Hvorfor har vi bevissthet? Forskere er dypt uenige

Man skulle kanskje tro at noe så filosofisk som bevissthetsforskning foregikk i dempede former.

Den gang ei.

På slutten av 2023 brøt det ut en offentlig strid mellom ulike fagmiljøer på feltet.

Mer enn hundre forskere hadde signert et brev hvor de beskyldte en av de mest populære teoriene for å være pseudovitenskap – altså forskning som utgir seg for å være vitenskap, men egentlig ikke er det.

Andre forskere var helt uenige. De argumenterte for at beskyldningene ikke stemte og at de andre teoriene om bevissthet ikke var noe mer vitenskapelige.

Under det hele ulmer en eksistensiell hodepine:

Hvis den populære teorien stemmer, kan bevissthet finnes hos mange flere skapninger enn vi hadde trodd. Kanskje til og med hos ting.

Hvis det er riktig, kan konsekvensene bli store, for eksempel for bruken av kunstig intelligens, dyrkede organer og dyreforsøk. Ja, til og med for abort.

Eldgammel gåte

Spørsmålet er like gammelt som det er fundamentalt:

Hva er egentlig bevissthet?

Altså, hva er det som gjør at vi som individer opplever å være til stede i verden? At vi opplever omgivelsene våre gjennom syn, hørsel, lukt og smak. Og at vi har en forestilling om oss selv og et indre liv av tanker og følelser.

Hvordan i all verden kan disse subjektive opplevelsene oppstå i en klump av biologisk materiale? Hvilke mekanismer er det som ligger bak? Og hva er minstekravet for at disse mekanismene skal begynne å virke?

Finnes bevissthet bare i uhyre kompliserte systemer, som hjernen hos mennesker og primater? Eller kan det brenne små gnister av bevissthet selv i insekter? Eller trær? Eller datamaskiner?

– Filosofene har balet med disse spørsmålene i årtusener, sier Johan Storm, professor i nevrofysiologi ved Universitetet i Oslo.

Men i de siste tiårene har det skjedd noe:

Hjerneforskerne har i større grad kommet på banen. Storm er en av dem.

Mange teorier – men hvilke er riktige?

– Lenge var bevissthet nærmest et ikke-tema for flertallet av hjerneforskere og psykologer, sier Storm.

– Dette skyldtes mye en moteretning som dominerte innen psykologi på 1900-tallet – behaviorismen – som hevdet at det var uvitenskapelig å studere subjektive opplevelser.

Men siden årtusenskiftet har det snudd, og det er fremgang i feltet, forteller Storm.

Han mener noe av grunnen til dette er de store fremskrittene som er gjort innen teknologi for å måle aktivitet i hjernen. Nå vet vi mye mer, både om mønsteret av aktivitet i hele hjernen og hva som foregår i hver enkelt hjernecelle.

Dette har satt forskerne på mange ideer om hva som kan gi opphav til fenomenet bevissthet.

Det verserer faktisk opptil 20 seriøse teorier om bevissthet, ifølge en artikkel i Quanta Magazine i 2023. 

Rundt fem av dem kan anses som hovedteorier. Og én av disse er den mye omtalte teorien som nylig ble beskyldt for å være pseudovitenskap.

Kan regne ut graden av bevissthet

Den kalles integrert informasjonsteori (IIT).

– Det er en veldig ambisiøs teori, sier Storm.

Veldig enkelt sagt sier IIT at bevissthet oppstår når det både er et høyt informasjonsinnhold i hjernen og samtidig er en veldig høy grad av samspill – integrasjon – mellom informasjonen i de ulike elementene i hjernen.

– Et slikt samspill gjør at summen av integrert informasjon blir svært stor, og mye større for systemet som helhet enn summen av informasjon i de enkelte delene.

Teorien sier til og med at det går an å regne ut en verdi som angir graden av bevissthet, selv om dette er umulig å gjøre i praksis for vår hjerne, sier Storm.

Hva er det som gir oss mennesker bevissthet? Og hvem andre kan også ha det? (Illustrasjon: agsandrew / Shutterstock / NTB)

Forklarer lillehjerne-paradoks

– En slik teori vil kunne forklare en del merkelige ting, for eksempel hvorfor lillehjernen ikke er viktig for bevisstheten, sier Storm.

– Om du fjerner lillehjernen, får du problemer som dårlig balanse, men det har ingenting å si for bevisstheten.

Og det til tross for at lillehjernen er ekstremt kompleks og inneholder fryktelig mye informasjon.

– Men denne informasjonen er mye mindre integrert enn i storehjernebarken. IIT fremhever at lillehjernen består av litt mer adskilte moduler som ikke snakker så mye med hverandre som delene i storehjernen gjør, sier Storm.

IIT har fått ganske mye oppmerksomhet. Men den er slett ikke den eneste omfattende teorien om hvordan bevissthet oppstår.

Eksplosjon av aktivitet

En annen hovedteori kalles Global Neuronal Workspace Theory (GNWT).

- Kjerneideen her er at det som blir bevisst, er informasjon som er viktig nok til at den kringkastes til mange deler av hjernen, sier Storm og utdyper:

Selv om hjernen ustanselig bombarderes med enorme mengder inntrykk, når det aller meste aldri bevisstheten. Det er ikke viktig nok til å spres til hele hjernen.

Men noe har stor nok betydning til å komme over en terskel. Da skjer en slags eksplosjon av aktivitet i hjernen – en antenning – som gjør at informasjonen spres i hele systemet, og vi får en bevisst opplevelse.

Hver celle er en hel datamaskin

En tredje modell – dendrittisk integrasjonsteori – tar oss helt ned på cellenivå, sier Storm.

De siste årenes forskning har vist at hjernecellene slett ikke er som enkle transistorer som enten er på eller av. Tvert imot.

– Hver eneste nervecelle er som en datamaskin. Den har tusenvis av molekylære mekanismer som behandler informasjon på intrikate måter innenfor cellen. Samtidig kan hver celle ha mer enn 20.000 koblinger til andre nerveceller, sier Storm.

Cellen har et uhyre komplisert system av koblinger og tilbakekoblinger, hvor ny informasjon som kommer inn igjennom systemet, matches med informasjon hjernen har fra før.

I visse situasjoner, når ny og gammel informasjon passer sammen, skjer en nesten eksplosiv reaksjon hvor cellen sender en skur av nerveimpulser videre til andre celler, ifølge Storm.

Forskerne tror nettopp dette gir opphav til bevisste opplevelser.

Storm forteller at denne teorien for bevissthet kanskje kan forklare hvordan anestesi virker. Altså hvordan bedøvelsesmidler kan få oss til å miste bevisstheten.

Forskning har nemlig vist at slike stoffer hindrer hjernecellenes evne til indre kommunikasjon og sammenligning av informasjon. Dermed får den heller aldri sendt skuren av impulser som gir bevisste opplevelser.

Men er teoriene sanne?

I motsetning til tidligere tider, mangler det altså ikke teorier for hvordan hjernen kan gi opphav til bevissthet.

Problemet er bare at vi ikke vet hvilken av dem som er riktig.

Hver teori er støttet av vitenskapelige studier. Teoriene forutsier for eksempel hvordan mønsteret av hjerneaktivitet vil se ut når vi har bevisste opplevelser. Og det er gjort en rekke eksperimenter for å teste om virkeligheten stemmer med slike forutsigelser.

Slik har forskere skaffet dokumentasjon for de ulike hypotesene.

Men ofte er resultatene usikre og tolkbare. Forskerne har hatt en tendens til å sette opp forsøkene sine – og tolke dataene de får – på en slik måte at de finner støtte for sin egen yndlingsteori, ifølge artikkelen i Quanta Magazine. 

Dermed er vi like langt. Etter flere tiår med forskning har forskerne fortsatt ikke klart å bevise eller motbevise noen av hovedteoriene.

Motstandere samarbeidet

Det var denne knipen som var opptakten til oppropet og beskyldningene om pseudovitenskap.

Spriket mellom teoriene førte nemlig til at forskere for fem år siden satte i gang et temmelig ambisiøst og sjeldent prosjekt:

Et motstander-samarbeid.

Her gikk ledende forskere fra to ulike teorier – IIT og GNWT – sammen om å sette opp en serie med svært grundig studier for å teste teoriene mot hverandre. Forskerne ble på forhånd enige om hva de skulle teste og hvordan resultatene skulle tolkes.

Og så, i juni 2023, kom resultatene.

De ble avslørt på en nå berømt presentasjon på det 26. møtet i Association for the Scientific Study of Consciousness, som fant sted i New York i juni 2023, skriver professor Philip Goff fra Durham University på nettstedet The Conversation. 

Endelig skulle verden få vite om det var IIT eller GNWT som best forklarte fenomenet bevissthet.

Men svaret var ikke så entydig som mange forskere hadde håpet.

Protestbrev

Studien viste rett og slett at begge teoriene hadde litt rett og litt feil. Resultatene kunne verken helt bekrefte eller avkrefte noen av dem, men oppsummert var det muligens IIT som klarte seg best.

Noen mente prosjektet og svaret var et bevis for at vitenskapen fungerer slik den skal: Forskerne satte opp et grundig forsøk og må så ta resultatene til etterretning, uansett hvilken teori de støttet i utgangspunktet.

Men noen av motstanderne mot IIT var opprørte og gikk altså ut med et protestbrev, som ble lagt ut på PsyArXiv. 

I brevet skrev de at IIT hadde fått altfor mye oppmerksomhet i mediene og at den slett ikke egentlig er noen ledende teori. De var kritiske til at resultatene av motstander-studien ble framstilt som delvis støtte for IIT.

Pseudovitenskap

Eksperimentene testet bare noen ganske perifere og uinteressante deler av teorien, argumenterte de i oppropet, og resultatene kan dermed ikke tas til inntekt for at teorien som helhet er riktig.

Tvert imot stilte forfatterne spørsmål ved om det i det hele tatt er mulig å teste teorien i sin helhet. De kom til en temmelig oppsiktsvekkende konklusjon:

Inntil man finner en måte å teste hele teorien på, kan IIT defineres som pseudovitenskap – et virkelig skjellsord i vitenskapskretser.

Ikke overraskende kom det snart protester fra andre forskere.

Denne kritikken gjelder jo slett ikke bare IIT. Kjerneprinsippene i enhver teori om bevissthet er vanskelige å teste, skrev for eksempel professor Tim Bayne ved Monash University i The Conversation. 

Men forfatterne av oppropet så det likevel som sin plikt å advare mot IIT.

For dersom teorien faktisk stemmer, eller folk flest tror at den stemmer, kan konsekvensene bli store, skrev de.

Er organer i laboratoriet bevisste?

IIT er nemlig en av teoriene som tilsier at bevissthet slett ikke bare finnes hos mennesker og andre skapninger med svært avansert hjerne.

Ifølge IIT vil bevissthet tvert imot kunne oppstå i ethvert system som har en viss grad av samspill – integrasjon – av informasjon.

Teorien åpner dermed for at former av bevissthet kan oppstå både i kunstig intelligens, i laboratoriedyrkede organer og i foster i svært tidlige stadier av svangerskapet. 

Dette kan i så fall få store konsekvenser for etiske regler om alt fra maskiner til abort.

Dessuten åpnes døra på gløtt for at bevissthet kan være et svært vanlig fenomen som gjennomsyrer universet – en idé som har fått navnet panpsykisme. 

Dette er ikke-testbart, uvitenskapelig, magi-aktig og ikke forenlig med vitenskap slik vi kjenner den, skrev forfatterne av oppropet.

Trenger ikke være krig

I stedet for å forene forskere med ulike teorier, kan det altså se ut som om motstander-samarbeidet har ført til enda steilere fronter blant bevissthetsforskerne.

Men forskningsfeltet trenger slett ikke å være en slik skyttergravskrig, mener Storm.

Han og kollegaene har nettopp publisert en forskningsartikkel der de argumenterer litt som resultatene fra duellen mellom IIT og GNWT:

Kanskje alle i virkeligheten har litt rett?

Snakker forbi hverandre

– Vi foreslår en helt annen tilnærming til denne kontroversen, sier Storm.

– For dersom du ser nøye etter, er disse teoriene mye mer forenlige enn man først skulle tro.

Som en del av det store EU-prosjektet Human Brain Project, har Storm og 11 EU-kollegaer sammenlignet fem av hovedteoriene for bevissthet, deriblant IIT. I stedet for å lete etter kontroverser, har de søkt etter likhetstrekk som tilsier at teoriene kan forenes, eller utfylle hverandre.

Nå tror professoren at mye av konflikten handler om at forskerne delvis snakker forbi hverandre og legger ulikt innhold i ord og begreper.

De forsøker for eksempel å forklare ulike former for bevissthet og fokuserer på mekanismer på ganske forskjellige nivåer, som cellenivå og systemnivå.

– Man ser ting forskjellig fordi man forsøker å forklare forskjellige ting ved bevissthet, sier Storm og illustrerer saken med en kjent indisk lignelse.

Ser bare begrenset del av helheten

I lignelsen skal sju blinde menn undersøke en elefant – et dyr ingen av dem har hørt om før. De treffer tilfeldigvis på ulike deler av dyret.

Én kjenner på snabelen og konkluderer med at det må være en slange. En annen undersøker øret og mener det er en vifte. Mannen som har funnet beinet, tror det er snakk om en trestamme.

Mennene er selvfølgelig helt uenige i de andres konklusjoner, fordi de bare forholder seg til sin egen begrensede del av helheten.

Nå prøver Storm og kollegaene å overbevise verden om at situasjonen kan være omtrent den samme i bevissthetsforskningen. De har lagd en stor oversiktsartikkel som viser hvordan teoriene kan flettes sammen.

Nylig ble denne artikkelen publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Neuron, som benyttet anledningen til å lage et helt spesialnummer om bevissthet, der andre forskergrupper ble invitert til å kommentere og fylle ut bildet. 

Nå gjenstår det å se om innsatsen vil føre til mer enighet blant tilhengerne av de ulike teoriene.