O nouă teorie despre modul în care creierul ne ajută să fim conștienți de propria existență

Conștiința, capacitatea de a avea o experiență subiectivă și de a simți că existăm, ar putea avea la bază mecanisme neuronale situate într-o regiune mult mai veche a creierului decât cortexul cerebral. Doi neurocercetători propun că trunchiul cerebral ar putea genera experiența fundamentală a propriei existențe, în timp ce cortexul ar contribui la complexitatea percepțiilor, gândurilor și amintirilor. Ipoteza deschide noi întrebări despre originea conștiinței și despre posibilitatea ca aceasta să existe și la alte specii.

Trunchiul cerebral, o posibilă origine a experienței conștiente

În mod tradițional, cortexul cerebral, structura responsabilă pentru numeroase funcții cognitive și senzoriale complexe, ocupă un loc central în teoriile despre conștiință. Aici sunt procesate informații provenite de la simțuri, sunt integrate experiențe și sunt susținute procese precum memoria, atenția și gândirea.

Marshall Devor, de la Universitatea Ebraică din Ierusalim, și Mark Baron, afiliat Facultății de Medicină Harvard, propun însă o perspectivă diferită. Într-o lucrare publicată în revista The Neuroscientist, autorii susțin că experiența subiectivă fundamentală ar putea fi generată de circuite neuronale din trunchiul cerebral, nu de cortex.

În modelul lor, cele două structuri ar avea contribuții distincte. Trunchiul cerebral ar asigura senzația elementară de a exista și de a fi un subiect al experiențelor, în timp ce cortexul ar procesa informațiile care dau conținut acestei experiențe: ceea ce vedem, auzim, simțim sau ne amintim.

Cercetătorii numesc această componentă fundamentală a conștiinței „me inside”, referindu-se la sentimentul interior al propriei existențe, independent de ceea ce percepem în exterior.

Durerea, un indiciu important în cercetarea conștiinței

Unul dintre argumentele autorilor pornește de la diferența dintre detectarea unui stimul nociv și experiența propriu-zisă a durerii.

Dacă o persoană atinge o suprafață fierbinte, sistemul nervos detectează stimulul și poate declanșa retragerea mâinii înainte ca aceasta să conștientizeze durerea. Detectarea stimulilor potențial periculoși se numește nocicepție și poate fi studiată prin măsurarea activității neuronale și a răspunsurilor fiziologice.

Durerea, în schimb, reprezintă o experiență subiectivă. Ea nu se reduce la transmiterea unui semnal nervos, ci implică percepția individuală a acestuia.

Devor și Baron consideră că această distincție oferă indicii despre mecanismele conștiinței. În timp ce stimularea anumitor regiuni corticale poate produce experiențe vizuale, auditive sau tactile, provocarea artificială a activității în zone corticale asociate durerii nu determină în mod constant apariția acesteia.

Autorii interpretează aceste observații ca argumente în favoarea posibilității ca experiența durerii să fie generată prin mecanisme subcorticale, inclusiv la nivelul trunchiului cerebral, în timp ce cortexul contribuie la procesarea și interpretarea informațiilor asociate.

Această explicație reprezintă însă o ipoteză asupra mecanismelor durerii și conștiinței, nu o concluzie definitivă asupra locului în care apare experiența subiectivă.

Ce se întâmplă când cortexul cerebral este grav afectat?

Un alt argument discutat de cercetători provine din observațiile unor persoane cu afectări cerebrale severe.

În hidranencefalie, o afecțiune rară în care o mare parte din emisferele cerebrale lipsește, unii copii pot prezenta reacții la persoane familiare, preferințe și răspunsuri comportamentale care sugerează interacțiunea cu mediul.

De asemenea, experimentele realizate pe animale cărora le-a fost îndepărtat cortexul cerebral au evidențiat, în anumite condiții, comportamente complexe și răspunsuri la stimuli nocivi.

Aceste observații ridică întrebări privind contribuția structurilor subcorticale la comportament și la posibile forme rudimentare de experiență.

Totuși, manifestările comportamentale nu pot demonstra, singure, existența unei experiențe conștiente. Un organism poate răspunde la stimuli prin mecanisme neuronale complexe fără ca cercetătorii să poată stabili cu certitudine dacă acesta trăiește subiectiv experiența respectivă.

Rolul trunchiului cerebral în menținerea stării de conștiență

Trunchiul cerebral este una dintre cele mai vechi structuri ale sistemului nervos din perspectiva evoluției. Acesta participă la reglarea funcțiilor vitale, precum respirația și ritmul cardiac, dar are și un rol esențial în menținerea stării de veghe.

Leziunile care afectează anumite circuite ale trunchiului cerebral pot determina alterarea profundă a stării de conștiență, inclusiv comă. Acest lucru este cunoscut în neuroștiință și susține importanța structurilor subcorticale pentru funcționarea normală a conștiinței.

Într-o cercetare anterioară, echipa lui Devor a administrat șobolanilor cantități mici de substanțe anestezice într-o regiune specifică a trunchiului cerebral. Intervenția a produs o reducere profundă a capacității de reacție, comparabilă cu efectele anesteziei generale.

Aceste rezultate susțin rolul trunchiului cerebral în reglarea stării de veghe, dar nu demonstrează, prin ele însele, că această structură generează experiența subiectivă.

O ipoteză cu implicații pentru evoluția conștiinței

Dacă experiența conștientă fundamentală ar putea apărea prin mecanisme situate în trunchiul cerebral, atunci originea sa evolutivă ar putea preceda dezvoltarea cortexului cerebral complex.

În această interpretare, mecanismele elementare asociate experienței durerii ar fi putut apărea la vertebrate timpurii, înainte de evoluția structurilor corticale elaborate caracteristice mamiferelor.

Ipoteza ridică și posibilitatea ca alte animale să aibă forme de experiență subiectivă diferite de cele umane. Totuși, cercetătorii nu afirmă că toate speciile percep lumea în același mod și nici că existența unor circuite neuronale similare demonstrează automat conștiința.

Diferențele dintre sistemele nervoase ale speciilor, precum și dificultatea de a evalua experiența subiectivă la animale, rămân obstacole importante în această direcție de cercetare.

Conștiința, una dintre marile întrebări ale neuroștiinței

Modelul propus de Devor și Baron nu explică definitiv modul în care activitatea neuronală produce experiența subiectivă. El încearcă însă să identifice o posibilă componentă biologică a acestui proces și să delimiteze rolul structurilor cerebrale implicate.

Autorii susțin că trunchiul cerebral ar putea genera sentimentul fundamental al propriei existențe, iar cortexul ar furniza informațiile complexe asupra cărora se concentrează experiența conștientă.

Ipoteza nu înlocuiește teoriile existente despre conștiință și nu stabilește un consens științific. Ea propune o altă direcție de investigare a relației dintre activitatea neuronală, percepție și experiența subiectivă.