Teoria spațiului de lucru global ( GWT) este o teorie neurobiologică a conștiinței care explică esența conștiinței ca un spațiu de lucru special care oferă accesibilitate și interacțiune între procesele independente ale creierului (sau modulele cognitive). Teoria a fost propusă pentru prima dată de psihologul cognitiv Bernard Baars în 1988 și a fost dezvoltată ulterior de neurologii Stanislas Dehan și Jean-Pierre Changer ca parte a unei abordări neurobiologice. De la începuturile sale, THRP a fost una dintre cele mai populare și promițătoare teorii pentru explicarea mecanismelor conștiinței, ale căror idei sunt aplicate în domeniul inteligenței artificiale . [unu]
Noțiunea centrală de spațiu de lucru global a fost introdusă de Baars pe baza noțiunii de arhitectură cognitivă , propusă de Allen Newell și Herbert A. Simon . Spațiul de lucru global este un tip special de arhitectură cognitivă care primește mesaje de la modulele cognitive concurente, specializate în analiza și procesarea anumitor tipuri de informații senzoriale. Conștiința este accesată de informațiile care domină spațiul global de lucru în acest moment - ea este cea care formează conținutul actual al conștiinței. O funcție a conștiinței poate fi numită faptul că diferitele procese de procesare a informațiilor computaționale pot rezolva probleme numai cu interacțiune coordonată în spațiul de lucru, dar nu pot face acest lucru separat. [2] [3]
Ideea cheie a teoriei spațiului de lucru global Baars este că conștiința este un proces special al creierului care oferă accesibilitate reciprocă între zonele creierului în mod normal independente și creează o cale pentru interacțiunea (integrarea) coordonată a acestora. Cu alte cuvinte, în absența conștiinței, creierul nu poate funcționa ca un întreg. [2]
Condiția existenței conștiinței este formarea unui spațiu de lucru, care este o structură mentală creată de procese cognitive pentru a rezolva sarcina curentă, de exemplu, pentru a forma o emoție sau a atinge un scop. [1] Accesul la spațiul de lucru este obținut de diverse complexe de neuroni: acolo aceștia pot interacționa între ei și pot face schimb de informații. [patru]
Conceptul de spațiu de lucru global are multe în comun cu conceptul de memorie de lucru, care este asociat cu înțelegerea memoriei de lucru ca principal spațiu de lucru în care se desfășoară activitatea cognitivă umană conștientă. Teoria sugerează că conținutul conștiinței concurează pentru accesul la un spațiu limitat de lucru și astfel conținutul memoriei instantanee poate include doar un proces dominant.
Pentru a descrie și a înțelege mai bine ideea unui spațiu de lucru global, Baars folosește metafora „teatrului conștiinței”. Prin analogie cu teoria funcționalistă a lui William James , conștiința este văzută ca un flux în continuă schimbare de senzații percepute. „Reflectorul” atenției selective luminează o mică parte din scena teatrului conștiinței, în care are loc o schimbare constantă a conținutului conștiinței. Regizorul, cursanții, scenariștii (ca diferite procese executive ale creierului) sunt în culise în întuneric. Ele pot influența acțiunile din partea iluminată (conștientă), dar sunt invizibile în sine. Publicul, care simbolizează procese inconștiente, este, de asemenea, invizibil și este situat în partea neluminată a scenei.
Spre deosebire de teatrul cartezian , care este principala critică a teoriei, THRT respinge noțiunea dualistă că există cineva care urmărește ceea ce se întâmplă în teatrul conștiinței. Cu alte cuvinte, nu există un observator intern în THRP, cu care o persoană să-și identifice „Eul” în procesul de conștiință de sine. [2]
Pe baza teoriei Baars, oamenii de știință francezi Stanislas Dehan, Lionel Naccache și Jean-Pierre Changer și-au propus propria teorie a spațiului de lucru global neuronal (GWP) ( teoria spațiului de lucru neuronal global ) .
Conform teoriei NGP, spațiul de lucru neuronal constă din neuroni cortico-corticali excitatori cu axon lung, distribuiți în cortex, formând tracturi interconectate. Astfel de neuroni sunt capabili să mobilizeze sau să inhibe selectiv contribuția unor module specifice de procesare a informațiilor. [5] Conștiința în NGP este înțeleasă ca o transmitere globală a informațiilor în cortexul cerebral folosind o rețea specială de neuroni din spațiul de lucru, al cărei scop este schimbul masiv de informații în creier.
În această teorie, se crede că corelațiile neuronale ale spațiului de lucru sunt localizate în anumite părți ale cortexului (neuronii piramidali 2 și 3 ai straturilor corticale ale creierului) și activitatea în aceste straturi se corelează cu conștiința. Există în special mulți astfel de neuroni din spațiul de lucru în cortexul prefrontal; cu toate acestea, anatomic, spațiul de lucru neuronal nu este clar definit, deoarece diferite complexe de neuroni pot intra în spațiul de lucru în momente diferite.
Pentru a participa la formarea conținutului conștiinței necesită activitate neuronală pe termen lung. Fiecare modul cerebral trebuie să fie activ intern; el trimite ieșiri de procesare (semnale în sus) către spațiul de lucru neuronal, activându-și neuronii, care apoi trimit înapoi semnale în aval, crescând activitatea mesajului. O astfel de activare bidirecțională creează un ciclu de activitate care se auto-întărește și se autosusține, care furnizează acest sau acel conținut spațiului conștiinței. [5]
Înțelegerea anumitor informații poate fi considerată ca atingerea unui nivel de procesare în creier în care acestea pot fi partajate și puse la dispoziție pentru partajare. De exemplu, zona lui Broca (sau părți ale acesteia implicate în alegerea cuvintelor pentru o posibilă pronunție) este informată despre conținutul imaginii vizuale și persoana are ocazia să numească ceea ce vede. În același timp, regiunea hipocampică poate primi informații despre imaginea vizuală, astfel încât poate stoca această reprezentare în memorie. Zonele parietale ale creierului primesc, de asemenea, informații despre o imagine vizuală, astfel încât o persoană să poată direcționa atenția sau să decidă că nu este ceea ce și-ar dori să facă etc. Criteriul de partajare a informațiilor se referă la o reprezentare conștientă astfel încât oricând o piesă de informaţie se realizează că se poate face o gamă foarte largă de lucruri cu ea. [6]
Spre deosebire de modelul original propus de Baars, teoria spațiului de lucru neuronal se concentrează pe activitatea corticală și nu atribuie un rol critic sistemului de feedback talamocortical. Activitatea rețelelor neuronale, presupusă de teoria NGP, leagă strâns conștiința de atenția selectivă descendentă și de memoria de lucru, în legătură cu care se pune problema posibilității identificării conștiinței cu aceste procese. [5]
Spre deosebire de teoria originală a spațiului de lucru global a lui B. Baars, care la momentul creării ei părea destul de abstractă comunității științifice, versiunea sa neurobiologică are numeroase fundamente empirice.
Într-un studiu, Dean și colaboratorii săi au folosit mascarea vizuală a spatelui pentru a compara cuvintele conștiente și inconștiente, cu un stimul vizual („mască” sau „stimul de mascare”) prezentat imediat după stimulul vizual „țintă”, astfel încât cuvintele mascate să nu fie recunoscute, dar erau recognoscibile după caracteristicile lor fizice (percepute inconștient).
Imaginile creierului au arătat că atât cuvintele conștiente, cât și cele inconștiente induc activarea cortexului vizual și a zonelor de recunoaștere a cuvintelor asociate cu analiza locației stimulului, formei, culorii și identificării cuvintelor. Cu toate acestea, cuvintele conștiente provoacă de 12 ori mai multă activitate în aceste zone decât cele inconștiente identice. În plus, activitatea neuronală în timpul stimulării conștiente se răspândește din zonele vizuale către alte zone ale creierului, și anume, în zonele cortexului temporal și frontal, ceea ce nu este observat cu stimularea inconștientă. [patru]