Řekněme si to na rovinu – navzdory velkému pokroku a neustále se prohlubujícímu porozumění vnitřního fungování neuronů a DNA, nám stále chybí vysvětlení toho, jak mozek produkuje náš vnitřní svět barev, zvuků, vůní a chutí. Lidské vědomí zůstává nepolapitelné, přesto k němu má věda co říci..

V roce 1998 uzavřeli americko-německý neurovědec Christof Koch a australský filozof David Chalmers sázku. Koch byl přesvědčen, že do 25 let se podaří rozlousknut nervový základ vědomí, soubor mozkových buněk, které dávají vzniknout našemu subjektivnímu prožívání světa, Chalmers o tom pochyboval.

Dohodli se, že se v roce 2023 znovu setkají a vítěz získá od poraženého bednu dobrého vína. „Když jste mladí, musíte věřit, že věci jsou jednoduché,“ oznámil zklamaně Koch posluchárně Newyorské univerzity loni v červnu, když uznával porážku a předával výhru.

Výzkum vědomí se může zdát marginální filozofickou otázkou bez významnějšího dopadu na lidstvo, opak je ale pravdou. Mohl by vést k lepší léčbě lidí se zdravotními potížemi, které ovlivňují úroveň vědomí, k novým formám umělé inteligence nebo možná k pokrokům, které si zatím nedovedeme představit.

Hledání jádra pudla

Vědomí je uvědomění si naší existence, zkušenost sebe sama. „Je jím vše, co prožíváte – melodie, která vám uvízla v hlavě, sladkost čokoládové pěny, pulzující bolest zubů, bezmezná láska k dítěti i hořké vědomí, že nakonec všechny city skončí,“ shrnul Koch.

Jak všechny tyto vjemy dokáže vykouzlit 1,4kilový orgán s konzistencí tofu, zůstává jednou z nejhlubších záhad vědy. Filozofové se o vysvětlení pokoušeli několik tisíc let, z velké části bezvýsledně. Před půl stoletím se do věci vložili biologové a nastolili jasnou otázku:

Přiblíží nás odhalení toho, kde v mozku vědomí sídlí, k pochopení celého problému? Podle mnohých má právě neurověda, nikoliv filozofie, největší šanci dobrat se odpovědi. S pomocí moderních skenovacích technologií proto vědci začali identifikovat změny v mozkové aktivitě, které vědomí provázejí.

Vlnobití v mozku

Díky funkční magnetické rezonanci (fMRI) a elektroencefalografii (EEG) se podařilo odhalit nervovou aktivitu osob ve vegetativním stavu, čili bez známek vědomí, a výsledky porovnat s běžně fungujícími mozky.

V závislosti na tom se vyprofilovalo několik teorií vědomí. První z nich je model „globálního pracovního prostoru“. Podle tohoto modelu je to, co vidíme, slyšíme a cítíme nejprve zpracováno nevědomě, do našeho vědomého vědomí se prožitky promítnou pouze tehdy, pokud je zažehnuta aktivita prefrontální a parietální kůry, nalézající se v předních, zadních a postranních oblastech mozku.

Tento pohled dobře zapadá do skutečnosti, že v naší laterální prefrontální a zadní parietální kůře je vysoká aktivita, když provádíme nové nebo složité úkoly, zatímco aktivita v těchto oblastech klesá při opakujících se úkolech řízených „autopilotem“, jako je například řízení auta po známé trase.

Na tahu je matematika

Jejím hlavním soupeřem je teorie, která započala svůj život jako matematický model. Už v 60. letech 20. století pronesl maďarský fyzik Eugene Wigner slova o „nesmyslné efektivity matematiky“.

Vyjádřil tak podivuhodný fakt, že pouhou manipulací s čísly můžeme s udivující jasností popsat a předpovědět všechny druhy přírodních jevů, od pohybů planet a chování fundamentálních částic až po důsledky srážky mezi dvěma černými dírami vzdálenými miliardy světelných let.

Vyvstala otázka, zda by matematika mohla uspět tam, kde vše ostatní selhalo. Integrovanou informační teorii navrhl Giulio Tononi, neurolog z Wisconsinské univerzity, v roce 2004. Říká, že systém má vyšší úroveň vědomí, pokud interakce mezi jeho složkami poskytují více informací, než když je redukován pouze na jeho součásti.

Jinými slovy, celek musí být větší než součet jeho částí. Vědomí je v jeho znění spojeno s „horkou zónou“ hustě propojených oblastí mozku, nacházejících se směrem k zadní části mozku a zahrnuje části temenního, spánkového a týlního laloku.

Zajímavé je, že tento koncept je možné aplikovat na kterýkoliv systém zpracovávající informace, měli bychom tak být teoreticky schopni vypočítat míru vědomí mozku člověka, brouka či počítače.

Více se dočtete v čísle 11/2024.