הכימיה של המוח גם היא משפיעה על התודעה. סמי הרדמה (כגון מידזולם או דורמיקום) יכולים להביא את המוח ממצב של ערנות (הכרה) למצב של שינה (חוסר הכרה). תרופות מעוררות כמו אנקסייט או אף קפאין, המשפיעות על מערכת העצבים המרכזית, יכולות לצור מצבים של ערנות ותודעה מוגברת.
לסמים רבים אחרים (כמו הרואין, קוקאין, LSD, MDMA) יש השפעה על מצב התודעה של האדם.
הסרתו של הגרעין הצנטרומדי (חלק מהגרעין האינטרה-למינרי של התלמוס) כנראה מפסיקה את התודעה וגורמת לתרדמת, מצב "צמח", חוסר אפשרות לדבר ומאפיינים אחרים של "מוות מוחי". הגרעין הצנטרומדי הוא גם אחד מהאתרים העיקריים שעליהם פועלות הרדמות כלליות ותרופות אנטי-פסיכוטיות.
גישות פילוסופיות.
יש פילוסופים המבחינים בין "תודעה פנומנלית" לבין "תודעה פסיכולוגית". יש שטוענים, כי לא ניתן להגדיר את התודעה. ישנן עמדות פילוסופיות רבות לגבי התודעה, הכוללות: ביהביוריזם, פסיכולוגיה קוגניטיבית, דואליזם, אידיאליזם, פונקציונליזם, פנומנולוגיה, פיזיקליזם, פסודו-נומנליזם, אמרגנטיזם, אינטגרליזם, אפיפנומנליזם ואף מיסטיקה.
הכרה פנומנלית.
לדעת פילוסופים רבים, יש פונקציה מנטלית אחת שמלווה את רוב, ואולי כל האירועים המנטליים, והיא ההכרה.
במובן פילוסופי זה של המילה "תודעה", אנו מודעים גם כאשר אנו חולמים; אנו מודעים למה שקורה בחלום. אולם, למרות שכיום רוב הדעות הן כי בכל מצב של שינה יש גם אירועים מוחיים, יש חוקרי שינה הטוענים כי יש שלב בשינה, הנקרא "שינה עמוקה", שבו אנו לא מודעים לשום דבר בשום מובן. אין כל אירועים מוחיים שמערבים תודעה במושגים הפילוסופיים או הרגילים שמתרחשים. לפיכך, שינה ללא חלום לפעמים מוצגת כמקרה שבו האדם חי ומוחו פועל, אך אין אירועים מוחיים שיש בהם אלמנט של תודעה.
מחקרים מודרניים וגילויים לגבי התודעה מבוססים על מחקרים סטטיסטיים פסיכולוגיים, ועל מחקרים של מצבי תודעה והגירעונות שנוצרו על ידי פגעים פיזיים שונים במוח, כגון שבץ או ניתוח, שהפריעו לפעולתן הרגילה של הקוגניציה והחישה. גילויים אלה מציעים כי המוח הוא מבנה מורכב של פונקציות מקומיות, שמוחזקות יחד על ידי תודעה אחדותית.
יש מחלוקת מסוימת לגבי השאלה האם חייבים להיות בהכרה, במובן הפילוסופי, כאשר מתרחש אירוע מוחי? לדוגמה, האם אפשרי שיהיה לך כאב שאתה לא מרגיש? יש שחושבים שלא; הם טוענים, כי כדי שיהיה כאב, צריך להרגישו ולכן להיות בהכרה. פילוסופים קוראים לזה "אי השתנות" (incorrigibility) של מצבים מנטליים מסוימים. כמו כן, על מנת שמשהו יחשב למחשבה, יש צורך להיות מודע לכך שאתה חושב; אם אין הכרה, אין חשיבה (למעשה, זו כמעט טאוטולוגיה). סוגיה זו מעלה שאלות אלה: האם אירועים מנטליים מחייבים תודעה? מה לגבי הפעילות של המוח שאנו לא מודעים לה?
אם אנו עונים לא, אנו אומרים כי יש אירועים שמתרחשים ללא אלמנט של תודעה. במילים אחרות, חלק מהמוח הוא "ללא הכרה". מדענים קוגניטיביים אומרים, כי תהליכים קוגניטיביים רבים הם ללא הכרה במובן זה; אנו מודעים רק ל"חלק" מהאירועים שמתרחשים במוחנו.
יש שרואים את התודעה כתופעה (emergent behaviour) שעולה מהיררכיה של תהליכים לא-מודעים. אלה הם דעות שמקורן בפרויד ואשר השפיעו על הפסיכולוגיה המודרנית.
תודעה ומוסר.
שאלת התודעה משפיעה על שאלות אתיות חשובות:
לפי הבלשן יצחק אבינרי, את המילה העברית תודעה חידש הבלשן יצחק אפשטיין.
התיאור והמיקום של ההכרה.
למרות שידוע כי קשה מאוד להגדיר את ההכרה, פילוסופים ניסו לעשות זאת במשך מאות שנים. רנה דקארט כתב את "הגיונות" במאה ה-17. ספר זה מכיל תיאורים נרחבים של משמעות התודעה. דקארט תיאר את התודעה כדברים שנמצאים בזמן ובמרחב, ושמביטים בהם מנקודת ראות מסוימת. לכל אחד מהדברים האלה יש איכות מסוימת כמו צבע, ריח וכו'. פילוסופים אחרים כמו ניקולאס מלברנך, ג'ון לוק, דייוויד יום ועמנואל קאנט הסכימו גם הם עם התיאור הזה באופן כללי. ההמצאות של הדברים בזמן נידונה בהרחבה רבה יותר בידי ויליאם ג'יימס ועמנואל קאנט. קאנט כתב כי "רק אם אנו מניחים את הזמן, אנו יכולים להציג לעצמנו כי דברים קיימים יחד באותו הזמן, או בזמנים שונים". ויליאם ג'יימס הדגיש את ההמצאות של החוויה בזמן, ואמר כי זמן הוא "המשך הקצר שאנו חשים באופן מיידי". פילוסופים אלה גם מתארים את החלומות, המחשבות, הרגשות וכו'.
פילוסופים אלו תיארו את התודעה כפי שאנו חווים אותה. כאשר אנו מסתכלים על חדר או כשאנו חולמים, הדברים נמצאים בזמן ובמרחב, ונראים כאילו הם נחזים מנקודה מסוימת. אולם, כשפילוסופים ומדענים עוסקים בשאלת התוכן של ההכרה, ישנן מחלוקות קשות. יש שטוענים כי לא לכל אירוע מנטלי יש גם אירוע פיזי מקביל. לדוגמה, דקארט טען כי התוכן של ההכרה הוא תמונות במוח, וכי נקודת הראיה היא נקודה מיוחדת, שאינה פיזית ואינה בעלת ממדים (ה-Res Cognitans). רעיון זה ידוע כ"דואליזם קרטזיאני". דוגמה אחרת מצויה בחיבוריו של תומאס רייד, שחשב כי תוכנה של התודעה הוא העולם עצמו שנעשה לחוויה מודעת בשרשרת כלשהי של גורם ונגרם. רעיון זה של שרשרת סיבתית מהעולם הממשי לחוויה, מצוי גם בפוסט-מודרניזם ובסוגים מסוימים של ביהביוריזם. יש מספר מדענים ופילוסופים שאומרים כי אירועים מנטליים הם כולם אירועים פיזיים במוח. אלה התומכים בהיפותזה זו, אומרים לרוב כי אנו רק חושבים שהמאפיינים של התודעה מתרחשים (לדוגמה: דניאל דנט), אם כי כמה מהתומכים של תאוריית המוח הקוונטי, תאוריות זמן-מרחב של התודעה, ותאוריות אלקטרומגנטיות של התודעה, מציעים כי יש התאמה ישירה בין פעילות המוח לחוויה המורגשת.
מצבי תודעה.
בספר "עקרונות הפסיכולוגיה" שפרסם ויליאם ג'יימס ב-1890 הוא הרחיב את מצבי התודעה מערות למצבים שבהם אין ערות מלאה כמו מצב היפנוטי, חלום, מחלת נפש או מצב תודעה שאחרי נטילת תרופות או סמים וכן מצב עוררות למחצה כמו מדיטציה או תפילה.
מכאן שחקר תודעה הנעשה בצפייה ישירה בלבד לא מספיק.
מצב תודעה רגוע ושל מנוחה מאופיין בעבודת המערכת הפראסימפטטית, מצב תודעה עירני ודרוך מאופיין בעבודת המערכת הסימפטטית.
מצב תודעה חולמני או מדיטטיבי מאופיין בגלי תטא. מצבי תודעה שונים משויכים לגלי זרם חשמל שונים במוח. (ראו תטא הילינג).
מושג התודעה בדתות.
בודהיזם.
בבודהיזם, תודעה-בלבד היא תאוריה שלפיה הקיום הוא רק תודעה, ולכן אין כל דבר שקיים מחוץ לשכל. פירושו של דבר זה הוא שכל החוויה המודעת היא רק דמיון שקרי; לפיכך, הרעיון של תודעה-בלבד הוא בעצם התנגדות לכל התופעות הארציות והחוויות שלנו.
יוגים שהשיגו הארה דרך מדיטציה טרנסצנדנטלית (אלו נקראים כקולקטיב בודהה), מספרים על ניתוק "האני המודע" מהמתרחש והקניית יכולות חדשות לחוויית החיים שנובעות מהעצמת המודעות, כמו היכולת להפעיל את האני המודע לפי בחירה לסינון הקלט החושי של המציאות "החיצונית".
תודעה כתכונה של עיבוד מידע.
תוצאות מעניינות שעלו מפיתוחן של דיספלינות חדשות יחסית כמו תורת הכאוס ושפות טבעיות בהקשר לבינה מלאכותית, שפכו אור חדש על הניסיון המתמשך להגדרה מדעית מדויקת יותר של מודעות עצמית לכל מערכת שמורידה את כמות האנטרופיה בסביבתה (מערכת חושבת).
כל מערכת מורכבת המסננת קלט חושי ופועלת על פיו (כמו מערכות חישה ומעקב אוטומטיות, מחרקים ועד בני אדם) נוטה לייצר מעגלים לוגיים מקומיים המתמחים בפונקציות מסוימות (כמו מנגנוני עיבוד הראייה במוח האנושי).
במערכות עיבוד אורגניות מדובר בחיווט מחדש של הקשרים הבין-סינפאסיים של רשתות הנוירונים המרכיבות את המח, ובמערכות אלקטרוניות בסידור מחדש של טבלאות ההפנייה לכתובות של תאי זיכרון.
מנגנונים אלו משתכללים אוטונומית בעיבוד הקלט ומתקשרים עם החלקים האוטונומיים האחרים במח דרך אפיקי זרימת מידע בעלי קצב שינוי עצמי נמוך, בעת עיבוד קלט סטנדרטי.
לדוגמה:
פעולת המערכת הפאראסימפטטית של המוח אצל יונקים, אשר מכווצת את אישון העין או מקפיצה את הברך באופן בלתי רצוני, ללא העברת ההחלטה או התוצאה למח עצמו; או סנכרון התנועה של כל רגל בנפרד אצל חרקים המאפשרת להם ללכת בקו קבוע, גם לאחר הסרת הראש.
תחת קלט חושי חדש או קיצוני (כמו בעת למידה של נושא מסובך ולא מוכר) עולה צורך לייצר סדר (הורדת האנטרופיה) של המידע הנכנס, שלא עובד כהלכה על ידי אפיקי הזרימה הקיימים.
אינטגרציה זו של מספר רב של חלקים אורגניים, כל אחד מומחה בתחומו, מייצרת אפיק מידע נוסף - מודעות עצמית של המערכת לתהליך הסידור מחדש.
תכונה זו, שצומחת מתוך הקישוריות המסועפת שנוצרה, למרות שלא הייתה קיימת בכל חלק בנפרד (Emergent behaviour) נצפתה במגוון של מערכות, החל מקיני נמלים הבונים מבנים מורכבים ועד מערכות מחשב מרובות סוכנים הפותרות בעיות, ללא הכלת הפתרון בשום פרט (נמלה, סוכן או נוירון).
יש הטוענים שמודעות זו של הרשת הנוירונית לעצמה היא תכונה שנובעת מרף-תקורה מסוים של יכולת העיבוד של הרשת, בעת שהרשת נאלצת תחת מצבים של בחירה קשה או לימוד מסובך לארגן עצמה בקנה מידה גדול מספיק, עד שהיא נאצלת לנתח גם את צורת הארגון העצמית של עצמה.
יש המשערים, שמטא-ניתוח זה הוא שיוצר תודעה עצמית אצל מערכות עיבוד מידע גדולות דיין.
מגישה זו עולה שאין סיבה מהותית, בעתיד הרחוק, שמערכות בינה מלאכותית "מתוחכמות דיין" יגיעו לסף התקורה הנחוץ ויפתחו סוג כלשהו של מודעות עצמית.
מבקריה של גישת עיבוד המידע טוענים כי היא מתעלמת מאופייה הפנומולוגי (תופעתי) של התודעה. הפילוסוף ג'ון סרל ניסח ניסוי מחשבתי בשם "החדר הסיני", שלטענתו מראה כי ראיית התודעה כתהליך חישובי גרידא היא בעייתית.
תודעה נטועת גוף.