6.8 Teoria radykalnej plastyczności

Wydaje się, że część z opisywanych powyżej problemów teoretycznych i empirycznych próbuje rozwiązać model nazywany przez jego autora „tezą radykalnej plastyczności” (radical plasticity thesis – Cleeremans, 2011 – w dalszej części książki będzie ona nazywana teorią radykalnej plastyczności). Teoria radykalnej plastyczności zaliczana bywa do modeli hierarchicznych (Lau i Rosenthal, 2011), jednak przy bliższym przyjrzeniu się jej założeniom okazuje się, że przyporządkowanie to nie jest wcale oczywiste. Mechanizm powstawania świadomego doświadczenia jest tu opisywany na tyle odmiennie, że należałoby go raczej nazwać modelem mieszanym, w którym podejmuje się próbę połączenia założeń modeli hierarchicznych i modeli aktywacyjnych, takich jak na przykład model globalnej przestrzeni roboczej (Baars, 1992, 1997; Dehaene i Naccache, 2001, 2006). Teoria radykalnej plastyczności jest wciąż rozwijana, a jej założenia nieustannie ewoluują. Dla uproszczenia wywodu, w niniejszej monografii analizie poddany zostanie jedynie najnowszy jej wariant (Cleeremans, 2011). Opis starszych wersji modelu można odnaleźć w innych pracach (Cleeremans, 2005, 2006; Cleeremans i Jiménez, 2002). Jest to o tyle istotne, że pierwotne wersje opisywanej teorii trudno byłoby w ogóle uznać za model hierarchiczny. Wydaje się, że z biegiem lat ich autor znacząco zmienił zdanie na temat mechanizmów formowania się świadomego doświadczenia. Dość powiedzieć, że pierwotna wersja teorii odwoływała się bezpośrednio do podziału na świadomość dostępową i świadomość fenomenalną Blocka (1995), a więc do modelu konkurencyjnego wobec ujęcia hierarchicznego.

Teoria radykalnej plastyczności przyjmuje podstawowe założenie modeli hierarchicznych dotyczące mechanizmu pojawiania się świadomego doświadczenia. Autor postuluje konieczność występowania reprezentacji pierwszego rzędu (reprezentującej na poziomie systemu poznawczego obiekt, ślad pamięciowy lub inną informację, która ma stać się treścią świadomego doświadczenia) oraz metareprezentacji, których treścią staje się reprezentacja pierwszego rzędu. Cleeremans akceptuje zatem zasadę przechodniości, twierdząc, że sama aktywacja jakiejś reprezentacji w umyśle nie wystarczy, aby reprezentacja ta została uświadomiona. Nasz system poznawczy potrafi aktywować reprezentacje pozwalające mu rozpoznawać nawet bardzo złożone bodźce i adekwatnie reagować na stymulacje. Samo uformowanie reprezentacji w umyśle nie powoduje jednak, że osoba badana uświadamia sobie bodziec. Warunkiem koniecznym pojawienia się świadomości jest utworzenie reprezentacji, która istnieje dla umysłu, a nie tylko w umyśle (por. Clark i Karmiloff-Smith, 1993). Cleeremans ilustruje założenia swojego modelu badaniami dotyczącymi różnego rodzaju procesów poznawczych (w tym badania uczenia ukrytego, podejmowania decyzji czy percepcji subliminalnej – por. np. Pasquali, Timmermans i Cleeremans, 2010). Model zakłada zatem, że opisywany mechanizm ma charakter uniwersalny i nie ogranicza się jedynie do procesów percepcyjnych czy też pamięciowych.

Proponowana konceptualizacja podstawowego założenia o przechodniości (Rosenthal i Weisberg, 2008) wydaje się jednak autorowi niewystarczająca, aby opisać charakterystykę świadomego doświadczenia. Jak zauważa, możemy sobie z łatwością wyobrazić system sztuczny, w którym zaimplementujemy statyczną metareprezentację, która potrafiła będzie odtworzyć reprezentacje aktywowane w systemie (sam zresztą przedstawia wyniki symulacji z wykorzystaniem neuropodobnych sieci konekcjonistycznych – por. Cleeremans 2011; Pasquali i inni, 2010). Taki system wciąż nie będzie jednak świadomy. Aby stał się świadomy, musi być kierowany przez jakiś cel działania, który wywołuje potrzebę plastycznego dostosowania się do środowiska[1]. Warunkiem koniecznym wytworzenia jakiejkolwiek reprezentacji jest zatem proces uczenia się. Autor omawianej teorii zauważa, że jednym z podstawowych celów skutecznej adaptacji jest nabycie wiedzy, która pozwala elastycznie modyfikować zachowania, preferencje czy też postawy, z jakiejś przyczyny istotne dla jednostki (a więc mamy do czynienia z zachowaniem celowym zgodnym z wewnętrzną hierarchią celów jednostki). Efektem warunków procesu uczenia są też zdaniem Cleeremansa różnice pomiędzy reprezentacjami wykształconymi przez każdą jednostkę (autor proponuje wyjaśniać w ten sposób unikalny i osobisty charakter doświadczeń subiektywnych jednostki, a więc qualia – por. Cleeremans, 2012).

Proponowane przez teorię radykalnej plastyczności założenia dotyczące relacji pomiędzy reprezentacjami i metareprezentacjami stają się jeszcze bardziej czytelne, gdy przyjrzeć się jej założeniom dotyczącym natury opisywanych reprezentacji. Zauważmy, że w klasycznej wersji modeli hierarchicznych autorzy wiążą pojawienie się świadomości raczej z samym faktem występowania relacji pomiędzy poszczególnymi poziomami reprezentacji niż z określoną charakterystyką samej reprezentacji, która warunkowałaby jej dostępność dla świadomości. Cleeremans przyjmuje jednak cały szereg założeń dotyczących mechanizmów, dzięki którym reprezentacja może stać się treścią metareprezentacji i zostać uświadomiona.

Mechanizmy formowania się reprezentacji postulowane przez teorię radykalnej plastyczności odwołują się wprost do konekcjonistycznego ujęcia umysłu (por. Rumelhart i inni, 1986a, 1986b). W ujęciu tym zakłada się, że reprezentacje związane są z określonymi wzorcami aktywacji systemu poznawczego, a sam system poznawczy zorganizowany jest w formie rozproszonej sieci wzajemnie ze sobą połączonych jednostek pośredniczących pomiędzy wejściem a wyjściem tego systemu (Cleeremans, 2011; Cleeremans i Jiménez, 2002). Wszystkie reprezentacje powstają w wyniku procesu uczenia, w ramach którego opisywany system przechodzi od przypadkowego wzorca powiązań pomiędzy jednostkami do stanu, w którym ukształtowana zostanie rozproszona, ale stabilna reprezentacja, tj. wytworzony zostanie powtarzalny wzorzec powiązań pomiędzy jednostkami, dzięki któremu określona aktywacja wejściowa systemu prowadzić będzie z dużym prawdopodobieństwem do pożądanej odpowiedzi na wyjściu systemu. Zgodnie z założeniami ujęcia konekcjonistycznego, wraz z procesem uczenia zmienia się siła, stabilność oraz dystynktywność tak rozumianych reprezentacji. Siła reprezentacji dotyczy tutaj liczby jednostek zaangażowanych w przetwarzanie informacji oraz stopnia ich aktywacji; zakłada się, że im silniejszy wzorzec aktywacji, w tym większym stopniu będzie wpływała ona na przetwarzanie informacji przez system. Stabilność dotyczy czasu samoistnego podtrzymywania aktywacji reprezentacji przez system poznawczy. Dystynktywność natomiast – stopnia odmienności wzorców aktywacji właściwych dla konkretnej reprezentacji od innych wzorców aktywacji reprezentowanych w systemie poznawczym (Cleeremans, 2006).

Przyjąwszy takie założenia dotyczące efektów uczenia się, Cleeremans (2012) proponuje teoretyczną analizę procesu kształtowania się reprezentacji, opisującą dynamiczne zmiany zachodzące w obrębie trzech zmiennych[2]: potencjalnej dostępności reprezentacji dla zachowania jednostki (availability to behavior, potency), możliwości kontroli kształtującej się reprezentacji (availability to control) i wreszcie stopnia uświadomienia (availability to consciousness). Teoria radykalnej plastyczności zakłada, że wzrost jakości reprezentacji będący efektem procesu uczenia się związany jest z widocznymi efektami behawioralnymi, a także ze zmianą dostępności reprezentacji dla procesów kontroli wolicjonalnej i świadomości. Dostępność reprezentacji dla zachowania osiąga plateau, gdy reprezentacja staje się świadoma. Dalszy proces uczenia doprowadza jednak do automatyzacji dostępu do reprezentacji, co zdaniem Cleeremansa wiąże się z niższym dostępem do świadomości oraz brakiem kontroli.

Zgodnie z założeniami modelu, reprezentacja obserwowana w przypadku procesów ukrytych (np. w paradygmacie poprzedzania) jest słaba, mało wyrazista i niestabilna. W wyniku procesu uczenia (np. poprzez wielokrotne powtarzanie danej stymulacji), reprezentacja staje się coraz silniejsza, bardziej wyrazista i stabilna, aż w końcu staje się dostępna dla świadomości. Zauważmy, że przejście pomiędzy stanem świadomym a nieświadomym nie ma tu charakteru skokowego, ale ciągły. Opisywany model dopuszcza zatem możliwość zróżnicowanego stopnia dostępu do reprezentacji. Świadomość jest w tym punkcie związana również z dostępnością dla procesów kontroli oraz dla zachowania. Dalsze uczenie powoduje jednak, że reprezentacja przestaje wymagać kontroli i się automatyzuje. Zauważmy, że reprezentacja nadal pozostaje świadoma, a jedynie dostępność dla świadomości staje się niższa (co pokazuje też względną niezależność kontroli i świadomości w opisywanym modelu).

Jak można zauważyć, prezentowany model teoretyczny nie odnosi się jak dotąd wprost do mechanizmu formowania się metareprezentacji (poprzednie wersje modelu proponowały zresztą expressis verbis, że to sama jakość reprezentacji sprawia, że określona treść staje się świadoma – Cleeremans i Jiménez, 2002). Teoria radykalnej plastyczności zakłada jednak, że uświadomienie wymaga metareprezentacji. Uzasadniając tę tezę, Cleeremans (2011) odwołuje się do rozróżnienia pomiędzy czułością umysłu (sensitivity) pozwalającą na bezbłędne rozpoznanie reprezentacji a wiedzą systemu na temat tego, co przetwarza. Bezbłędne rozpoznanie reprezentacji musi zgodnie z omawianym modelem wynikać z procesu uczenia się, ponieważ wymaga ono stabilnej, dystynktywnej i silnej reprezentacji. Autor podkreśla jednak, że nawet bardzo wysoka czułość, pozwalająca na przykład na poprawne rozpoznanie jakiegoś bodźca, nie musi powodować, że bodziec stanie się świadomy. Aby wykształcona reprezentacja stała się więc dostępna świadomości, musi istnieć metareprezentacja, której będzie ona treścią, a także musi wystąpić proces aktywnej redyskrypcji reprezentacji przez tę metareprezentację. Teoria radykalnej plastyczności jest jednak dość lakoniczna w opisie interakcji między metareprezentacją i reprezentacją, która to interakcja wywołuje pojawienie się świadomości. Jedyne, co dowiadujemy się z opisywanej teorii o samym mechanizmie kształtowania metareprezentacji, to że mechanizm ten jest wspólny dla każdego możliwego poziomu reprezentacji. Relacja pomiędzy reprezentacją i metareprezentacją wymaga jednak bardziej precyzyjnego opisu. Co ciekawe, autor omawianej teorii wydaje się wiązać metareprezentację z metapoznaniem, pisząc np., że „świadomość (…) wydaje się wymagać co najmniej dostępności wiedzy, że ktoś wie” (Cleeremans, 2011, str. 3). Jednakże teoria przyjmuje tutaj dość nietypową definicję metapoznania, bowiem jednocześnie postuluje, że niektóre metareprezentacje (np. te, które nie są jeszcze wystarczająco wykształcone) mogą nie być świadome[3].

Interesującą ilustracją założeń teorii radykalnej plastyczności są wyniki uzyskane w symulacjach komputerowych z wykorzystaniem sieci neuropodobnych (Cleeremans, 2011; Cleeremans, Timmermans i Pasquali, 2007; Pasquali i inni, 2010; Timmermans i inni, 2012). Jak już wspomniano, teoria radykalnej plastyczności przyjmuje podstawowe założenia konekcjonistycznego ujęcia umysłu (Rumelhart i inni, 1986a, 1986b). Zatem symulacja założeń omawianej teorii z wykorzystaniem sieci neuropodobnych wydaje się dobrze operacjonalizować założenia omawianego modelu. W najnowszych ze wspomnianych badań (Pasquali i inni, 2010), w szeregu symulacji z wykorzystaniem prostych sieci rekurencyjnych bez sprzężeń zwrotnych z wsteczną propagacją błędu (backpropagation feedforward network) zaimplementowano trzy bardzo zróżnicowane efekty związane z ograniczoną świadomością tego, co przetwarzane: efekt ślepowidzenia, zadanie uczenia się sztucznych gramatyk, zadanie hazardowe (Iowa gambling tasks). We wszystkich zadaniach udało się odtworzyć wyniki behawioralne obserwowane w porównywanych danych behawioralnych (Persaud, McLeod i Cowey, 2007). Taka prosta architektura nie pozwala jednak zaimplementować świadomości tego, co przetwarzane. Dlatego opisywana architektura sieci została wzbogacona o sieć drugiego rzędu, której zadaniem była ciągła ocena wykonania zadania przez sieć pierwszego rzędu (ocenę tę szacowano z wykorzystaniem dwubiegunowej oceny świadomości, tj. sieć drugiego rzędu mogła wskazać niską bądź wysoką „świadomość” wykonania). Opisywana sieć drugiego rzędu wykorzystywała jako wejście sieć pierwszego rzędu (w ten sposób zaimplementowano rozróżnienie pomiędzy wiedzą dla systemu i wiedzą w systemie). Wyniki przeprowadzonych symulacji wykazały, że wraz z procesem uczenia reprezentacji przez pierwszą sieć zmieniały się również wskazania drugiej sieci dotyczące świadomości tego, co przetwarzane. Zależność między efektywnością obydwu sieci nie była jednak bezpośrednia, wskazując zazwyczaj, że poprawność wykonania wyprzedza pojawienie się „świadomości” w sieci drugiego rzędu (replikując zresztą w ten sposób wyniki uzyskiwane w wielu badaniach analizowanych przypadków, co szczególnie dobrze widać na przykładzie zadania hazardowego; dla szczegółowego opisu zastosowanych architektur oraz uzyskanych wyników – por. Pasquali i inni, 2010). Przeprowadzona symulacja wskazuje zatem, w jaki sposób system może nabywać wiedzę o własnym zachowaniu, która zgodnie z opisywanym modelem jest warunkiem koniecznym uświadomienia.

Podsumowując, teoria radykalnej plastyczności wychodzi daleko poza podstawowe założenia modeli hierarchicznych. Świadomość wymaga tu nie tylko występowania metareprezentacji, ale i procesu uczenia, w wyniku którego formowane są zarówno reprezentacje pierwszego rzędu, jak i metareprezentacje (zauważmy, że opisywany model nie jest sprzeczny z modelem aktywacyjnym, co wydaje się dodatkowo wspierać założenia referowanego modelu). Tezy o hierarchicznej organizacji reprezentacji uzupełniane są tu o szereg często bardzo plastycznie opisywanych założeń dodatkowych, które mają wyjaśniać unikalność subiektywnego doświadczenia człowieka (założenie o znaczeniu reprezentacji dla systemu, propozycja mechanizmu kształtowania qualiów). W odniesieniu do dotychczasowych rozważań na temat warunków poszukiwanego w tej pracy modelu teoretycznego, referowana tu teoria pozostawia jednak nierozwiązanymi kilka kwestii, których rozstrzygnięcie wydaje się kluczowe dla opisu mechanizmu formowania się subiektywnego doświadczenia. W szczególności interpretacji i uszczegółowienia wymagają: problem relacji pomiędzy reprezentacjami i metareprezentacjami, relacji metareprezentacji i metapoznania, zależności świadomości od uwagi (zauważmy, że teoria Cleeremansa nie dotyka w ogóle tego problemu) i wreszcie problem relacji pomiędzy tym, co świadome i nieświadome. Warto również zwrócić uwagę, że omawiany model teoretyczny nie jest specjalnie precyzyjny, jeżeli chodzi o neurobiologiczne korelaty metareprezentacji, ograniczając się do przyjęcia, że są one związane z aktywacją struktur czołowych, w tym prawdopodobnie grzbietowo-bocznej kory przedczołowej (Fleming i Dolan, 2012; Lau i Passingham, 2006; Rounis i inni, 2010).

[1] Cleeremans odwołuje się tu do metafory termostatu zaproponowanej przez Chalmersa (1995). Termostat może oczywiście posiadać oprogramowanie odpowiedzialne za detekcję temperatury i pozwalające na sterowanie grzejnikiem. Jest więc czuły na informacje o temperaturze, ale nie jest jej świadomy co najmniej z dwóch powodów. Po pierwsze, termostat nie wie, że jest wrażliwy na temperaturę, a więc posiada jedynie reprezentację temperatury w systemie, ale nie posiada reprezentacji dla systemu (co ciekawe, skonstruowano ostatnio termostat, który wydaje się spełniać te wymagania – Nest Learning Thermostat ©). Po drugie, dla termostatu nie ma znaczenia, czy w danym pomieszczeniu jest ciepło, czy zimno. Termostat nie posiada celu wewnętrznego, dla którego istotna jest informacja na temat temperatury. Jak plastycznie opisuje to Cleeremans, termostatowi nie zależy na tym, żeby była jakaś temperatura. Po prostu realizuje zadany mu program, którego raczej nie postanowi sam zmienić.

[2] Ten element teorii uległ ostatnio modyfikacji (Cleeremans, 2011, 2012). Wcześniej trzy wymiary opisywane były w odniesieniu do klasyfikacji Blocka (Cleeremans, 2006, 2008, Cleeremans i Jiménez, 2002). Zgodnie z wiedzą autora nowa wersja graficznej reprezentacji teorii nie została opublikowana i prezentowana jest jedynie w ramach wystąpień konferencyjnych (Cleeremans, 2012).

[3] Teoria proponuje za to całą listę potencjalnych funkcji metareprezentacji, które dodatkowo zaciemniają związek metareprezentacji z metapoznaniem w opisywanym ujęciu. Wśród funkcji metareprezentacji Cleeremans wymienia między innymi nadanie znaczenia mentalnego reprezentacjom (np. określenie, czy dana reprezentacja jest prawdą, przekonaniem, obawą etc.), rozpoznawanie własnych stanów mentalnych i komunikowanie ich innym, antycypacja konsekwencji własnych działań w interakcjach ze środowiskiem i innymi.

AutorMichał Wierzchoń
RecenzentMarcin Koculak

Opublikowano:
7 września 2018

SPIS TREŚCI
PDF

LITERATURA CYTOWANA

TAGI

CZYTAJ TEŻ