The Octopus: Un extraterestru printre noi

Viața bacteriană, autoreplicată, a apărut pentru prima dată pe Pământ în urmă cu aproximativ 4 miliarde de ani. În cea mai mare parte a istoriei Pământului, viața a rămas la nivel unicelular și nu a existat nimic asemănător unui sistem nervos până în urmă cu aproximativ 600 sau 700 de milioane de ani (MYA). În teoria schemei de atenție, conștiința depinde de faptul că sistemul nervos procesează informațiile într-un mod specific. Cheia teoriei, și bănuiesc că și a oricărei inteligențe avansate, este atenția – capacitatea creierului de a-și concentra resursele limitate asupra unei părți restrânse din lume la un moment dat, pentru a o procesa mai profund.

Voi începe povestea cu bureții de mare, deoarece aceștia ajută la punerea în paranteză a evoluției sistemului nervos. Ei sunt cele mai primitive dintre toate animalele multicelulare, fără un plan corporal general, fără membre, fără mușchi și fără a avea nevoie de nervi. Ei stau pe fundul oceanului, filtrând nutrienții ca o sită. Și totuși, bureții împărtășesc unele gene cu noi, inclusiv cel puțin 25 care, la oameni, ajută la structura sistemului nervos. La bureți, aceleași gene pot fi implicate în aspecte mai simple ale modului în care celulele comunică între ele. Bureții par să fie poziționați chiar la pragul evolutiv al sistemului nervos. Se crede că au avut un ultim strămoș comun cu noi între aproximativ 700 și 600 MYA.

În schimb, un alt tip de animal străvechi, meduza de mare, are un sistem nervos. Ielele de mare nu se fosilizează foarte bine, dar analizând relația lor genetică cu alte animale, biologii estimează că este posibil ca ele să se fi desprins de restul regnului animal încă de la 650 MYA. Aceste cifre se pot schimba odată cu noi date, dar ca o estimare plauzibilă și aproximativă, se pare că neuronii, componentele celulare de bază ale unui sistem nervos, au apărut pentru prima dată în regnul animal undeva între bureți și jeleurile de mare, cu puțin mai mult de o jumătate de miliard de ani în urmă.

Un neuron este, în esență, o celulă care transmite un semnal. O undă de energie electrochimică străbate membrana celulei de la un capăt la altul, cu aproximativ 200 de metri pe secundă, și influențează un alt neuron, un mușchi sau o glandă. Este posibil ca primele sisteme nervoase să fi fost simple rețele de neuroni dispuse în tot corpul, interconectând mușchii. Hidra funcționează după acest principiu al rețelelor nervoase. Sunt creaturi acvatice minuscule – animale transparente, asemănătoare unor flori, cu saci în loc de corpuri atașate la multe brațe – și aparțin aceleiași categorii străvechi ca și jeleurile marine. Dacă atingeți o hidră într-un singur loc, rețeaua nervoasă răspândește semnalele fără discriminare, iar hidra se mișcă ca un întreg.

O rețea nervoasă nu procesează informații – nu în niciun sens semnificativ. Ea doar transmite semnale în jurul corpului. Ea conectează stimulul senzorial (o împunsătură pe hidrat) la o ieșire musculară (o contracție). Cu toate acestea, după apariția rețelei nervoase, sistemele nervoase au dezvoltat rapid un al doilea nivel de complexitate: capacitatea de a îmbunătăți unele semnale în detrimentul altora. Acest truc simplu, dar puternic, de potențare a semnalelor este unul dintre modurile de bază prin care neuronii manipulează informația. Este un element constitutiv al aproape tuturor calculelor pe care le cunoaștem în creier.

Ochiul crabului este unul dintre cele mai bine studiate exemple. Crabul are un ochi compus cu o matrice de detectori, fiecare cu un neuron în interiorul său. Dacă lumina cade pe un detector, acesta activează neuronii din interior. Până acum, totul este bine. Dar, ca un plus de complexitate, fiecare neuron este conectat la cei mai apropiați vecini ai săi și, datorită acestor conexiuni, neuronii concurează între ei. Atunci când un neuron dintr-un detector devine activ, acesta tinde să suprime activitatea neuronilor din detectoarele vecine, ca o persoană într-o mulțime care încearcă să strige cât mai tare, în timp ce îi reduce la tăcere pe cei mai apropiați de el.

Mecanismul din ochiul unui crab este, probabil, cel mai simplu și mai fundamental exemplu de atenție. Atenția noastră umană este doar o versiune elaborată a acestuia, alcătuită din aceleași elemente constitutive.

Rezultatul este că, dacă o pată de lumină neclară strălucește pe ochiul crabului, cea mai strălucitoare parte a petei lovind un detector, neuronul din acel detector devine foarte activ, câștigă competiția și își oprește vecinii. Modelul de activitate din setul de detectoare din ochi nu numai că semnalează o pată luminoasă, ci și un inel de întuneric în jurul acesteia. Semnalul este, în acest fel, îmbunătățit. Ochiul crabului ia o realitate neclară, pe scară de gri, și o transformă într-o imagine cu contrast ridicat, cu vârfuri exagerate, mai luminoase și umbre mai întunecate. Această intensificare a semnalului este o consecință directă a inhibării de către neuroni a vecinilor lor, un proces numit inhibiție laterală.

Mecanismul din ochiul crabului este, fără îndoială, cel mai simplu și mai fundamental exemplu – cazul modelului A – de atenție. Semnalele concurează între ele, semnalele câștigătoare sunt potențate în detrimentul semnalelor perdante, iar aceste semnale câștigătoare pot continua apoi să influențeze mișcările animalului. Aceasta este esența computațională a atenției. Atenția noastră umană nu este decât o versiune elaborată a acesteia, alcătuită din aceleași elemente constitutive. Puteți găsi metoda ochiului de crab a inhibiției laterale în fiecare etapă de procesare din sistemul nervos uman, de la ochi până la cele mai înalte niveluri de gândire din cortexul cerebral. Originea atenției se află adânc în timpul evoluției, acum mai bine de jumătate de miliard de ani, cu o inovație surprinzător de simplă.

Crabii aparțin unui grup extins de animale, artropodele, care include păianjeni și insecte și alte creaturi cu exoschelete dure și articulate și care s-au ramificat din alte animale în jurul anului 600 MYA. Cel mai faimos artropod dispărut, cel care are astăzi cel mai mare fan club, este trilobitul – o creatură cu picioare și articulații aproape ca un crab în miniatură, care se târa pe fundul mărilor cambriene încă din 540 MYA. Când trilobiții au murit și s-au scufundat în nămolul foarte fin de pe fundul oceanului, ochii lor fațetați au fost uneori fosilizați cu detalii uimitoare. Dacă vă uitați la o fosilă de trilobit și îi examinați ochii proeminenți printr-o lupă, puteți vedea adesea încă mozaicul ordonat de detectoare individuale. Judecând după aceste detalii fosilizate, ochiul trilobitului trebuie să fi semănat foarte mult cu ochiul unui crab modern în ceea ce privește organizarea sa și este probabil să fi folosit același truc al competiției între detectori vecini pentru a-și ascuți vederea asupra fundului marin antic.

Imaginați-vă un animal construit pe bucăți cu atenție „locală”. La acel animal, fiecare parte a corpului ar funcționa ca un dispozitiv separat, filtrându-și propriile informații și selectând cele mai proeminente semnale. Unul dintre ochi ar putea spune: „Acest punct anume este deosebit de luminos. Nu contează celelalte puncte”. Între timp, în mod independent, unul dintre picioare spune: „Tocmai am fost înțepat tare chiar aici. Ignorați atingerile mai ușoare din apropiere!” Un animal care ar avea doar această capacitate ar acționa ca o colecție de agenți separați care se întâmplă să fie lipiți fizic împreună, fiecare agent strigându-și propriile semnale, declanșând propriile acțiuni. Comportamentul animalului ar fi, în cel mai bun caz, haotic.

Pentru un răspuns coerent la mediul său, animalul are nevoie de o atenție mai centralizată. Pot mai multe surse separate de intrare – ochii, corpul, picioarele, urechile, senzorii chimici – să își reunească informațiile într-un singur loc pentru o sortare globală și o competiție între semnale? Această convergență ar permite animalului să selecteze cel mai viu obiect din mediul său, cel care pare cel mai important în acel moment, și apoi să genereze un răspuns unic și semnificativ.

Nimeni nu știe când a apărut pentru prima dată acest tip de atenție centralizată, în parte pentru că nimeni nu este sigur ce animale o au și care nu. Vertebratele au un procesor central al atenției. Dar mecanismele atenției nu au fost studiate la fel de amănunțit la nevertebrate. Multe tipuri de animale, cum ar fi viermii segmentați și melcii, nu au un creier central. În schimb, ele au grupuri de neuroni, sau ganglioni, împrăștiate în tot corpul lor pentru a efectua calcule locale. Probabil că nu au o atenție centralizată.

Artropodele, cum ar fi crabii, insectele și păianjenii, sunt candidați mai buni pentru o atenție centralizată. Ei au un creier central, sau cel puțin un agregat de neuroni în cap care este mai mare decât oricare dintre celelalte din corpul lor. Este posibil ca acest ganglion mare să fi evoluat în parte din cauza cerințelor de vedere. Ochii fiind în cap, iar vederea fiind cel mai complicat simț și cel mai intensiv în informații, capul primește cea mai mare parte a neuronilor. Unele aspecte ale mirosului, gustului, auzului și atingerii converg, de asemenea, spre acel ganglion central.

Insectele sunt mai inteligente decât cred oamenii. Atunci când loviți o muscă și aceasta reușește să scape – așa cum reușește aproape întotdeauna – nu se îndepărtează doar printr-un simplu reflex. Probabil că are ceva ce putem numi atenție centrală, sau capacitatea de a-și concentra rapid resursele de procesare pe orice parte a lumii sale care este cea mai importantă în acel moment, pentru a genera un răspuns coordonat.

Pulpele, calmarii și sepiile sunt adevărați extratereștri în ceea ce ne privește. Niciun alt animal inteligent nu se află atât de departe de noi pe arborele vieții.

Octopușii sunt superstarurile nevertebratelor datorită inteligenței lor uimitoare. Sunt considerate moluște, ca și scoicile sau melcii. Moluștele au apărut probabil pentru prima dată în jurul anului 550 MYA și au rămas relativ simple, cel puțin în ceea ce privește organizarea sistemelor lor nervoase, timp de sute de milioane de ani. O ramură, cea a cefalopodelor, a evoluat în cele din urmă cu un creier complex și un comportament sofisticat și este posibil să fi ajuns la ceva apropiat de forma modernă a caracatiței în jurul anului 300 MYA.

Caracatițele, calmarii și sepiile sunt adevărați extratereștri în ceea ce ne privește. Niciun alt animal inteligent nu se află atât de departe de noi pe arborele vieții. Ele ne arată că inteligența cu creier mare nu este un eveniment unic, deoarece a evoluat independent de cel puțin două ori – mai întâi în rândul vertebratelor și apoi din nou în rândul nevertebratelor.

Octopodele sunt prădători vizuali excelenți. Un bun prădător trebuie să fie mai inteligent și mai bine coordonat decât prada sa, iar utilizarea vederii pentru a localiza și recunoaște prada este deosebit de intensivă din punct de vedere computațional. Niciun alt sistem senzorial nu are un asemenea furtun de incendiu de informații variate care se revarsă și o asemenea nevoie de o modalitate inteligentă de a se concentra asupra unor subseturi utile din aceste informații. Atenția, prin urmare, este numele jocului pentru un prădător vizual. Poate că acest stil de viață are ceva de-a face cu expansiunea inteligenței caracatiței.

Care ar fi motivul, caracatița a dezvoltat un sistem nervos extraordinar. Ea poate folosi instrumente, poate rezolva probleme și poate da dovadă de o creativitate neașteptată. Într-o demonstrație devenită clasică, caracatițele pot învăța să deschidă un borcan de sticlă deșurubând capacul pentru a ajunge la o bucățică gustoasă din interior. Caracatița are un creier central și, de asemenea, un procesor independent, mai mic, în fiecare braț, ceea ce îi conferă un amestec unic de comandă centralizată și distribuită.

P caracatița are, de asemenea, probabil, auto-modele bogate, pachete de informații actualizate constant pentru a-și monitoriza corpul și comportamentul. Dintr-o perspectivă inginerească, ar avea nevoie de modele proprii pentru a funcționa eficient. De exemplu, ar putea avea o formă de schemă corporală care să țină evidența formei și structurii corpului său pentru a-și coordona mișcarea. (Poate că fiecare braț are propria sa schemă de braț.) În acest sens, se poate spune că o caracatiță știe despre ea însăși. Ea posedă informații despre ea însăși și despre lumea exterioară, iar aceste informații au ca rezultat un comportament complex.

Dar toate aceste trăsături cu adevărat minunate nu înseamnă că o caracatiță este conștientă.

Cercetătorii în domeniul conștiinței folosesc uneori termenul de conștientizare obiectivă pentru a însemna că informația a pătruns și este procesată într-un mod care afectează alegerea comportamentală. În această definiție destul de joasă, s-ar putea spune că un cuptor cu microunde este conștient de setarea orei și că o mașină care se conduce singură este conștientă de obstacolul care se apropie. Da, o caracatiță este conștientă în mod obiectiv de ea însăși și de obiectele din jurul ei. Ea conține informația.

Dar este ea conștientă în mod subiectiv? Dacă ar putea vorbi, ar pretinde că are o experiență subiectivă, conștientă, la fel ca dumneavoastră sau ca mine?

Să întrebăm caracatița. Imaginați-vă un experiment de gândire oarecum improbabil. Să presupunem că am pus mâna pe un dispozitiv SF nebunesc – să îl numim Speechinator 5000 – care servește ca un translator de informație în vorbire. Acesta are un port care poate fi conectat la capul caracatiței și verbalizează informațiile găsite în creier.

Ar putea spune lucruri precum „Există un pește”, dacă sistemul vizual al caracatiței conține informații despre un pește din apropiere. Dispozitivul ar putea spune: „Sunt o entitate cu o grămadă de membre care se mișcă în așa și așa”. Ar putea spune: „Pentru a scoate un pește dintr-un borcan este necesară rotirea acelei părți circulare”. Ar spune multe lucruri, reflectând informațiile pe care știm că sunt conținute în sistemul nervos al caracatiței. Dar nu știm dacă ar spune: „Am o experiență subiectivă, privată – o conștiință – a acelui pește. Nu îl procesez pur și simplu. Îl experimentez. Văzând un pește simt ceva”. Nu știm dacă creierul său conține acest tip de informații, deoarece nu știm ce îi spun modelele de sine ale caracatiței. Este posibil să-i lipsească mașinăria pentru a modela ce este conștiința sau pentru a-și atribui această proprietate. Conștiința ar putea fi irelevantă pentru animal.

Întrebarea caracatiței este un exemplu instructiv al modului în care un animal poate fi complex și inteligent și, cu toate acestea, suntem, până în prezent, incapabili să răspundem la întrebarea despre experiența sa subiectivă sau chiar dacă întrebarea are vreo semnificație pentru acea creatură.

Da, o caracatiță este conștientă în mod obiectiv de ea însăși și de obiectele din jurul ei. Dar este ea conștientă din punct de vedere subiectiv? Dacă ar putea vorbi, ar pretinde că are o experiență subiectivă, conștientă, în același mod în care o facem noi doi?

Poate că o sursă de confuzie aici este impulsul automat și puternic al omului de a atribui conștiință obiectelor din jurul nostru. Suntem înclinați să vedem conștiința în păpuși și în alte obiecte, chiar mai puțin probabile. Oamenii cred uneori că plantele lor de apartament sunt conștiente. O caracatiță, cu comportamentul său bogat și complex și cu ochii săi mari plini de atenție concentrată, este un test cu pată de cerneală mult mai convingător, ca să spunem așa, declanșând în noi o puternică percepție socială. Nu numai că știm, din punct de vedere intelectual, că ea adună informații obiective despre lumea sa, dar nu ne putem abține să nu simțim că trebuie să aibă și o conștiință subiectivă care emană din acei ochi plini de suflet.

Dar adevărul este că nu știm, iar senzația pe care o avem despre mintea sa conștientă spune mai multe despre noi decât despre caracatiță. Experții care studiază caracatițele riscă să devină cei mai puțin de încredere observatori în această privință, pentru că ei sunt cei mai susceptibili de a fi vrăjiți de aceste creaturi minunate.

Pentru a fi clar, nu spun că caracatițele nu sunt conștiente. Dar sistemul nervos al caracatiței este încă atât de incomplet înțeles încât nu putem încă să comparăm organizarea creierului său cu al nostru și să ghicim cât de asemănător ar putea fi în algoritmii și modelele sale de sine. Pentru a face aceste tipuri de comparații, va trebui să examinăm animale din propria noastră stirpe, vertebratele.

__________________________________

.