דמיינו לעצמכם חללית חייזרית נוחתת על כדור הארץ, ישות מסתורית שלא דומה לשום דבר שנראה אי פעם. כעת, דמיינו את המוח שלנו כספינת חלל מורכבת, ואת החוקרים ב-COST Action The Neural Architecture of Consciousness (NeuralArchCon) כמהנדסים מבריקים שנחושים לפצח את פעולתו הפנימית. החללית הזו היא אנלוגיה טובה למה שכולנו נושאים בראשנו. אבל בתוך החקירה הזו, עולה שאלה: האם מחשבים ישיגו אי פעם תודעה?
במאמר זה, אנו עוקבים אחר ד"ר כריסטיאן סנדברג, יו"ר NeuralArchCon מאוניברסיטת ארהוס, כשהוא מנחה אותנו במשימתם: לפענח את הקשר החשוף בין ארכיטקטורת המוח לתודעה שלנו – עצם מארג המחשבות, הרגשות והמודעות לכך מגדיר את קיומנו. המטרה שלהם? לשפר את מערכת הניווט של המוח שלנו ולהפוך את המסע שלנו בחיים לחלק יותר. הוא גם נותן לנו את התשובה שלו לשאלה המסקרנת של מחשבים ותודעה…
נתוני מוח ונתוני התנהגות
לדברי ד"ר סנדברג, כ-95% ממחקרי תודעת הדמיית המוח האנושית מתמקדים בפעילות מתמשכת. "זו עבודה חשובה ביותר", הוא אומר"אבל אפשר להשוות את זה גם לניסיון להבין מחשב מבלי לבחון את הרכיבים".
NeuralArchCon הוא אחד מהמאמצים הבודדים בקנה מידה גדול שמטרתו במיוחד להבין את הקשר בין החומרה של המוח לחוויה המודעת. הבנת הקישור הזה לא רק תועיל להסברים מכניסטיים של התודעה, אלא גם עשויה להתגלות רלוונטית להפרעות תודעה.
בעבר יכלו לחקור רק את הבסיס העצבי של ראייה מודעת, החוקרים הצליחו כעת להרחיב הן את מגוון התופעות המודעת והן את רמות הביולוגיה שנחקרו. על ידי שילוב של פנוטייפ התנהגותי רחב עם סריקות מוח, פרופיל גנטי וכימות של חילוף החומרים בדם, הם עושים כעת את הצעדים הראשונים לקראת פנוטייפ עמוק של התודעה.
רמה חדשה של הארכיטקטורה העצבית של התודעה
שינוי גדול בתחום מאז 2019, כאשר האקשן החלה, הוא גודל המדגם. כלומר, כמה משתתפים נדרשים כדי ללמוד את ארכיטקטורת המוח? בעוד שמחקרים קודמים השתמשו לעתים קרובות רק בכמה עשרות משתתפים, מחקרים עדכניים יותר מצביעים על כך שיש צורך במאות או אלפים. כמובן שגודל המדגם תלוי באיכות הנתונים. ה- Action NeuralArchCon צפה את הדיון הזה ותכנן את הפרויקט שלו לשלב גדלי מדגם גדולים עם נתונים באיכות גבוהה.
אתגרים
האתגר הגדול ביותר עבור הפעולה, לפי כריסטיאן סנדברג, היה התפרצות מגיפת ה-COVID-19 זמן קצר לאחר תחילת הפעולה. זה היה מאתגר במיוחד עבור רשת כמו NeuralArchCon, שהצלחתה הייתה תלויה בבדיקות בקנה מידה גדול עם משתתפים אנושיים. למרבה המזל, ה-Action הצליחה לבנות מחדש את זרימות העבודה שלה ולשנות את התוכניות לניידות חוקרים כדי לאפשר זמן לבדיקות COVID-19 ו/או להסגר. כתוצאה מכך, החוקרים הצליחו להשלים את הניסויים שלהם בין הנעילה עם הרבה פחות הפרעות ועיכוב ממה שחששו. "זה היה מאמץ עצום, במיוחד של רבים מחוקרי הקריירה המוקדמים שלנו", אומר כריסטיאן.
אתגר נוסף שזכור ליו"ר היה הקמת ניסויים בקנה מידה גדול באתר איסוף הנתונים הראשון. "בדרך כלל עם ניסויים בקנה מידה קטן, אנחנו תמיד יכולים לחזור ולתקן באג וזה לא עניין גדול", הוא אומר, "אבל במקרה הזה, כשאנחנו מריצים 15 ניסויים במקביל, באג באחד אומר שאנחנו צריכים להתחיל מאפס, אז הלחץ היה עצום להפעיל את הכל. אבל הרשת שלנו התאחדה ופתרה את כל הבעיות הבלתי צפויות כדי שנוכל להמשיך ללא דיחוי. הדבר המדהים היה שברגע שסידרנו את כל זה באתר הראשון לאיסוף הנתונים, ההרחבה וההרחבה לאתרים אחרים הפכו להרבה יותר קלות והצוותים המקומיים הצליחו להתגבר על כל האתגרים", מסכם כריסטיאן.
פריצות הדרך של NeuralArchCon בחקר התודעה
ה-NeuralArchCon Action הרכיב מערך נתונים מקיף של מדעי המוח על התודעה, עם למעלה מ-1000 שעות של סריקות מוח וכמעט 10,000 שעות של בדיקות התנהגות מכמעט 1000 משתתפים. המשאב העשיר הזה מאפשר שיתופי פעולה בכל הגדלים ומספק לחוקרים גישה לדימות עצבית ונתונים גנטיים מתקדמים. הפרויקט נועד לחקור תופעות מגוונות של תודעה, כולל אופנים תפיסתיים, זיכרון ודימויים נפשיים. בפרסום שפורסם לאחרונה, חוקרי האקשן בחנו את המושג 'השמטת המוח', וקוראים תיגר על התפיסה שהמוח שלנו תמיד עסוק. תוך שימוש ב-MRI פונקציונלי ודגימת ניסיון, הם חשפו פעילות מוחית מסונכרנת במהלך ריקון המוח, מה שמרמז על מצב נפשי ייחודי ברירת מחדל.
מחקר נוסף ב-Action התמקד בקשר בין מיינדפולנס לסיוטים. ציוני מיינדפולנס גבוהים יותר היו בקורלציה עם פחות סיוטים, מה שמצביע על כך שתרגולים כמו מדיטציה ואימוני חלומות צלולים יכולים להפחית את התרחשותם של סיוטים.
מערך הנתונים של NeuralArchCon מתגלה כבעל ערך רב, ומאפשר תובנות בין-תחומיות ואפיקי מחקר חדשניים. לדוגמה, הנתונים מאפשרים ליצור קשרים חדשים בין ארכיטיפים של תודעה ותפיסה מוזיקלית. חברי אקשן שילבו הנאה סובייקטיבית בתפיסת מוזיקה בנתוני השאלון שלהם, מה שהוביל לשיתופי פעולה עם חוקרי מוזיקה בולטים. בנוסף, פרדיגמות המערבות דיווחים סובייקטיביים של ביטחון תורמות לחקר המטא-קוגניציה, לחקור את הספציפיות או הכלליות של התחום שלה.
זיהוי מצוינות: מענקי המשך NeuralArchCon
כמה מחברי NeuralArchCon קיבלו מענקים הקשורים בקשר הדוק למחקר Action, במיוחד עבור ניתוח נתוני Action. ד"ר רנטה רוטיקו קיבלה מענק של 550,000 אירו לחקור אינטגרציה על פני ההיררכיה התפיסתית באמצעות פסיכופיזיקה, EEG ו-MRI, בעוד שד"ר אליסה פילביץ' זכתה בסביבות 500,000 אירו לחקור מטא-קוגניציה מוטורית בלימוד מוזיקה. בנוסף, ד"ר פר קוויסט זכה ב-270,000 אירו לחקור חתימות גנטיות ודם בקבוצת NeuralArchCon. ד"ר טימו קוואמה וד"ר כריסטיאן סנדברג קיבלו מענקים בסך של כ-175,000 אירו לחקור את הארכיטקטורה העצבית של חוויה מודעת במהלך דימויים נפשיים. ד"ר קלוד בג'דה קיבל מענק של 50,000 אירו כדי להתמקד בקישור ארכיטקטורה עצבית לתודעה. מענקים אלה משקפים מגוון מגוון של מחקרים המתואמים את מטרות NeuralArchCon ויתרמו תרומה משמעותית לקידום המחקר בתחום.
מסע אישי וצמיחה מקצועית ב- NeuralArchCon
"היה מאוד מתגמל לראות איך האקשן הרחיבה ללא הרף את הרשת המקצועית שלי", אומר כריסטיאן סנדברג. "כשהגשנו את ההצעה עוד ב-2018, נאלצתי לסמוך על עמיתים שיעזרו להזמין עמיתים אחרים לבנות שיתוף פעולה בקנה מידה שרצינו, ורשת המציעים הייתה יחסית הומוגנית מבחינת פרופיל מדעי ודמוגרפי. העובדה ש אנשים יכלו להצטרף ל-Action לאחר שהיא התחילה לעבוד בצורה יוצאת דופן, ו- NeuralArchCon גדל במידה ניכרת בשנתיים הראשונות. זה היה מתגמל במיוחד לראות אנשים עם פרופילים שונים מצטרפים וכיצד זה לקח את שיתוף הפעולה שלנו לכיוונים חדשים ומעניינים. מפגש כל האנשים הנפלאים האלה היו מתגמלים גם ברמה האישית".
