درباره استوارت همراف
استوارت همراف1 در 16 جولای 1947 زاده شد؛ مدرک کارشناسی خود را از دانشگاه پیتسبورگ و تخصص پزشکی خود را از مدرسه پزشکی هانمن2 دریافت کرد. سپس، پیش از آنکه دوره فلوشیب خود را در مرکز پزشکی توسان آریزونا بگذراند، مدتی در مدرسه پزشکی دانشگاه درکسل مشغول به کار شد و از سال 1975 تا کنون بهعنوان استاد در دپارتمان طب بیهوشی و فیزیولوژی دانشگاه آریزونا مشغول به تدریس است، ضمن آنکه از سال 2003 مدیر وابسته مرکز طب بیهوشی و فیزیولوژی این دانشگاه بوده است. او همچنین رئیس مرکز مطالعات خودآگاهی در دانشگاه آریزوناست.
همراف به همراه ریاضیدان و فیزیکدان نامی، سرراجر پنروس3 ، یکی از پیشگامان علوم اعصاب کوانتومی و از منتقدان برجسته مطالعات هوش مصنوعی است که اساس آن مبتنی بر علوم اعصاب کلاسیک و تحلیل شبکههای عصبی است. به اعتقاد او علوم اعصابشناختی کلاسیک هیچگاه نخواهد توانست به تبیین دقیقی از فرایند خودآگاهی نایل آید و تنها راه فایق آمدن بر این «مشکل دشوار»، تحلیل اثرهای کوانتومی در میکروتوبولهاست. در این مصاحبه که او با آلکن تساکیریس4 انجام داده است، به تشریح دیدگاههای خود میپردازد. این گفتوگو، برای آنکه مناسب چاپ در مجله رشد آموزش زیستشناسی شود، اندکی خلاصه شده است.
گفتوگو با استوارت همراف
- میخواهم راجعبه موضوعات بسیار جالبی با شما صحبت کنم، ولی به گمانم بهتر باشد با پیشینه علمی شما آغاز کنیم. وقتی در تدارک این گفتوگو، داشتم به برخی از پژوهشهای شما نظری میانداختم، تصادفاً در بین خطوط یک وبلاگ با این عبارت مواجه شدم که آیا این طرف یک متخصص بیهوشی نیست که صرفاً از روی تفنن به مکانیک کوانتومی و موضوع خودآگاهی روی آورده است؟ البته خندهام گرفت، زیرا میدانستم که شما یک حرفه موجه دانشگاهی و فهرستی بلندبالا از مقالاتی دارید که آنها را به همراه برخی از سرآمدان فیزیک دنیا نوشتهاید. اما وقتی باز با عباراتی مشابه این برخوردم، بر آن شدم به مطالعات خودآگاهی و مسئلهای که خیلیها خود را واجد صلاحیت در اظهارنظر درباره آن میپندارند، نگاهی عمیقتر بیفکنم. ما فلاسفه، متخصصان اعصاب و فیزیکدانهایی را میبینیم که همگی در این باره اظهارنظر میکنند و از اینرو میخواهم کمی راجعبه این جماعتی که خود را محقق میپندارند تا درباره آن اظهارنظر کنند و اینکه بهراستی خودآگاهی چیست، صحبت کنید.
- به نظر من چیز دیگری که موجب سردرگمی خیلیها شده این است که رهیافت شما تقریباً غیرقابل درک است. منظور این است که وقتی وارد حوزه مکانیک کوانتومی میشویم، تا بخواهید چیزهای گیج کننده وجود دارد. من عاشق آن نقل قولی از ریچارد فاینمن7 هستم که شما اغلب در سخنرانیهای خود به آن اشاره میکنید: «هر کسی که ادعا کند مکانیک کوانتومی را فهمیده، یا مجنون است یا دروغگو.» به نظر من، این میتواند شروع خوبی برای بحث ما باشد. ظاهراً شما روشی برای سادهسازی موضوع و درک آسانتر آن دارید. آیا این یکی از هدفهای شما بوده است؟
- به گمان من، این عالی است و به خیلیها کمک میکند. شاید اکنون بتوانید کمی بیشتر موضوع را حلاجی کنید. شما کاملاً به کُنه مطلب رسیدهاید. دیدگاه شما و درک شما از مکانیک کوانتومی نورونها واقعاً مایه تشویش و نگرانی خیلی از جماعت متخصصان هوش مصنوعی شده است. کمی بیشتر از این جدل و کشمکش برایمان بگویید. شالوده این نظریه، صرفاً دمار از روزگار هوش مصنوعی در نمیآورد، بلکه واقعاً ایدهای کلی ارائه میکند، چه ما دقیقاً مغز خود باشیم و چه اینکه چیزی فراتر از آن باشیم.
- خب بگذارید کمی راجع به تجربههای پیش از مرگ صحبت کنیم. این چیزی است که شما در مورد آن کندوکاو کرده و چندین مقاله نوشتهاید. میخواهم راجع به مقالهای از شما در مورد تجربه پیش از مرگم بپرسم که ظاهراً روی سخن آن با متخصصان بیهوشی بود. نظر شما آن بود که باید مراقبت بیشتری در ثبت یا درک تجربههای پیش از مرگ داشته باشیم.
- مورد مهمتری که مدتها است با آن مواجهایم این است که آیا تجربههای پیش از مرگ واقعاً نشانهای از آن است که خودآگاهی در جایی بیرون از مغز قرار دارد و بنا به مدلی که شما ارائه کردهاید، آیا خودآگاهی امری بنیادی و اساسی است و مغز در واقع به نوعی بازیگری فرعی محسوب میشود؟ آیا هیچ اظهارنظری راجع به این مدل نشده است؟ شک ندارم در سخنرانیها و کنفرانسهایتان بازخوردهایی دریافت کردهاید.
- اخیراً بخشی از یک گفتوگو را دیدم که در آنجا به کار ریچارد دیویدسون23 درباره چگونگی ادراک زمان و نیز رخ دادن فیزیکی آن در مغز ارجاع میدهید. آیا میشود آن را توضیح دهید و بگویید نظرتان درباره آن چیست؟
خب، البته من جسارت نمیکنم درباره هیچ کسی اظهارنظر کنم. به گمان من آدمی که هیچ تخصصی ندارد هم ممکن است به هر علتی از آن سردر بیاورد، ولی این موضوع اصلی نیست. به گمان من اگر شما یک رهیافت درست و مناسب داشته باشید، باید از آن استفاده کنید. اکنون رهیافت من ستبرتر شده است. وقتی من دانشجوی پزشکی بودم، مجذوب میکروتوبولهای داخل سلولها شدم. من فریفته این ایده شده بودم که آنها ابزارهای پردازش اطلاعات در مقیاس مولکولی هستند و این فریفتگی در پی 20 سال به مدلسازی میکروتوبولها بهعنوان رایانههای کلاسیک انجامید. سپس با این پرسش مواجه شدم که آنها چطور ممکن است فرایند خودآگاهی را توضیح دهند و همین شد که پایم به حوزه مکانیک کوانتومی کشیده شد. و در همان حال، بهطور موازی، داشتم سازوکار بیهوشی را میآموختم. من یک متخصص بیهوشی و در عین حال استاد دانشگاه هستم و پژوهشهای من به سازوکار بیهوشی و خودآگاهی مرتبط است. به گمان من درک سازوکار بیهوشی واقعاً ابزار بینظیری برای فهم مسئله خودآگاهی فراهم میآورد. این رهیافت من بوده است.
کاشف به عمل آمده است که سازوکار بیهوشی صرفاً توسط نیروهایی در مقیاس کوانتومی عمل میکند- نیروهای بسیار ضعیفی موسوم به نیروهای لُندُن5 در ناحیههایی داخل پروتئینها،که به فرایندهای کوانتومی ارتباط دارند. بنابراین، پژوهشهای من، مرا به قلمرو علم مکانیک کوانتومی کشاند، هم به دلیل کار مشترک با راجر پنروس6 [فیزیکدان نامی] و هم به دلیل اینکه بیهوشی سازوکاری است که کاملاً براساس نیروهای کوانتومی عمل میکند.
چارهای جز این نداشتم. همانطور که گفتم من قریب به 20 سال درباره پردازش کلاسیکی اطلاعات در داخل نورونها کار میکردم و هرگز اثرهای کوانتومی را مدنظر قرار نداده بودم. ایده اصلی مورد توافق همه، از جمله پژوهشگران هوش مصنوعی، این بوده است که مغز را به صورت چیزی حدود 100 میلیارد کلید مجزا در نظر بگیریم، نورونهایی که آتش میکنند یا نه، و هرکدام درست به مثابه یک بیت8 در رایانه هستند.
اما من دریافتم که سلولها به طرزی باور نکردنی پیچیدهاند و اگر شما مثلاً به یک پارامسی توجه کنید موجودی تک سلولی که در آب پرسه میزند، غذا مییابد، جفتیابی میکند، روابط جنسی دارد و حتی میتواند بیاموزد- در مییابید که این سلول هیچ سیناپسی ندارد، بلکه فقط یک سلول است. شما باید به یک سطح پایینتر و به میکروتوبولها نگاه کنید که ظاهراً درست مثل رایانهها طراحی شدهاند. من میاندیشیدم که آنها رایانههایی کلاسیکی هستند، تا اینکه تصادفاً با مسئلهای مواجه شدم که امروزه به آن «مسئله دشوار» میگویند و سپس کتاب راجر پنروس درباره فیزیک کوانتومی را خواندم. با اینکه سر شوق آمده بودم، ولی واقعاً چیزی از آن سر در نیاوردم. البته من فیزیک خوانده بودم، ولی نه فیزیک کوانتومی را و همین شد که از اوایل دهه 90 شروع به فراگرفتن آن کردم.
من کوشیدم راهی برای سادهسازی آن برای خودم و سپس در نوشتهها و سخنرانیهایم پیدا کنم. کوشیدم آنچه را که فهمیده بودم، توضیح دهم. البته این روش، تمام ریاضیات انبوه موضوع را شامل نمیشد، بلکه در واقع روش قابل فهمتر پنروس بود. با اینکه پنروس به تمام ابزارهای ریاضیاتی آن اشراف کامل داشت، اما روش قابل فهمتری را طراحی کرده بود. او آن را طوری طراحی کرده بود که قابل درک باشد. سپس من تمام همّ و غمّ خود را به تعبیر و تفسیر آن نهادم. و بدین ترتیب بود که توانستم آن را بفهمم. من صرفاً راهی را نشان میدهم که از منظر آن به موضوع نگریستهام.
البته ایرادی ندارد که بگوییم ما مغز خود هستیم، ولی ما اکنون به درکی از سرشت مغز خود رسیدهایم. اینکه به مغز خود بهصورت 100 میلیارد کلید ساده نگاه کنیم و نورونها را یک کلید یا دریچه بپنداریم، توهینی آشکار به نورونهاست. موضوع به این سادگیها نیست. هر کسی که زیستشناسی بخواند به این موضوع واقف خواهد شد. اما متأسفانه عده کثیری از زیستشناسان درگیر جزئیات شدهاند و تصویر کلی را از دست دادهاند. زیستشناسان با نادیده انگاشتن دستگاه جامد میکروتوبولها، پردازش اطلاعات در سلولها را به صورت سوپی غلیظ از مواد شیمیایی در نظر میگیرند. همانطور که گفتم من قریب به 20 سال پردازش اطلاعات در میکروتوبولها را مطالعه کردهام. متخصصان هوش مصنوعی کلاً بر این باورند که یک نورون یا آتش میکند یا خیر که این تقریباً معادل یک بیت 1 یا 0 است. اما موضوع پیچیدهتر از این حرفها است. هر نورون تقریباً از 108 توبولین9 تشکیل شده است که در هر ثانیه تقریباً 107بار سوئیچ میکند، که معادل 1015 عملکرد در ثانیه در هر نورون است. اگر شما این را در تعداد نورونها ضرب کنید به چیزی حدود 1026 عملکرد در ثانیه در مغز میرسید. هوش مصنوعی به نورونها به صورت آتش کردن یا نکردن 1000 سیناپس، 1000 بار در هر ثانیه نگاه میکند. در حالی که به نظر من، ظرفیت پردازش اطلاعات میلیونها میلیون بار بیشتر است. توجه کنید که هنوز اثرهای کوانتومی را در فرایند پردازش اطلاعات وارد نکردهایم و این فقط دریچهای به راه پیشرو را نشان میدهد. در دهه 80 من در یک کنفرانس در مورد شبکههای عصبی و چند کنفرانس در مورد هوش مصنوعی شرکت کردم و به همین موارد اشاره داشتم، ولی چندان تحویلم نگرفتند. زیرا این، کار آنها را به مراتب دشوارتر میکرد. چندی نگذشت که من کتاب راجر پنروس10، را خواندم که واقعاً کشیدهای به صورت هوش مصنوعی بود که البته به دلایل دیگری، مبتنی بر نظریه گودل11، هوش مصنوعی را رد میکرد. خودآگاهی و ادراک قابل محاسبه نیست و سنخیت آن از چیز دیگری است. این چیز «دیگر» به فیزیک کوانتومی مربوط میشود. بنابراین، وقتی من و راجر دست به دست هم دادیم، دو ایده در مورد هوش مصنوعی داشتیم. یکی این بود که باید در سطح مولکولی بررسی شود و دیگری کاملاً به مکانیک کوانتومی مربوط میشد.
بله. میدانید که تجربههای پیش از مرگ مدتی است که آزموده شدهاند. البته از هزاران سال پیش گزارشهایی در مورد این تجربهها ثبت شده است. حدود 15 سال پیش [نسبت به زمان مصاحبه]، در دو مطالعه در اروپا، یکی توسط گروه پیتر فِنویک12 در انگلستان دیگری توسط گروه پیم فانل لومل13 در هلند، صدها بیمار که چنین تجربههایی داشتند، مورد مطالعه قرار گرفتند. حدود 17% از تجربههای پیش از مرگ بسیار بسیار شبیه هم بودند: نوری سفید، یک تونل، یک احساس آرامش و ملاقات خویشاوندان مرده. در برخی حالتها، شناوری در بیرون بدن یا آنچه که اصطلاحاً تجربه «بیرون از بدن»14 خوانده میشود، گزارش شد. نتایج حاصل از این دو مطالعه بسیار بسیار سازگار بودند.
حدود دو سال پیش، دو مطالعه درباره اندازهگیری فعالیت مغز در آخرین لحظه حیات انجام شد که یکی از آنها مربوط به دکتر چاولا15 در دانشگاه جرج واشینگتن است. او متخصص بیهوشی است که درمانهای مراقبتی نیز از بیماران انجام میدهد. او بیمارانی داشت که محتضر بودند و امیدی به زندگی آنها نبود و ظاهراً هیچ خودآگاهیای نداشتند. خانواده و پزشکان از آنها قطع امید کرده بودند و تصمیم به قطع مراقبتهای پزشکی بود. چاولا از یک نمایشگر مغز16 که متخصصان بیهوشی در حین بیهوش کردن استفاده میکنند و سطح هوشیاری را میسنجد، استفاده کرد. این دستگاه سطح هوشیاری را تقریباً بین 0 تا 100 اندازه میگیرد که رقم آن در هوشیاری کامل چیزی بین 80 تا 100 است. یک بیمار بیهوش شده باید سطح هوشیاری بین 40 تا 60 داشته باشد. همین که با قطع وسایل مراقبت پزشکی دستگاه تنفس مصنوعی، قلب این بیماران کُند و سرانجام متوقف میشد، فعالیت مغز به سمت صفر میرفت و تقریباً در تمام موارد صفر یا نزدیک آن میشد. سپس وقتی که قلب کاملاً بازمیایستاد، فعالیت مغز تا سطح هوشیاری کامل (حدود 80) بالا میرفت که این وضعیت از 900 ثانیه تا 20 دقیقه در یک مورد ادامه یافت و سپس بیماران میمردند.
چاولا در این مقاله پیشنهاد میدهد که شاید این مربوط به چیزی باشد که اصطلاحاً تجربه پیش از مرگ خوانده میشود. شاید اگر آنها به زندگی برمیگشتند، میگفتند: «من نور سفیدی دیدم، یک تجربه پیش از مرگ و از این قبیل چیزها». آنها فعالیت الکتریکی مغز را در یکی از نمونهها بررسی کردند و دریافتند که این فعالیت مربوط به سنکرونی گاما
1 7 (EEG 30 تا 90 هرتز) میشود که به سطح هوشیاری کامل مربوط است. بنابراین چاولا نتیجه گرفت که این میتواند مربوط به چیزی مثل تجربه پیش از مرگ و یا حتی تجربه «بیرون از بدن» باشد.
مطالعه دیگری در مجله بیهوشی18 و توسط گروهی در بیمارستان ویرجینا میسون19 در سیاتل به چاپ رسید که دیوید آیونگ20 نویسنده اول آن بود. آنها در یک مرکز اهدای عضو بیمارانی که اجازه داده بودند پس از مرگ اعضای آنها اهدا شود، با بررسی سه بیمار دقیقاً به همان نتیجه رسیدند [با قطع وسایل مراقبتی]. سطح هوشیاری نخست به صفر میرسید و سپس ناگهان تا نزدیکی 80 بالا میرفت که این نشانی از هوشیاری کامل بود، و پس از چند دقیقه بیماران میمردند. اما آنها در آن مقاله هیچ اشارهای به احتمال تجربه پیش از مرگ نکردند. آنها صرفاً نوشتند: «ما این فعالیت را مشاهده کردیم، ولی دلیل آن را نمیدانیم. شاید ناشی از آخرین واقطبیدگی عصبی حاصل از افزایش پتاسیم باشد». استدلالی که به دلایل بسیار، غیرقابل قبول و بیمعنی است. آنها هیچ اشارهای به احتمال تجربه پیش از مرگ نکردند. همین شد که من نامهای به آن مجله نوشتم و بیان کردم که این میتواند مربوط به تجربه پیش از مرگ باشد و آنها را به مقاله چاولا ارجاع دادم. و حتی پیشنهاد دادم برای آنکه بیماران پس از قطع وسایل تنفس متحمل درد احتمالی حاصل از تعجیل مرگ نشوند از داروی Ketamine که بیهوش کننده است، استفاده کنند. این پیشنهادی بالینی بود، اما آنها خیلی لجوج و سرسخت بودند و نامهام را برای چاپ نپذیرفتند. گرچه ناراحت شدم، ولی تعجب نکردم. آنها حتی بیان احتمال تجربه پیش از مرگ را روا نمیدانستند. من آن مقاله را در وبسایت خود گذاشتهام.
من هیچ وقت نگفتهام که مغز بازیگری فرعی است، بلکه گفتهام این امکان وجود دارد که فعالیتهای پایانی مغز نشانهای از آن باشد که گویی خودآگاهی، جسم را وامینهد. من از اظهارنظرها و نقدهای زیادی مطلعم که مثلاً میگویند اگر شما ناحیه مشخصی در شکنج زاویهای21 مغز را تحریک کنید- دقیقاً به خاطر ندارم چه ناحیهای- همین احساس «برون شدن از بدن» را خواهید داشت. ولی واقعاً آنها یکسان نیستند. این صرفاً یک تغییر احساس بدنی است و با آن احساس یکی نیست. همچنین ممکن است تجربههای پیش از مرگ را به هیپوکسیا22- نبود اکسیژن- مربوط کنند، ولی این هم درست نیست. چرا که بیماران هیپوکسیا این وضوح تصویر و نیز آرامش را حس نمیکنند. بنابراین این هم توضیح خوبی نیست.
من صرفاً این احتمال را مطرح کردهام که شاید در لحظه اختصار، خودآگاهی در بیرون از مغز باشد. به گمان من ما نمیتوانیم این احتمال را غیرمنطقی بدانیم و رد کنیم. حرف من این است که اگر خودآگاهی در مغز و در سطح میکروتوبولها رخ میدهد، وقتی مغز از کار میافتد، برخی از اطلاعات کوانتومی ممکن است از دست نرود یا ناپدید نشود، بلکه همچنان در هندسه نامحدود فضا- زمان تا همیشه باقی بماند. البته یک راه برای توضیح آن وجود دارد: وقتی مغز از کار میافتد، خودآگاهی میتواند در هندسه فضا- زمان رخ دهد. خودآگاهی ناپدید نمیشود، بلکه در مفهومی کوانتومی در هندسه فضا- زمان عالم تنیده میشود. این ممکن است رخ دهد، ولی من نمیگویم حتماً چنین میشود. من هیچ شاهدی بر این مدعا ندارم، ولی این یک احتمال است، احتمالی که علمی است. ما میمیریم و خودآگاهیمان مثل یک عکس لحظهای بدون تغییر میماند. ما نمیتوانیم این احتمال را منتفی بدانیم.
خب، پیش از هر چیز، پرسش اصلی این است که آیا خودآگاهی امری پیوسته، یا دنبالهای از رخدادهای گسسته است؟
به گمان من شواهد بیشماری وجود دارد که حاکی از آن است که خودآگاهی دنبالهای از رخدادهای گسسته است. به ظاهر پیوسته به نظر میرسد، درست مثل فیلمی که در ظاهر پیوسته است، ولی در واقع دنبالهای از فریمهای گسسته است. به گمان من، خودآگاهی نیز دنبالهای از فریمهای گسسته است. این حرف ویلیام جیمز 24 نیز بوده است، گرچه اندکی مردد بود.
سنکرونی گاما بهترین شاخص برای خودآگاهی است که مقدار طبیعی حدود Hz 40 را دارد. یعنی خودآگاهی ما 40 فریم در ثانیه است. ما متوجه فواصل بین این 40 فریم نمیشویم. اما راهبههای تبتی که دالاییلاما به آزمایشگاه دیویدسون فرستاده بود، در حالت مراقبه به سنکرونی گامای 80 تا 100 هرتز میرسیدند. حکایتهای بسیاری از این واقعیت وجود دارد که وقتی شما تهییج و برانگیخته میشوید- مثلاً در یک حادثه تصادف که اتومبیل واژگون میشود- جهان بیرون آهسته به نظر میرسد. وقتی از مایکل جوردن پرسیدند که چطور چنین بازیگر بسکتبال خوبی است پاسخ داد «وقتی که من بازی میکنم، دفاع حریف به نظرم کُند میآید.» این بدین معنی است تحت شرایطی که شما برانگیخته میشوید، لحظات آگاهی بیشتری در زمان خواهید داشت. وقتی که مثلاً از Hz 40 به Hz 80 میرویم، دنیای خارج به نظر کُندتر میآید، زیرا در واقع لحظات آگاهی ما در زمان بیشتر شده است. این بدین معنی است که گرچه جهان بیرون ما با همان آهنگ طبیعی خود پیش میرود، ولی به ظاهر کُندتر میآید. در واقع، وقتی شما به بسامدهای بالاتری از لحظات آگاهی میروید، دنیای اطراف کُندتر به نظر میرسد.
پینوشتها
- Stuart Hameroff
- Hahneman Hospital
- Sir Roger Penrose
- Alex Tsakiris
- London force
- Roger penrose
- Richard feynman
- bit
- tubulin
- The Emperor,s New Mind
- Godel Teory : نظریهای که ریاضیدان شهیر کورت گودل در سال 1931 وضع کرد و پنروس بر مبنای آن نتیجه گرفت که مغز انسان سیستمی فرا الگوریتمی است- م.
- Peter Fenwick
- Pim van Lommel
- out of the body experience
- Chawla
- brain monitor
- gama synchrony
- Anesthesia and Analyesia
- viriginia mason
- David Auyong
- angular gyrus
- hypoxia
- Richard Davidson
- William James