Pensi che la macchina su cui stai leggendo questa storia, proprio ora, abbia la sensazione di "com'è"Essere nel suo stato?

Che ne dici di un cane da compagnia? Ha un senso di cosa vuol dire essere nel suo stato? Può attirare l'attenzione e sembra avere un'esperienza soggettiva unica, ma cosa separa i due casi?

Queste non sono affatto semplici domande. Come e perché le circostanze particolari possono dare origine alla nostra esperienza di coscienza rimangono alcune delle domande più sconcertanti del nostro tempo.

I neonati, i pazienti con danni cerebrali, le macchine e gli animali complicati possono mostrare segni di coscienza. Tuttavia, la portata o la natura della loro esperienza rimane un focolaio di inchiesta intellettuale.

Essere in grado di quantificare la coscienza farebbe molto per rispondere ad alcuni di questi problemi. Da un punto di vista clinico, qualsiasi teoria che possa servire a questo scopo deve anche essere in grado di spiegare perché alcune aree del cervello compaiono critico alla coscienzae perché il danno o la rimozione di altre regioni sembra avere relativamente piccolo impatto.

Una di queste teoria sta guadagnando supporto nella comunità scientifica. Si chiama Integrated Information Theory (IIT), ed era proposto in 2008 by Guilio Tononi, un neuroscienziato statunitense.

Ha anche un'implicazione piuttosto sorprendente: la coscienza può, in linea di principio, essere trovata ovunque dove c'è il giusto tipo di elaborazione delle informazioni in corso, sia che si tratti di un cervello o di un computer.

Informazione e coscienza

La teoria dice che un sistema fisico può dare origine alla coscienza se vengono soddisfatti due postulati fisici.

Il primo è che il sistema fisico deve essere molto ricco di informazioni.

Se un sistema è consapevole di un numero enorme di cose, come ogni fotogramma di un film, ma se ogni fotogramma è chiaramente distinto, allora diremmo che l'esperienza cosciente è altamente diversificato.

Sia il tuo cervello che il tuo disco rigido sono in grado di contenere informazioni così altamente differenziate. Ma uno è cosciente e l'altro no.

Quindi qual è la differenza tra il tuo disco rigido e il tuo cervello? Per uno, anche il cervello umano altamente integrato. Esistono molti miliardi di collegamenti incrociati tra singoli input che superano di gran lunga qualsiasi (attuale) computer.

Questo ci porta al secondo postulato, che è quello per cui emerge la coscienza, anche il sistema fisico deve essere altamente integrato.

Qualunque informazione di cui sei consapevole è completamente e completamente presentata alla tua mente. Perché, prova come potresti, non sei in grado di separare i fotogrammi di un film in una serie di immagini statiche. Né puoi isolare completamente le informazioni che ricevi da ciascuno dei tuoi sensi.

L'implicazione è che l'integrazione è una misura di ciò che differenzia il nostro cervello da altri sistemi altamente complessi.

Informazione integrata e cervello

Prendendo in prestito dal linguaggio di matematica, IIT tenta di generare un singolo numero come misura di queste informazioni integrate, noto come phi (?, pronunciato "fi").

Qualcosa con un phi basso, come un disco rigido, non sarà cosciente. Mentre qualcosa con un phi abbastanza alto, come un cervello di mammifero, lo sarà.

Ciò che rende interessante il phi è che molte delle sue predizioni possono essere testate empiricamente: se la coscienza corrisponde alla quantità di informazione integrata in un sistema, allora le misure che approssimano il phi dovrebbero differire durante gli stati di coscienza alterati.

Recentemente, un team di ricercatori ha sviluppato uno strumento in grado di misurare una quantità correlata di informazioni integrate nel cervello umano, e testato questa idea.

Loro hanno usato impulsi elettromagnetici per stimolare il cervello, e sono stati in grado di distinguere i cervelli svegli e anestetizzati dalla complessità dell'attività neurale risultante.

La stessa misura era persino in grado di discriminare tra pazienti cerebrolesi in stato vegetativo rispetto a stati minimamente coscienti. Aumentò anche quando i pazienti passarono da non-sogno a stati di sonno pieni di sogni.

L'IIT prevede anche perché il cervelletto, un'area nella parte posteriore del cervello umano, sembra contribuire solo in minima parte alla coscienza. Questo nonostante contenga quattro volte più neuroni rispetto al resto della corteccia cerebrale, che sembra essere la sede della coscienza.

Il cervelletto ha un relativamente semplice disposizione cristallina dei neuroni. Quindi IIT suggerirebbe che quest'area sia ricca di informazioni o altamente differenziata, ma non soddisfa il secondo requisito di integrazione dell'IIT.

Sebbene ci sia molto più lavoro da fare, rimangono alcune implicazioni notevoli per questa teoria della coscienza.

Se la coscienza è davvero una caratteristica emergente di una rete altamente integrata, come suggerisce IIT, allora probabilmente tutti i sistemi complessi - certamente tutte le creature con cervello - hanno forma minimale di coscienza.

Per estensione, se la coscienza è definita dalla quantità di informazione integrata in un sistema, allora potremmo anche aver bisogno di allontanarci da ogni forma di eccezionalità umana che dice che la coscienza è esclusiva per noi.