W 304 numerze czasopisma Nature z 14 lipca 1983 roku ukazał się artykuł Francisa Cricka (jednego z odkrywców struktury molekularnej kwasu DNA) i Graeme Mitchisona pod tytułem „The function of dream sleep” („Funkcja marzeń sennych”). Zeskanowany artykuł w języku angielskim można pobrać ze strony Profiles in Science. W tym czterostronicowym tekście, autorzy przedstawiają własną koncepcję mechanizmu marzeń sennych (fazy REM) oraz procesu odwrotnego do uczenia się, które nazywają także oduczaniem (‘reverse learning’ i ‘unlearning’).

Polecam lekturę wszystkim zainteresowanym teorią snów oraz kognitywistyką, którzy znają język angielski. Z tego co mi wiadomo, artykuł nie był do tej pory tłumaczony na język polski, więc ambitnie podjąłem się tego zadania. Poniżej prezentuję fragment tekstu (który zapewne ulegnie jeszcze zmianom) – cały pojawi się, kiedy ukończę tłumaczenie:

Sugerujemy, iż funkcją marzeń sennych (a dokładniej fazy snu REM) jest usunięcie niepotrzebnych stanów interakcji w sieciach komórek kory mózgowej. Ma to miejsce w fazie snu REM poprzez mechanizm odwrotny do uczenia się, dlatego ślad nieświadomego marzenia jest osłabiony, a nie wzmocniony poprzez sen.

Ludzkość zawsze była zafascynowana snami. Jak można by się było tego spodziewać, było wiele prób przypisania im celu lub znaczenia. Pomimo tego, że śnimy przez jedną, czy dwie godziny każdej nocy, często nie pamiętamy naszych snów. Wcześniejsi myśliciele, tacy jak Freud, nie wiedzieli o tym. Nowożytne teorie (nie ujęte szczegółowo w tym artykule) zazwyczaj proponowały koncepcję, że sny oszczędzają energię lub mają różne funkcje regeneracyjne celem uzupełnienia w jakiś sposób substancji biochemicznych w mózgu lub przeklasyfikowania, czy uhierarchizowania zawartych w nim informacji.

   Sen posiada kilka faz. Marzenie senne zostało głównie wykryte u żyworodnych ssaków i ptaków. Wygląda na to, iż jest powiązane ze stałocieplnością oraz posiadaniem kory mózgowej lub jej odpowiednika. Jest on istotną częścią naszego życia, ponieważ spędzamy w tym stanie zaskakująco dużo czasu.
   Proponujemy tutaj nowe wyjaśnienie funkcji marzeń sennych. Podstawą naszej teorii jest założenie, że u żyworodnych ssaków system korowy (kora mózgowa oraz kilka powiązanych z nią struktur), może być postrzegany jako sieć połączeń komórkowych, tworząca różnorodne stany wzajemnego pobudzenia. Taki system mógłby być źródłem niechcianych lub ‘pasożytniczych’ stanów zachowań, które narastają wraz z powiększaniem się mózgu lub modyfikacjami wytworzonymi przez doświadczenie. Twierdzimy, że takie stany są wykrywane i wygaszane poprzez specjalny mechanizm działający w fazie snu REM, który ma charakter aktywnego procesu i jest, mówiąc w uproszczeniu, ‘odwrotnością uczenia się’, czy ‘oduczaniem’. Mechanizm ten nie jest tym samym co zwykłe zapominanie i zostanie wyjaśniony bardziej szczegółowo. Wierzymy, że bez niego mózg ssaków nie mógłby działać poprawnie.
   W pierwszej kolejności opiszemy nasze koncepcje dotyczące mózgu oraz sieci neuronalnych. Następnie nakreślimy znane fakty na temat fazy snu REM. Po tym opiszemy nasz postulowany mechanizm oraz jak mógłby być sprawdzony. Ostatecznie przedyskutujemy przeróżne implikacje wynikające z naszej koncepcji.

Mózg
Mózg składa się z dwóch oddzielnych półkul, które są zbudowane z tkanki neuronalnej. Kora mózgowa, która ma strukturę warstwową, została wykryta tylko u ssaków lecz analogiczna struktura znajduje się także u ptaków (wulst region). Biorąc pod uwagę wagę ciała, jest on większy u naczelnych niż u innych ssaków.
   Poszczególne części mózgu są odpowiedzialne za różne funkcje. Niektóre są ściśle powiązane ze wzrokiem, dotykiem itd. podczas gdy inne zajmują się bardziej skomplikowanymi operacjami i nie są powiązane z pojedynczymi zmysłami. Dokładna funkcja kory mózgowej nie jest znana, ale wygląda na to, że jest blisko powiązana z wyższą aktywnością umysłową. Jest prawdopodobne, że wyewoluowała ona do specyficznego rodzaju aktywności.
   Badając neuroanatomię kory mózgowej, można zauważyć, że jest ona pobudzana bardzo dużą ilością grup aksonów (nie dzieje się tak przykładowo we wzgórzu). W każdym obszarze mózgu, znaczna część synaps pochodzi z aksonów powstałych lokalnie i działających w ich obrębie. Są także dowody na to, iż większość synaps w mózgu działa pobudzająco. To sugeruje możliwość występowania trybów zachowania samopobudzającego. I rzeczywiście, w zróżnicowanych stanach, takich jak epilepsja, migrena oraz niektórych rodzajach halucynacji powstałych pod wpływem narkotyków, części mózgu są w stanie wysokoamplitudowej niestabilności.

   Kiedy przedmiotem staje się sam podmiot, nie może on wyjść poza siebie. Możliwe są logicznie ograniczenia w poznaniu spowodowane jego właściwościami, jednak poznanie czegoś ponad nie ma w ogóle sensu, gdyż granicą poznania jest tu właśnie on sam. Innymi słowy, zbiór JA’ nie istnieje w obrębie obszaru jego poznania, choć może obejmować samoświadomość tego ograniczenia. Niesie to za sobą ciekawe implikacje. Oznaczało by to bowiem, że uzyskanie odpowiedzi na pytanie o sens naszej egzystencji nie jest możliwe poprzez samoświadomość i introspekcję, a jedynie (o ile to w ogóle możliwe) poprzez poznawanie poszlak zewnętrznych. Mniej wiarygodne są więc nasze osobiste duchowe doświadczenia od obserwacji zjawisk. Czysta indukcja może być jednak bardzo złudna, pomimo że na co dzień pomaga nam w przetrwaniu, oraz tworzy proste schematy myślowe, które pozwalają na szybkie działanie. W pewnych sytuacjach może nas oszukiwać i prowadzić do mylnych wniosków lub założeń odgórnych, które z kolei prowadzą do przerwania procesu poznawczego i bazowania na ograniczonej ilości informacji. Temu właśnie starają się zapobiec nieustannie naukowcy. Uświadomienie sobie takiego procesu to nic innego jak system korygujący błędy. Większą szansę na przetrwanie mają organizmy, które poza ślepym wykonywaniem procedur zważają także na zyski i straty w obrębie każdego układu elementów otoczenia. Innymi słowy – to nie tylko proste warunkowanie bodziec-reakcja, ale zestaw szerszych reguł biorących pod uwagę na dodatek element chaosu.

   Jestem świadomy, iż istnieje możliwość, że w czasie ucieczki przed kimś, kto chciałby mnie zabić, mogę potknąć się o kamień i rozbić głowę. Nie traktuję tej możliwości jako jedyną i konieczną, a jedną z wielu. Jest ona racjonalna, istnieje pewne prawdopodobieństwo zajścia takiego zdarzenia, nawet jeśli jest ono nieduże. Możliwe jest także, że ten kamień mógłby pojawić się na mojej drodze tylko i wyłącznie dlatego, że kilkunastoletni chłopiec kopnął go wracając ze szkoły. Jego zachowanie mogło być z kolei spowodowane tym, że był przygnębiony, bo dostał negatywną ocenę w szkole. Regres racjonalizacji trwać może w nieskończoność, jednak błędem było by jego źródeł szukać w rzeczywiście możliwych do zaistnienia sytuacjach. Pamiętając, że ten mechanizm pochodzi z wewnątrz, najprostszym wyjaśnieniem wydaje się myśl, iż nie mogąc posiadać wszystkich informacji na temat układu obiektów w kolejnych punktach czasowych ze względu na ich złożoność, wytworzył się moduł który próbuje emulować cały ten system, wybierając najbardziej prawdopodobne wartości zmiennych w celu określenia przybliżonego obrazu sceny. Taka emulacja doskonale się sprawdza i oszczędza nam wielu kłopotów, co zresztą zawiera się w starej i prostej sentencji – „pomyśl zanim coś zrobisz”.

   Nieuchronnie jednak nasuwa się tu pytanie – czy jesteśmy w stanie zauważyć jakąkolwiek korzyść służącą przetrwaniu i reprodukcji w tym aspekcie, skoro sprowadzamy to do prostych mechanizmów generujących złożone struktury danych w układzie nieskończonych kombinacji? Otóż okazuje się, że tak. Ciężko byłoby precyzyjnie opisać w jaki sposób się to dzieje, lecz spoglądając na tworzące się na przestrzeni czasów coraz większe struktury społeczne oraz idące z tym w parze zwalczenie determinizmu geograficznego ciężko mieć wątpliwości.

   Każdy z nas jest więc pewnego rodzaju jasnowidzem – zdarzają się i tacy, którzy poprzez kiepską emulację tworzą nieskuteczny model przyszłych układów. Łatwo ich rozpoznać, ponieważ często skupiają się w bunkrach oczekując na nadchodzący co kilka lat koniec świata. Oczywiście jakakolwiek próba wartościowania poziomu działania tego mechanizmu u poszczególnych ludzi była by tu naganna, ponieważ i tak wszystkie modele – nawet te najbardziej skuteczne, opierają się na fałszu. Wyobrażenie o przyszłym układzie obiektów, czy całym zdarzeniu zawsze jest fałszywym modelem rzeczywistości. Prawdopodobieństwo, że konstrukt taki będzie w stu procentach odpowiadać temu co zdarzy się rzeczywiście, jest niewiarygodnie małe, a zaryzykował bym nawet stwierdzenie, że niemożliwe z uwagi na nasze ograniczenia poznawcze.

   Każda nasza decyzja jest więc oparta o system prawdopodobieństwa, tworzący fikcyjne, fałszywe modele przyszłości. Aby ten system się sprawdzał, musi być w pewnym względzie krytyczny sam wobec siebie, ale także dostrzegać pewne reguły wyłaniające się z niewyobrażalnej liczby parametrów determinujących cały układ. Obliczenie wszystkich danych w taki sposób aby uzyskać jednoznaczne implikacje determinujące cały układ jest niewykonalne zarówno dla najlepszych komputerów, jak i naszych umysłów. Przykładem jest na przykład jazda na rowerze. Nie potrafimy tego robić od urodzenia, ale każdy takiej jazdy może się nauczyć. W każdym punkcie czasowym mózg musi jednak w jakiś sposób ustalić jaki układ ciała zapewni stabilność. Jeśli chcielibyśmy dokonać matematycznie takich wyliczeń, z uwagi na mnogość czynników biorących udział w zdarzeniu i ich zróżnicowanie w każdym punkcie czasowym, byłoby to niemożliwe. Inaczej mówiąc – eksperyment wykonywany w środowisku rzeczywistym w danym odcinku czasowym ma inny przebieg, niż identyczny eksperyment wykonany w innym odcinku czasowym. Najprościej wyraża to zdanie Heraklita z Efezu – „nigdy nie wchodzimy dwa razy do tej samej rzeki”. Nasz umysł jednak nie topi się w tej mnogości, bazuje więc na dużych uproszczeniach, zwanych heurystykami. Cały czas staramy się te heurystyki rozbudowywać, bo dzięki temu model staje się dokładniejszy, a co za tym idzie jesteśmy w stanie pomyśleć o czymś, co dopiero nastąpi i w większości przypadków ta myśl jest trafna. Oznacza to, że możemy stworzyć model czegoś, co jeszcze nie istnieje i nigdy nie istniało, który na dodatek pokryje się w pewnej mierze z rzeczywistością w przyszłości. W zbiorze tego chaosu parametrów wyłaniać się musi choć niewielki porządek, który pozwala na budowanie modelu całego systemu. Możliwe jednak, że porządek nie jest przyczyną, a skutkiem działania chaotycznych zmian układu. Prawa przyrody mogą być więc nie zasadami, które regulują działanie świata, a skutkiem jego działania.

   Taka hipoteza daje całkowicie nowe spojrzenie na naukę, jednak niemożliwym byłoby jej dowieść, z uwagi na ograniczenia poznawcze (łącznie z ograniczeniami samego procesu rozumowania), więc jako czysta tautologia nie ma szans na weryfikację. Dodatkowo wiemy, że spójność logiczna nie jest gwarantem prawdziwości głoszonego twierdzenia. W końcu nasze modele rzeczywistości bazują na logice, a nie odzwierciedlają rzeczywistości dokładnie taką jaka jest. Najprostszym przykładem są tutaj powieści fantastyczne – pomimo tego, że ich fabuła jest spójna, nikt nie twierdzi, że są zapisem faktycznych wydarzeń. Skąd jednak mamy pewność, że zdanie „spójność logiczna nie jest gwarantem prawdziwości głoszonego twierdzenia” jest prawdziwe? Możemy wykazać to jedynie w sposób bezpośredni, jednak droga falsyfikacji sprowadza nas na grząski grunt. Trzeba by bowiem wykazać, że nieprawdą jest, iż brak spójności logicznej jest gwarantem prawdziwości. Jak jednak zdefiniować prawdziwość? Klasyczna definicja głosi, ze jest to zgodność myśli z rzeczywistością. Zgodność taką weryfikujemy za pomocą pewnych kryteriów, a jednym z nich jest spójność logiczna, przez co popadamy w błędne koło próbując ją definiować.
Czy istnieje zatem w ogóle możliwość poznania przez podmiot własnej zasady, która zdaje się coraz bardziej wymykać wraz z jej zgłębianiem?

   ”Przyroda jako siedlisko najważniejszych zasad i praw egzystencji ludzkiej interesowała nas praktycznie od zarania dziejów. Jesteśmy w końcu bytami, które chcąc nie chcąc stykają się z otaczającą rzeczywistością bezustannie. W związku z tym, już starożytni filozofowie zaczęli zastanawiać się nad właściwościami tej rzeczywistości – która stanowi swoiste pole działalności ludzkiej, a także złożony obszar emanacyjny i wpływający na nas samych – próbując ustalić pierwsze przyczyny oraz wyłonić jakiś ogólny porządek rządzący światem. Jak bowiem wiemy, owi myśliciele chcieli ukonstytuować tak zwane arché, czyli prazasadę wszechrzeczy. M. Tempczyk pisze nawet o tym, iż zagadnienie chaosu było centralnie dla pierwszych koncepcji filozoficznych. Teoria chaosu zostanie omówiona szczegółowo w dalszej części pracy, która bazować będzie głównie właśnie na tym zagadnieniu. [..]„

Pobierz cały artykuł w formacie PDF. Autorką tekstu jest Nina Tymińska, studentka II roku filozofii na WFCh UKSW, specjalizacja teoria poznania i filozofia języka.