Теория схемы внимания

Теория схемы внимания ( AST ) сознания (или субъективного осознания ) — нейробиологическая и эволюционная теория сознания, разработанная нейробиологом Майклом Грациано в Принстонском университете . Он предполагает, что мозг строит субъективное осознание как схематическую модель процесса внимания . Эта теория представляет собой материалистическую теорию сознания. Он имеет сходство с иллюзионистскими идеями таких философов, как Дэниел Деннетт , Патрисия Черчленд и Кит Фрэнкиш .

Грациано предположил, что схема внимания подобна схеме тела . Точно так же, как мозг конструирует упрощенную модель тела, чтобы отслеживать и контролировать движения тела, так и мозг конструирует упрощенную модель внимания , чтобы отслеживать и контролировать внимание. Информация в этой модели, изображающая несовершенную и упрощенную версию внимания, приводит мозг к выводу, что у него есть нефизическая сущность осознания. Конструкция субъективного осознания — это эффективная, но несовершенная модель собственного внимания мозга. Этот подход призван объяснить, как осознание и внимание во многих отношениях схожи, но иногда разъединены, как мозг может осознавать как внутренние, так и внешние события, а также дает проверяемые прогнозы.

Краткое изложение теории

AST описывает, как машина обработки информации может утверждать, что она имеет сознательный, субъективный опыт чего-либо. Теоретически мозг — это информационный процессор, который находится в плену информации, созданной внутри него. У машины нет средств различить разницу между ее утверждениями и реальностью. При таком подходе задача объяснения сознания заключается не в том, «Как мозг производит невыразимый внутренний опыт», а в том, «Как мозг конструирует причудливое самоописание и какова полезная когнитивная роль этой я-модели?» » Важнейшим аспектом теории являются знания, основанные на моделях. Мозг конструирует богатые внутренние модели, которые лежат ниже уровня высшего познания или языка. Познание имеет частичный доступ к этим внутренним моделям, и мы сообщаем о содержании этих моделей так, как если бы мы сообщали о буквальной реальности.

AST можно свести к трем общим пунктам. Во-первых, мозг — это устройство обработки информации. Во-вторых, у него есть возможность сосредоточить свои ресурсы обработки на одних сигналах больше, чем на других. Это внимание может быть сосредоточено на избранных поступающих сенсорных сигналах или на внутренней информации, такой как конкретные, вызванные воспоминания. Эту способность целенаправленно обрабатывать избранную информацию иногда называют вниманием. В-третьих, мозг не только использует процесс внимания, но также создает набор информации или представление, описывающее внимание. Это представление, или внутренняя модель, является схемой внимания.

Теоретически схема внимания предоставляет необходимую информацию, которая позволяет машине делать заявления о сознании. Когда машина утверждает, что осознает вещь X – когда она утверждает, что у нее есть субъективное осознание или мысленное владение вещью X – машина использует высшее познание, чтобы получить доступ к схеме внимания и сообщить содержащуюся в ней информацию.

Например, предположим, человек смотрит на яблоко. Когда человек сообщает: «У меня есть субъективное ощущение этого блестящего красного яблока», в этом утверждении связаны три элемента: он сам, яблоко и субъективный опыт. Утверждение о наличии «Я» зависит от когнитивного доступа к модели «Я». Без модели «я», без необходимой информации система не сможет выдвигать утверждения, ссылающиеся на «я». Утверждение о наличии и свойствах яблока зависит от когнитивного доступа к модели яблока, предположительно построенной в зрительной системе. Опять же, без необходимой информации система, очевидно, не сможет сделать никаких заявлений о яблоке или его визуальных свойствах. Теоретически утверждение о наличии субъективного опыта зависит от когнитивного доступа к внутренней модели внимания. Эта внутренняя модель не дает научно точного описания внимания, включая детали нейронов, латеральных тормозных синапсов и конкурентных сигналов. Модель умалчивает о физических механизмах внимания. Вместо этого, как и все внутренние модели мозга, она упрощена и схематична ради эффективности.

Получая доступ к информации в этих трех связанных внутренних моделях, когнитивная машина утверждает, что существует «я», есть яблоко и «я» мысленно владеет яблоком; ментальная одержимость сама по себе невидима и не имеет физически описываемых свойств, но имеет общее расположение где-то внутри тела и специфический якорь к яблоку; и эта ментальная сущность дает возможность человеку понимать яблоко, реагировать на него и помнить. Машина, полагаясь на эту неполную и неточную модель внимания, утверждает, что обладает метафизическим сознанием яблока.

В AST субъективный опыт, или сознание, или невыразимое ментальное обладание чем-либо — это упрощенная конструкция, которая представляет собой довольно хорошее, хотя и бедное в деталях, описание акта внимания к чему-либо. Внутренняя модель внимания не строится на более высоком когнитивном уровне. Это не теория когнитивного Я. Этому не учатся. Напротив, оно построено ниже уровня познания и является автоматическим, во многом подобно внутренней модели яблока и внутренней модели личности. Вы не можете не строить эти модели именно такими способами. В этом смысле можно назвать схему внимания моделью внимания, подобной восприятию, чтобы отличить ее от когнитивной модели более высокого порядка, такой как убеждение или интеллектуально обоснованная теория.

AST объясняет, как машина со схемой внимания содержит необходимую информацию, чтобы утверждать, что обладает сознанием чего-либо, будь то сознание яблока, сознание мысли или сознание себя; как машина говорит о сознании так же, как и мы; и как машина, получая доступ к своей внутренней информации, не находит поясняющую метаинформацию, например, что это машина, вычисляющая вывод, или что она обращается к внутренней модели, а вместо этого изучает только узкое содержание внутренних моделей. В АСТ мы являемся такими машинами.

AST соответствует точке зрения, называемой иллюзионизмом. Однако термин «иллюзия» может иметь коннотации, не совсем подходящие для этой теории. С этим ярлыком возникают три проблемы. Во-первых, многие люди приравнивают иллюзию к чему-то недопустимому или вредному. Если мы сможем видеть сквозь иллюзию, нам будет лучше. Однако в AST схема внимания представляет собой хорошо функционирующую внутреннюю модель. Обычно это не является нарушением регулирования или ошибкой. Во-вторых, большинство людей склонны приравнивать иллюзию к миражу. Мираж ложно указывает на наличие того, чего на самом деле не существует. Если сознание — это иллюзия, то, как следствие, за этой иллюзией не стоит ничего реального. Никакого «там» там нет. Но в АСТ это не так. Сознание — это хороший, хотя и бедный в деталях, отчет о чем-то реальном: внимании. У нас есть внимание — физический и механический процесс, возникающий в результате взаимодействия нейронов. Когда мы заявляем, что субъективно осознаем что-то, мы предоставляем слегка схематизированную версию буквальной истины. Действительно, «там» есть. В-третьих, иллюзия переживается чем-то. Те, кто называет сознание иллюзией, чрезвычайно тщательно определяют, что они подразумевают под «опытом», чтобы избежать цикличности. Но AST — это не теория того, как мозг получает опыт. Это теория о том, как машина делает заявления – как она утверждает, что имеет опыт – и, застряв в логической петле или в плену своей собственной внутренней информации, она не может избежать этих утверждений.

Теоретически схема внимания развилась не для того, чтобы мы могли ходить и заявлять, что обладаем сознанием. Вместо этого он развился, потому что имеет фундаментальное адаптивное применение в восприятии, познании и социальном взаимодействии.

Для схемы внимания были предложены два основных типа функций. Один из них — помочь контролировать внимание. Фундаментальный принцип теории управления заключается в том, что хороший контроллер должен включать внутреннюю модель. Таким образом, мозговой контроллер внимания должен включать в себя внутреннюю модель внимания – набор информации, которая постоянно обновляется и отражает динамику и изменяющееся состояние внимания. Поскольку внимание является одним из наиболее распространенных и важных процессов в мозге, предлагаемая схема внимания, помогающая контролировать внимание, будет иметь фундаментальное значение для системы. Растущее количество поведенческих данных подтверждает эту гипотезу. Когда субъективное осознание зрительного стимула отсутствует, люди все равно могут направить внимание на этот стимул, но это внимание теряет некоторые аспекты контроля. Он менее стабилен во времени и менее адаптируем при обучении на возмущениях. Эти данные подтверждают предположение о том, что осознание действует как внутренняя модель контроля внимания.

Вторая предполагаемая функция схемы внимания связана с социальным познанием: использование схемы внимания для моделирования состояний внимания других, а также нас самих. Основное преимущество такого публичного, социального использования схемы внимания заключается в прогнозировании поведения. Будучи социальными животными, мы выживаем в мире отчасти благодаря тому, что предсказываем поведение других людей. Мы также планируем свое будущее, частично предсказывая свои собственные действия. Но внимание является одним из доминирующих факторов, влияющих на поведение. Вы, скорее всего, будете относиться к тому, чему вы уделяете внимание. К тому, чему вы не уделяете внимания, вы с гораздо меньшей вероятностью будете относиться. Хорошая модель внимания, его динамики и последствий была бы полезна для прогнозирования поведения.

Аналогия со схемой тела

AST был разработан по аналогии с психологическими и нейробиологическими исследованиями схемы тела, областью исследований, в которую Грациано внес большой вклад в своих предыдущих публикациях. В этом разделе основные идеи AST объясняются с помощью аналогии со схемой тела.

Предположим, человек Кевин протянул руку и схватил яблоко. Вы спрашиваете Кевина, что он держит. Он может сказать вам, что этот объект — яблоко, и может описать свойства яблока. Причина в том, что мозг Кевина построил схематическое описание яблока, которое также иногда называют внутренней моделью. Внутренняя модель представляет собой набор информации, например о размере, цвете, форме и местоположении, которая постоянно обновляется по мере обработки новых сигналов. Модель позволяет мозгу Кевина реагировать на яблоко и даже предсказывать, как яблоко может вести себя в различных обстоятельствах. Мозг Кевина построил схему яблока. Его когнитивные и лингвистические процессоры имеют некоторый доступ к этой внутренней модели яблока, и поэтому Кевин может устно отвечать на вопросы о яблоке.

Теперь вы спрашиваете Кевина: «Как ты держишь яблоко? Каково ваше физическое отношение к яблоку?» И снова Кевин может ответить. Причина в том, что помимо внутренней модели яблока мозг Кевина также конструирует внутреннюю модель его тела, включая его руку и кисть. Эта внутренняя модель, также иногда называемая схемой тела, представляет собой набор информации, постоянно обновляемый по мере обработки новых сигналов, который определяет размер и форму конечностей Кевина, как они шарнирно закреплены, как они имеют тенденцию двигаться, в каком они состоянии. в каждый момент времени и в каком состоянии они могут находиться в течение следующих нескольких мгновений. Основная цель этой схемы тела — позволить мозгу Кевина контролировать движение. Поскольку он знает, в каком состоянии находится его рука, он может лучше управлять ее движением. Побочным эффектом схемы его тела является то, что он может открыто говорить о своем теле. Его когнитивные и лингвистические процессоры имеют некоторый доступ к схеме тела, и поэтому Кевин может ответить: «Я хватаю яблоко рукой, пока моя рука вытянута».

Схема тела ограничена. Если вы спросите Кевина: «Сколько мышц у тебя на руке? Где они прикрепляются к костям?» он не может ответить, исходя из схемы своего тела. Он может обладать интеллектуальными знаниями, почерпнутыми из книги, но у него нет непосредственного понимания мышц своей конкретной руки. Схеме тела не хватает такого уровня механистической детализации.

AST продвигает этот анализ на шаг дальше. Кевин делает больше, чем просто физически хватает яблоко. Он также обращает внимание на яблоко.

Чтобы понять АСТ, необходимо дать правильное определение внимания. Это слово используется в разговорной речи во многих смыслах, что может привести к некоторой путанице. Здесь оно используется для обозначения того, что мозг Кевина сосредоточил некоторые ресурсы на обработке яблока. Сила сигнала внутренней модели яблока была повышена, и в результате мозг Кевина глубже обрабатывает яблоко, с большей вероятностью сохраняет информацию о нем в памяти и с большей вероятностью вызовет поведенческую реакцию на яблоко. В этом определении слова внимание — это механистический процесс обработки данных. Он предполагает относительное распределение ресурсов обработки для конкретного сигнала.

Теперь вы спрашиваете Кевина: «Каково ваше мысленное отношение к яблоку?» Кевин тоже может ответить на этот вопрос. Причина, по мнению AST, в том, что мозг Кевина конструирует не только внутреннюю модель яблока и внутреннюю модель его тела, но и внутреннюю модель его внимания. Эта схема внимания представляет собой набор информации, описывающей, что такое внимание, каковы его основные свойства, какова его динамика и последствия, а также в каком состоянии оно находится в любой конкретный момент. Когнитивный и лингвистический аппарат Кевина имеет некоторый доступ к этой внутренней модели, и поэтому Кевин может описать свое мысленное отношение к яблоку. Однако, как и в случае со схемой тела, схеме внимания не хватает информации о механистических деталях. Он не содержит информации о нейронах, синапсах или электрохимических сигналах, которые делают возможным внимание. В результате Кевин сообщает, что у него есть недвижимость, у которой отсутствуют какие-либо явные физические характеристики. Он говорит: «Я мысленно схватываю яблоко. Эта ментальная собственность сама по себе не имеет физических свойств. Это просто так. Оно смутно находится внутри меня. Это то, что позволяет мне узнать об этом яблоке. Это позволяет мне вспомнить яблоко. Это позволяет мне выбирать, как реагировать на яблоко. Это мое ментальное «я» держит яблоко – мое переживание яблока». Здесь Кевин описывает субъективное, основанное на опыте сознание яблока. Сознание, как он его описывает, кажется, выходит за пределы физического механизма только потому, что оно представляет собой неполное описание физического механизма. Рассказ Кевина о своем сознании представляет собой частичное, схематическое описание состояния его внимания.

Приведенный здесь пример относится к сознанию яблока. Однако та же логика может быть применима к чему угодно – к сознанию звука, воспоминанию или самому себе в целом.

В AST, поскольку мы заявляем, что обладаем сознанием, что-то в мозгу должно было вычислить необходимую информацию о сознании, чтобы позволить системе выдать это утверждение. AST предлагает адаптивную функцию к этой информации: он служит внутренней моделью одной из наиболее важных функций мозга — внимания.

Контроль внимания

Центральная гипотеза AST заключается в том, что мозг конструирует внутреннюю модель внимания, схему внимания. Основная адаптивная функция этой схемы внимания — обеспечить лучший и более гибкий контроль внимания. В теории управления динамическими системами система управления работает лучше и гибче, если она строит внутреннюю модель объекта управления. Автоматическая система пилотирования самолета будет работать лучше, если она будет включать в себя модель динамики самолета. Контроллер воздуха и температуры для здания работает лучше, если он включает в себя богатую прогнозирующую модель динамики воздушного потока и температуры в здании. Контроллер внимания в мозгу работает лучше, создавая богатую внутреннюю модель того, что такое внимание, как оно меняется с течением времени, каковы его последствия и в каком состоянии оно находится в любой момент.

Поэтому большая часть экспериментальных исследований АСТ сосредоточена на контроле внимания. В частности, когда люди относительно меньше осознают визуальный стимул, но все же направляют внимание на этот стимул, ведет ли внимание себя так, как будто его контроллер имеет ослабленную или отсутствующую внутреннюю модель? Первоначальные эксперименты показывают, что это может быть правдой, хотя для подтверждения этого потребуется еще много экспериментов.

Социальное познание

Согласно одному из предположений AST, мозг не только создает схему внимания для моделирования собственного состояния внимания, но также использует тот же механизм для моделирования состояний внимания других людей. По сути, точно так же, как мы приписываем осознание себе, мы приписываем его и другим. В этом предложении одна из основных адаптивных функций схемы внимания предназначена для использования в социальном познании. Поэтому некоторые исследования AST фокусируются на совпадении между собственными утверждениями об осознанности и приписыванием осознания другим. Первоначальные исследования с использованием сканирования мозга на людях показывают, что оба процесса задействуют кортикальные сети, которые сходятся в височно-теменном соединении .

См. также

• Интегрированная информационная теория сознания
• Теория глобального рабочего пространства сознания

Дальнейшее чтение

• Грациано М.С. , Кастнер С. (январь 2011 г.). «Человеческое сознание и его связь с социальной нейробиологией: новая гипотеза» . Когн Нейроски . 2 (2): 98–113. дои : 10.1080/17588928.2011.565121 . ПМК   3223025 . ПМИД   22121395 .
• Майкл С.А. Грациано (19 сентября 2013 г.). Сознание и социальный мозг . ОУП США. ISBN  978-0-19-992864-4 .
• Уэбб Т.В., Грациано М.С. (2015). «Теория схемы внимания: механистический подход к субъективному осознанию» . Фронт Психол . 6 : 500. doi : 10.3389/fpsyg.2015.00500 . ПМЦ   4407481 . ПМИД   25954242 .
• Грациано М. , Уэбб Т. (2017). «От губки к человеку: эволюция сознания» (PDF) . Эволюция нервных систем . стр. 547–554. дои : 10.1016/B978-0-12-804042-3.00098-1 . ISBN  9780128040966 .
• Грациано М.С. , Гутерстам А., Био Б.Дж., Уилтерсон А.И. (сентябрь 2019 г.). «На пути к стандартной модели сознания: согласование схемы внимания, глобального рабочего пространства, мышления высшего порядка и иллюзионистских теорий». Когн Нейропсихол . 37 (3–4): 155–172. дои : 10.1080/02643294.2019.1670630 . ПМИД   31556341 . S2CID   203441429 .
• Майкл С.А. Грациано (17 сентября 2019 г.). Переосмысление сознания: научная теория субъективного опыта . WW Нортон. ISBN  978-0-393-65262-8 .

Внешние ссылки

• Как работает сознание. И почему мы верим в призраков (21 августа 2013 г.) - Майкл Грациано - Aeon
• Сознание и бесстыдный рационалист (30 августа 2013 г.) – Майкл Грациано – HuffPost
• Действительно ли мы сознательны? (10 октября 2014 г.) – Майкл Грациано – The New York Times
• Можем ли мы превратить сознание в инженерную проблему? (10 июля 2015 г.) - Майкл Грациано - Aeon
• Переосмысление сознания: вопросы и ответы с Майклом Грациано (29 июля 2015 г.) - Эван Нестерак и Майкл Грациано - Отчет психолога. Архивировано 31 декабря 2019 г. в Wayback Machine.
• Что такое Сознание? Доктор Майкл Грациано о теории схемы внимания (4 февраля 2018 г.) - Изабель Пастор Гусман и Майкл Грациано - Мир мозга