Một sự lựa chọn có ý thức

Trong một thế giới LÝ TƯỞNG, khoa học gia sẽ đưa ra những dự đoán rõ ràng dựa trên một lý thuyết, và sau đó kiểm tra những dự đoán đó theo những cách không để lại chỗ trống về việc nào đúng và sai. Nhưng thực tế hiếm khi xảy ra như vậy, đặc biệt là trong sinh học. Tuy nhiên, một nhóm các nhà khoa học thần kinh dự định áp dụng phương pháp này trong suốt năm tới cho hiện tượng sinh học bí ẩn nhất: ý thức con người. Họ đang tổ chức cái gọi là "cuộc cạnh tranh hợp tác đối đầu" giữa hai giả thuyết về cách ý thức được tạo ra trong não.

Các thí sinh gồm lý thuyết thông tin tích hợp của Giulio Tononi (IIT) và lý thuyết không gian làm việc toàn cầu của Stanislas Dehaene (GWT). Cuộc thi được tổ chức tại Viện Khoa học về Não mang tên Allen ở TP Seattle, và đang được Quỹ Từ thiện Thế giới mang tên Templeton tài trợ. Mặt thực tế của sự việc đang được dẫn dắt bởi Lucia Melloni thuộc Viện Max Planck về Mỹ học Thực nghiệm, ở TP Frankfurt, CHLB Đức.

Tiến sĩ Tononi, Đại học Wisconsin, TP Madison, cho rằng ý thức là hệ quả trực tiếp của sự liên kết với nhau của các tế bào thần kinh trong não. IIT lập luận rằng càng nhiều tế bào thần kinh trong não của một sinh vật tương tác với nhau và mạng lưới kết quả càng phức tạp, thì sinh vật được đề cập càng cảm thấy mình có ý thức. Vì các bộ phận của não người nơi kết nối tế bào thần kinh phức tạp nhất là các khu vực xử lý cảm giác (đặc biệt là vỏ não thị giác) ở phía sau của cơ quan, IIT dự đoán, đây là nơi ý thức của con người sẽ được đặt.

Tiến sĩ Dehaene, người làm việc tại Collège de France, ở Paris, lại cho rằng hành động, khi nói đến ý thức, liên quan đến một mạng lưới các vùng não - đặc biệt là vỏ não trước trán. Phần này của não nhận thông tin cảm giác từ nơi khác trong cơ quan, đánh giá và chỉnh sửa nó, sau đó gửi phiên bản đã chỉnh sửa ra các khu vực khác để thực hiện. Theo GWT, đó là hoạt động đánh giá, biên tập và truyền bá mà theo GWT, tạo ra cảm giác ý thức.

Có một sự khác biệt giữa 2 lý thuyết IIT và GWT: IIT giải thích “từ dưới lên”, trong khi GWT giải thích “từ trên xuống”. Những người ủng hộ IIT cho rằng ý thức là một thuộc tính nổi lên của sự phức tạp thần kinh có thể tồn tại ở các mức độ khác nhau và về nguyên tắc có thể được đo lường như một con số (họ sử dụng chữ cái Hy Lạp là “phi”). Ngược lại, ý thức kiểu GWT lại là một việc tất-cả-hoặc-không-có-gì. Phân biệt giữa hai loại sẽ là một bước tiến lớn cho khoa học. Nó cũng có ý nghĩa đối với việc dễ dàng xây dựng một máy tính có ý thức.

Các thí nghiệm của cuộc thi sẽ được thực hiện trên 500 tình nguyện viên tại 6 địa điểm ở Mỹ, Anh, Trung Quốc và Hà Lan. Ba kỹ thuật sẽ được sử dụng: chụp cộng-hưởng-từ chức năng (fMRI: functional magnetic-resonance imaging), từ-não đồ (MEG: magnetoencephalography) và điện-vỏ-não đồ (ECoG: electrocorticography). fMRI đo lưu lượng máu, do đó liên quan đến mức độ hoạt động của phần não được kiểm tra (càng nhiều máu chảy qua một khu vực, nó càng hoạt động nhiều hơn). MEG ghi lại các từ trường dao động được tạo ra bởi hoạt động điện trong não. Không kỹ thuật nào xâm nhập vào trong. Tuy nhiên, ECoG ghi lại hoạt động điện trực tiếp từ bề mặt của vỏ não. Do đó, phần này của dự án sẽ dựa vào các tình nguyện viên đang phẫu thuật não vì các lý do, chẳng hạn như để điều trị chứng động kinh, vốn yêu cầu bệnh nhân phải tỉnh táo trong suốt quá trình. Một nửa dữ liệu thu thập được sẽ được phân tích ngay lập tức bởi các nhà nghiên cứu độc lập với các nhân vật chính, những người không có lý do thiên vị bên nào. Nửa còn lại sẽ bị khóa và cất giữ để tham khảo sau này trong những trường hợp cần thực hiện các phân tích xác nhận.

Trên tinh thần hợp tác đối đầu, hai bên đã đưa ra một tập hợp các thử nghiệm mà cả hai đều đồng ý là sẽ cho ra các kết quả khác nhau, tùy theo lý thuyết nào là đúng. Những điều này phụ thuộc vào thực tế là GWT chỉ dự đoán hoạt động của não khi người ta đang tích cực tập trung vào điều gì đó, trong khi chỉ nhận thức có ý thức về điều gì đó là đủ để IIT dự đoán hoạt động. Chi tiết của các bài kiểm tra khác nhau (một số liên quan đến các chữ cái, vật thể hoặc khuôn mặt đứng yên trên màn hình trong khi các bài kiểm tra khác có hình dạng di chuyển trên màn hình). Tuy nhiên, trong tất cả, sự phân biệt giữa sự chú ý và nhận thức là rõ ràng — và do đó, là những dự đoán.

Bất cứ điều gì nổi lên từ thí nghiệm sẽ không ở bất kỳ đâu gần một lời giải thích dứt khoát về ý thức. Đặc biệt, nó sẽ không đề cập đến vấn đề “khó” của hiện tượng: “cảm giác giống như một cái gì đó” đã được Thomas Nagel, một triết gia người Mỹ, nêu ra vào năm 1974 trong một bài luận có tiêu đề “Trở thành một con dơi là như thế nào? ” Tuy nhiên, nó sẽ cung cấp những gì được gọi là tương quan thần kinh của trải nghiệm có ý thức, chỉ ra các hướng mà các cuộc điều tra trong tương lai có thể đi đến một cách hữu ích.

Geoffrey Carr, science editor, The Economist