תאוריית מרחב העבודה העצבי הכולל של התודעה

 

תודה לד"ר דרור דותן, ראש החוג לחינוך מיוחד באוניברסיטת ת"א, ששיחה איתו עוררה בי השראה לכתוב את הפוסט הזה.

בשנת 2022 התקיים כנס של האגודה למחקר מדעי של התודעה, בו הוצגו ארבע תאוריות על התודעה על ידי מחבריהן. פרופ' ליעד מודריק מאוניברסיטת ת"א, חוקרת תודעה שנכחה בכנס כתבה מאמר שמסכם את ארבע התאוריות שהוצגו בכנס ועוד אחת. בפוסט זה נדון בתאוריה של דהאן.

סטניסלאס דהאן הוא אחד החוקרים המובילים בתחום הקוגניציה החשבונית. דהאן הוא אבי תאוריית הקוד המשולש, לפיה מספר יכול להיות מיוצג בשלושה סוגי ייצוגים: יצוג כמותי (המשמעות הכמותית של המספר) ייצוג מילולי (המספר כרצף של מילים כמו "שלוש מאות עשרים ושתיים") וייצוג חזותי (ייצוג בספרות, 322). הנקודה העיקרית במודל זה היא שכדי לעבד מספרים האדם לא צריך להפעיל את כל שלושת הייצוגים. למשל, כאשר קוראים וכותבים מספרים רב ספרתיים, אפשר לעשות זאת באמצעות הייצוג המילולי והחזותי בלבד, בלי לעבור דרך המשמעות הכמותית (למעשה, זהו עיבוד ללא סמנטיקה). כאשר רואים שני מקבצים של נקודות או שתי ערימות של עוגיות ומחליטים איפה יש יותר, אפשר לעשות זאת רק באמצעות הייצוג הכמותי בלי להפעיל את הייצוג המילולי ואת הייצוג החזותי. כלומר המספר מיוצג במוח בצורה מבוזרת.

דהאן לא הסתפק בחקר הקוגניציה החשבונית. הוא חקר גם תהליכי קריאה, תהליכי למידה ובשנים האחרונות חוקר גם את גם את תחום התודעה CONSCIOUSNESS. הוא פרסם מספר ספרים לקהל הרחב, מתוכם אציין את הספר הקלאסי THE NUMBER SENSE ואת הספר החדש יחסית CONSCIOUSNESS AND THE BRAIN.

 

תאוריית התודעה של דהאן נקראת Global neuronal workspace theory GNWT. נקרא לה בעברית תאוריית מרחב העבודה העצבי הכולל של התודעה (ונקצר ל"תאורית מרחב העבודה"). ד"ר דרור דותן סבור שהחוט המקשר בין תאוריית הקוד המשולש ותאוריית מרחב העבודה הוא היבט הביזור הקיים בשתי התאוריות. המספר לא "נמצא" באף מקום אחד במוח, והייצוג שלו מבוזר, וכך גם התודעה במודל זה.

לדעת דהאן התודעה היא תוצר של עיבוד מידע. קיימים שלושה סוגים של עיבודי מידע במוח. הסוג הראשון הוא עיבוד לא מודע. אנו יכולים לעבד מידע רב באופן לא מודע, ואפילו אפשר לומר שרוב הפעילות המוחית שלנו היא לא מודעת. למשל, אנחנו יכולים לקרוא מילה באופן אוטומטי ולא מודע, לעבד את המשמעות שלה, לאחסן את המשמעות, והמשמעות יכולה גם להשפיע על ההתנהגות שלנו. מידע לא מודע יכול להיות מעובד באזורים שונים במוח וגם בקורטקס, אך הוא נשאר באזור תחום ואינו מגיע לשאר חלקי המוח. מידע נשאר לא מודע במספר תנאים: אם הוא מעובד באמצעות נוירונים בגזע המוח שאינם חלק ממערכת התודעה, אם הוא מעובד באופן קצר ושטחי שאינו מספיק חזק כדי לגרום ל"הצתה" של אזורים נוספים במוח, או אם עיבוד המידע הזה מתרחש כאשר הקשב ממוקד בגירוי או במטלה אחרת.

 

הסוג השני של עיבוד מידע מוחי הוא עיבוד מודע. מידע הופך למודע כאשר הוא לא נשאר מתוחם באזור מוחי מסוים אלא מועצם ו"משודר" לאזורים רחבים במוח. תהליכים  מוחיים "מציתים" את המידע, מעצימים ומייצבים אותו וגורמים לו להתפשט לאזורים אחרים של המוח. תהליכי הצתה אלה מתרחשים בדרך כלל באונה הפרה-פרונטלית, האחראית על אינטגרציה של מידע. הייצוב של המידע משאיר אותו זמין, ואז אזורי מוח שונים יכולים לעבד אותו ולתקשר זה עם זה לגביו.

כלומר, התודעה היא מידע זמין לתהליכים מוחיים רבים. אפשר לדבר עליו, אפשר לזכור אותו או לאחסן אותו בזיכרון, אפשר לעבד אותו באופן גמיש במרחב העבודה המנטלי. תודעה כזו קיימת גם אצל בעלי חיים, והיא התפתחה כדי לאפשר גמישות בחשיבה, ולעזור למוח לקבל החלטות כיצד לפעול כאשר אי אפשר לפתור בעיה באמצעות תפקודים אוטומטים לא מודעים. התודעה לא מחייבת קיומה של סלף, של יכולת לחשוב על עצמי חושבת על התוכן המודע. לכן לבעלי חיים יש תודעה אבל לא בהכרח תחושת של סלף.

לתודעה יש צוואר בקבוק. אנחנו יכולים להיות מודעים לתוכן אחד בכל זמן. כאשר מרחב העבודה עסוק בתוכן אחד, תכנים אחרים לא יכולים להיכנס אליו ולכן לא מגיעים להיות מודעים. התוכן האחד בו מרחב העבודה עסוק יכול להיות מאד עשיר. למשל, כאשר אנו מודעים לאדם עמו אנו משוחחים, התודעה שלנו כוללת אינטגרציה של הפנים שלו, גוון הקול שלו ותוכן דבריו.

אותו סוג של מידע (למשל, מילה) יכול להיות מודע או לא מודע. לעתים מידע הופך ממודע ללא מודע כתוצאה מתהליך אוטומטיזציה, למשל כאשר אנחנו לומדים להקליד אנחנו מפנים תשומת לב לכל אות ומבצעים את ההקלדה באופן לגמרי מודע, אבל לאחר שאנו יודעים להקליד באופן אוטומטי ועיוור, ההקלדה הופכת להיות תהליך שהוא לא מודע בחלקו.

לא צריך גירוי חיצוני כדי שתוכן יהפוך למודע. הצתה של המודעות יכולה להתעורר מתוך היזכרות במשהו, למשל.

על פי תאורית מרחב העבודה, כל מה שאנו יודעים באופן מודע מקודד בדפוסים נוירונלים. כלומר, באמצעות הסתכלות בדפוס הנוירונלי ניתן לדעת את תוכן התודעה של האדם שעל הדפוס שלו אנחנו מסתכלים. אני חוששת מהרגע שבו נוכל באמת לעשות זאת, זה מפחיד למדי. כך התאוריה הזו שוללת דואליזם (הפרדה בין גוף לנפש) ומאפשרת גם למכונות להיות בעלות תודעה, אם יש להן יכולת חישובית מתאימה. תודעה היא משהו שהמוח עושה וגם מכונה יכולה לעשות.

התודעה אינה ממוקמת במקום מסוים במוח, גם לא באזורים פרה פרונטלים. התודעה היא מערכת מאד מבוזרת של נוירונים הכוללת אזורים פריאטלים ופרה פרונטלים. כאשר מידע מסוים "מוצת" ומשודר לחלקים נרחבים של המוח, קיים תהליך דיכוי של נוירונים אחרים, שמשקפים מה הגירוי הוא לא. היכולת לדכא נוירונים שאינם רלוונטים לגירוי היא לא פחות חשובה לתודעה מהיכולת להפיץ את המידע ברחבי המוח. כלומר תוכן התודעה כולל סט של נוירונים מופעלים וסט גדול יותר של נוירונים מדוכאים. 

 

סוג שלישי של תהליכי עיבוד מוחי הוא היכולת של המערכת לייצג את עצמה ולהכיר את עצמה. מערכת כזו יודעת מה שהיא יודעת, ויודעת גם מה שהיא לא יודעת. מערכת כזו דורשת יכולת תחבירית שיש ככל הנראה רק לבני אדם. יכולת תחבירית מאפשרת לחבר מידע לפי כללים מסוימים, והיא באה לידי ביטוי בשפה, במתמטיקה, במוסיקה, בלוגיקה וכו'. אמנם בעלי חיים יכולים לייצג רצפים, אבל רמת המורכבות שלהם לא מגיעה לרמת המורכבות האנושית. קוף יכול להבחין שהרצף pesipe שונה במבנה שלו משלושת הרצפים  totobu, mimitu, gagari.  הרצף הראשון בנוי במבנה  ABA   בעוד שלושת הרצפים האחרונים בנויים לפי הדפוס AAB. היכולת של קוף להפשיט את הכלל, את הדפוס לפיו בנויים הרצפים ולהבחין ביוצא דופן היא מרשימה, ועדיין הוא לא יכול לפענח דפוס תחבירי מורכב של משפט בשפה. לחיות יש מושגים של מספר במשמעותו הכמותית, של מרחב, של אובייקטים, אבל היכולת שלהם לשלב בין המושגים כדי ליצור משמעויות מורכבות היא מוגבלת, וכנראה שאין להן תאוריית מיינד.

 

אני חושבת שמקור התודעה בתיאוריית מרחב העבודה של דהאן הוא הפוך ממקור התודעה במודל המעניין של מארק סולמס עליו דיברנו בעבר. מארק סולמס הוא פסיכואנליטיקאי שמחבר בין נוירופסיכולוגיה לבין התאוריות של פרויד בצורה מרתקת. אצל דהאן המידע "מוצת" והופך למודע כתוצאה מתהליכים שמגיעים מלמעלה למטה, מהאונות הפרה-פרונטליות אל אזורים "נמוכים" יותר של המוח, כמו אלה שמעבדים מידע חושי; אצל סולמס התודעה "מוצתת" מלמטה למעלה.

לדעת סולמס, מקור התודעה אינו באונות הפרה-פרונטליות אלא בגזע המוח. התודעה אינה תפיסתית במהותה, אלא רגשית במהותה. התודעה מופקת באיד, והאגו הוא בבסיסו לא מודע. כמו דהאן, גם סולמס סבור שהתרומה של הקורטקס לתודעה היא ביצירת מרחב ייצוג לזיכרון.  הקורטקס מייצב את האובייקטים של התפיסה ומאפשר לעבד אותם באופן מפורט.  הקורטקס הופך את המצבים החולפים של התודעה ל"מוצקים מנטלים" כלומר לאובייקטים שניתן לחשוב עליהם.  

ממליצה מאד לצפות בראיון קצר זה (כעשרים דקות) עם דהאן, בו הוא מסביר את המודל שלו באופן ברור ונגיש.

סולמס מסביר חלק מהגישה שלו בהרצאה הזו, שגם היא מאד ברורה ונגישה.

Mudrik, L., Boly, M., Dehaene, S., Fleming, S. M., Lamme, V., Seth, A., & Melloni, L. (2025). Unpacking the complexities of consciousness: Theories and reflections. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 170, 106053. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2025.106053

Stanislas Dehaene: There's nothing magical about consciousness!

 https://www.youtube.com/watch?v=Vq1KJJ_l_ZM

Consciousness and the Mind Body Connection – Professor Mark Solms

https://www.youtube.com/watch?v=m-1etGWVvb8