Teorie wyższego rzędu bywają krytykowane za brak danych empirycznych przemawiających na ich korzyść (Lau i Rosenthal, 2011). Chodzi tu przede wszystkim o te dane, które pozwalałyby wykazać, że teorie wyższego rzędu wyjaśniają jakieś dane empiryczne lepiej niż teorie alternatywne (większość badań świadomości można interpretować w myśl założeń teorii wyższego rzędu, ale krytycy tego ujęcia oczekują tu metody, która pozwoliłaby na pokazanie przewagi ujęcia hierarchicznego nad innymi propozycjami teoretycznymi). Nie wszystkie teorie hierarchiczne wskazują wprost, jakie struktury neuronalne odpowiedzialne są za reprezentacje pierwszego i wyższego rzędu, ale powszechnie akceptowana jest neurobiologiczna konceptualizacja tych teorii, zgodnie z którą reprezentacje pierwszego rzędu związane są z pobudzeniem neuronalnym wcześnie aktywowanych rejonów percepcyjnych (w przypadku świadomości wzrokowej chodzi o aktywację kory wzrokowej), podczas gdy reprezentacje wyższego rzędu związane są z aktywacją rejonów przedczołowych i/lub ciemieniowych (Cleeremans, 2011; Kriegel, 2007; Lau i Rosenthal, 2011). Dosyć powszechnie uważa się również, że wszystkie subiektywne miary świadomości mierzą w istocie dostęp metapoznawczy, a więc z zasady wszystkie te miary behawioralne związane są z aktywacją reprezentacji wyższego rzędu (Dienes i Perner, 2004; Mealor i Dienes, 2013; Overgaard i Sandberg, 2012; Pearson, Rademaker i Tong, 2011; Seth, 2008; Wierzchoń, Asanowicz, Paulewicz i Cleeremans, 2012). Trzeba jednak przyznać rację krytykom omawianego ujęcia, że do niedawna nie prezentowano właściwie żadnych danych empirycznych, które wskazywałyby jasno na przewagę ujęcia hierarchicznego nad ujęciami alternatywnymi (takimi jak teoria neuronalnej przestrzeni roboczej – Dehaene i Naccache, 2001, 2006; teoria integracji informacji – Tononi, 2008; oraz teoria pierwszego rzędu – Lamme, 2010). Dopiero ostatnie lata przynoszą kilka raportów badawczych, które wydają się spełniać to wymaganie.

Jedne z pierwszych badań bezpośrednio potwierdzających przewagę modeli hierarchicznych nad modelami alternatywnymi przeprowadzili Lau i Passingham (2006). Wykorzystując metodę maskowania przez metakontrast (metacontrast masking), zaproponowali manipulację eksperymentalną, która nie powodowała zmiany w obiektywnym wskaźniku wykonania zadania, ale wpływała selektywnie na subiektywne doświadczenie osób badanych (mierzone z wykorzystaniem szacowania pewności). W opisywanym eksperymencie osobom badanym prezentowano przez bardzo krótki czas (33 ms) bodziec, którym był romb lub kwadrat (biała figura na czarnym tle). Następnie, zgodnie z założeniami zastosowanego paradygmatu, bodziec ten był maskowany przez dopełniający obydwie figury kształt (ośmioramienną czarną gwiazdkę pojawiającą się w miejscu, w którym wcześniej prezentowano figury geometryczne; negatyw bodźca maskowanego). Badacze manipulowali czasem pomiędzy prezentacją bodźca i prezentacją maski (stimulus-onset asynchrony, SOA). Okazało się, że zdolność rozróżniania bodźców nie była zależna od manipulacji tym wskaźnikiem, podczas gdy subiektywne doświadczenie osób badanych się zmieniało. Wyniki wskazywały, że badani byli w większym stopniu świadomi bodźców, w przypadku których prezentacja maski została opóźniona (dłuższe SOA). Na tej podstawie badacze wnioskowali, że obserwowana różnica związana była raczej z oddziaływaniem świadomości wyższego rzędu, a nie samą detekcją bodźca (która pozostawała niezmienna w obydwu warunkach). Lau i Passingham nie poprzestali na badaniach behawioralnych, ale dodatkowo porównali aktywację neuronalną w opisywanych warunkach eksperymentalnych z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). Badania wykazały selektywny związek raportów dotyczących świadomej percepcji z aktywacją środkowej części grzbietowo-bocznej kory przedczołowej (mid-DLPFC). Co ciekawe, w analizie, w której porównano aktywację w próbach poprawnych i błędnych (bez względu na subiektywne raporty werbalne osób badanych), zaobserwowano aktywację całej sieci czołowo-ciemieniowej (brzuszno-bocznej kory przedczołowej VLPFC, bruzdy śródciemieniowej – IPS, środkowego zakrętu skroniowego – MTG), opisywanej zazwyczaj jako neuronalny korelat świadomości wzrokowej (Lamme, 2006; Pins i Ffytche, 2003; Rees i inni, 2002). Wyniki Laua i Passinghama wskazują na kluczową rolę przedczołowych struktur korowych (wiązanych zazwyczaj z procesami kontrolnymi) w powstawaniu świadomego doświadczenia percepcyjnego mierzonego z wykorzystaniem subiektywnych raportów werbalnych.

Podobne wnioski przynoszą również badania Fleminga i współpracowników (Fleming, Weil, Nagy, Dolan i Rees, 2010), w których wykorzystano proste zadanie percepcyjne, polegające na detekcji różnicy w kontraście prezentowanych badanym bodźców percepcyjnych przekształconych z wykorzystaniem filtru Gabora (gabor patches), oraz szacowanie pewności jako miarę świadomości bodźca. Również w badaniach z udziałem pacjentów ze ślepowidzeniem (Ko i Lau, 2012; Sahraie i inni, 1997) zaobserwowano rozbieżność pomiędzy poprawnością detekcji bodźców w ślepym polu widzenia a subiektywnym raportem werbalnym dotyczącym widoczności bodźców (w badaniach tych manipulowano na przykład szybkością ruchu obiektu prezentowanego w ślepym polu widzenia pacjenta – szybszy ruch powodował wyższą ocenę subiektywnej świadomości prezentowanego obiektu mimo braku różnic w poprawności rozpoznania jego lokalizacji). Rounis i współpracownicy (2010) przeprowadzili również bardzo interesujące badanie, w którym bezpośrednio wykazano selektywny wpływ aktywacji kory przedczołowej na subiektywne raporty werbalne osób badanych. W badaniach, z wykorzystaniem przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS)^[1], stymulowano rejon grzbietowo-bocznej kory przedczołowej w trakcie wykonywania przez osoby badane opisywanego już wcześniej zadania w paradygmacie maskowania przez metakontrast. Wyniki badań wykazały, że zastosowana stymulacja TMS wpłynęła na obniżenie subiektywnej świadomości bodźca, podczas gdy obiektywny poziom wykonania zadania pozostał niezmieniony. Wydaje się zatem, że opisane doświadczenia potwierdzają podstawowe założenia teorii hierarchicznych, proponując manipulację eksperymentalną, której efekty trudno wyjaśnić odwołując się do teorii alternatywnych wobec analizowanego ujęcia.

Osobna grupa argumentów empirycznych przytaczana przez zwolenników teorii wyższego rzędu związana jest z analizą funkcji przypisywanych świadomości przez analizowaną teorię i ujęcia dla niej konkurencyjne (Lau i Rosenthal, 2011). Teoretycy spierają się o funkcję świadomości, jednak wiele ujęć teoretycznych proponuje, że związana jest ona przede wszystkim z kontrolą nad wyższymi funkcjami umysłu, plastyczną adaptacją do środowiska oraz łączeniem informacji z odległych modułów przetwarzania informacji (Block, 1995; Cohen i Dennett, 2011; Dehaene i Naccache, 2001; Lau, 2009). Okazuje się jednak, że wiele z procesów poznawczych związanych z wyższymi funkcjami poznawczymi, o których do niedawna sądzono, że wymagają świadomości, występuje również, gdy badani nie są świadomi. Przykładem mogą być tu badania nad uczeniem mimowolnym reguł abstrakcyjnych (Dienes i Scott, 2005; Reber, 1989), wykrywaniem błędów (Cohen i inni, 2009), łączeniem informacji z różnych wejść sensorycznych (Kouider i Dehaene, 2009) czy integracją cech w jedno postrzeżenie (Mudrik i inni, 2011) – żeby wymienić jedynie te procesy, które najczęściej wspominają teoretycy przypisujący świadomości jakąś funkcję. Te wszystkie badania sugerują zatem, zdaniem Laua i Rosenthala (2011), że świadomość może nie mieć żadnej specjalnej funkcji, który to wniosek byłby zgodny z założeniami teorii myśli wyższego rzędu (Rosenthal, 2012, 2008).

^[1] W badaniach wykorzystano specjalny protokół TMS pozwalający na stymulację obydwu półkul mózgowych.