La coscienza nella Teoria dell'Informazione Integrata: una prospettiva relativistica

La teoria dell’informazione integrata tende a comprendere la coscienza sulla base del funzionamento dei suoi correlati neurali. In quest’ottica la coscienza è ciò che deriva dal funzionamento della materia. Quando la materia assume una certa conformazione fisica e un determinato funzionamento, concepisce uno stato cosciente. Allo stesso modo, possiamo affermare che ad ogni conformazione materiale (che produce informazione integrata), corrisponde uno stato di coscienza. Quanto più la materia assume un’organizzazione volta a produrre una quantità elevata d’informazione integrata, tanto più il sistema sarà cosciente.

Almeno per adesso, non è compito della scienza rispondere a perché tutto ciò accada, bensì analizzare attentamente in che modo.
Concepire la coscienza come informazione integrata, comporta numerose ripercussioni. Le neuroscienze hanno, ormai, accertato che vi è un’ampia correlazione tra il funzionamento di specifiche aree cerebrali e lo svolgimento di determinate attività legate alla coscienza. Tutto ciò che riguarda l’esperienza cosciente, come guardare un volto o immaginare di camminare nella propria casa, ha un corrispettivo fisico, riscontrabile nel funzionamento cerebrale. Il cervello sembra essere il punto di congiunzione tra il contenuto astratto dei pensieri e la fisicità del mondo.

Utilizzando l’EEG, ad esempio, è possibile rilevare un evidente cambiamento nella frequenza di scarica dei neuroni quando il soggetto analizzato è in uno stato di sonno profondo, rispetto a quando si trova in uno stato di veglia. (Tononi, 2013)
Utilizzando la TMS in relazione all’EEG, è evidente come la risposta del cervello a uno stimolo elettrico proveniente dall’esterno, si diversifica in base allo stato cosciente del soggetto al momento della scarica. Se il soggetto dorme, la scarica è indifferenziata e casuale, mentre quando è attivo, la risposta è differenziata e organizzata. (Tononi, 2013) Le attuali neuroscienze sembrano fornire una quantità elevata di prove empiriche a favore della correlazione tra il funzionamento della materia (organizzata sottoforma di sistema cerebrale) e i contenuti della coscienza. Un’affermazione di questo tipo comporta diverse conseguenze.

Tra queste, è particolarmente interessante pensare a cosa succede quando poniamo in relazione la coscienza con gli effetti legati alla teoria della relatività ristretta e, in particolar modo alla dilatazione del tempo.
Che cosa accade alla coscienza quando entrano in gioco le forze della relatività? I livelli di coscienza si modificano in base alla velocità alla quale viaggia un sistema che produce informazione integrata? Esiste una velocità limite oltre la quale la coscienza non può esistere?

Concepire la coscienza come derivante dalla materia, comporta la necessità di analizzare attentamente tutte le conseguenze che ne derivano. Se si tratta la coscienza come derivante da una particolare conformazione della materia, è doveroso comprendere a fondo la situazione, analizzandone anche le eventuali conseguenze che l’applicazione di leggi, già ampiamente note nella Fisica, potrebbe avere sulla coscienza, la quale, ormai, non può più essere trattata come un oggetto isolato e scollegato da tutto il resto dell’universo.
Già nel 2003, Tononi poneva in essere dei dubbi sul ruolo dello spazio e del tempo riguardo la coscienza.

Era, infatti, incerto sullo spazio dimensionale degli elementi, nonché sul lasso di tempo (da lui definito grana temporale) da prendere in considerazione per il calcolo del PHI. “Abbiamo fatto un gran parlare di complessi, complessità, midpartizioni, di sotto insiemi, di elementi e via dicendo, ma non ci siamo mai presi il disturbo di specificare se gli elementi in questione siano atomi, molecole, cellule, aree cerebrali, interi cervelli, interi organismi, città, pianeti, stelle. Peggio, non abbiamo neppure speso una parola per discutere un’importante questione teorica: se il repertorio di stati su cui misuriamo la complessità vada valutato in tempi corrispondenti a frazioni di secondo, a minuti, a giorni o ad anni”. (Tononi 2003) Il dilemma di fronte al quale si trovò Tononi nel 2003, sembra essere lo stesso che ha alimentato la stesura di questo elaborato.

Il problema di fondo è comprendere a quali scale spaziali e temporali identificare i complessi della Teoria dell’Informazione Integrata, poiché i valori di ɸ variano in relazione a questi riferimenti. Tononi uscì da tale dilemma affermando che le scale in cui i livelli di complessità risultano essere massimi, dovrebbero rappresentare le scale più adatte per suddividere il sistema. Ciò significa che, secondo la IIT, i massimi livelli di Informazione Integrata si raggiungono prendendo in considerazione una scala spaziale relativa al funzionamento dei neuroni (e non di atomi o stelle) e una scala temporale compresa tra una frazione di secondo e un massimo di 2-3 secondi (e non di miliardesimi di secondo o di millenni).

“Ad esempio, se la complessità raggiungesse il valore massimo considerando neuroni singoli, anziché minicolonne di neuroni, questi ultimi costituirebbero le unità elementari dell’integrazione dell’informazione nella corteccia.(...) La stessa logica vale per la grana temporale.
I neuroni hanno precise caratteristiche biofisiche, tra cui una certa velocità di trasmissione degli impulsi nervosi e una certa velocità di risposta agli impulsi ricevuti. (...) Se perturbassimo il cervello facendo passare solo un milionesimo di secondo, non succederebbe proprio nulla. (...) Esisterà, dunque, una costante di tempo, caratteristica del cervello, necessaria perché si possano manifestare compiutamente le interazioni tra le sue varie parti” (Tononi, 2003).
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