Taugasérfræðingar leita undirstöðu vitundarinnar í heilanum. Juan Carlos Fernández-Miranda, Florida háskóla, er einn þeirra sem álíta að svæði sem nefnist eyjaloka leiki lykilhlutverk hvað vitundina áhrærir.

Vitundina er hvorki hægt að mæla né vega. Samt sem áður hafa hugsuðir og vísindamenn öldum saman leitað skýringa á því hvað vitundin eiginlega felur í sér. Leit þeirra hefur til þessa fært okkur fá svör en leitt af sér margrar spurningar:

  • Hvar er vitundin staðsett?
  • Er vitundin óháð líkamanum?
  • Geta dýr og vélar verið sér meðvituð?

Fullt tungl, líkt og það blasir við okkur mönnunum, hefur í rauninni ekkert með tungl veruleikans að gera. Það er einungis að finna í vitund okkar, á sama hátt og ilmur verður ekki til fyrr en rokgjarnar sameindir, úr t.d. osti, verka á víxl við skynjara í nefi okkar og leysa úr læðingi tiltekin hughrif í vitundinni.

Fyrir hartnær 2500 árum velti gríski heimspekingurinn Demókrít fyrir sér þessu samhengi á milli skynfæranna og skilningi vitsmunanna á þeim. Augustín biskup í Hippó lýsti vandamálinu u.þ.b. 400 e.Kr.: „Þegar horft er á efnislegan hlut með augum vitsmunanna er hann ekki lengur efnislegur, heldur spegilmynd slíks hlutar og sú eining sem viðurkennir þessa speglun með vitsmununum er hvorki efnislegur líkami né speglun áþreifanlegs hlutar.“ Þessi aðgreining milli efnislegs líkama, sem skynjað geti umheiminn, og andlegra vitsmuna eða sálar, sem viðurkennt getur og tekið meðvitaða afstöðu til umheimsins, kallast í heimspeki tvíhyggja.

Descartes segir sálina búa í heilanum

Franski heimspekingurinn og stærðfræðingurinn René Descartes þróaði áfram þessar hugmyndir sínar um vitundina í ritverki sínu „Meditationes de prima philosophia“, (Hugleiðingar um frumspeki) frá árinu 1641, þar sem hann lýsti sálinni sem ólíkamlegu „hugsandi fyrirbæri“ sem feli í sér aðalinntakið í hverjum og einum og sé grunnur allra hugsana, vona, efasemda og trúar. Descartes var þeirrar skoðunar að sálin gæti verið óháð líkamanum en að sál og líkami verkuðu hvort á annað. Descartes var mikið í mun að komast að raun um hvar sálin væri staðsett og ólíkt öðrum heimspekingum sem álitu að sálin svifi um í lausu lofti, eða væri alls staðar, staðhæfði Descartes að sálin ætti heima í heilanum. Hann vissi að heilinn væri nánast samhverfur og að flesta þætti hans væri að finna í tveimur útgáfum, annars vegar í hægra og hins vegar í hægra heilahveli, en þar sem sálin væri aðalinntakið í hverjum og einum væri einungis unnt að eiga eina sál. Því hlyti að vera til hluti í heila sem einungis fyrirfyndist í einni útgáfu og Descartes áleit að það hlyti að vera heilaköngullinn. Í dag er vitað að melatónín er framleitt í heilaköngli, en um er að ræða hormónið sem skiptir sköpum fyrir stjórnun dægursveiflna, og þó svo að mörg nútímaleg, andleg trúfélög leggi enn áherslu á að þessi kirtill skipti sköpum fyrir vitundina, þá hefur sú tilgáta aldrei verið sönnuð vísindalega.

Guð er tengiliðurinn milli líkama og sálar

Ein helsta ögrunin sem Descartes fékkst við, það sem kallað hefur verið „tvíhyggja Descatres“, var að útskýra hvernig ólíkamlega sálin gæti verkað í tengslum við áþreifanlegan hluta heilaköngulsins og þar með aðra hluta líkamans, fyrst hún væri allt önnur að gerð. Franski heimspekingurinn fann aldrei neina ásættanlega lausn á þessari gátu og margir áhangendur hans töldu að tengingin milli líkama og sálar hlyti að vera fólgin í guði.

Enn þann dag í dag hafa hinar ýmsu greinar innan tvíhyggjunnar átt erfitt með að útskýra samhengið á milli líkama og sálar og sú staðreynd hefur gefið annarri heimspekistefnu byr undir báða vængi, en með því er átt við efnishyggjuna. Samkvæmt kenningum efnishyggjunnar eru meðvitaða sálin og líkamlegi heilinn einn og sami hluturinn og því er einnig haldið fram að maðurinn, og allar aðrar meðvitaðar verur, feli ekki í sér neina óáþreifanlega, þ.e. sálarlega, þætti. Hugtakið „neural correlate“ (taugasamsvörun) er mjög mikilvægur þáttur efnishyggjunnar en með því er átt við að hver einasti hluti heildarvitundarinnar eigi sér taugafræðilega samsvörun sem geti útskýrt hann. Í hugum margra taugasérfræðinga táknar þetta að vitundin og allar mannlegar tilfinningar eigi upptök sín í lífefnafræðilegum efnaferlum í heila.

Að vísu er mjög torvelt að sýna fram á og bera kennsl á taugaboð sem tengjast vitundinni. Best væri ef hægt yrði að skima heila fólks og komast þannig að raun um hvað ætti sér stað í vitund þess, líkt og t.d. hægt er að bera kennsl á taugafrumurnar sem stjórna hreyfingum handarinnar. Þetta síðastnefnda er unnt að gera með því að skanna heilann fyrir hreyfingu, meðan á henni stendur og eftir hana og rannsaka síðan myndirnar til að átta sig á í hvaða heilastöðvum verða breytingar á starfsemi meðan á hreyfingunni stendur. Ekki er þó unnt að beita sömu einföldu aðferðinni við rannsóknir á vitundinni, vegna þess að þar er stöðug starfsemi við eðlilegar aðstæður.

Líkt og við á um tvíhyggju fyrirfinnast mörg afbrigði af efnishyggju en upphaflega voru flestir áhangendur kenningarinnar sammála um að sálin, sem væri líkamleg og áþreifanleg, væri staðsett í afmörkuðum hluta heilans, svolítið svipað því sem Descartes gerði sér í hugarlund um heilaköngulinn. Þegar svo vísindamenn öðluðust meiri vitneskju um starfsemi heilans á 20. öld áttu þessar tilgátur þó í auknum mæli í vök að verjast.

Þátttakendur í tilraun sjá ofsjónir

Tékkneski sálfræðingurinn Max Wertheimer framkvæmdi árið 1912 tilraun með svonefnt phi-fyrirbæri, sem síðar meir var þróað frekar. Í tilrauninni eru þátttakendum sýndar mjög hratt tvær myndir, hvor á fætur annarri, og er önnur myndin með bláan hring í efra vinstra horni en á hinni er rauður hringur neðst til hægri. Í ljós kom að á tilteknum hraða skynja þátttakendur myndirnar tvær sem eina hreyfimynd þar sem hringurinn færist á ská yfir myndina og skiptir um lit á miðri mynd. Seinni myndin hefur með öðrum orðum á einhvern hátt áhrif á skynjun fólks á fyrri myndinni, þannig að fólk skynjar litabreytinguna áður en það verður sér meðvitað um seinni myndina.

Bandaríski heimspekingurinn Daniel Dennett túlkaði þessar tilraunir mörgum áratugum síðar á þann veg að vitundin skynjaði atburðina ekki í réttri tímaröð. Ef vitundin væri staðsett í afmörkuðum hluta heilans, þá ættu taugaboðin frá auganu að berast þangað í þeirri röð sem þau koma fyrir, þannig að þátttakendur hefðu átt að gera sér grein fyrir á tveimur aðgreindum augnablikum að hringurinn væri fyrst blár en síðan rauður. Heimspekingurinn dró þess vegna þá ályktun að vitundin væri ekki bundin við eitt tiltekið svæði heilans, heldur hlyti hún að vera staðsett á nokkrum stöðum, sem síðan ynnu saman.

Á þessum sama tíma gerðu læknar jafnframt ýmsar athuganir sem bentu til að veikindi og slys, sem valda skemmdum á heila, hefðu nánast í öllum tilvikum áhrif á persónuleika sjúklingsins. Þetta benti því ekki til þess að sálin eða vitundin ætti sér stað á neinum sérstökum, afmörkuðum stað heilans. Hún virtist frekar vera staðsett víða í einu eða jafnvel út um allt.

Árið 1991 reyndi Daniel Dennett svo að gera endanlega upp við tvíhyggju Descartes, sem hann áleit hafa haft ómaklega mikil áhrif á skilning okkar á vitundinni. Hann kynnti til sögunnar kenninguna „the multiple drafts model“, sem á íslensku mætti kalla „líkan hinna mörgu athugasemda“. Samkvæmt kenningu þessari er unnt að vinna einangrað úr hverri skynjun og öðlast tiltekna reynslu vegna þessa, ellegar sameina hana annarri skynjun, sem hugsanlega hefur verið fundið fyrir áður, en sem einstaklingurinn jafnvel hefur ekki gert sér grein fyrir fyrr, með þeim afleiðingum að skynjanirnar tvær verða að einni heildarskynjun. Líkt og heiti kenningarinnar gefur til kynna skynjum við umheiminn í mörgum einangruðum þáttum sem líkja mætti við athugasemdir sem skráðar eru í flýti. Athugasemdirnar er síðan unnt að sameina og skrifa úr þeim heila bók á sama hátt og skynjanirnar geta orðið að einni meðvitaðri allsherjarskynjun.

Vitundin lætur sem sé ekki fyrst á sér kræla strax eftir að við skynjum eitthvað því hún er öðru fremur útkoma úr stöðugri úrvinnslu upplýsingastreymis sem okkur berst í sífellu. Þetta þýðir einnig að margar skynjanir komast alls ekki alla leið í vitundina.

Dýrin eru meðvituð á annan hátt

Samkvæmt fyrrgreindu líkani Daniels Dennetts er einungis réttlætanlegt að ræða um vitund ef hún hefur áhrif á gerðir okkar. Skilningur hans á vitundinni veitir mikla möguleika á að útfæra hugtakið þannig að unnt sé að ræða um mörg þrep vitundar hjá bæði dýrum og vélum. Það að vera sér meðvitaður er ekki spurning um annaðhvort eða og því fæst heldur ekkert einhlítt svar við því hvort dýr og vélar geti verið meðvituð.

Líkt og flestar aðrar kenningar færir kenning Dennetts okkur ekkert ákveðið svar við því hvar vitundin sé staðsett í heilanum. Kenningin felur á hinn bóginn í sér eins konar áskorun, sem margir taugasérfræðingar hafa glímt við á undanförnum áratugum. Flestir vísindamenn á þessu sviði eru sammála Daniel Dennett í grundvallarhugmyndum hans um að vitundin eigi rætur að rekja á áþreifanlegum stað og að hún tengist fleiri en einum stað heilans.

Einn þeirra sem segist hafa staðsett vitundina mjög nákvæmlega er enski taugalíffræðingurinn Francis Crick, sem árið 1964 fékk Nóbelsverðlaun fyrir að gera grein fyrir tvöfaldi gormalögun DNA-sameindarinnar. Crick lést árið 2004 áður en honum tókst að ljúka við rannsóknir sínar en starfsbróðir hans, Christof Koch, hélt starfi hans áfram og birti kenningar hans árið 2005.

Vitundin breytir sýn og angan í rós

Crick og Koch veittu því athygli að meðvitaðar athuganir okkar á tilteknu fyrirbæri verða nánast alltaf að einni sameiginlegri skynjun. Sýn, angan og litur rósar tengjast þeirri tilfinningalegu skynjun okkar að rósin sé tákn ástarinnar. Vitað er að unnið er úr ólíkum skynjunum á ólíkum stöðum heilans og því hljóta margar ólíkar heilastöðvar að starfa saman til þess að geta fært okkur eina fullgerða vitundarskynjun.

Vísindamennirnir tveir hófu því að rannsaka líffærafræði heilans í þeim tilgangi að freista þess að koma auga á uppbyggingu sem væri fær um að samþætta slíka starfsemi. Rannsóknirnar leiddu hugann að hluta af gráa efninu undir miðbiki heilabarkarins í báðum heilahvelum. Þetta lag af heilafrumum, sem er innan við einn millímetri á þykkt, gengur undir heitinu eyjaloka, og þó svo að öll spendýr hafi yfir að ráða eyjaloku er hlutverk hennar nánast óþekkt. Vísindamennirnir komust að raun um að heilafrumurnar í eyjalokunni hafa tengingar yfir í nánast alla hluta heilabarkarins, þar sem æðri heilastarfsemi, á borð við tungumál, ákvarðanir og skynjanir, er að finna. Taugatengingarnar eru þar að auki tvíþættar, þannig að hver taugafruma í eyjaloku bæði fær upplýsingar úr stöðvunum í heilaberki og getur sent upplýsingar til baka þangað. Þá er eyjalokan einnig með taugatengingar í aðra hluta heilans sem dýpra liggja, þaðan sem undirstöðutilfinningar okkar eiga sér rætur.

Eyjalokan virðist með öðrum orðum vera eins konar miðlæg stjórnstöð sem tengir stóra hluta heilans við hver annan. Enn sem komið er er einungis um að ræða kenningu sem ekki hefur fengist staðfest en vísindamennirnir hafa lagt til ýmsar rannsóknir sem gætu varpað ljósi á það hvort eyjalokan sé mikilvæg fyrir vitundina. Ein tilraunanna snýst um að græða rafskaut í eyjaloku þeirra sem þátt taka í tilrauninni og virkja heilafrumurnar með veikum straumi. Ef unnt yrði að kveikja nýjar hugsanir, skoðanir eða tilfinningar í vitund þátttakendanna á þennan hátt væri það til marks um að kenning Francis Cricks og Christofs Kochs ætti við rök að styðjast.

Þrátt fyrir aldalangar athuganir heimspekinga og áratugalangar taugafræðirannsóknir hafa vísindin í raun ekki á öðru að byggja en kenningum og í rauninni er mjög takmarkað til af haldbærum gögnum sem varpað geta ljósi á vitundina. Að öllum líkindum mun enn renna mikið vatn til sjávar áður en unnt verður að sannreyna í eitt skipti fyrir öll hvernig taugaboð frá auga ferðast gegnum heilann og kallar fram stórfenglega upplifun á fullu tungli.