Sitter på Marine Atlantic-färjan och ser hur Newfoundlands skyline försvinner vid horisonten när jag skriver iväg. Jag ser havsvågornas gungande, andas in dess salta bris, känner och hör surret från fartygets mullrande motor. Jag försöker fokusera på att skriva den här meningen, men mina ögon söker förhoppningsvis havet efter en skurk, plaskande val.
Enligt en ny pappersmaskin in Kognitiv och beteendevetenskaplig neurologi, dessa syner, dofter och blickar är bara minnen, även om jag känner att de händer i realtid. Ett team från Boston lade fram en ny teori om medvetande som oupplösligt binder den till minnet.
I ett nötskal: i sin kärna utvecklades medvetandet som ett minnessystem. Det hjälper oss att minnas händelserna i våra liv – när, var, vad och vem – vilket i sin tur kan hjälpa oss att kreativt och flexibelt kombinera dem för att förutsäga eller föreställa oss alternativa möjligheter.
Det blir mer sinnesvärkande. Istället för att uppfatta världen i realtid, upplever vi faktiskt ett minne av den uppfattningen. Det vill säga att våra omedvetna sinnen filtrerar och bearbetar världen under huven, och fattar ofta beslut på en bråkdel av en sekund. När vi blir medvetna om dessa uppfattningar och beslut - det vill säga när de väl har stigit till medvetenhetsnivån - upplever vi faktiskt "minnen av dessa omedvetna beslut och handlingar", förklarade författarna.
Med andra ord, det är främst det omedvetna som sitter vid ratten.
Tack vare den massivt parallella beräkningskraften i biologiska neurala nätverk – eller neurala kretsar – sker mycket av hjärnans bearbetning av vår omgivning och interna känslor utan vår medvetenhet. Medvetandet i sin tur fungerar som en del av vårt minne för att hjälpa till att binda samman händelser till en sammanhängande, seriell berättelse som flödar med tiden – snarare än klipp från en osammanhängande dröm.
"Vår teori är att medvetandet utvecklades som ett minnessystem som används av vår omedvetna hjärna för att hjälpa oss att flexibelt och kreativt föreställa oss framtiden och planera därefter." sade författaren Dr Andrew Budson. "Vi uppfattar inte världen, fattar inte beslut eller utför handlingar direkt. Istället gör vi alla dessa saker omedvetet och sedan – ungefär en halv sekund senare – kommer vi medvetet ihåg att vi gjorde dem.”
För nu är teorin just det - en teori. Men att se medvetandet genom ett minnessystems lins kan ge nya ledtrådar till hjärnsjukdomar, såsom stroke, epilepsi, demens och andra som försämrar minnet eller medvetandet. Teorin väcker också frågor om djur, AIoch minihjärnans medvetande, hjälper neuroforskare att ytterligare undersöka hur den medvetna och omedvetna hjärnan samverkar varje sekund av våra liv.
Hur är jag medveten?
Medvetandet har kittlat våra största tänkares hjärnor i tusentals år. Varför utvecklades det? Vad är det bra för? Hur kom det fram? Och varför är det så svårt att motstå dämpande drifter (som den där andra portionen otroligt krispig fisk och chips utanför båten)?
Och vad är egentligen medvetande?
Det är lite förvirrande att vi ännu inte har en fastställd definition. I stort sett är medvetandet en personlig upplevelse av världen, inklusive vår egen existens. Denna breda skiss av konceptet, som huvudsakligen skapades på 1890-talet, lämnar gott om utrymme för flera teorier.
Två idéer härskar inom neurovetenskap, med globala ansträngningar att slåss ut genom noggrant utformade experiment. Den ena är teorin om global neuronal workspace (GNWT), som hävdar att hjärnan integrerar information från flera källor i en enda data-"skiss" på en "global arbetsyta." Denna arbetsyta, med kunskap om endast föremål i vår uppmärksamhet, bildar en medveten upplevelse.
Däremot har den andra vanliga teorin, Integrated Information Theory (IIT), en mer sammankopplad syn. Här uppstår medvetande från den neurala arkitekturen och sammanlänkningen av hjärnnätverk. De fysiska egenskaperna och databearbetningsegenskaperna hos neurala nätverk – särskilt de bakre regionerna av hjärnan – kan i sig själva generera medvetande.
Andra teorier gräver djupt in i det komplexa nätet av neurala anslutningar, vilket tyder på att informationsslingor mellan hjärnregioner, utvidgade i tid och rum, genererar medvetande. Vissa menar att en medvetenhet om "jaget" är avgörande för att vara medveten om omvärlden.
Ja, det är ett zoo av teorier där ute.
En skvätt minne
Den nya teorin hämtade inspiration från tidigare idéer och experimentella data och kom till en överraskande slutsats: att medvetandet utvecklades som en del av minnet - i själva verket är det processen att minnas.
Forskare har länge kopplat medvetande till episodiskt minne, en "journal" över våra liv kodad av hippocampus. Intuitivt är det vettigt: det vi medvetet upplever är väsentligt för att skapa "livs"-minnen, som associerar olika aspekter av en händelse i tiden. Men här hävdar författarna att medvetandet arbetar hand i hand med hjärnans minnesnätverk och bildar tillsammans ett "medvetet minnessystem" som ger upphov till medvetande.
Teamet började med en oroande tanke: att medveten uppfattning är otroligt långsam och ofta lurar oss. Ta olika hörsel- eller synillusioner—klänningen, någon? – det är tydligt att vår medvetna uppfattning påverkas av mycket mer än själva verkligheten. Så varför värderar vi medvetande som ett sätt att uppfatta, tolka och interagera med världen?
Svaret, föreslår författarna, är minne. Medvetandet kan ha utvecklats tillsammans med minnet så att vi kan minnas. Säg att du går runt i ett välbekant område och hör ett skäll. På millisekunder svävar skället till vårt arbetsminne - en mental "skissblock" för att bearbeta data. Där fungerar den som en pekpinne för att hämta ett tidigare minne av samma skäll, och ansiktet på en övernitisk valp som är ivrig att nappa anklarna. När du kommer ihåg går du snabbt över gatan.
Här är medvetandet absolut integrerad för hela sekvensen. Att höra skället – det vill säga att medvetet uppfatta det – väcker minnen att medvetet minnas. Hjärnan föreställer sig sedan vad som kan hända (ett nyp?), vilket får dig att rusa iväg. Utan den medvetna uppfattningen av barken skulle vi inte koppla den till potentiell fara eller anstränga oss för att kringgå den.
Okej, så vad?
Kruxet, förklarar författarna, är att medvetandet, som en kritisk del av minnet, kan hjälpa till att flexibelt och kreativt kombinera minnet för att planera framtida handlingar. Eller med deras ord, "det finns ingen anledning att medvetandet behöver fungera i realtid."
Detta betyder att snarare än att uppleva världen i realtid, kan vi uppfatta vår omgivning och inre tankar som "minnen" - som att se en natthimmel full av stjärnor som kanske inte längre, i verkligheten, finns där. Det tillåter oss vidare att projicera in i framtiden eller nå in i djupet av kreativitet och fantasi, och skissa nya världar baserade på minne, men med nya sätt att kombinera dessa element.
Hjärnan är känd för sina parallella bearbetningsförmåga, och mycket av det sker under huven. Ett medvetandeminnessystem ger mening med osammanhängande omedveten information, och tidsstämplar varje bit så att minnena rullar som en film.
"Även våra tankar är vanligtvis inte under vår medvetna kontroll. Denna brist på kontroll är varför vi kan ha svårt att stoppa en ström av tankar som rinner genom vårt huvud när vi försöker somna, och även varför mindfulness är svårt.” sade Dr Budson.
Genom att omformulera medvetandet som en del av minnet hoppas teamet att teorin kan hjälpa patienter med neurologiska störningar. Personer med stroke som påverkar cortex eller omgivande neurala motorvägar har ofta en försämrad förmåga att använda minnen för att lösa problem eller planera för framtiden. De med demens, migrän eller epilepsi har på liknande sätt störningar som orsakar störningar i medvetande och minne, med de två ofta kopplade.
Författarna är väl medvetna om att de kliver in kontroversiell grunder. "Många - kanske till och med de flesta - av de hypoteser som vi föreslår kan visa sig vara felaktiga", skrev de. Trots det kan testning av teorin experimentellt "föra oss närmare att förstå medvetandets grundläggande natur och anatomiska grund."
Image Credit: Greyson Joralemon / Unsplash
