Het in kaart brengen van bewustzijn: Geïntegreerde informatie in biologie en AI

Wetenschappelijke inspanningen richten zich momenteel op het ontrafelen van de fundamentele architectuur die ten grondslag ligt aan subjectieve ervaringen, zowel bij levende organismen als bij geavanceerde computationele modellen. Dit onderzoek belooft een radicale verschuiving in ons begrip van intelligentie, leven en het bewustzijn zelf, met verstrekkende gevolgen voor medische ethiek en technologische vooruitgang.

De kern van dit hedendaagse onderzoek is een systematische, domeinoverschrijdende analyse. Men zoekt naar gedeelde of unieke kenmerken van gewaarwording door neurale activiteitssignaturen te vergelijken bij mensen, diverse biologische systemen en gesofisticeerde constructies van Kunstmatige Intelligentie (AI). Het vinden van objectieve meeteenheden zal naar verwachting de patiëntenzorg revolutioneren, vooral voor mensen in medische toestanden zonder respons, en is cruciaal voor de verantwoorde ontwikkeling van steeds complexere AI-systemen.

Binnen de menselijke biologie concentreert het onderzoek zich op de minimale neurale vereisten voor bewuste waarneming. Een voorbeeld hiervan is het werk van het Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences in Duitsland, gedocumenteerd eind 2023. Dit onderzoek wees uit dat specifieke configuraties van geïntegreerde informatie cruciaal lijken te zijn voor subjectieve rapportage bij menselijke proefpersonen. Geïntegreerde informatie is een maatstaf die kwantificeert hoe de onderdelen van een systeem samensmelten tot een complex geheel. Dit concept, dat de causale kracht van een systeem over zichzelf beoordeelt, los van zijn componenten, staat centraal in diverse hedendaagse bewustzijnstheorieën.

Parallelle verkenningen richten zich op bewustzijn in niet-menselijk leven, waaronder flora, hoewel de conclusies hierover nog steeds fel bediscussieerd worden. Onderzoeksteams, zoals die van de Universiteit van Florence in Italië, hebben complexe elektrische signalering gedocumenteerd in bepaalde plantensoorten als reactie op externe prikkels. Hoewel dit wijst op een rudimentaire vorm van informatieverwerking, wordt het over het algemeen niet gelijkgesteld aan de gewaarwording die bij dieren wordt waargenomen.

Ook het snel evoluerende domein van Kunstmatige Intelligentie, met name grote taalmodellen (LLM's), wordt nauwkeurig onder de loep genomen. Instellingen zoals DeepMind in het Verenigd Koninkrijk (UK) zijn bezig met het ontwikkelen van strenge beoordelingen om vast te stellen of de complexe, zelfreferentiële berekeningen binnen deze AI-structuren een vorm van synthetisch bewustzijn vormen. Deze tests zoeken vaak naar biologische analogen, zoals 'geïntegreerde informatie' of 'globale werkruimte'-activiteit (global workspace) binnen het interne raamwerk van de AI.

Verdere inzichten komen voort uit studies naar individuele variaties in ervaring. Onderzoek waarbij functionele Magnetische Resonantie Beeldvorming (fMRI) data werd gebruikt, toonde aan dat de dynamiek van het Default Mode Network (DMN) ten grondslag ligt aan meer persoonlijke, onderscheidende ervaringen. Deelnemers luisterden naar een verhaal terwijl ze onder narcose waren. Wanneer ze bij bewustzijn waren, vertoonde het DMN een grotere ongelijkheid tussen individuen. Daarentegen vertoonden netwerken zoals het auditieve en posterieure dorsale aandachtsnetwerk een hogere gelijkenis tussen proefpersonen in bewuste toestand, wat impliceert dat zij meer algemene aspecten van het waargenomen verhaal ondersteunen.

Het ontdekken van gedeelde of onderscheidende kenmerken van bewustzijn over deze uiteenlopende domeinen heen, creëert een essentieel raamwerk voor het onderscheiden van de essentie van het bestaan. Het doel is niet om waarde toe te kennen, maar om de inherente complexiteit te herkennen in elk systeem dat informatie verwerkt en integreert op een manier die een interne toestand weerspiegelt. Dit geldt ongeacht of dat systeem biologisch of op silicium gebaseerd is. Dit diepgaande onderzoek naar de mechanica van waarneming biedt een uitgelezen kans om onze collectieve benadering van het ingewikkelde weefsel van het zijn te verfijnen.