Annons
Bild: 
Patrik Svensson/Agent Molly & Co

Högt spel om medvetandet

En sen kväll i en rökig tysk bar för 20 år sedan bestämde sig en hjärnforskare och en filosof för att slå vad om en låda vin: Går det att ringa in något i hjärnan som motsvarar medvetandet? Nyligen hittade Forskning & Framstegs redaktör Per Snaprud ett kassettband som kommer att avgöra vadet.

Författare: 

Publicerad:

2018-05-17

En sommarnatt i juni 1998 var hjärnforskaren Christof Koch ute på en barrunda tillsammans med filosofen David Chalmers i den nordtyska staden Bremen. Båda var i Bremen som talare under en konferens om medvetandet. Framåt småtimmarna föreslog Christof Koch ett vad. Han satsade en låda ädelt vin på ett genombrott i forskningen om medvetandet inom 25 år, alltså senast 2023.

I dag är Christof Koch och David Chalmers två av världens mest tongivande personer när det gäller forskning om medvetandet. Christof Koch är chef för The Allen institute for brain science i Seattle, USA. Institutets huvudfinansiär är Microsoftmiljardären Paul Allen, som hittills har satsat ungefär sju miljarder kronor på verksamheten.

David Chalmers är filosofiprofessor vid New York university och känd för att ha myntat begreppet the hard problem – den stora gåtan om hur det kommer sig att medvetandet över huvud taget existerar. Varför är vi inte zombier? Fysikernas beskrivning av materien – inbegripet våra hjärnor – handlar enbart om objektivt mätbara egenskaper. Ändå kan vi känna doften av en ros. Det mjuka organet inne i skallen rymmer en hel värld av subjektiva upplevelser som bara är tillgängliga från insidan. Hur går det ihop?

Vadet i Bremen handlar om ett försök att besvara den frågan. Det kan tyckas larvigt att ägna sig åt vadslagning om så allvarliga saker som vetenskapliga resultat. Delvis är det ett uttryck för en akademisk machokultur. Vetenskapens historia är full av exempel på forskare som satsar pengar, prestige och buteljer med dyrbara drycker på utfallet av olika experiment. Så gott som samtliga är män. Bland storspelarna finns den brittiske kosmologen Stephen Hawking, som under sin livstid var inblandad i flera vadslagningar om svarta hål.

Å andra sidan har vetenskap och vadslagning en hel del gemensamt. Inom all naturvetenskap är det viktigt att formulera tydliga hypoteser som går att testa med ett experiment. På motsvarande sätt måste den som föreslår ett vad noggrant ange förutsättningarna för att vinna.

När jag nyligen träffade David Chalmers på en konferens om medvetandet i Ungerns huvudstad Budapest, passade jag på att fråga honom hur det går med vadet. Han såg lite bekymrad ut:

– Jag träffade Christof för tre månader sedan i New York. Vi deltog i en debatt och vi pratade faktiskt om det där. Tyvärr kan ingen av oss komma ihåg exakt hur vi formulerade vadet. Det är ju väldigt länge sedan.

Snöpligt. Men det slog mig att det trots allt kan bli möjligt att utse en rättmätig vinnare. Jag var nämligen också i Bremen för tjugo år sedan, ditrest för att bevaka konferensen som journalist. Jag var inte med under själva pubrundan, men följande dag intervjuade jag David Chalmers och då nämnde han vadet.

Så jag började leta efter anteckningar från den gamla intervjun. Efter att ha gett upp flera gånger rotade jag i en förvaringslåda ovanpå en bokhylla. Där! Högst upp i en trave kassettband låg en inspelning från Bremen. Till slut fick jag dessutom tag i en fungerande kassettbandspelare och tryckte på play.

På bandet berättar David Chalmers att han lämnade konferensbanketten någon gång efter midnatt och sedan fortsatte till en bar: ”Christof och några till var med. Det var en kul kväll. Vid sextiden började det ljusna och då gick vi hem.”

Trots att han fortfarande inte hade sovit när vi sågs, låter han påfallande pigg. I bakgrunden hörs skrammel från tallrikar och bestick, sorl av röster och emellanåt brus från vindbyar mot mikrofonen.

Den avlägsna junidagen kommer tillbaka. Vi satt på en uteservering i Bremen vid lunchtid under en disig himmel. David Chalmers var klädd i svart skinnjacka och hade burrigt hår långt ner på axlarna. Han såg ut som en hårdrockare på turné, men var i själva verket en matematiker som omskolat sig till filosof för att studera medvetandet.

Det var här, i Bacchuskällaren under Bremens gamla rådhus, som de två forskarnas helkväll för 20 år sedan tog sin början.

Alldeles i slutet av inspelningen kommer vadet på tal. Det gäller ett forskningsprogram som Christof Koch hade lanserat tillsammans med sin betydligt äldre vän och mentor Francis Crick, en av Nobelpristagarna bakom den banbrytande upptäckten av hur dna-spiralen ser ut.

Koch och Crick var trötta på filosofernas ändlösa hårklyverier om medvetandets natur och ville se mer konkret forskning om hjärnan. Vägen till framgång var enligt dem att göra laboratorieexperiment för att hitta någon enkel process i hjärnan kopplad till en specifik subjektiv upplevelse.

Att hjärnan som helhet är kopplad till medvetandet såg de som en självklarhet. Deras mål var att ringa in en minimal men avgörande komponent: några väl definierade egenskaper hos ett fåtal nervceller som alltid går hand i hand med någon medveten upplevelse, till exempel upplevelsen av att se färgen röd. De kallade denna komponent för ett ”neuralt korrelat” till medvetandet. Christof Koch och Francis Crick hoppades att jakten på the neural correlates of consciousness (NCC) skulle leda till ett genombrott, och i bästa fall ge en förklaring till hur och varför medvetna upplevelser uppstår.

Deras idéer fick stort genomslag. Neurala korrelat var själva ämnet för konferensen i Bremen. Under pubrundan var det Christof Koch som föreslog vadet. I slutet av den inspelade intervjun berättar David Chalmers hur Christof Koch formulerade sitt påstående om ett NCC: ”Han sa att det kommer att bestå av ett litet antal nervceller med ett fåtal inre egenskaper. Färre än tio egenskaper. Och upptäckten kommer inom 25 år.”

David Chalmers tillägger sedan att han känner sig säker på att ingen så enkel lösning kommer att dyka upp, och att han därför kommer att vinna.

Så ser alltså förutsättningarna ut, enligt den mest tillförlitliga dokumentationen av vad som verkligen sades under den där natten i Bremen. Färre än tio inre egenskaper hos de inblandade nervcellerna skulle räcka för att motsvara en medveten upplevelse. Det borde vara ett mätbart mål. Inre egenskaper skulle till exempel kunna vara cellens elektriska svängningsmönster, eller gener som styr tillverkningen av olika signalämnen.

Jag mejlar ljudklippet till David Chalmers – som omedelbart skickar det vidare till Christof Koch. Sedan följer en lång mejlväxling med kopior till mig om oddsen inför 2023. Hjärnforskaren Christof Koch presenterar nya data och teorier – som filosofen David Chalmers bemöter med argument om innebörden av olika begrepp.

De kommer snabbt in på något som kallas integrated information theory (IIT), en matematiskt invecklad teori om medvetandet som fått stor uppmärksamhet på senare år.

Upphovsmannen, den italiensk-amerikanske hjärnforskaren Giulio Tononi, kopplar medvetande till en viss typ av information. Han anger ett värde,  (uttalas ”fi”), för alla system som kan hantera information. Värdet blir högt om systemet består av många sinsemellan olika delar samordnade till en helhet. Det gäller stora delar av hjärnbarken. Den har mycket integrerad information, vilket enligt teorin motsvarar mycket medvetande. En omfattande skada i hjärnbarken leder till koma eller andra påtagliga förändringar i medvetandet.

I lillhjärnan är läget annorlunda. Den innehåller fler nervceller än resten av hjärnan sammanlagt. Trots det kan man förlora hela sin lillhjärna utan att medvetandet rubbas. Man kan få svårt att samordna sina rörelser, men upplever fortfarande färger, dofter, känslor och allt annat som ingår i det subjektiva livet. Lillhjärnan är oviktig för medvetandet. Enligt Giulio Tononi beror det på att den består av likartade enheter med få kopplingar mellan sig, vilket ger ett lågt .

Han anser att det i princip är möjligt att bygga en apparat som mäter mängden medvetande hos vilket levande väsen eller föremål som helst. En sådan mätare skulle ge olika värden för olika delar av hjärnan.

En omstridd teori. I fokus för diskussionerna mellan David Chalmers och Christof Koch står en teori som kopplar medvetande till en viss typ av information. Enligt teorins upphovsman Giulio Tononi går det att räkna ut ett värde som motsvarar mängden medvetande i olika delar av hjärnan.

Teorin om medvetandet som integrerad information är omstridd, men har starka anhängare. En av dem är Christof Koch, vilket David Chalmers nämner redan i sitt första mejl:

”Hej Christof,

Journalisten Per Snaprud skickade mig just det här historiska dokumentet! Det är en inspelning från en intervju med mig dagen efter att vi ingick vårt vad i Bremen år 1998. Jag beskriver detaljerna i vadet (bättre än jag minns dem). Du slår vad om att vi skulle upptäcka ett neuralt korrelat till medvetandet som inbegriper ett litet antal inre egenskaper hos ett fåtal neuroner inom 25 år, alltså år 2023. Säg vad du tror. Jag tänker att nu när du förespråkar IIT, så ser det här ganska bra ut för mig.”

Christof Koch tackar för den uråldriga inspelningen. Sedan börjar han redovisa nya neurobiologiska data. Mejlet innehåller två bilagor, färska rapporter om framgångar i jakten på medvetandets neurala korrelat.

De senaste rönen ifrågasätter tidigare tankar om att avgörande processer hör hemma i den främre delen av hjärnbarken. Med hänvisning till IIT förklarar Christof Koch att den bakre delen av hjärnbarken har högre  än den främre, och därmed starkare koppling till medvetandet. Han kallar området för en ”het zon” och beskriver det som den hittills bästa idén om vad ett neuralt korrelat till medvetandet skulle kunna bestå av.

Det låter som ett framsteg, men vad betyder det för vadslagningen? Han ger inget rakt besked. Slutet av hans mejl andas dock en viss beredskap inför att förlora:

”Som jag sa till Dave nyligen vid en debatt i New York, som en pionjär i arbetet med att driva frågor om NCC måste man tänka som en entreprenör. Det finns en miljon metodologiska, pragmatiska, ekonomiska och tekniska orsaker till att ett helt nytt vetenskapligt projekt kan misslyckas.”

David Chalmers mejlar tillbaka några timmar senare. Han verkar inte riktigt nöjd med svaret, utan pressar vidare och ger sig in i vadets finstilta detaljer. Det var sagt att någon skulle hitta en koppling mellan en subjektiv upplevelse och ett litet antal nervceller med färre än tio inre egenskaper. Inre egenskaper. David Chalmers tycker inte att något som är kopplat till  borde gillas som en inre egenskap:

”Hej Christof,

Tack för dina tankar. Jag tänker mig att  är en nätverksegenskap hos en grupp av nervceller, och alltså inte en inre egenskap hos specifika nervceller. Kopplingsmönstret ser mer ut som en yttre egenskap hos nervceller – det handlar om hur de är sammankopplade, inte om deras inre natur (men vi kanske använder orden olika). Dessutom föreställer jag mig att den vanliga tolkningen går ut på att det nätverk som har högst  är stort (även om det är begränsat till ett visst område i hjärnbarken), så alltså inte en liten grupp av nervceller.

På det stora hela håller jag med om att IIT är en cool teori och att den delar något av den djärva andan som låg bakom ditt förslag om ett vad, men den specifika idén verkar annorlunda. Vad anser du?

Hälsningar, Dave”

Svaret kommer följande dag: ”Du har rätt – det är osannolikt att det finns någon ’magisk’ egenskap inuti några speciella nervceller”, skriver Christof Koch – men fortsätter sedan med en lång utläggning om hur gränsen mellan inre och yttre egenskaper ibland kan vara diffus.

Deras mejl ger ingen klarhet om vem som har bäst chanser att vinna vadet, och – framför allt – vad alltihop betyder för chanserna att så småningom hitta en lösning på the hard problem. Därför ordnar jag en skype-intervju med dem båda två samtidigt. De dyker upp bredvid varandra på datorskärmen, och jag frågar dem rakt på sak: Vem av er kommer att vinna vadet?

– Låt oss gå igenom det vi kom överens om i Bremen, säger Christof Koch. Ett litet antal celler. Så jag antar att det beror på vad vi menar med ett litet antal.

Under ett Skypesamtal mellan Forskning & Framstegs redaktör Per Snaprud (t.v.) och forskarna Christof Koch (mitten) och David Chalmers (t.h.) enas de två forskarna om vem av dem som troligen kommer att vinna en låda vin år 2023. Avgörande för utfallet blir vad som menas med nervcellernas “inre egenskaper”.

Han påminner om att människans hjärna innehåller ungefär 86 miljarder nervceller. I det sammanhanget kan många miljoner ses som ett litet antal, eller hur? Det blir en tolkningsfråga. David Chalmers ser road ut. Han svänger sakta fram och tillbaka i sin snurrstol, medan Christof Koch lägger ut texten om vad ett litet antal egentligen innebär. Till sist lutar sig David Chalmers framåt:

– Avgörande för Christofs ursprungliga uppfattning var att det skulle vara en viss sorts nervceller, med några speciella egenskaper. Det är det som för mig ser ganska osannolikt ut, säger han.

– Det där vet vi helt enkelt inte, Dave. Det är det vårt institut tar reda på, och vi har just fått 120 miljoner dollar för att göra mer av detta, säger Christof Koch.

– Okej, men ”vi vet inte” duger inte, säger David Chalmers. Du måste upptäcka de där egenskaperna före 2023 för att uppfylla kraven i vadet – och det verkar osannolikt just nu.

Christof Koch kastar en blick mot fjärran, nickar och ler:

– Det är osannolikt. Jag håller med, det är osannolikt eftersom nätverken är så invecklade.

Det betyder att han är inställd på att förlora. Men bortom deras vänskapliga käbbel om vadets detaljer är de helt överens om nyttan av att leta efter medvetandets neurala korrelat. Jakten är öppen för forskare med vitt skilda filosofiska övertygelser. Ända sedan Christof Koch och Francis Crick lanserade begreppet har det varit centralt inom den neurobiologiska vetenskapen om medvetandet. Projektet ger forskare utrymme för gradvisa framsteg utan att de i ett enda slag måste lösa medvetandets mysterium. Målet består, men diskussionen har blivit mer invecklad.

Francis Crick var från början präglad av sitt arbete med dna. Han hade reducerat det biologiska arvets mysterium till ett fåtal egenskaper hos några spiralformade molekyler. På motsvarande sätt hoppades han kunna koka ner medvetandets mysterium till ett fåtal egenskaper hos några nervceller. Men dagens diskussioner handlar oftare om hur information flödar genom stora nätverk än om specifika inre egenskaper hos några få celler.

Frågan är vad som händer den dag någon verkligen hittar ett pålitligt neuralt korrelat till medvetandet. Skulle det kunna bli som att hitta medvetandets heliga graal?

– Well, det är skillnad på att hitta en korrelation och att hitta en förklaring, säger David Chalmers.

Om någon biologisk process i hjärnan alltid går hand i hand med ett specifikt medvetet intryck så återstår en viktig fråga: varför? Det är det som är the hard problem.

– Men det finns mellanliggande saker man kan göra. Jag gillar grundtanken i integrated information theory, säger David Chalmers. Den säger inte bara: Här är en viss nervaktivitet, därför medvetande. Den säger: Här är en viss nervaktivitet och den ger upphov till generella matematiska egenskaper – som i sin tur ger upphov till medvetande.

David Chalmers hoppas att teorier baserade på nya fakta om medvetandets neurala korrelat ska leda ett steg närmare svaret på frågan om hur medvetandet uppstår. Samtidigt är han öppen för att frågan kanske inte har något svar, utan att medvetandet helt enkelt är en grundläggande egenskap i universum på samma sätt som massa, laddning och rumtid.

– Jag håller helt med dig, Dave. Det enda jag vill tillägga är att vi genom att leta efter neurala korrelat också kan hitta svar på mängder av praktiska och kliniska frågor, säger Christof Koch.

En sådan praktisk fråga handlar om att mäta graden av medvetande hos hjärnskadade patienter som inte kan kommunicera. Christof Koch har nyligen startat ett projekt som han hoppas leder till en väl fungerande medvetandemätare inom tio år.

Därifrån är klivet stort till att förklara varför medvetandet över huvud taget existerar. Jag frågar om han någonsin tänker att frågan är hopplös, att medvetandets gåta för evigt ligger bortom hjärnans fattningsförmåga.

– Nej! 

 

Hot zone Heta zonen Medvetandets plats i hjärnan

Var finns medvetandet? I sökandet efter ett så kallat neuralt korrelat till medvetandet har hjärnforskaren Christof Koch kommit fram till att bästa kandidaten är en ”het zon” baktill i hjärnbarken. Framloberna brukar ofta ingå i teorier om medvetandets koppling till hjärnan. De är aktiva när man berättar om en upplevelse, men bidrar enligt Christof Koch inte till själva upplevandet i sig.

 
Bild: 
Patrik Svensson/Agent Molly & Co

David Chalmers är mer utförlig:

– Några saker som gäller medvetandet är riktigt svåra att förstå. Några saker kommer kanske att förbli mysterier för evigt. Men, för det första: Vi kan inte veta det utan att försöka. Och för det andra: Även om några saker förblir mysterier så finns det massor av saker som vi kan förstå. Får vi en definitiv, slutgiltig och grundläggande teori om medvetandet, som är lika accepterad som teorier inom fysiken? Jag hoppas det, men jag vet inte. Vi får aldrig veta det utan att försöka. Men det räcker inte med fem eller tio år för att komma dit. Det tar snarare hundra eller tvåhundra år. Så låt oss återkomma till frågan då.

En annan framtida möjlighet är enligt David Chalmers att människan skapar något slags artificiell intelligens (AI) som utvecklas vidare och till slut blir så superintelligent att den löser medvetandets gåta. Det låter som en vild spekulation, men han menar faktiskt allvar.

– Absolut! Den mänskliga hjärnan är en mycket begränsad sak, utvecklad på savannen för en begränsad uppsättning syften. Vi är inte dåliga på vetenskap och filosofi och så vidare, men jag föreställer mig att det skulle vara möjligt för en varelse att bli mycket smartare än vi. Jag hoppas att AI kan ge upphov till sådana system. I det läget blir vi som apor som försöker lösa filosofiska problem, medan AI blir som människor. Så då är det bara att lämna över frågan till maskinerna och se vad de kan åstadkomma!

Här har Christof Koch en annan uppfattning:

– I slutänden kommer AI säkert att bli mycket smartare än vi, så långt håller jag med Dave. Men det är oklart om AI någonsin får ett medvetande. Och om du inte har något medvetande själv, kan du aldrig förstå vad det är. Därför, om sådana varelser är mer intelligenta än vi – men saknar medvetande – så kan de aldrig förstå vad som ska förklaras.

David Chalmers vill inte helt utesluta möjligheten att en superintelligent dator utan medvetande trots allt skulle kunna ha en chans att lösa medvetandets gåta.

– Om det visar sig finnas någon helt rationell anledning till att det finns medvetande i universum, så kanske även ett medvetslöst system kan förstå sig på den. Men jag tror förstås inte att det skadar att ha ett medvetande, säger han.

För egen del misstänker han att en avancerad artificiell intelligens faktiskt kommer att ha någon form av medvetande. Men vem vet? Det kanske inte känns som någonting alls att vara en sådan superintelligent maskin. I så fall landar resonemanget i en djup ironi. Någon gång i en avlägsen framtid kan tillvarons största gåta bli löst – av varelser som saknar förmågan att uppleva själva gåtan.

Redan den 20 juni år 2023 avgörs vadet från baren i Bremen. Christof Koch anser att dagen bör firas med ett forskarmöte av något slag, och ett officiellt korande av en vinnare. Det mesta talar för att han kommer att förlora, men han understryker att saken faktiskt inte är avgjord ännu.

LÄS MER: Artikeln baseras på den nya boken Medvetandets återkomst. Läs mer om boken här.

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

Dela artikeln: