פילוסוף וחוקר מוח התערבו על שאלת מפתח בחקר התודעה. מי ניצח?

לפני 25 שנה, חוקר מוח ופילוסוף התערבו על ארגז של בקבוקי יין בשאלת מפתח הקשורה לחקר התודעה. זה קרה ב־1998, השנה שבה גוגל נוסדה, הוויאגרה אושרה לראשונה, ביל קלינטון היה נשיא ארה"ב ובנימין נתניהו היה ראש ממשלת ישראל. הרבה דברים השתנו מאז, אחרים לא, והנה הגיע הרגע לפתוח את המעטפות ולגלות מי זכה בהתערבות: הנוירולוג שטען שעד שנת 2023 נבין באופן ברור את האופן שבו המוח האנושי מייצר תודעה או הפילוסוף שנתן לשאלה הזאת את השם "הבעיה הקשה" וטען שלא נדע זאת לא ב־2023 וגם לא עוד הרבה מאוד שנים, אם בכלל.

שני הצדדים בוויכוח הם חוקרים מובילים בתחומם. חוקר המוח הוא הפרופסור יליד גרמניה קריסטוף קוך, שמכהן כיום כראש מכון אלן למדעי המוח בסיאטל ובעבר היה פרופסור באוניברסיטת Cal Tech. שם עסק במיפוי המוח וגם בבינה מלאכותית. ב-1990 הוא הוציא לאור את הראשון מבין סדרת מאמרים שכתב יחד עם פרנסס קירק, הידוע כמי שהיה שותף לגילוי מבנה ה־DNA. במאמר טענו השניים שמצאו את הבסיס הנוירולוגי לתודעה, והם יכולים למפות כיצד תודעה עולה ממערכת העצבים, כפי שהגנטיקה עולה מה־DNA.

הפילוסוף הוא דיוויד צ'למרס, שנולד באוסטרליה, למד מתמטיקה לתואר ראשון ואחרי מסלול לימודים מזגזג למדי, השלים דוקטורט במדעים קוגינטיביים באוניברסיטת אינדיאנה אצל פרופ' דאגלס הופשטטר, מחבר הספר "גדל, אשר, באך". צ'למרס קרא את הספר בילדותו ובזכותו הוא החל להתעניין בפילוסופיה. היום צ'למרס הוא ראש המכון לחקר המוח והתודעה באוניברסיטת ניו יורק.

האם אפשר להפוך בעיה קשה לקלה?

הדרמה בין שני החוקרים החלה עוד ב־1994, בכנס שנערך באריזונה תחת השם Toward a Scientific Basis for Consciousness. לפי ג'ון הורגן, כתב המגזין Scientific American, קוך היה אז כוכב האירוע, בזכות המאמר שכתב יחד עם קירק. הוא טען שתודעה עולה מתאי עצב שפועלים באופן מסונכרן 40 פעמים בשנייה.

צ'למרס היה אז חוקר הרבה יותר צעיר ופחות מפורסם, אבל הוא העז להתווכח עם קוך. הוא טען כי לא הסנכרון ולא קצב יריית הנוירונים מסבירים משהו משמעותי לגבי חוויית התודעה. כן, הוא טען, אנחנו יודעים שתהליכים במוח מייצרים תפיסה, קבלת החלטות והתנהגות, אבל כל זה קיים גם בלי החוויה הסובייקטיבית שלנו שאנחנו ישויות תבוניות שחוות ואפילו משפיעות על התהליך הזה.

מה הסיבה לקיומה של ההרגשה הזאת, ומה במוח יוצר אותה? צ'למרס קרא לשאלה הזאת The Hard Problem. מאז רבים קוראים לה כך, כולל קוך עצמו, שכותב באתר שלו שהמשימה שלו בחיים היא To make the hard problem easier.

מה זה בכלל אומר בעיה קשה, ומה הופך אותה לכזו? צ'למרס טען שכל הבעיות הנוגעות לאופן שבו המוח מעבד מידע ושולח הוראות לשאר חלקי הגוף הן בעיות קלות. זה לא אומר שאנחנו יודעים בדיוק איך המוח עובד, אבל כן יש לנו איזשהו רעיון לגבי האופן שבו מכונה יכולה לעבד מידע וכמה רעיונות לגבי האופן שבו המכונה הזאת שנקראת מוח עושה זאת. אפשר לתת לתופעות האלה הסברים הקשורים במבנה המערכת ותפקודה.

תודעה זה כבר עניין אחר, טען צ'למרס. גם אם נבין איך המוח מתפקד לא נוכל להסביר כיצד נוצרת תודעה, כי עדיין לא תהיה לנו תשובה לשאלה מדוע התופעה הזאת יוצרת "חוויה".

צ'למרס הציע ניסוי מחשבתי: האם יכול להיות "זומבי פילוסופי" שיכול לעבד מידע בדיוק כמו בן אדם אבל בלי החוויה? על פניו זה אפשרי, ומכאן הוא מסיק כי תפקוד המוח וחוויית התודעה הם שני דברים שונים.

באותו כנס אמר צ'למרס שייתכן שהתודעה מגולמת באופן כלשהו במידע שעובר במוח, ואולי התודעה בכלל לא קשורה במוח, ואם כך גם למחשב יכולה להיות תודעה. אפילו לתרמוסטט יכולה להיות קצת.

קוך מצדו טען שמדובר בהשערה בלתי ניתנת לבדיקה ולכן לא רלוונטית, והתנגד לרעיון שתודעה היא עניין שאי אפשר לחקור בכלים של חקר המוח. הדיון ביניהם נמשך לאורך שנים, עד שבכנס מדעי נוסף ב־1998 הבטיח קוך לצ'למרס ארגז בקבוקי יין אם בעוד 25 שנה - כלומר עכשיו - לא ניתן יהיה לאתר באופן ברור את דפוס הפעילות המוחי שמייצר את התודעה.

המילה שהכריעה את הכף והטכנולוגיה שאכזבה

והמילה הזאת, "ברור", הכריעה את ההתערבות לרעת קוך. ישנם כמה ניסויים המצביעים על פעילות מוחית ייחודית במקרה של תודעה, אבל המצב רחוק מלהיות ברור. על כך הצליחו השניים להסכים, וקוך הביא את ארגז היין. צ'למרס מצדו הודה שמלכתחילה אופן ניסוח ההתערבות היה לטובתו. "זה היה הימור די בטוח בשבילי, והרבה יותר מסוכן עבור קריסטוף", אמר.

בראיון לאתר החדשות של כתב העת המדעי Nature, קוך ציין שכאשר הסכים להתערבות עם צ'למרס, היו כמה התפתחויות טכנולוגיות שהובילו אותו לחשוב שהפתרון לסוגיית התודעה נמצא מעבר לפינה.

קוך נתן כדוגמה את טכנולוגיית ה־MRI הפונקציונלי, שיטת הדמיה המאפשרת לראות אילו תאי מוח פעילים כאשר אדם מבצע משימות שונות. הטכנולוגיה פתחה אפשרויות חדשות במחקר, אולם התברר שלא מספיק לזהות היכן במוח מתרחשת הפעילות כדי להבין אותה. התברר דבר נוסף: תהליכים מוחיים מתרחשים באופן מפושט במוח, הרבה יותר מכפי שהניחו בעבר.

טכנולוגיה נוספת שקוך האמין בה הייתה אופטוגנטיקה, שיטת מחקר שבה מהנדסים גנטית תאים מסוימים במוח של חיה, ואז מפעילים אותם באופן סלקטיבי באמצעות אור. אבל גם הטכנולוגיה הזאת, אף שעזרה לחקור תהליכים מוחיים שונים, לא חשפה הרבה בנוגע להכרה - תופעה שלא ניתן כנראה להפעיל או לכבות באמצעות גירוי של מסלול עצבי אחד.

ובכל זאת, קוך לא נשאר חייב. הוא הצהיר שבעוד 25 שנים מהיום, כשהוא עצמו יהיה בן 91 וצ'למרס בן 82, כן יהיה ניתן לחבר באופן ברור בין פעילות מוחית לבין תודעה, וכן נוכל להבין כיצד הפעילות המוחית יוצרת תודעה. צ'למרס נותר נחוש: בעיית התודעה היא בעיה קשה, והיא לא תיפתר גם בעוד 25 שנה. השניים לחצו ידיים, והשעון החל לתקתק מחדש.

שתי תיאוריות מתחרות ראש בראש

ב־25 השנים שחלפו מאז ההתערבות הראשונה, קרה משהו מעניין. קוך עצמו החל לגבש גרסה משלו לתיאוריית המידע של צ'למרס. הוא החל לקדם ולשדרג את תיאוריית ה-IIT של פרופ' ג'וליו טונוני מאוניברסיטת ויסקונסין. תיאוריה זו גורסת שתודעה יכולה להיווצר בכל מערכת שמחליפה מידע באופן מסוים, כלומר, לאו דווקא במוח. כך, למעשה, חלקיק כמו פרוטון, שיש בו שלושה קווארקים המקיימים ביניהם אינטראקציה, יכול להיות גם הוא בעל רמה מסוימת, נמוכה מאוד, של תודעה. קוך הפך במידה מסוימת לפנפסיכיסט, אדם הטוען שלכל דבר יש תודעה.

איך אפשר בכלל להתחיל לבחון את השאלה הזאת, שנקראת שאלת הסוליפסיזם? התפיסה הסוליפסיסטית גורסת שכל אחד מאיתנו יכול להיות בטוח רק בקיומה של התודעה שלו עצמו, וגם זה לא בטוח. אנחנו חושבים שיש לנו תודעה, כי יש לנו חוויה של תודעה. אני חושבת שיש לכם תודעה, כי אתם אומרים שגם אתם מרגישים בה. אני חושבת שלכלבים ולחתולים יש תודעה, כי הם מתנהגים קצת כמו בני אדם עם תודעה. לעומת זאת, מזגנים אינם מתנהגים כך, אף שיש בהם יחידת חישוב. ובכל זאת, קוך תומך בתיאוריה של טונוני.

לפני כשנתיים, סיפרנו במדור זה על מחקר תחרותי שהחלו בו כמה חוקרים מובילים בתחום התודעה, ובהם פרופ' ליעד מודריק הישראלית, מאוניברסיטת תל אביב. במסגרת המחקר הזה הועמדו שתי תיאוריות למבחן זו מול זו. אחת מהן היא תיאוריית ה־IIT. מודריק הסבירה לנו אז כי לפי תיאוריית ה־IIT, "ההגדרה של מודעות אינה קשורה לאופן שבו מידע מיוצג במוח, אלא תלויה ביכולת של המערכת להשפיע על עצמה. ככל שלמערכת יש יכולת גבוהה יותר להשפיע על עצמה, כך היא יותר מודעת".

התיאוריה המתחרה היא תיאוריית "הרשת העצבית הגלובלית" (GNWT). כפי שהסבירה מודריק, לפי תיאוריה זו "מידע מתקבל במוח באזורים מסוימים שתפקידם לעבד סוגים שונים של מידע. הם יכולים לעבד מידע גם בלי מודעות, אבל כדי שמידע יעובד באופן מודע, כלומר נחווה אותו, הוא צריך להיכנס לרשת הגלובלית". כל אחת מהתיאוריות ניבאה שמידע יעובד בצורה שונה באזורים שונים של המוח. כל אחד מהחוקרים חתם על מסמך שהגדיר כי דפוס מסוים של תוצאות משמעותו שהתיאוריה השנייה נכונה יותר משלו.

המשימה הבאה של חוקרי התודעה

בכנס שבו הביא קוך את ארגז היין לצ'למרס הוצגו גם התוצאות של המחקר התחרותי הזה. אבל התוצאות לא היו חד־משמעיות. חלק מן המידע תומך בתיאוריית ה־IIT, וחלק תומך בתיאוריית ה־GNWT. זו עוד עדות לכך שהמוח מורכב, ושההגדרה האמורפית של התודעה מקשה על המחקר.

לאחר פרסום התוצאות, אמר ל־Nature פרופ' לוסיה מלוני ממכון מקס פלנק לאסתטיקה אמפירית כי "נראה ששתי התיאוריות צריכות שדרוג. הניבויים של שתיהן לגבי האופן שבו תיראה פיזית הפעילות במוח בזמן תודעה לא היו מדויקים".

כעת קוך צפוי לבחון את שתי התיאוריות זו מול זו במוחות של עכברים. צ'למרס, מצדו, עומד לצאת לפרויקט שיבחן שתי תיאוריות אחרות של תודעה.