, perché sembra essere dettato dalla aspettativa, per un osservatore, che un costrutto teoretico sia in grado di condurre, attraverso una descrizione, alla esperienza alla qualità fenomenologica descritta. Se la parte fenomenica dell’esperienza cosciente che costituisce le sue necessarie distinzioni risulta irriducibile, ciò equivale a dire che la fisica non sa spiegare perché esista qualcosa piuttosto che niente. La fisica non è ostacolata da questa limitazione ontologica, e neppure  lo studio scientifico della coscienza dovrebbe essere impedito dalla privatezza della esperienza fenomenica. Alla fine  dei nostri studi, quando avremo afferrato la meccanica della coscienza in maggiori dettagli, essa perderà il suo alone di mistero e sarà accettata come parte dell’ordine naturale.

La funzione adattiva dei sistemi neuronali che supportano la coscienza consiste molto probabilmente nella loro capacità di integrare un numero assai vasto di input sensori e responsi motori in parallelo. Questi sistemi neurali connettono la percezione con la memoria o con l’immaginazione, mettendo così in relazione input sensoriali complessi con risposte già acquisite in passato e con esigenze future. La capacità di distinguere tra un gran numero di input, integrandoli in modalità riferite alla storia passata dell’individuo, fornisce vantaggi adattivi, di cui gli animali privi di siffatti sistemi non possono disporre. L’ippocampo, che coevolve insieme alla corteccia cerebrale e interagisce con essa per produrre la cosiddetta memoria episodica, può essere determinante per lo sviluppo di tale facoltà. [...] Si è soliti distinguere tra una coscienza primaria e una coscienza di ordine superiore. Gli animali dotati di coscienza primaria sono in grado di integrare eventi percettivi e motori con la memoria per costruire una scena multimodale del presente, o più specificatamente, dello “strettamente presente” (specious present) di James o in ciò che io chiamo presente ricordato. Segnali differenti, che concorrono a comporre questa scena possono essere legati a nessi causali oppure no; possono anche essere relativi ai sistemi-valore e di apprendimento dal passato del singolo animale cosciente. Su questa base, l’animale è in grado di modificare il suo comportamento in senso adattivo. Un animale dotato di coscienza primaria non possiede esplicite capacità narrative (sebbene sia dotato di memoria a lungo termine) e, nella migliore delle ipotesi, esso può solo pensare di interagire nell’immediato con lo scenario aperto dal presente ricordato. Nondimeno, questo animale gode di vantaggi rispetto ad un altro che sia privo di tale abilità pianificatrice. La coscienza di ordine superiore emerge invece più tardi nella evoluzione e viene riscontrata in animali dotati di capacità semantiche, come gli scimpanzé. È però presente in più ricca forma nella specie umana, che è l’unica a possedere un linguaggio vero e proprio, sintattico e semantico. La coscienza di ordine superiore consente al suo possessore di oltrepassare i limiti del presente ricordato della coscienza primaria. La storia passata, i progetti sul futuro, e la consapevolezza di essere un individuo diventano completamente accessibili. Dato il ruolo cruciale svolto dai token linguistici, la dipendenza temporale della coscienza dagli input presenti non costituisce più una limitazione.  Tuttavia, l’attività neurale che supporta la coscienza primaria deve essere sempre presente anche negli animali dotati di coscienza di ordine superiore.   Partendo da queste distinzioni, possiamo ora considerare come sorse  il meccanismo neuronale che supporta la coscienza primaria e come si sia conservato nel corso della evoluzione. Ciò che proponiamo è quanto segue. Nel momento della separazione dei rettili in mammiferi e uccelli, lo sviluppo embrionale di una grande quantità di nuove connessioni bidirezionali, favorì una vasta attività rientrante tra i sistemi cerebrali collocati sopratutto sul lato posteriore, preposti alla categorizzazione percettiva, e i sistemi ubicati sopratutto sul lato frontale responsabili della memoria categoria-valore. Questa attività rientrante fornì la base neurologica per integrare una scena con tutti i suoi necessari qualia. L’abilità di un animale dotato in questo modo della capacità di correlare, selettivamente, una complessa scena presente alla propria univoca storia precedentemente acquisita ha conferito a tale animale vantaggi adattivi ai fini evolutivi. In epoche evolutive molto più tarde, comparvero ulteriori circuiti rientranti in grado di mettere in relazione abilità linguistico-semantiche con i sistemi di memorie concettuali e categoriali. Questa evoluzione favorì la nascita di una coscienza di ordine superiore.

Conclusioni di Gerald Edelman:

Come risultato dell’interscambio continuativo di segnali dall’ambiente, dal corpo e dallo stesso cervello, ad ogni stato nucleare integrato sopravviene un altro stato neuronale del nucleo ancora diverso e differenziato. Questa facoltà conferisce un vantaggio evolutivo agli individui che la detengono, perché, con tali strumenti, eventi riccamente articolati possono essere correlati in un contesto adattivo alla storia passata di eventi acquisiti come significativi per il singolo animale.

La coscienza potrebbe non essere emersa dalla necessità di fare una rappresentazione interna del mondo esterno, ma piuttosto come un'estensione di influenze emotive primitive o primordiali molto basilari. Tali influenze emotive genererebbero una risposta di eccitazione in un organismo e preparerebbero il suo cervello all'azione. Questa ipotesi è ben elaborata da Denton nel suo libro sulle emozioni primordiali. Presuppone che gli istinti più elementari, come la sete, la fame d'aria, la fame di sale e cibo e il desiderio di sesso siano i punti di partenza determinanti per l'evoluzione di un cervello cosciente. Questa idea contiene al suo interno il concetto di intenzione, desiderio e selezione dell'azione, in cui l'intenzione di base di un movimento è al servizio di soddisfare un desiderio. Come ha osservato Darwin, “Le nostre intenzioni e i nostri movimenti sono così fortemente associati che se desideriamo ardentemente che un oggetto si muova in una qualsiasi direzione, difficilmente possiamo evitare di muovere i nostri corpi nella stessa direzione, anche se possiamo essere perfettamente consapevoli che ciò non può avere alcuna influenza.”

Sebbene questi due modelli non si sovrappongano del tutto, è interessante che, nonostante metodologie molto diverse, sia Freud che Kahneman trovino due principali “strati” di funzionamento psicologico le cui caratteristiche possono essere tradotte da un modello all'altro. Potremmo considerare i sistemi S1 e S2 descritti da Kahneman come l'espressione di processi primari e secondari a livello cognitivo di funzionamento anche se permangono distinzioni: Kahneman analizza i modi di funzionamento psichici principalmente in termini di meccanismi cognitivi e di ragionamento, mentre Freud presenta una teoria della psiche che si occupa principalmente della sua costruzione psico-affettiva. Si potrebbe anche aggiungere che Freud sta ponendo la domanda sul "perché", mentre Kahneman si concentra su "come" la psiche funziona attraverso questi due processi.

Nota:

i modelli di Kahneman sono descritti alla pagina: "Intelligenza euristica"

i modelli di Sigmund Freud sono descritti alla pagina: "Psicoanalisi e pensiero critico"

"L'elaborazione delle informazioni nei sistemi neurali può essere descritta e analizzata su più scale spaziotemporali. Generalmente, le informazioni ai livelli più bassi sono più a grana fine, ma possono essere a grana grossa a livelli più alti. Tuttavia, solo le informazioni elaborate su scale specifiche di grana grossa sembrano essere disponibili per la consapevolezza cosciente. Non abbiamo esperienza diretta delle informazioni disponibili alla scala dei singoli neuroni, che è rumorosa e altamente stocastica. Né abbiamo esperienza di interazioni su scala più macro, come le comunicazioni interpersonali. L'evidenza neurofisiologica suggerisce che le esperienze coscienti co-variano con le informazioni codificate in stati neurali a grana grossa come lo schema di attivazione di una popolazione di neuroni.".

"Immagina di essere un neurone nel cervello di Alice. Il tuo lavoro quotidiano consiste nel raccogliere neurotrasmettitori attraverso i dendriti di altri neuroni, accumulare potenziale di membrana e infine inviare segnali ad altri neuroni attraverso potenziali d'azione lungo gli assoni. Tuttavia, non hai idea di essere uno dei neuroni nell'area motoria supplementare di Alice e di essere coinvolto in molti processi di controllo motorio per le azioni di Alice, come afferrare una tazza. Ignori le intenzioni, gli obiettivi e i piani motori che Alice ha in qualsiasi momento, anche se fai parte del substrato fisiologico responsabile di tutte queste azioni. Una storia simile accade anche nella mente cosciente di Alice. Per afferrare una tazza, ad esempio, Alice è consapevole della sua intenzione e dell'esperienza visuosensoriale di questa azione. Tuttavia, la sua esperienza cosciente non riflette la dinamica del tuo potenziale di membrana o i potenziali d'azione che invii ad altri neuroni ogni secondo. Cioè, non tutte le informazioni che hai sono disponibili per la mente cosciente di Alice. Sembra essere vero che non accediamo consapevolmente alle informazioni elaborate su ogni scala nel sistema neurale. Ci sono scale sia più microscopiche che più macroscopiche della scala corrispondente ai contenuti consci. Da un lato, la dinamica dei singoli neuroni è stocastica (White et al., 2000 ; Goldwyn e Shea-Brown, 2011). Tuttavia, ciò di cui siamo consapevoli nella nostra mente cosciente mostra sorprendente stabilità e robustezza contro il rumore onnipresente nel sistema neurale ( Mathis e Mozer, 1995). Inoltre, alcune parti del sistema neurale contribuiscono molto poco all'esperienza cosciente (il cervelletto per esempio, Lemon e Edgley, 2010), suggerendo anche che i contenuti consci non hanno una mappatura uno-a-uno per l'intero stato del sistema neurale. D'altra parte, l'esperienza cosciente umana è più dettagliata di quanto un semplice processo (ad esempio binario) possa rappresentare, suggerendo che lo spazio degli stati dell'esperienza cosciente è molto più ampio di quello che può rappresentare una singola variabile binaria a grana troppo grossa. Questi fatti suggeriscono che i processi coscienti si verificano su una scala particolare. Attualmente possediamo solo poche teorie (ad esempio, Integrated Information Theory Hoel et al., 2016 e Geometric Theory of Consciousness Fekete and Edelman, 2011, 2012) per identificare la scala a cui corrispondono i processi coscienti (vedere anche la discussione in Fekete et al ., 2016). Ci riferiamo a questa nozione come al problema di scala della coscienza (vedi Figura)."

In questo articolo, introduciamo la teoria della chiusura delle informazioni della coscienza (ICT), una nuova teoria informativa della coscienza. L'ICT propone che un processo che forma la chiusura informativa con informazioni non banali, cioè la chiusura informativa non banale (NTC) è cosciente e attraverso la grana grossa il sistema neurale può formare processi coscienti, a determinate scale macroscopiche. Le TIC (Trivial Information Closure) ritengono che l'informazione sia un linguaggio comune per colmare il divario tra l'esperienza cosciente e la realtà fisica".

L'intricata relazione tra processi consci e inconsci è uno dei tanti misteri che continuano a confondere la nostra comprensione di noi stessi. Quanto della nostra esperienza conscia soggettiva è influenzata dai processi inconsci? C'è una distinzione, tuttavia, tra i processi inconsci, che è più probabile che la neuroscienza esplori, e la mente inconscia con i suoi contenuti psicoanalitici (Kihlstrom, 1994, 1999; Macmillan, 1996; Westen, 1998a). I primi teorici psicodinamici tentarono di spiegare i fenomeni osservati nella clinica, ma in seguito gli scienziati cognitivi usarono modelli computazionali della mente per spiegare i dati empirici. Utilizzando modelli basati principalmente su dati non clinici, la scienza cognitiva (in branche come neuroscienze, psicologia cognitiva, modellazione neurale e linguistica neurale) si è discostata dalle vecchie teorie psicoanalitiche, dirigendosi verso nuove aree che coinvolgono i processi neurali (Ekstrom, 2004). Ad esempio, recenti scoperte di imaging, psicofisiche e neuropsicologiche suggeriscono che i processi inconsci hanno luogo centinaia di millisecondi prima della consapevolezza cosciente. L'azione sull'inconscio negli ultimi decenni ha portato la maggior parte dei neuroscienziati cognitivi oggi a credere che l'attività mentale possa verificarsi al di fuori della consapevolezza cosciente (Hassin, Uleman e Bargh, 2005). Alcuni hanno sostenuto che tutta l'elaborazione delle informazioni può, almeno in linea di principio, operare senza esperienza cosciente e che la coscienza (C) può quindi essere di natura diversa (Chalmers, 1996). Questa visione va di pari passo con l'ipotesi che i processi inconsci possano raggiungere i più alti livelli di rappresentazione (Marcel, 1983). Una grande quantità di elaborazione cognitiva complessa sembra verificarsi a livello inconscio sia nelle popolazioni sane che psichiatriche e neurologiche. Ad esempio, prove da pazienti con vista cieca (Goebel, Muckli, Zanella, Singer, & Stoerig, 2001; Weiskrantz, 1986), prosopagnosia (Renault, Signoret, Debruille, Breton, & Bolgert, 1989), consapevolezza implicita in emineglect (Cappelletti & Cipolotti, 2006; Marshall & Halligan, 1988; Vuilleumier et al., 2002), apprendimento non dichiarativo anche nell'amnesia (Knowlton, Mangels, & Squire, 1996; Knowlton, Squire & Gluck, 1994; Turnbull & Evans, 2006) e la sindrome del "cervello diviso" (Gazzaniga, 1995) supportano l'idea che stimoli elaborati inconsciamente possono attivare regioni corticali di alto livello.

La teoria di Craig (2002, 2009) sulle basi neurali della percezione cosciente interocettiva lega le emozioni agli stati corporei. Coerentemente con le teorie di William James (1890) e Antonio Damasio (1994), Craig (2002, 2009) suggerisce che l'emozione umana soggettiva si basi su una meta-rappresentazione astratta dello stato fisiologico del corpo nella corteccia insulare anteriore destra, che fornisce le basi per la modulazione volitiva di sentimenti, emozioni e attività efferenti che influenzano lo stato del corpo. Quindi i sentimenti possono avere la loro base nelle rappresentazioni del corpo, ma non abbiamo un accesso cosciente ai processi neuronali che stanno alla base dell'omeostasi corporea e degli stati emotivi (Craig, 2002, 2009). Tsuchiya e Adolphs (2007) esaminano le prove delle emozioni inconsce. Le risposte emotive possono verificarsi senza la consapevolezza degli stimoli che le innescano, ad esempio negli studi sul condizionamento della paura agli stimoli subliminali (Wong, Bernat, Snodgrass e Shevrin, 2004). Gli stimoli visivi "invisibili" possono influenzare i giudizi degli stimoli visibili (Murphy,  Monahan,  &  Zajonc, 1995;  Murphy  &  Zajonc,  1993;  Tamietto  &  de  Gelder 2008), e gli stimoli visivi emotivi possono suscitare risposte somatiche affettive anche quando l'elaborazione corticale degli stimoli è ridotta dal mascheramento all'indietro (Macknik & Livingstone, 1998). La prova della percezione inconscia dei volti mascherati negli esseri umani è stata mostrata in studi che utilizzano rapporti soggettivi (Esteves, Parra, Dimberg e Öhman, 1994), reazioni autonomiche (Morris, Buchel e Dolan, 2001a), ERP (Kiefer & Spitzer, 2000) e imaging cerebrale (Whalen et al., 1998). I soggetti mostrano un aumento delle risposte della conduttanza cutanea a stimoli visivi mascherati condizionati dalla paura (Esteves et al., 1994) e un mimetismo facciale nascosto a volti spaventati mascherati (Dimberg, Thunberg e Elmehed, 2000). Gli ERP mostrano anche l'elaborazione subliminale dei volti paurosi, fornendo ulteriori prove dell'elaborazione emotiva senza consapevolezza cosciente (Kiss & Eimer, 2008). I pazienti con lesioni cerebrali forniscono anche la prova che gli stimoli inconsci possono, in effetti, suscitare stati emotivi. In un fenomeno noto come "vista cieca affettiva", i pazienti con lesioni nella corteccia visiva primaria (V1) possono avere risposte affettive a stimoli visivi emotivi presentati nel loro campo visivo cieco, senza elaborazione corticale precoce (p. es., in V1) o consapevolezza cosciente (cioè, negano di vedere consapevolmente qualcosa nel campo cieco) degli stimoli. Queste risposte includono risposte comportamentali (p. es., discriminazione al di sopra del caso dei gesti e delle espressioni facciali emotive nei paradigmi della scelta forzata) (de Gelder & Hadjikhani, 2006; de Gelder, Vroomen, Pourtois, & Weiskrantz, 1999; Pegna, Khateb, Lazeyras, & Seghier, 2005), giudizi di stimoli visibili presentati simultaneamente (de Gelder, Morris, & Dolan, 2005; de Gelder, Pourtois, van Raamsdonk, Vroomen, & Weiskrantz, 2001) e risposte somatiche (p. es., potenziamento del riflesso di sorpresa) (Anders et al., 2004; Hamm et al., 2003).

Immagini e volti minacciosi (timorosi, arrabbiati) e non minacciosi (felici) provocano un aumento dell'attività dell'amigdala anche quando sono incustoditi (Anderson, Christoff, Panitz, De Rosa e Gabrieli, 2003; Vuilleumier et al., 2001), presentato brevemente, mascherato dalla consapevolezza (Morris, Ohman, & Dolan, 1998; Whalen et al., 1998), o soppresso durante la rivalità binoculare (Pasley, Mayes, & Schultz, 2004; Williams, Morris, McGlone, Abbott e Mattingley, 2004).

In accordo con ciò, i pazienti con vista cieca mostrano una modulazione dell'attività dell'amigdala in risposta al significato emotivo di stimoli che non possono vedere consapevolmente (Andino et al., 2009; Morris, de Gelder, Weiskrantz, & Dolan, 2001; Penga et al., 2005). Altri studi di neuroimaging hanno riscontrato una sostanziale attivazione nell'amigdala (così come nel giro fusiforme e nel solco temporale superiore) e risposte emotive a stimoli emotivi oggettivamente invisibili (vedi Tsuchiya & Adolphs, 2007). Ad esempio, Jiang e He (2006) hanno scoperto che le risposte bilaterali dell'amigdala ai volti spaventati si verificavano indipendentemente dalla visibilità oggettiva, ma le risposte ai volti neutri erano modulate dalla visibilità. L'aumentata attività dell'amigdala per i volti affettivi soppressi, indipendentemente dalla valenza, può essere guidata da input attraverso la via subcorticale rapida, filogeneticamente più antica, che aiuta a rilevare tempestivamente un potenziale pericolo (Vuilleumier, Mohr, Valenza, Wetzel e Landis, 2003; Williams et al., 2004).

Le prove finora descritte suggeriscono che la cognizione complessa può procedere in assenza di C e che il cervello inconscio è attivo, determinato e indipendente e può accedere selettivamente e attivare obiettivi e motivazioni implicite. Tuttavia, non è ancora noto come le emozioni e le valutazioni inconsce aiutino a plasmare la dinamica delle coalizioni neurali che danno origine alla percezione cosciente. Gli studi suggeriscono che gli stimoli subliminali producono abbastanza attività neurale in un momento relativamente elevato livello di complessità per innescare una risposta comportamentale appropriata. Ma qualcosa in questa attivazione neurale è inadeguato per far sorgere l'esperienza cosciente. Allora, cosa manca?

Una possibilità è suggerita da esperimenti che mostrano che vari compiti cognitivi che richiedono consapevolezza sono accompagnati da correlazioni temporali a breve termine tra popolazioni distribuite di neuroni nel sistema talamocorticale. Una coalizione di neuroni è una raccolta di neuroni del proencefalo mono o polisinapticamente accoppiati che si assemblano dinamicamente in una frazione di secondo per codificare una percezione, una memoria o un pensiero (Koch, 2004). I membri della coalizione si rafforzano a vicenda e sopprimono i membri della coalizione in competizione. Queste interazioni competitive possono essere influenzate dall'attenzione (Koch, 2004). L'attivazione neurale oscillatoria e sincronizzata può svolgere un ruolo chiave nel rafforzare una coalizione rispetto alle altre e nel determinare quale percetto entra in C (Cosmelli et al., 2004; Engle & Singer, 2001; Gross et al., 2004; Koch, 2004; Rodriguez et al. al., 1999; Srinivasan, Russell, Edelman e Tononi, 1999; Swindale, 2003; Thompson e Varela, 2001; Varela, Lachaux, Rodriguez e Martinerie, 2001). Quando diventiamo consapevoli di un evento, c'è evidenza di attività sincronizzata tra regioni cerebrali ampiamente separate, in particolare all'interno del sistema talamocorticale (Rodriguez et al., 1999; Srinivasan et al., 1999; Tononi, 2004, 2005). Brevi periodi di sincronizzazione della scarica neuronale oscillante nella gamma gamma (30–80 Hz) possono essere un meccanismo integrativo che riunisce un gruppo ampiamente distribuito di neuroni in un insieme coerente che è alla base di un atto cognitivo (Balconi & Lucchiari, 2008; Engle & Singer, 2001; Gross et al., 2004; Meador, Ray, Echauz, Loring e Vachtsevanos, 2002; Melloni et al., 2007; Nakatani, Ito, Nikolaev, Gong e van Leeuwen, 2005; Palva, Linkenkaer-Hansen , Naatanen, & Palva, 2005; Rodriguez et al., 1999) e correla con la percezione cosciente (Doesburg, Kitajo, & Ward, 2005; Fries, Roelfsema, Engel, Konig e Singer, 1997; Fries, Schroeder, Roelfsema, Singer , & Engel, 2002; Srinivasan et al., 1999). Quindi, piuttosto che dall'attivazione di specifiche regioni cerebrali, la percezione cosciente sembra dipendere da stati dinamici coordinati della rete corticale e dalla sincronizzazione transitoria di assiemi neurali ampiamente distribuiti (Engel, Fries, Konig, Brecht, & Singer, 1999; Engel & Singer, 2001; Fries et al., 1997, 2002; Lamme, 2006; Melloni et al., 2007; Singer, 2002; Thompson & Varela, 2001). Alcune evidenze suggeriscono la necessità di un livello critico di attivazione e complessità degli assiemi neuronali ampiamente distribuiti (Greenfield & Collins, 2005) per consentire loro di essere inclusi nel "focus dominante" di C, dove le informazioni sono integrate nel

All'apice della gerarchica di elaborazione dell'informazione si trovano potenti capacità cognitive: il linguaggio, il pensiero simbolico, il ragionamento, la pianificazione, l'introspezione - la "facoltà psichica" superiore che possiedono solo gli umani e, in misura minore, le grandi scimmie. Queste capacità hanno una larghezza di banda limitata, nel senso che a questo livello superiore possono essere elaborati solo pochi dati alla volta. Stando a questa concezione, solo poche specie d'élite raggiungono il grado di essere coscienti e lo fanno solo per i compiti più esclusivi.

Le neuroscienze cognitive sottolineano sempre più come il cervello abbia una sua vita nascosta, un insieme di attività e funzioni di cui non siamo consapevoli. Dai semplici riflessi all’emozione, dai desideri alla memoria, dalla nascita di idee creative alle decisioni, la mente oscilla tra conscio e inconscio, tra trasparenza e oscurità. Le neuroscienze si sono inizialmente concentrate sugli aspetti più tradizionali e palesi del comportamento, quelli che sembrano dipendere dal nostro controllo diretto e di cui abbiamo piena consapevolezza: movimenti e sensazioni, linguaggio ed emozione, attenzione e memoria fanno parte di un catalogo le cui pagine ci hanno fornito un nucleo iniziale di conoscenze. Ma l’animo umano è fatto anche di tensioni e sentimenti inespressi, di desideri latenti e ricordi da tempo sepolti, di decisioni apparentemente immotivate, di bivalenze emotive. Molti di questi aspetti della mente si svolgono a livello inconscio, sono attività sotterranee che conferiscono una dimensione più complessa e frastagliata alla psiche. In qualche misura questa concezione della mente è stata anticipata da Sigmund Freud quando osservava che è necessario abbandonare la sopravvalutazione della qualità di essere coscienti per potersi formare una visione esatta dell’origine di ciò che è psichico.
L’inconscio cognitivo non comporta una rimozione delle esperienze in senso dinamico ma si riferisce a forme di conoscenza implicita, non soggette o poco soggette all’elaborazione verbale, mentre l’inconscio dinamico ha a che fare con contenuti che sono stati accessibili alla coscienza ma che sono stati rimossi attivamente. Per quanto riguarda l’inconscio cognitivo, penso, ad esempio, al problema delle false memorie o al cosiddetto riconsolidamento della memoria, processi in cui il nucleo iniziale di un’esperienza cambia forma o viene “contaminato” da esperienze successive. Ovviamente, abbiamo a che fare con un inconscio diverso rispetto a quello freudiano ma non per questo meno inquietante: almeno per chi ritiene di esercitare un pieno controllo sulle proprie funzioni mentali che invece hanno luogo nostro malgrado o più semplicemente a nostra insaputa. Insomma, siamo ben lontani dal pensiero di John Locke che riteneva che la mente, con tutte le sue attività e processi, fosse trasparente a sé stessa, in grado di rivelare l'insieme delle sue associazioni all'osservazione introspettiva…

«Noi»,  esseri  umani,  siamo  prima  di  tutto  il  soggetto  che  osserva  questo  mondo,  gli  autori, collettivamente,  di  questa  fotografia  della  realtà  che  ho  provato  a  comporre.  Siamo  nodi  di  una  rete di  scambi,  di  cui  questo  libro [Sette brevi lezioni di fisica] è  un  tassello,  nella  quale  ci  passiamo  immagini,  strumenti,  informazioni e  conoscenza.  Ma  nel  mondo  che  vediamo  siamo  anche  una  parte  integrante, non  siamo  osservatori esterni. Siamo  situati  in  esso. La nostra  prospettiva su di  esso è dall’interno. Siamo fatti degli stessi atomi e degli stessi segnali di luce  che  si scambiano  i pini sulle  montagne e le stelle  nelle  galassie. Man mano che la  nostra  conoscenza  è  cresciuta,  abbiamo  imparato  sempre  di  più  questo  nostro  esser parte,  e  piccola  parte,  dell’universo. Ciò è avvenuto già nei secoli passati, ma sempre di più nell'ultimo secolo. Pensavamo di essere sul pianeta al centro del cosmo, e non lo siamo. Pensavamo di essere una razza a parte, nella famiglia degli animali e delle piante, e abbiamo scoperto che siamo discendenti dagli stessi genitori di ogni altro essere vivente intorno a noi. Abbiamo bisnonni in comune con le farfalle e con i larici. Siamo come un figlio unico che cresce e impara che il mondo non gira solo intorno a lui come pensava quando era piccolo. Deve accettare di essere uno fra gli altri. Specchiandoci negli altri e nelle altre cose impariamo chi siamo. […]  Nel  mare  immenso  di  galassie  e  di  stelle,  siamo  un infinitesimo  angolo  sperduto;  fra  gli  arabeschi  infiniti  di  forme  che  compongono  il  reale,  noi  non siamo  che  un  ghirigoro  fra  tanti.  Le  immagini  che  costruiamo  dell’universo  vivono  dentro  di  noi, nello  spazio  dei  nostri  pensieri.  Fra  queste  immagini  -  fra  quello  che  riusciamo  a  ricostruire  e comprendere  con  i  nostri  mezzi  limitati  -  e  la  realtà  della  quale  siamo  parte,  esistono  filtri innumerevoli:  la  nostra  ignoranza,  la  limitatezza  dei  nostri  sensi  e  della  nostra  intelligenza,  le condizioni  stesse  che  la  nostra  natura  di  soggetti,  e  soggetti  particolari,  mette  all’esperienza.  Queste condizioni,  tuttavia,  non  sono  universali,  come  immaginava  Kant,  deducendone  poi,  evidentemente a  torto,  che  la  natura  euclidea  dello  spazio  e  perfino  la  meccanica  newtoniana  dovessero  essere  vere a  priori.  Sono  a  posteriori  dell’evoluzione  mentale  della  nostra  specie,  e  sono  in  evoluzione  continua. Non solo impariamo, ma impariamo anche a cambiare gradualmente la nostra struttura concettuale, e ad adattarla a ciò che impariamo. E quello che impariamo a conoscere, anche se lentamente e a tentoni, è il mondo reale di cui siamo parte. Seguiamo tracce per descrivere meglio questo mondo […]    È  la  continuazione  di  qualcos’altro:  dello  sguardo  di  quegli  stessi  uomini,  alla  prime  luci dell’alba,  che  cerca  fra  la  polvere  della  savana  le  tracce  di  un’antilope  –  scrutare  i  dettagli  della  realtà per  dedurne  quello  che  non  vediamo  direttamente,  ma  di  cui  possiamo  seguire  le  tracce.  Nella consapevolezza  che  possiamo  sempre  sbagliarci,  e  quindi  pronti  ogni  istante  a  cambiare  idea  se  appare una  nuova  traccia,  ma  sapendo  anche  che  se  siamo  bravi  capiremo  giusto,  e  troveremo.  Questo  è  la scienza. La confusione fra queste due diverse attività, inventare racconti e seguire tracce per trovare qualcosa, è l'origine dell'incomprensione e della diffidenza per la scienza di una parte della cultura contemporanea. la separazione è sottile: L'antilope cacciata all'alba non è lontana dal dio antilope dei racconti della sera. Il confine è labile. I miti si nutrono di scienza e la scienza si nutre di miti. Ma il valore conoscitivo del sapere resta. Se  troviamo  l’antilope  possiamo  mangiare.  Il  nostro  sapere  riflette  quindi  il  mondo.  Lo fa  più  o  meno  bene,  ma  rispecchia  il  mondo  che  abitiamo.  […]  L’informazione  che  un  sistema  fisico ha  su  un  altro  sistema  non  ha  niente  di  mentale  o  soggettivo,  è  il  solo  vincolo  che  la  fisica  determina fra  lo  stato  di  qualcosa  e  lo  stato  di  qualcos’altro.  […]  Questa,  io  credo,  è  una  delle  frontiere  più interessanti  della  scienza,  dove  i  progressi  stanno  per  essere  maggiori.  Strumenti  nuovi  ci  permettono oggi  di  osservare  l’attività  del  cervello  in  atto,  e  di  mappare  le  reti  intricatissime  del  cervello  con impressionante  precisione.  […]  La  ‘teoria  dell’informazione  integrata’,  sviluppata  da  un  brillante scienziato  italiano  che  lavora  negli  Stati  Uniti,  Giulio  Tononi,  è  uno  sforzo  per  caratterizzare  in maniera  quantitativa  la  struttura  che  un  sistema  deve  avere  per  essere  cosciente:  un  modo,  per esempio,  di  caratterizzare  cosa  davvero  cambia  nel  mondo  fisico  fra  quando  siamo  svegli  (coscienti) e  quando  siamo  addormentati  senza  sogni  (non  coscienti).  Certo  è  un  tentativo,  non  abbiamo  ancora una  soluzione  convincente  e  condivisa  alla  domanda  di  come  si  formi  la  coscienza  di  noi  stessi,  ma  a me  sembra  che  la  nebbia  stia  cominciando  a  diradarsi.  […]  Questo  significa  che  quando  decido  sono “io”  a  decidere?  Sì  certo,  perché  sarebbe  assurdo  pensare  se  “io”  posso  fare  qualcosa  di  diverso  da quello  che  decide  di  fare  il  complesso  dei  miei  neuroni:  le  due  cose,  come  aveva  compreso  con  lucidità meravigliosa  nel  XVII  secolo  il  filosofo  olandese  Baruch  Spinoza,  sono  la  stessa  cosa.  Non  ci  sono un  “io”  e  “i  neuroni  del  mio  cervello”.  Si  tratta  della  stessa  cosa.  Un  individuo  è  un  processo complesso  ma  strettamente  integrato.  […] Abbiamo  cento  miliardi  di  neuroni  nel  nostro  cervello, tanti  quante  le  stelle  di  una  galassia,  e  un  numero  ancora  più  astronomico  di  legami  e  combinazioni in  cui  questi  possono  trovarsi.  Di  tutto  questo  non  siamo  coscienti. “Noi”  siamo  il  processo  formato da  questa  complessità,  non  quel  poco  di  cui  siamo  coscienti.  […]  Il  mondo  è  complesso,  noi  lo catturiamo  con  linguaggi  diversi,  appropriati  per  i  diversi  processi  che  lo  compongono.  Ogni  processo complesso  può  essere  affrontato  e  compreso  con  linguaggi  diversi  a  livelli  diversi.  I  diversi  linguaggi si intersecano,  si  intrecciano  e  si  arricchiscono  l’un  l’altro,  come  i  processi  stessi.

La coscienza può anche essere intesa in termini di cambiamenti avvenuti nel tempo durante la filogenesi. Tutti i vertebrati sembrano essere fenomenali e affettivamente coscienti, funzionano secondo cicli circadiani e sperimentano vari stati dell'essere con transizioni dinamiche tra diversi stati di coscienza (Birch et al., 2020). Negli esseri umani, tuttavia, la varietà di stati di coscienza di ordine superiore descritti in letteratura non è solo più ampia (Fabbro et al., 2015), ma anche qualitativamente diversa. La cosiddetta coscienza primaria correlata alle rappresentazioni che codificano per la percezione, l'affetto e l'azione (Edelman, 2003) sono probabilmente condivisi da tutti i mammiferi, mentre la coscienza di ordine superiore legata all'interpretazione dei contenuti della coscienza primaria, alla consapevolezza autocorrelata del passato e del futuro e alle attività simboliche relative al linguaggio (Kotchoubey, 2018) è ciò che rende gli esseri umani unici. Non c'è dubbio che l'abilità cosciente derivi dallo sviluppo della rete neurale e dall'elaborazione delle risorse entro i confini fisici di un cervello. Tuttavia, la coscienza umana trascende questi meccanismi cerebrali sottostanti. Cambiando e sviluppandosi con l'esperienza, in interazione con altri esseri, la società e il mondo fisico, crea il potenziale per mobilitare nuove risorse oltre i confini fisici attualmente esistenti o conosciuti. [...] La capacità di plasmare consapevolmente le nostre vite nel mondo e di proiettarle in un futuro lontano, immaginato ma non ancora reale, è un aspetto critico della coscienza umana pienamente evoluta (Natsoulas, 1999), e guida la creatività umana e lo sviluppo tecnologico e culturale delle società umane (es. Fabbro et al., 2015 ). Come sottolineato in precedenza (Logan, 2007), quando gli esseri umani hanno iniziato a vivere in comunità complesse in cui la cooperazione era una chiave per la sopravvivenza, attraverso il mantenimento del fuoco da campo tra le altre cose, la coscienza potrebbe essere emersa da una nuova complessità dell'interazione umana. La coscienza può quindi essere vista come una forma specifica di energia, con un potenziale creativo che può portare a cambiamenti direttamente osservabili, in altri esseri e negli ambienti fisici. La coscienza ha quindi, o può avere, il potere di determinare e/o cambiare futuri stati non fisici (mentali), nel Sé e negli altri, e/o futuri stati fisici nel mondo esterno. Per chiarire come possiamo collegare questa forma di energia al cervello da un lato e alla società umana e al mondo fisico dall'altro, possiamo considerare la seguente definizione generale:

“L'energia è la capacità di fare lavoro. Può esistere in forma potenziale, cinetica, termica, elettrica, chimica, nucleare o di altro tipo” (Enciclopedia Britannica, 2021).

L'origine dell'energia cosciente è sicuramente il cervello, il suo potenziale di forma, e il lavoro che fa quando è operativo è il lavoro di produrre cambiamento, nel Sé, nelle altre persone e nel mondo. La coscienza è quindi definita come la fonte di energia di ogni cambiamento e creatività. Questi ultimi possono essere tanto diversi quanto le cose che possiamo osservare, in noi stessi, negli altri e nel mondo. La coscienza ha consentito alla creatività umana di rompere ogni giorno le barriere mentali e fisiche attualmente conosciute nell'arte e nella scienza, trovando nuove soluzioni a problemi che prima sembravano insormontabili. Fenomeni come la comunicazione cervello-cervello guidata consapevolmente ( Grau et al., 2014) sono attualmente oggetto di indagine in rispettabili laboratori di ricerca. Sono state scoperte nuove particelle che non sembrano obbedire alle leggi della fisica convenzionali ( Bazavov et al., 2014 ). Tuttavia, la nostra conoscenza dei processi alla base di questo potere di coscienza individuale e collettivo è ancora molto limitata. La teoria fisica implica che il funzionamento di organismi o ambienti (sistemi viventi) sia continuamente sfidato dalle leggi della termodinamica nel suo tentativo di mantenere l'energia.

La società pressante ha bisogno di una scienza della coscienza in termini del suo potere di generare e promuovere il benessere eudaimonico, degli individui così come delle nazioni. La coscienza è soprattutto un processo interno e dinamico che governa l'intenzionalità ai fini della creatività e dell'interazione sociale e le loro complesse relazioni con la prospettiva in prima persona (ad es.Metzinger e Gallese, 2003). Pertanto, la coscienza potrebbe essersi evoluta per formare un "campo mentale" che va oltre lo spazio e il tempo per consentirci, in definitiva, di pianificare sia la nostra sopravvivenza che la nostra estinzione (due concetti essenziali e complementari nella teoria dell'evoluzione di Darwin) quando sopravviviamo il pianeta non è più un'opzione accettabile per la nostra specie.

L'anestesia generale rappresenta un modo per riportare indietro l'orologio evolutivo della funzione cognitiva negli esseri umani e, a seconda della "profondità" e della durata dell'esposizione all'anestetico, consente ai ricercatori di osservare il ritorno della funzione neurale in un modo che potrebbe ricapitolare la filogenesi. Sebbene non senza difficoltà (compresa la contaminazione della coscienza di accesso, perché il linguaggio è coinvolto nella valutazione del ritorno di coscienza dopo l'anestesia), i vantaggi dell'emergenza dall'anestesia come sistema modello per l'evoluzione della coscienza includono convenienza, riproducibilità, osservazione in tempo reale, possibilità di resoconto soggettivo di esperienze (con esperimenti sull'uomo). [...] I recenti esperimenti con l'anestesia generale negli esseri umani suggeriscono che le strutture filogeneticamente antiche nel tronco cerebrale e nel diencefalo, con un coinvolgimento neocorticale limitato, sono sufficienti per supportare la coscienza primitiva. Dove, allora, sorge la coscienza sulla linea temporale evolutiva? Si potrebbe essere tentati di concludere che la coscienza è iniziata quando i nostri antenati mammiferi si sono evoluti appena oltre i rettili e i loro cervelli prevalentemente sottocorticali. Tuttavia, i risultati paleontologici suggeriscono che la linea sinapside che ha dato origine ai mammiferi e la linea sauropsid che ha dato origine a rettili e uccelli si sono discostate entrambe dalla primitiva linea anapsidica in un singolo punto ~ 315 milioni di anni fa (Warren et al., 2008). Inoltre, ci sono prove significative che le specie aviarie sono capaci di una maggiore cognizione e persino della coscienza stessa (Butler e Cotterill, 2006). Ad esempio, gli uccelli dimostrano evidenza di esplicito richiamo episodico (cioè, memoria cosciente di un evento) (Emery e Clayton, 2004) e teoria della mente (cioè, attribuzione di eventi mentali soggettivi a un altro essere) (Emery e Clayton, 2001). Pertanto, sarebbe fuorviante cercare di identificare un singolo punto in cui la coscienza è emersa perché l'evidenza suggerisce che la coscienza si è evoluta lungo due lignaggi indipendenti. Come sottolineato da Butler et al. (2005), uccelli e mammiferi condividono una serie di tratti omologhi nonostante questa divergenza evolutiva, tra cui un drammatico aumento dei loro rapporti cervello-corpo (rispetto ai rettili), omeotermia, cure parentali estese della prole, bipedismo abituale, fasi del sonno distinte e interazioni sociali complesse. La neurobiologia riflette anche i progressi omologhi, in particolare nella neocorteccia dei mammiferi e nel pallio aviario. [...] Abbiamo affermato che il tronco cerebrale, il diencefalo e la corteccia di associazione limitata in grado di elaborare ricorrenti è coerente con un nucleo o coscienza primitiva. Tuttavia, che cosa spiega la ricchezza dell'esperienza umana in contrasto con quella dei primi mammiferi o uccelli? Basandosi sulla teoria dell'informazione integrata della coscienza, l'evoluzione di reti cerebrali più complesse in grado di sintetizzare gli output di moduli più funzionalmente diversi risulterebbe in una maggiore capacità di coscienza. In effetti, l'integrazione delle informazioni sembra correlare positivamente con l'idoneità negli agenti artificiali (animats) (Edlund et al., 2011). In biologia, tuttavia, non è noto se sia il livello o la qualità della coscienza a differire tra le specie. Sebbene homo sapiens può avere una cognizione più avanzata, è difficile immaginare che un essere umano sedentario abbia un livello di coscienza più alto di una bestia altamente vigile alla ricerca della preda; la ricchezza dell'esperienza cosciente può essere ciò che differisce. In alternativa, è possibile che l'elaborazione simbolica avanzata nella cognizione umana eclissi le caratteristiche soggettive dell'esperienza. [...] Sebbene le prove suggeriscano che il nucleo della coscienza sia radicato in strutture filogeneticamente più antiche come il tronco cerebrale e il diencefalo (Merker, 2007), l'evoluzione di ciò che è peculiare della coscienza umana può essere più strettamente associata allo sviluppo della corteccia frontale. La dimensione relativa dei lobi frontali rispetto alla neocorteccia totale è più o meno la stessa negli esseri umani moderni e nelle grandi scimmie, ma un'interconnettività più ricca potrebbe spiegare una cognizione avanzata in homo sapiens (Semendeferi et al., 2002).

L'emergere della coscienza sulla linea temporale evolutiva è stata scientificamente considerata almeno dai tempi di Darwin. L'emergere della coscienza dallo stato anestetizzato può fornire un modello pratico e riproducibile per caratterizzare l'evoluzione in tempo reale dei correlati neurali fondamentali richiesti per la coscienza del mondo e del sé. Utilizzando dati recenti dell'anestesia generale negli esseri umani, suggeriamo che i centri di eccitazione nel tronco cerebrale e nel diencefalo, in combinazione con una connettività neocorticale anche limitata e un'elaborazione ricorrente, possono provocare una coscienza fenomenica primitiva. Per "ingegneria inversa", postuliamo che i primi mammiferi e uccelli che possiedono queste strutture (o loro equivalenti) siano capaci di coscienza fenomenale. Tuttavia, H. sapiens probabilmente spiega la ricchezza unica dell'esperienza umana.

• Intelligenza e Razionalità

• Origine del linguaggio
• Tradizione orale

Pagina aggiornata il 29 giugno 2023