Spirituality & The Brain (Home Page)
Řešení „zásadní otázky“: Vědomí jako inherentní vlastnost magnetických polí.
Todd Murphy, 2019
Program behaviorální neurovědy při Laurentské univerzitě (výzkumný pracovník).
Souhrn: „Zásadní otázka“, tedy otázka týkající se fyzikální podstaty vědomí, nachází odpověď v hypotéze, kde vědomí je atributem magnetického pole a kde komplexní vědomí (jež může zahrnovat „sebeuvědomění“, inteligenci nebo sociální interakci) je založeno na integraci magnetického pole mozku (pocházející z jeho bohaté populace krystalů magnetitu) s jeho neurálním elektrickým systémem. Uvedená hypotéza zpřehledňuje otázku lokálního vs. nelokálního vědomí, nově definuje dualismus „mysli a těla“ a také možná nabízí řešení pro anomálie nepředvídatelně sofistikovaného chování u anencefaliků. (anencefalie – nepřítomnost mozku)
Jedním z důsledků této hypotézy je odmítnutí behaviorismu a solipismu. Jsou zde diskutovány obtíže při falzifikaci a přístupy k její potvrditelnosti, jakož i výzvy, kterým čelí přísná pracovní (operační, funkční) definice příslušného fenoménu, nezbytná pro experimentální validaci.
Obecně se předpokládá, že vědomí je fenomenologickým korelátem určitého procesu nebo procesů v mozku. Odpověď na otázku, jak se vědomí, čímž rozumíme schopnost subjektivního prožívání (angl. subjective experience), objevuje jako funkce mozku („zásadní otázka“), je jednou z klíčových otázek současné neurovědy.
Zde se pokoušíme navrhnout, že vědomí je inherentní vlastnost magnetických polí. To by znamenalo, že i pouhý obyčejný magnet disponuje elementárním vědomím. Z toho vyplývá přirozený důsledek, že kognitivní komplexita podléhá strukturální nebo funkční komplexitě magnetického pole, jež ji ovlivňuje.
Slovo „vědomí“ představuje určité dilema. Navzdory jeho bezprostřednosti, neexistuje žádný objektivní důkaz jeho existence. Všechny definice zahrnující tento fenomén jsou ze své podstaty tautologické. V rámci naší definice vědomí jako schopnosti subjektivního prožívání, je slovo „subjektivní“ tautologické se slovem „vědomí“ a totéž platí pro slovo „prožívání“. Subjektivita je podmíněna přítomností vědomí, člověk si však nemůže být ničeho vědom, pokud nezažívá subjektivitu (angl. subjective experience). Pro řešení tohoto zacykleného uvažování, spjatého s definováním vědomí, je třeba stanovit postulát (neboli „axiom“), jenž vytvoří účelový a zřetelný předpoklad, jenž by nám měl usnadnit diskusi. Budeme zde tedy předpokládat, že introspektivní prožitek subjektivity, již běžní lidé popisují, je zobecnitelný na ostatní lidi a členy jiných živočišných druhů, a že všechny výskyty (příklady) vědomí mají stejný základ. Tento axiom nám pak umožňuje zacházet se subjektivním fenoménem vědomí jako s fenoménem objektivním.
Všechny známé funkce mozku jsou vázány na elektrické, chemické, histologické a další systémy. Avšak žádné známé působení nebo interakce těchto systémů nebyly schopny vysvětlit fenomén subjektivního vědomí.
Obrázek 1. Ukázka magnetotaktické bakterie s magnetozomem.
Hustě rozmístěné krystaly magnetitu1 v mozku mohou fungovat jako substrát pro další nervový (neurální) systém. Tato „magnetitová biomineralizace v lidském mozku“ se skládá z pěti miliónů magnetitových krystalů na jeden gram mozkové tkáně. Tyto krystaly zřejmě vznikly přímo v mozku a nebyly absorbovány z okolního prostředí. Krystaly jsou uspořádány v řetězcích zvaných magnetozomy. Nacházejí se také u celé další řady živočišných druhů, včetně ptáků, ryb, savců a bakterií.
Jeden výzkumník v dané oblasti navrhl mechanismus, jimž by magnetické pole mohlo ovlivňovat mozkové tkáně a elektrickou aktivitu.
„Jednoduchý výpočet ukazuje, že magnetozomy pohybující se v reakci na pásmo extrémně nízké frekvence (ELF) o zemské síle jsou schopny otevírat transmembránové iontové kanály, a to podobným způsobem, jaký předpovídají modely iontové rezonance. Proto přítomnost stopových množství biogenního magnetitu prakticky ve všech zkoumaných lidských tkáních naznačuje, že podobné biofyzikální procesy mohou vysvětlovat řadu bioefektů slabých polí ELF.“2
Jak je popsáno v Maxwellových rovnicích, elektrické proudy v axonech vytvářejí magnetická pole nízké intenzity, jež vyvolávají pohyb v blízkých magnetozomech a prostřednictvím magnetické rezonance šíří schémata elektrických impulzů neuronů do všech ostatních magnetozomů v mozku (efekt pole – pole).
7 x 109 magnetitových krystalů a magnetozomy, jež utvářejí v běžném mozku, vytvářejí mnohonásobná pole – jsou však také součástí většího magnetického pole se dvěma (hemisferickými) centry a neustále se měnícími oblastmi maximální intenzity magnetického pole. Navrhujeme, že vědomí je vlastností tohoto magnetického pole a že obsah vědomí bude korelovat s funkcemi spojenými s oblastmi maximální intenzity magentického pole nebo/a nejvýznamnějšími magnetickými informacemi. To odpovídá principu, kde fenomenologie metabolicky nejaktivnějších oblastí (ať v excitaci nebo inhibici) koreluje s aktuálním obsahem „mysli“.
Základní povaha (charakteristika) vědomí
Základní charakteristikou vědomí je jeho role ve vztahu subjekt/objekt, tj. vnímání a reagování. I to nejelementárnější (nejzákladnější) vědomí by tedy bylo vybaveno zpětnovazebnými smyčkami.
Obrázek 2. Zpětná vazba existuje mezi dvěma částmi, když jedna ovlivňuje druhou.
Dva magnetické póly, ať už jsou jediným zdrojem magnetického pole, nebo jen jedním z mnoha, mohou být modelem pro hypotetické „elementární“ vědomí.
Na obrázku č. 2 je vidět příklad jednoduché zpětné vazby, kde je nad jednoduchým magnetickým polem zobrazena smyčka informační zpětné vazby. Podobnost struktury teoretické zpětnovazební smyčky a siločar je zjevná. Elektrická aktivita, jako jsou neuronální impulsy, výboje a oscilace, stejně jako vliv magnetických polí v prostředí, by neustále činilo neuronální pole komplexními, což by jednoduché smyčky zpětné vazby činilo nepravděpodobnými.
Jakýkoli anizotropismus v magnetickém nebo elektrickém prostředí by narušil rovnoměrnost neuronálního magnetického pole a vnesl by do systému informační obsah (složku), protože pulzující elektrický proud v axonech vyvolává pulzující magnetické pole.
Na obrázku č. 3 vidíme také analogické magnetické pole se dvěma vstupy a jedním výstupem. Magnetická smyčka s obecnou zpětnou vazbou by na rozdíl od informační smyčky znázorněné na schématu měla zpětnou vazbu na všechny své součásti, takže by nemusela mít jediný zřetelný směr komunikace nebo vyhrazené vstupy a výstupy.
Obrázek 3. Schematické znázornění teoretické obecné smyčky zpětné vazby
Obrázek 3a. Stejná zpětnovazební smyčka ve třech magnetozomech, mnohem složitější než její schéma nebo jeden magnet.
Komplexní magnetická pole vytvářená větším počtem magnetosomů by byla schopna přenášet značné množství informací. Čím složitější by bylo výsledné pole, tím více informací by mohlo nést. O neuronálním magnetozomu již byla vyslovena rigorózní hypotéza, že má schopnost uchovávat informace3.
Struktura výsledných magnetických polí by měla komplexnost analogickou newtonovské soustavě „tří těles“ (obr. 4). Nevyhnutelné pulzace a výboje způsobené šířením nervových signálů budou vnitřní strukturu takového magnetického pole dále činit komplexnější. Přestože podrobné zkoumání uvedeného tématu je mimo rámec tohoto článku, nemělo by být vyloučeno holografické ukládání informací.
Obrázek 4. Magnetický systém „tří těles“.
Biologické vědomí je charakterizováno schopností vnímat a reagovat na kválie a vjemy z mnoha smyslových, afektivních a kognitivních modalit, lokalizovaných do specifických oblastí a sítí v mozku. Když v obsahu našeho vědomí převládá například somatický vjem nebo úkol, podléhají příslušné nervové oblasti (temenní pás, parietální proužek, bazální ganglie, mozeček atd.) větší nebo čerstvější elektrické aktivitě, což vytváří odpovídající fluktuace magnetického pole v téže oblasti – jak pozoroval Brenner (et. al) v roce 19784. Tyto fluktuace mohou podněcovat mechanismy pozornosti k věnování pozornosti somatického fenoménu. Opodstatněně se dá předpokládat, že obsah vědomí i aktuální stav vědomí vycházejí z více lokalizované nervové elektrické a chemické aktivity.
Magnetická informace by v zásadě dokázala rychle informovat všechny oblasti mozku o jakémkoli podnětu, jenž by vyžadoval změnu stavu vědomí, a s tím i rychlé změny chování v reakci na hrozby nebo příležitosti.
Dá se zjednodušeně říct, že vědomí (magnetické pole mozku) je neustále ovlivňováno elektrickou aktivitou neuronů prostřednictvím klasicky známého vztahu mezi magnetickým polem a elektrickým proudem. Maxwellovy rovnice tedy nabízejí matematický popis primárního rozhraní mezi „myslí a hmotou“, nikoli však celkového chování mysli. Co prožíváme v každém okamžiku, může tedy být fenomenologickým korelátem nejvíce excitovaných koherentních nebo informačně bohatých oblastí uvedeného pole nebo oblastí s nejvýznamnějším informačním obsahem.
Na jiném místě5 jsem poukázal na to, že magnetické pole se šíří lebečním prostorem podstatně rychleji než neuroelektrické nebo neurochemické procesy. Komunikace magnetickým polem v mozku je nejrychlejším dostupným typem komunikace. Reakce organismů na hrozby a příležitosti jsou rychlejší, pokud by základ vědomí spočíval v magnetických substrátech mozku, než kdyby byl založen na pomalejších chemických nebo elektrických procesech. Dva póly jednoduchého magnetického pole představují zjednodušený srozumitelný model vztahu mezi subjektem a objektem. Složitější magnetické systémy poskytují základ pro komplexnější vědomí, jaké se vyskytuje u všech živočišných druhů s vyvinutou nervovou soustavou. „Sebeuvědomění“ (často zaměňované s vědomím) je zřejmě něco víc než zpětnovazební smyčka mezi uzly pro smyslové, kognitivní a afektivní funkce (v thalamu) a pocitem vlastního já.
Emergentismus
O vědomí se předpokládá, že je emergentní vlastností mozkové činnosti („emergentismus“)6. O emergentní vlastnosti systému se uvádí, že je závislá na systému, ale vykazuje jevy nebo chování, jež nelze předvídat na základě chování jeho složek („synergie“). Popřípadě má celý systém vlastnosti, které jeho složky postrádají, takže v emergentismu je vědomí znakem mozkové činnosti, ale ne nějakého konkrétního neurálního procesu nebo systému. Náš současný postoj se liší v tom, že navrhujeme, aby vědomí bylo specificky přičítáno magnetickým polím v mozku, což nevylučuje interpretaci, že vědomí je emergentní vlastností magnetických polí.
Evoluční aspekty
Je možné, že elektrická aktivita mozku se mohla vyvinout tak, aby podporovala magnetozomální systém mozku. První nervová elektrická aktivita se mohla objevit poté, co živočišné druhy začaly do svých tkání ukládat magnetit. Řetězce krystalů magnetitu mohly představovat nejranější předchůdce nervových systémů, jež nyní vidíme u všech živočichů. Dokonce existují jednoduché bakterie bez nervové soustavy, jež používají magnetozomy k orientaci vzhledem ke geomagnetickému poli7 (viz obr. 1).
Předpoklad, že vědomí je inherentní (vnitřní, přirozenou, nedílnou) vlastností magnetických polí, znamená, že komplexní vědomí (včetně repertoáru stavů vědomí, emocí, kognitivních návyků a schopnosti sebeuvědomění) se objevuje ve spojení s komplexními magnetickými poli, která přijímají informace z elektrického systému mozku.
Vědomé nervové systémy se mohly původně vyvinout v souladu s fyzikou magnetických polí. Vědomí, chápané jako vlastnost živých organismů, je především evoluční adaptací, jež přispěla k přežití druhů na Zemi. Nemusí být emergentní vlastností mozku. Mozek může spíše poskytovat organický kontext (substrát) pro svůj magnetický informační systém, což organismům zajišťuje adaptivní přínos mozku. Proto by se dal mozek, jak jej známe, považovat za emergentní součást magnetozomů, jež se průběhem času objevila jako reakce na evoluční tlaky. Živočišné druhy s nervovou soustavou, které nevyužívaly magnetické pole efektivně (stejně jako jeho veškeré informace, jež mohlo uchovávat nebo přenášet), by nebyly tak úspěšné jako ty, které pole využívaly.
Zdá se nepravděpodobné, že by lidská evoluce nenašla žádnou výhodu ve využívání magneticky nesené informace v prostředí.
Magnetický smysl
Magnetické pole Země je jednou z podmínek prostředí, v němž probíhá veškerá biologická evoluce. Jak je známo, na magnetické pole je citlivá celá řada živočišných druhů, včetně ptáků, ryb a lidí. Existuje řada důkazů, že lidský nervový systém reaguje na magnetické pole nízké intenzity8,9, vede se však sporná debata o tom, zda lidé mají „magnetický smysl“. Nedávná studie odhalila důkazy, že přinejmenším někteří lidé mohou vnímat změny v magnetickém poli Země10.
Je možné, že lidé mohou vnímat magnetické pole a jeho specifické percepty se prezentují synesteticky prostřednictvím jiných smyslů, kognice nebo afektů (účinků, angl. affects). Pravděpodobně se nejedná o samostatnou smyslovou modalitu („magnetorecepci“) jako takovou – přímé vnímání magnetických polí je sice nepravděpodobné, nikoliv však nemožná schopnost11. Není to podobné tomu, kdy pouze někteří lidé s větší citlivostí na nuance zvuků mají dokonalý sluch. Lze očekávat, že citlivost na změny v okolních magnetických polích se u jednotlivých osob liší. Pozoruhodně tento druh „sekundárního“ vnímání magnetických polí byl pozorován při stimulaci magnetickým polem během výzkumu vlivu LSD12.
Lokální a nelokální vědomí
Naše hypotéza předpokládá, že při interakci magnetických polí může být část nebo celý informační obsah (jeho „magnetické signály“) jednoho vědomí sdílen jak s ostatními, tak s geomagnetickým polem kolem nás, a to prostřednictvím magnetické rezonance. Interakce s ostatními lidskými nervovými magnetickými poli by z vědomí učinila lokální systém s nelokálními funkcemi. Je to jako by každý mozek měl výchozí body v každém jiném mozku v okolí. Mnoho zdánlivých anomálií a paranormálních jevů, jež se koncept nelokálního vědomí snaží objasnit, lze vysvětlit jako jednoduché případy interakce mezi magnetickými signály ve více mozcích a/nebo v našem geomagnetickém prostředí. V našem modelu je navíc zahrnuto magnetické pole Země, do něhož jsou všechny mozky ponořeny. Pole Země je vědomé a interaguje se všemi mozky v něm. Každá instance vědomí je individualizovaná, ale zároveň integrovaná s ostatními poli a schopná sdílet veškeré informace v nich zakódované. Je docela pravděpodobné, že signály „zapsané“ do magnetického pole mozku jeho elektrickou aktivitou by se vyskytovaly ve všech lidských mozcích, protože všichni sdílíme stejnou evoluční historii, a protože elektroencefalografie empiricky zjistila, že specifická neurální schémata odrážejí stejnou aktivitu a stavy vědomí u všech lidí, až na několik patologických výjimek. Protože se všechny nervové systémy vyvinuly v prostředí geomagnetického pole, můžeme důvodně očekávat, že neuromagnetické informace budou obsahovat některé z jeho „kódů“. Pokud jsou signály v neuromagnetickém poli pro všechny lidi stejné, pak alespoň některé lidské mozky mají potenciál vzájemně komunikovat, i když bychom neměli očekávat, že všechny mozky budou na tyto jemné podněty stejně citlivé.
Schumannova rezonance by mohla sloužit jako nosná frekvence pro magnetické informace přenášené mezi mozky. Rezonanční frekvence lidského mozku, založená na jeho obvodu a objemové rychlosti akčních potenciálů, je ve stejném frekvenčním rozsahu jako přirozená (Shumannova) rezonance zemské atmosféry14. Zřejmá adaptivní hodnota přímé neurální komunikace mezi jednotlivci však nevylučuje vnímání dalších informací z geomagnetického pole, pokud jsou dostatečně koherentní nebo rezonanční s neuromagnetickými vzory a zároveň se nesou s dostatečně nízkou intenzitou pole, aby mohly interagovat s magnetickými poli mozku. Jako mechanismy pro uchování neurální informace v geomagnetickém poli byly navrženy jak magnetické solitony15, tak Hilbertův prostor16.
Očekávali bychom, že „telepatické“ schopnosti a komunikace měly u neverbálních společenských druhů, včetně člověka17, významnou adaptivní hodnotu ještě před evolucí jazyka, zejména pokud jde o zvyky navazování vazeb.
Naše hypotéza zde navrhuje, že („telepatická“) komunikace mezi mozky a synchronizace, jak je pozorována u myší18, netopýrů19 a lidí20, může být vysvětlena jako magnetické signály sdílené dvěma nebo více mozky. Existuje výzkum o tomto druhu sdílení informací21, 22. Výzkum komunikace mezi mozky a jejího vývoje by mohl nahradit dlouholetý kladený důraz na jednotlivce s údajně výjimečnými schopnostmi v některých studiích o paranormálních jevech. Pro objasnění těchto schopností by mohla být užitečnější jediná studie komunikace mezi mozky u primátů než řada kazuistik o lidech s údajnými mimosmyslovými schopnostmi. Jedna relevantní studie již byla publikována23.
Měli bychom poznamenat, že ačkoli hovoříme o jednom magnetickém poli mozku, může být také vhodné nahlížet na magnetické pole v každé hemisféře jako na samostatnou entitu, jež si vyměňuje magnetické signály s kontralaterální hemisférou, spolu s jejich již známou elektrickou a chemickou komunikací. Magnetické signály, rezonující s elektrickými signály v mozku, mají tři vlastnosti, které by usnadnily komunikaci mezi mozky.
Za prvé, Maxwellovy rovnice uvádějí, že magnetické stínění jakéhokoli druhu není možné; magnetické pole nelze „zablokovat“. Za druhé, magnetická pole a signály, které mohou přenášet, procházejí lebkou bez útlumu24. Za třetí, ačkoli se síla pole může snižovat s nepřímou úměrou vzdálenosti, informace v něm obsažené mohou zůstat nedotčeny na velké vzdálenosti. „Přijímání“ informací buď z jiných mozků, nebo z geomagnetického pole může záviset spíše na citlivosti na informace než na magnetickém poli, jež je nese. Neměla by být zavrhována možnost, že existují magnetické receptory pro specifické signály, analogické chemickým receptorům pro specifické chemické látky.
Rozhraní (propojení) vědomí a hmoty
Každá použitelná teorie vědomí musí vysvětlit jeho interakci s hmotou, včetně tkání, sítí a struktur, jež zpracovávají smyslové informace.
Rozhraní „mysli a těla“ spočívá v interakci magnetických polí a elektrické aktivity v mozku, jak je popsáno v Maxwellových rovnicích. Schémata aktivity v elektrickém systému mozku budou rezonovat v celém jeho magnetickém systému.
Mnoho schémat šíření elektrických impulsů neuronů tak odráží stejně rozmanitý soubor magnetických signálů. Jakékoli magnetické signály produkované byť jediným magnetozomem by mohly být detekovány všemi z nich, ačkoli ne všechny mohou reagovat na všechny signály stejně. Skupiny neuronů, které produkují určitý elektrický signál, budou na stejný signál přenášený magnetickým polem reagovat lépe než skupiny neuronů, jež ho nepoužívají.
Dualismus a nedualismus
Dlouhodobě se diskutuje o tom, zda vědomí vzniká na základě fyzikálního procesu, nebo zda může existovat bez hmotného substrátu. Naše hypotéza se domnívá, že se nejedná ani o jeden z těchto případů. Abychom to mohli jasněji formulovat, musíme se vrátit k základním definicím pro hmotu a energii (hmotnost). Přijímáme speciální teorii relativity, jež uvádí, že hmota a energie jsou vzájemně zaměnitelné. Odmítáme také názor, že vědomí je „hmota“, jelikož vědomí hmotnou substancí není, takže bude užitečnější zabývat se pouze definicí pro energii.
„Energie“ je schopnost daného tělesa nebo systému, která mu umožňuje vykonávat práci. „Práce“ je cokoli, co mění nebo směřuje ke změně místa působení síly. „Síla“ je cokoli, co mění nebo má tendenci měnit stav klidu nebo rovnoměrného pohybu tělesa či soustavy po přímce (setrvačnost).
Magnetismus je síla, stejně jako gravitace. V klasické fyzice není ani hmotou, ani energií, ale zároveň neexistuje nezávisle na nich. Otázka, zda je vědomí atributem hmoty, závisí zcela na tom, zda definice pro hmotu zahrnuje i základní síly. Pokud definujeme hmotu a „materiál“ tak, aby uvedená slova zahrnovala všechny jejich vlastnosti, pak je vědomí materiálním jevem. Pokud se budeme držet klasických definic energie, hmoty a sil, poté je vědomí nemateriální.
Debata o „dualismu“ zdánlivě předpokládá, že pokud je vědomí hmotným jevem, musí být výrazem hmotných procesů. Jediné případy vědomí, jež jsou k dispozici pro vědecké bádání, se objevují ve spojení s živými organismy, zdá se být tedy rozumné předpokládat (vzpomeňme si na náš počáteční postulát), že druh vědomí, jenž lidské bytosti zmiňují, je citlivě závislý na biologických, a tedy materiálních systémech. Naše hypotéza neznamená, že vědomí je hmotný jev. Spíše znamená, že může existovat pouze ve spojení s hmotou. Bez centralizované hmoty nelze mít gravitační pole, ale hmota a gravitace nejsou totéž. Vědomí se může ukázat podobně integrované se zdroji magnetického pole. Neměli bychom však předpokládat, že spojení mezi magnetismem a hmotou je vztahem příčinné souvislosti, a vyvarovat se závěru, že hmota vytváří vědomí nebo naopak.
Jednou z hnacích sil debaty materialistů, dualistů a monistů je předpoklad, že pokud je vědomí hmotné, pak přestane existovat, když jeho hostitelský organismus zemře. Avšak vzhledem k tomu, že veškeré vědomí na Zemi existuje v prostředí zemského magnetického pole, není vyloučeno, že vědomí může pokračovat i po smrti a že posmrtná neurální informace může být v tomto prostředí zachována. Další autor se touto možností zabýval v jiné publikaci25. Tato hypotéza neobjasňuje otázku existence duše tak, jak bývá tradičně chápána.
Kvantová mechanika vědomí
Jakýkoli kvantový základ vědomí by byl pouze ukázkou většího kvantového základu všech magnetických polí a jakákoli kvantová mechanika vědomí by se proměnila ve speciální případ kvantové mechaniky magnetických polí.
Anomálie anencefaliků
Předpoklad, že vědomí je magnetický jev, může vyřešit známou anomálii v neurovědách. V literatuře byly popsány téměř normální kognitivní a motorické funkce u lidí s výrazně redukovanou nervovou tkání („anencefaliků“). V jednom případě bylo pozorováno, že muž s velmi malým množstvím nervové tkáně a masivním rozšířením mozkových komor, jehož lebka byla naplněna mozkomíšním mokem (CSF), vykazuje normální společenské funkce26.
Magnetit byl nalezen v mozkomíšním moku27. Pokud je vědomí vlastností magnetického pole, pak by magnetozomy v mozkomíšním moku tohoto pacienta umožňovaly jeho fungování v určitých mezích (jeho verbální IQ je pouze 16 % pod normálem), přičemž mozková tkáň je značně zmenšená.
V jiných případech28, 29, 30 byly u pacientů bez mozečku pozorovány pouze mírné motorické deficity. Jejich mozečkové prostory jsou rovněž vyplněny mozkomíšním mokem. Jejich větší než předvídatelné motorické funkce lze vysvětlit jako funkci magnetozomů v mozkomíšním moku.
Ačkoli tato tekutina podléhá pulzacím, má téměř nulový čistý průtok31 a viskozitu blížící se viskozitě vody, což by umožnilo magnetitovým strukturám v mozečkovém prostoru zachovat si určitou stabilitu a případně zastoupit běžnou mozečkovou činnost. Tato hypotéza by byla posílena, kdyby se zjistilo, že magnetozomy mozkomíšního moku anencefaliků vykazují odlišnosti od magnetozomů normálního mozkomíšního moku.
Mapování lokalizace funkcí ve zbývající nervové tkáni by však mohlo odhalit, že funkce, jež se běžně vyskytují v neporušeném mozku, jsou také přítomny, ale jsou jinak lokalizovány, a v takovém případě by naše hypotéza nebyla ovlivněna. Takový zákrok by byl samozřejmě velmi invazivní a za hranicí etické praxe.
Neporušené funkce anencefalika mohou být případem akomodace (přizpůsobení) vyskytující se během vývoje, na rozdíl od toho, co vidíme při zotavování po otevřených poraněních hlavy a po chirurgickém odstranění mozkové tkáně, jako během rakoviny mozku, epilepsie, úrazů hlavy atd. Studium struktury, koncentrace a distribuce magnetitu v mozkomíšním moku anencefalika by mohlo poskytnout údaje relevantní pro danou hypotézu.
Falzifikace a potvrzení
Hypotéza by byla posílena, pokud by se objevili jedinci s nižšími nebo vyššími koncentracemi magnetitu v nervové tkáni, u nichž by se projevily neurální deficity nebo nadbytky. Můžeme oprávněně předpokládat, že existuje Weberova hodnota (nebo prahová hodnota), kdy dostatečný počet opakování nebo rezonancí magnetického signálu v mozku způsobí, že mechanismy pozornosti začnou upozorňovat na příslušný (endogenní nebo vnější) podnět, který jej vyvolal, a přivedou jej do vědomého prožívání.
Očekáváme, že v tomto procesu budou hrát významnou roli potenciály související s událostmi (ERP). Jakékoli měřitelné účinky získané stimulací mozku typickým ERP signálem, vloženým do magnetického pole (jako je zesílení nebo potlačení reakce na jiné podněty, včetně jiné magnetické stimulace), prezentované dostatečně nízkou intenzitou pole, aby došlo k interakci s vlastní magnetickou aktivitou mozku, by naši hypotézu podporovaly.
Hypotézu by rovněž podpořilo, kdyby byla vyvinuta metoda zobrazování malých a rychlých změn v amplitudách polí obklopujících nervové magnetozomy, jež by našla specifické (jedinečné) magnetické signály v oblastech, o nichž je známo, že souvisejí s vědomím, jako je retikulární formace32,33, claustrum34 a zadní kortikální oblast35. Rozdíly v lokální koncentrační organizaci nebo ve funkcích magnetozomů v těchto oblastech by rovněž podporovaly naši hypotézu.
Já, pocit já a stavy vědomí nejsou vědomím samotným.
Některé domnělé atributy vědomí mohou být ve skutečnosti aspekty pocitu vlastního já. Je nutné přísně definovat kritéria testů a jejich rozsah zúžit tak, aby zahrnovaly pouze schopnost subjektivního vědomí. Například jeden populárně vědecký časopis36 uvedl, že „…vědomí musí zahrnovat integraci činnosti několika mozkových sítí, což nám umožňuje vnímat naše okolí jako jednu sjednocující zkušenost, nikoli jako izolované smyslové vjemy“, což je funkce, o níž je známo, že se vyskytuje v thalamu, a která může být více závislá na stavech vědomí než na samotném fenoménu subjektivní zkušenosti. Měli bychom si však připustit, že „vnímání okolí“ pro člověka zahrnuje události a percepty (např. jedno slovo),
u nichž společenský smysl a význam převažuje nad působením smyslů.
Některé domnělé aspekty vědomí jsou navíc ve skutečnosti mechanismy řízení stavů vědomí (např. výběr aktuálního objektu pozornosti) a ovlivňují to, co si právě uvědomujeme, nikoli mechanismus samotného uvědomování. Některé z tradičních definic slova „vědomí“, včetně schopnosti konsolidovat vzpomínky, reakce na podněty nebo klinického pojetí narušeného vědomí, nemusí být vhodné.
Vědomí, jak ho zde chápeme, funguje s ohledem na jednotlivé specifické quale; smyslové, kognitivní, afektivní vjemy, pocit sebe sama nebo „mysl“, v níž existují. Vědomí by však bylo přítomno i při jediném vjemu, dokonce i bez „já“, které by jej interpretovalo, jelikož jsme předpokládali, že i jednoduchý magnet bude mít elementární vědomí, stejně jako bakterie s jediným magnetozomem.
Narušené vědomí, jež není schopno integrovat své vjemy, afekty a kognice nebo podporovat pocit vlastního já, by si přesto zachovalo schopnost subjektivního prožívání. Vědomí by bylo neustále ve stavu „zapnuto“, i kdyby jeho běžné smyslové, afektivní a kognitivní vstupy nebyly zapnuté.
Zdá se, že vědomí je prostředím, v němž existují a mění se stavy vědomí, což je následně substrátem pro integrovanou zkušenost a pocit vlastního já. Od testů, jež zkoumají aspekty pocitu vlastního já, nelze očekávat, že objasní fenomén vědomí. Studium stromů nemusí přinést odpovědi na konkrétní otázky týkající se půdy. Například paměť závisí na stavech vědomí, protože ne všechny stavy umožňují stejně rychlé vyvolání nebo konsolidaci paměti. Všechny stavy vědomí navíc nedokážou udržet pocit vlastního já, jenž například během bezesného spánku nemusí existovat, přestože zobrazovací techniky mozku ukazují jasné známky neurální aktivity, jež se během spánku odehrává.
V našem modelu není sebeuvědomění ve skutečnosti vlastností vědomí, pokud se na něj díváme pouze jako na „schopnost subjektivního uvědomování“. Spíše představuje uvědomování si specifického fenoménu – pocitu vlastního já.
Závěr
Tvrzení, že vědomí je inherentní vlastností magnetických polí, má významnou objasňující hodnotu a není založeno na žádných nekonsenzuálních paradigmatech nebo metafyzických konceptech.
Uvedená hypotéza obsahuje předpoklady, které lze ověřit. Spolehlivé postupy pro její falzifikaci se mohou ukázat jako obtížné vzhledem k současnému stavu neurovědy, tautologické povaze definic slova vědomí, jakož i k obtížím spojeným s oddělováním účinků magnetického pole vznikajícího v magnetozomech, od účinků vyvolaných neurální elektrickou aktivitou.
REFERENCE:
[1] Kirschvink, Joseph L., Atsuko Kobayashi-Kirschvink, and Barbara J. Woodford. “Magnetite biomineralization in the human brain.” Proceedings of the National Academy of Sciences 89.16 (1992): 7683-7687.
https://www.pnas.org/content/89/16/7683
2 Kirschvink, Joseph L., Atsuko Kobayashi‐Kirschvink, Juan C. Diaz‐Ricci, and Steven J. Kirschvink. “Magnetite in human tissues: a mechanism for the biological effects of weak ELF magnetic fields.” Bioelectromagnetics 13, no. S1 (1992): 101-113.
http://web.gps.caltech.edu/~jkirschvink/pdfs/KirschvinkBEMS92.pdf
3 Bókkon, Istvan, and Vahid Salari. “Information storing by biomagnetites.”Journal of biological physics 36.1 (2010): 109-120.
https://www.researchgate.net/publication/26787386_Information_storing_by_biomagnetites
4 Brenner, D., et al. “Somatically evoked magnetic fields of the human brain.” Science 199.4324 (1978): 81-83.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17569490
5 Murphy, Todd “The production of consciousness out of states of consciousness” Activitas Nervosa Superior, Vol 51, No 3 (2009)
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2FBF03379928.pdf
6 Sperry, Roger (1980). “Mind-Brain Interaction: Mentalism, Yes; Dualism, No” Neuroscience Vol. 5, pp. 195 to 206, Pergamon Press Ltd 1980.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0306452280900986
7 Barber‐Zucker, Shiran, Noa Keren‐Khadmy, and Raz Zarivach. “From invagination to navigation: The story of magnetosome‐associated proteins in magnetotactic bacteria.” Protein Science 25, no. 2 (2016): 338-351.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4815348/
8 Maestú, Ceferino, et al. “Reduction of pain thresholds in fibromyalgia after very low-intensity magnetic stimulation: A double-blinded, randomized placebo-controlled clinical trial.” Pain Research & Management: The Journal of the Canadian Pain Society 18.6 (2013): e101.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3917800/
9 Persinger, M.A., 1997. “Metaphors for the effects of weak, sequentially complex magnetic fields.” Perceptual and motor skills, 85(1), pp.204-206.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9293578
10 Wang, Connie X., Isaac A. Hilburn, Daw-An Wu, Yuki Mizuhara, Christopher P. Cousté, Jacob NH Abrahams, Sam E. Bernstein, Ayumu Matani, Shinsuke Shimojo, and Joseph L. Kirschvink. “Transduction of the Geomagnetic Field as Evidenced from Alpha-band Activity in the Human Brain.” eneuro 6, no. 2 (2019).
https://www.eneuro.org/content/6/2/ENEURO.0483-18.2019
11] Persinger, Michael A., and K. Makarec. “Possible learned detection of exogenous brain frequency electromagnetic fields: a case study.” Perceptual and motor skills 65.2 (1987): 444-446.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3696915
12] Persinger, M. A. “Putative perception of rotating permanent magnetic fields following ingestion of LSD.” Perceptual and motor skills 87.2 (1998): 601-602.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9842609
13] Persinger, Michael A. “Out-of-body-like experiences are more probable in people with elevated complex partial epileptic-like signs during periods of enhanced geomagnetic activity: A nonlinear effect.” Perceptual and Motor Skills 80.2 (1995): 563-569.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7675591
14] Persinger, M. A., and S. A. Koren. “A theory of neurophysics and quantum neuroscience: implications for brain function and the limits of consciousness.” International Journal of Neuroscience 117.2 (2007): 157-175. Appearing in: Nunez, Paul L. “Towards a physics of neocortex.” Advanced Methods of Physiological System Modeling. Springer US, 1989. 241-259.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17365106
15] Murphy, Todd. “The structure and function of near-death experiences: An Algorithmic reincarnation hypothesis.” Journal of Near-Death Studies 20.2 (2001): 101-118.
https://link.springer.com/article/10.1023/A:1013010306070
16] Persinger, Michael A., and Linda S. St-Pierre. “The physical bases to consciousness: Implications of convergent quantifications.” J. Sys. Integrat. Neurosci 1 (2015): 55-64.
https://www.oatext.com/The-physical-bases-to-consciousness-Implications-of-convergent-quantifications.php
17 Liboff, A. R. “The electromagnetic basis of social interactions.”Electromagnetic biology and medicine 36.2 (2017): 177-181.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27786565
18 Kingsbury, L., Huang, S., Wang, J., Gu, K., Golshani, P., Wu, Y.E. and Hong, W., 2019. Correlated Neural Activity and Encoding of Behavior across Brains of Socially Interacting Animals. Cell.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31230711
19 Zhang, Wujie, and Michael M. Yartsev. “Correlated Neural Activity across the Brains of Socially Interacting Bats.” Cel l(2019).
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31230710
20 Leong, Victoria, Elizabeth Byrne, Kaili Clackson, Stanimira Georgieva, Sarah Lam, and Sam Wass. “Speaker gaze increases information coupling between infant and adult brains.” Proceedings of the National Academy of Sciences114, no. 50 (2017): 13290-13295.
https://www.pnas.org/content/114/50/13290
21
21] Joseph Wu, and Chantel S. Prat. “A direct brain-to-brain interface in humans.” PloS One 9, no. 11 (2014): e111332
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25372285
22 Grau, Carles, Romuald Ginhoux, Alejandro Riera, Thanh Lam Nguyen, Hubert Chauvat, Michel Berg, Julià L. Amengual, Alvaro Pascual-Leone, and Giulio Ruffini. “Conscious brain-to-brain communication in humans using non-invasive technologies.” PLoS One 9, no. 8 (2014): e105225.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4138179/
23 Lesniak KT.”The effect of intercessory prayer on wound healing in nonhuman primates.” Alternative Therapies in Health and Medicine.2006 Nov-Dec;12(6):42-8.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17131981
24 Barker, Anthony T. “An introduction to the basic principles of magnetic nerve stimulation.” Journal of clinical neurophysiology: official publication of the American Electroencephalographic Society 8, no. 1 (1991): 26-37.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2019648
25 Murphy, Todd. “Sacred Pathways: The Brain’s Role in Religious and Mystic Experiences.” Createspace Publishers, 2015.
26 Feuillet L, Dufour H, Pelletier J. “Brain of a white-collar worker”. Lancet. 2007 Jul 21;370(9583):262.
https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140673607611271/fulltext
27 Gažová Z, Antošová A, Krištofiková Z, Bartoš A, Ríčný J, Cechová L, Klaschka J, Rípová D. “Attenuated antiaggregation effects of magnetite nanoparticles in cerebrospinal fluid of people with Alzheimer’s disease.” Molecular BioSystems. 2010 Nov;6(11):2200-5.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20721410
28 Yu F, Jiang QJ, Sun XY, Zhang RW. “A new case of complete primary cerebellar agenesis: clinical and imaging findings in a living patient”. Brain. 2015 Jun;138(Pt 6):e353.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4614135/
29 Glickstein M. “Cerebellar agenesis”. Brain 1994;117(Pt 5):1209-12.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7953600
30 Boyd CA. “Cerebellar agenesis revisited”. Brain 2010;133(Pt 3):941-4.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19843649
31 Klarica M, Orešković D (2014). “A new look at cerebrospinal fluid movement”. Fluids Barriers CNS. 11. doi:10.1186/2045-8118-11-16.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25089184
32 Jang, S. H., and H. S. Kim. “Aneurysmal subarachnoid hemorrhage causes injury of the ascending reticular activating system: relation to consciousness.” American Journal of Neuroradiology 36.4 (2015): 667-671.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25572950
33 Proctor, Lorne D., Robert S. Knighton, and John A. Churchhill. “Variations in consciousness produced by stimulating reticular formation of the monkey.” Neurology (1957).
https://psycnet.apa.org/record/1958-00097-001
34 Koubeissi, Mohamad Z., et al. “Electrical stimulation of a small brain area reversibly disrupts consciousness.” Epilepsy & Behavior 37 (2014): 32-35.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24967698
35 Koch, Christof, et al. “Neural correlates of consciousness: progress and problems.” Nature Reviews Neuroscience 17.5 (2016): 307-321.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27094080
36 Thomson, Helen , “Consciousness on-off switch discovered deep in brain” New Scientist 2 July 2014
https://www.newscientist.com/article/mg22329762-700-consciousness-on-off-switch-discovered-deep-in-brain/
Český překlad vytvořil Pavel Dvořák. (PDvorak@protonmail.com)
