خودآگاهی

اهمیت

اهمیت مطالعات خودآگاهی یا ماهیت ذهن به حدی در حال اوج گرفتن است که نشریه ساینس در سال ۲۰۰۵ اقدام به ارائه ۲۵ سؤال از مهم‌ترین سؤال های علمی قرن حاضر نمود، و در این گزارش، مطالعات علوم خودآگاهی در مکان دوم مهم‌ترین پرسش‌های علمی کنونی جهان قرار داده شد.

ماهیت ذهن، ماده‌گرایی، و پیامدهای آن

سؤال بزرگ این است که چگونه انسان می‌تواند از امور مختلف آگاه باشد. ماده‌گرایان بزرگ، همانند دانیال دنت امروزه اذعان دارند که خودآگاهی صرفاً نتیجهٔ یک سیستم پیچیدهٔ مطلقاً فیزیکی است.
به عقیده جولین هاکسلی «این انگاره که خودآگاهی نتیجه انگیزش بافت‌های عصبی است درست مثل داستان مالیدن چراغ جادوی علاءالدین و بیرون آمدن غول از آن است.» از دیدگاه برخی، ممکن است خودآگاهی را همان شکاف تبیینی (به انگلیسی: The explanatory gap) بدانند. این واقعیت، بحث‌های بیست سال اخیر را دربارهٔ خودآگاهی تحت شعاع خود قرار داده‌است.

ماهیت ذهن و مکانیک کوانتمی

یکی از تعابیر مسئلهٔ سنجش در مکانیک کوانتومی می‌گوید که فروریزش تابع موج و تولید وقایع و ذرات کوانتومی مستلزم وجود خودآگاهیست. بدین معنی، نه تنها خودآگاهی معلول طبیعت نیست، بلکه علت آن است، و حتی دلیل ایجاد فرایندهای درون مغزی در مقیاس بسیار کوچک می‌باشد.
از مدافعان مشهور این دیدگاه، استوارت همروف، هنری ستپ، و فیزیکدان راجر پنرز است که معتقد است اندرکنش‌های کوانتیکی در ناحیه‌ای از سلول‌های مغزی بنام میکروتوبول‌ها به وقوع می‌پیوندد. وی بر این مبنا همانند کورت گودل معتقد است که مغز انسان یک سیستم فرا-الگوریتمی است.
برخی، حتی این نظریات را پیشتر برده و معتقدند که خودآگاهی با فضا و زمان پیوندهای بنیادی دارد.

امروزه

از دیگر بزرگان این رشته می‌توان راجر پنرز، گوستاو برنرویدر، ستوارت همروف، دیوید بوهم، روپرت شلدریک، ستانیسلاس دوهین، مایکل تای، بنیامین لیبت، کارل پریبرام و سوزان بلک‌مور را نام برد.

در علوم اعصاب

از اواخر قرن بیستم، خودآگاهی برای اولین بار به حوزهٔ علوم اعصاب پا نهاده و به عنوان محصول عملکرد پیچیده سیناپسی در سلول‌ها عصبی مطرح شد. امروزه بیان می‌شود که برای داشتن دریافت‌های آگاهانه از محیط، سه رویداد مغزی رخ می‌دهد. در قدم اول، داده‌های حسی از اندام‌های مختلف از طریق تالاموس وارد کورتکس می‌شوند. سپس، این داده‌ها به مناطق پیش پیشانی منتقل شده و در آن جا پردازش می‌شوند. در نهایت نیز شکل‌گیری یک موج پس نورد به سمت مناطق پس سری کورتکس، یک تجربه آگاهانه را سبب می‌شود.
یکی از راه‌های مطالعه خودآگاهی در علوم اعصاب، بررسی مکانیسم اثر داروهای بیهوشی است. با مصرف این داروها رویدادهای فیزیولوژیک قابل توجهی از جمله غالب شدن امواج دلتا در مغز (فرکانس ۰٫۵ تا ۴ هرتز)، به حداقل رسیدن نرخ تنفس، فشار خون، ضربان قلب و خون‌رسانی به کورتکس مغز، رخ می‌دهد. هم چنین در سطح سلولی، پتانسیل عمل و نقل و انتقالات ویزیکولی در سلول‌های عصبی متوقف می‌شود. با وجود در دست بودن تمامی این اطلاعات، نحوهٔ عملکرد این داروها در هاله‌ای از ابهام قرار دارد. در ابتدا، عنوان شد که این داروها بر شبکه‌های عصبی موجود در کورتکس، سیستم لیمبیک و نخاع اثر گذاشته و به ترتیب، سبب از بین رفتن خودآگاهی، اختلال در حافظه و عدم تحرک می‌شوند؛ ولی بررسی رفتار پارامسی که یک ارگانیسم تک سلولی فاقد هرگونه سیناپس و شبکه عصبی است، موجب نقض این فرضیه شد. این موجود دارای عملکردهای شناختی ساده است که در حضور داروهای بیهوشی مهار می‌شود؛ لذا می‌توان نتیجه گرفت که محل اثر این داروها درون سلولی است.
مطالعات فیزیک و شیمیایی فراتر بر روی ساختار انواع داروهای بیهوشی نشان داده‌است که این مواد هیدروفوب بوده و از طریق برهم کنش‌های واندروالس لاندنی و ابرهای الکترونی لایهٔ π به مناطق غیرقطبی سلول متصل می‌شود. از جمله این مناطق می‌توان به غشاهای سلولی و پاکت‌های هیدروفوبیک داخل پروتئینی اشاره کرد. با توجه به این که استریوایزومر‌های این ترکیبات قابلیت بیهوش‌کنندگی ندارند، می‌توان نتیجه گرفت که غشاهای سلولی، هدف این ترکیبات نیستند، چرا که غشاهای سلولی قابلیت تفکیک بین ایزومرها را ندارند؛ لذا می‌توان نتیجه گرفت که پاکت‌های هیدروفوبیک پروتئین‌ها محل اثر این داروها هستند. مطالعات پروتئومیکس انجام شده نشان داد که قرار گرفتن در برابر داروهای بیهوشی به صورت مزمن سبب افزایش بیان سه نوع پروتئین می‌شود. از میان این پروتئین‌ها می‌توان به توبولین، زیرواحد پروتئین میکروتوبول اشاره کرد. مطالعات دینامیک مولکولی بر روی توبولین‌ها نشان داد که در آن نُه سایت اتصال برای انواع داروهای بیهوشی وجود دارد. اغلب این سایت‌ها در محل اتصال آلفا و بتا توبولین واقع شده‌اند، جایی که بر اساس مطالعات محاسباتی موجود دارای ویژگی‌های کوانتومی است. مطالعات کوانتومی اخیر توسط راجر پنرز و ستوارت همروف نشان داده‌است که در محل اتصال زیرواحدهای آلفا و بتا توبولین، هشت آمینواسید تریپتوفان یک شبکه هیدروفوبیک را تشکیل می‌دهند. تریپتوفان‌های این شبکه در فاصله ۱۰ تا ۴۰ انگستروم نسبت به یکدیگر واقع شده و به همین دلیل قابلیت تونل کردن الکترون‌ها را دارند. به عبارتی، تریپتوفان‌ها، هم فاز بوده و الکترون‌ها در این شبکه به صورت موجی منتقل می‌شوند. هم چنین وجود ساختارهای ایندولی در تریپتوفان‌ها سبب رزونانس الکترون در این شبکه و تأخیر درانتقال الکترون به مدت ۶۰۰ فمتوثانیه می‌گردد. مطالعات محاسباتی نشان می‌دهد که داروهای بیهوشی در اثر برهم کنش با این شبکه، سبب اختلال در تونل شدن الکترون شده و از بین رفتن موقتی خودآگاهی را منجر می‌شوند.

در روان‌شناسی

هشیاری، به معنی آگاه بودن می‌باشد. هشیاری داشتن یعنی آگاهی داشتن از تمامی احساس‌ها، ادراک‌ها، خاطرات، و احساساتی که در هر لحظه از زمان روی می‌دهند. انسان‌ها، بیشتر عمر خود را در حالت، هشیاری-بیداری می‌گذرانند
و هر روز بین خواب و بیداری دور می‌زنند. در طول خواب از محیط اطراف خود کمتر آگاه می‌شویم. گو اینکه کاملاً بدون پاسخ نیستیم. وقتی خواب می‌بینیم در دنیایی خیالی زندگی می‌کنیم، جایی که رویدادهای غیرممکن، امکان‌پذیر به نظر می‌رسد. چرا ما این دوره‌های هشیاری تغییر یافته را داریم؟ (کالات ،۱۳۸۶). این ادعا وجود دارد که هشیاری، چنانچه ما امروزه آن را می‌شناسیم رشد تاریخی اخیر است که بعد از دوران هومر ایجاد شده‌است (جاینس ،۱۹۷۴). بر اساس این دیدگاه، انسان‌های اولیه، کسانی که در جنگ‌های محلی شرکت می‌کردند خودشان را به عنوان فرد درونی یکپارچه از تفکرات و اعمال، حداقل به صورت امروزی تجربه نمی‌کردند. سایرین مطرح کرده‌اند که حتی در دوره کلاسیک، هیچ کلمه معادل هشیاری در یونان باستان وجود نداشته‌است (ویلکس ،۱۹۸۴٬۱۹۸۸، ۱۹۹۵). با شروع دوران مدرن جدید در قرن هفدهم هشیاری مرکز تفکر پیرامون ذهن شد.
کلمات هشیار و هشیاری، اصطلاحاتی هستند که گسترهٔ متنوعی از پدیده‌های ذهنی را پوشش می‌دهند. اما در معانی گوناگونی به کار برده می‌شوند؛ و رنج صفت هشیار ناهمگن است و برای هر دو مورد کل موجود زنده-هشیاری مخلوق- و نیز برای حالتها و فرایندهای روانی خاص- حالت هشیاری- به کار می‌رود (روزنتال ،۱۹۸۶؛ گنرو ۱۹۹۵؛ کاروترز ،۲۰۰۰). هشیاری شامل احساس آگاهی و محتوای آگاهی، هر دو است. توجه، الزاماً همان هشیاری نیست و ما نسبت به برخی از فرایندهایی که در جریان توجه در ذهن ما فعال اند آگاهی نداریم یعنی در سطح پیش هشیار آگاهی ما وجود دارند. پیش هشیار، اطلاعاتی است که بدان آگاهی نداریم ولی در دسترس فرایندهای شناختی ما می‌باشد. فواید توجه هشیار شامل نظارت بر تعامل خود با محیط، حفظ ارتباط با محفوظات قبلی خود، کنترل و تدوین برنامه‌های آینده است. مطالعه اطلاعات پیش هشیار از طریق آماده‌سازی، میسر می‌شود. آماده‌سازی، زمانی اتفاق می‌افتد که بازشناسی محرک خاصی، تحت تأثیر ارائه پیشین همان محرک یا محرک شبیه آن قرار می‌گیرد (استرنبرگ، ۲۰۰۶). یکی دیگر از پدیده‌های مرتبط با هشیاری، پدیده نوک زبانی است که زمانی اتفاق می‌افتد که آوردن اطلاعات پیش هشیار به آگاهی هشیار کاری دشوار باشد.
هشیاری، نیاز به شبکهٔ پیچیده ایی از عناصر با اتصالات داخلی سلول‌های عصبی دارد. زیر لایهٔ جسمی، عقده تالاموس_قشری، که هشیاری را با محتوای دقیقش فراهم می‌کند در هفته بیست و چهارم تا بیست و هشتم بارداری ایجاد می‌شود. بسیاری از عناصر مدار مورد نیاز برای هشیاری در سه‌ماهه سوم بارداری ایجاد می‌شود (کوچ، ۲۰۰۹).
ویژگی کیفی با احساسات خام معادل دانسته می‌شود و با تجربه رنگ قرمز هنگامی که یک گوجه قرمز را می‌بینید یا با مزه شیرینی خاصی که هنگام چشیدن آناناس با آن مواجه می‌شوید توضیح داده می‌شود (لوک ،۱۶۸۸) نوع ویژگی کیفی مربوط به هشیاری به حالتهای حسی محدود نمی‌شود بلکه به عنوان یک جنبه حالتهای تجربی مانند تجربه، افکار و تمایلات در نظر گرفته می‌شود (سویورت ،۱۹۹۸).
در نهایت، فهم جامع هشیاری نیازمند تئوری‌های متنوع است، که هر کدام ممکن است تنوع مدل‌ها را به صورت مفید و بدون تناقض قبول کند که هر کدام به شیوه خودشان بازنمایی‌های فیزیکی، نورونی، شناختی، کارکردی و جنبه‌های سطح بالای هشیاری را هدف قرار می‌دهند. بعید به نظر می‌رسد که یک چشم‌انداز تئوریکی منفرد برای تبیین تمام جنبه‌های هشیاری کافی باشد؛ بنابراین به نظر می‌رسد که یک رویکرد ترکیبی و کثرت گرایانه بهترین راه برای پیشرفت آینده باشد.