Naravoslovje in matematika dajeta svoj prispevek k razvoju kognitivne (nevro)znanosti s preučevanjem fizičnih oziroma fizioloških procesov v kompleksnih bioloških sistemih, predvsem možganih. Ti procesi so materialna osnova oziroma ozadje duševnih procesov, kot jih sami introspektivno zavestno doživljamo; to občutenje pa se nanaša tudi na zunanje predmete (pojavi in kvalije).

Ker zaenkrat naravoslovne vede in matematika ne morejo dati odgovora na vprašanje narave zavesti in samozavedanja ter kvalitet doživljanja (ne morejo opisati ali ugotoviti, kako subjekt občuti), se omejujejo na raziskave sistemskega ozadja zavestnih kognitivnih procesov. Pri preučevanju tega ozadja namreč naravoslovne vede s pomočjo matematičnih modelov in računalniških simulacij dosegajo velike uspehe (Arbib, 1995; Caianiello, 1987; Geszti, 1990; Mezard idr., 1987; Pribram, 1991).

Biološko predznanje za razvoj kognitivnih nevroznanosti so pripravili napredek v nevroanatomiji živčevja (Ramon y Cajal na začetku stoletja idr.) in nevrofiziologiji (D. Hebb okoli 1940 idr.), razvoj teorije evolucije, molekularne biologije, biokemije in genetike (MacGregor, 1987; Berne & Levy, 1993). Za pomembne so razpoznali telesa nevronov in njihove veje (aksone, dendrite in njihove stike – sinapse). V zadnjem času se pridružujejo podporne glija-celice (Protić, 1990) in subcelične strukture (citoskeleton, posebno mikrotubuli, idr.).

Šele sistemsko preučevanje mrež nevronov in sinaps po 2. svetovni vojni do šele nedavnega je uveljavilo prepričanje, da so za kognitivne procese odločilni po možganskih predelih razprostrti (paralelno-distribuirani) vzorci aktivnosti nevronov; za spomin pa so najpomembnejše stopnje prepustnosti sinaps za nevrotransmiterje med nevroni oziroma celi vzorci teh sinaptičnih "jakosti" ali "uteži" (Kohonen, 1984; Clark idr., 1985; Arbib, 1987).

Psihofiziologi so spoznali pogojne reflekse (Pavlov) in nevrološko ozadje asociativnih zakonov (Trstenjak, 1974) ter začeli sklepati na psihološko nadgradnjo (Lurija idr.: nevropsihologija, nevrolingvistika – Lurija, 1982, 1983). Izdelali so zemljevide možganskih predelov in v grobem lokalizirali kognitivne funkcije (Nelson & Bower, 1990; Kosslyn & Andersen, 1992).

Nekateri (Lashley, Pribram) so opozarjali na globalno in holistično naravo možganskega delovanja ter uvedli idejo holograma (Pribram, 1991; Pribram v Haken & Stadler, 1988). Hologram je optično (navadno lasersko) preparirana plošča, katere vzorec prepustnosti za žarek kodira stopnjo korelacije med dvema svetlobnima vzorcema, ki sta bila uporabljena pri preparaciji. Tako hologram spominja na sistem (matriko) sinaps, v laserskem žarku pa je zakodirana informacija. V delu holograma je zastopana celotna informacija in iz dela lahko rekonstruiramo cel vzorec – kot pri nevronski mreži. Tako je teorija holografije (tridimenzionalne "fotografije") služila kot matematična predhodnica teorije nevronskih mrež, saj je princip delovanja zelo soroden (Kohonen, 1984).

Biofizika se je do nedavnega v glavnem omejevala na lokalne fiziološke procese in na biomehaniko ter termodinamiko znotraj celice ali tkiva (Raković, 1995). Statistična fizika ni presegla omejitev pojma (neg)entropije in do prihoda nevronskih mrež ni prešla v informatiko. Pomemben prispevek k teoriji nevronskih mrež pa je dala statistična mehanika spinskih sistemov, posebno spinskih stekel (Mezard idr., 1987). Če namreč v matematičnem formalizmu izraze za spine preinterpretiramo v izraze za nevrone, se model lahko koristno uporablja tudi, denimo, za izračun kapacitete spomina raznih nevronskih modelov, njihovih faznih diagramov (zemljevidov različnih možnih stanj mreže), za popis vrst spominskih vzorcev (lokalnih, globalnih, mešanih, sestavljenih) ipd. (Amit, 1989).

Razvoj kibernetike je botroval tako začetkom računalništva kot tudi modelov nevronskega procesiranja v analogiji s sestavljenimi električnimi tokokrogi in t. i. celularnimi avtomati (Vodovnik, 1991). Med 2. svetovno vojno sta McCulloch in Pitts postavila matematični model nevrona; že v petdesetih letih pa je Rosenblatt izumil perceptron (majhno perceptivno vezje) (Anderson & Rosenfeld, 1988). Sledil je razvoj modelov asociativnih nevronskih mrež (Kohonen idr.) (Kohonen, 1984), ki so bolj primerni za kognitivne procese v integrativnih predelih možganske skorje, in mnogonivojskih perceptronov (Minsky, Papert idr.), ki so prikladni za modeliranje percepcije. Eksplozijo je nevromodeliranje doživelo v začetku osemdesetih let, predvsem potem, ko ga je Hopfield povezal s statistično fiziko (t. i. hamiltonskimi sistemi) (Hopfield, 1982, 1984).

Nov izziv za kognitivne nevroznanosti prinaša predvsem vključevanje kvantne fizike (Zukav, 1980; Penrose, 1989, 1994; Pylkkänen & Pylkkö, 1995; Jibu & Yasue, 1995; Squires, 1993; Stern, 1994; idr.). Nanobiologija oziroma kvantna biologija predstavlja alternativno smer, ki izhaja iz biofizike (Jerman & Štern, 1996). Posveča se samoorganizacijskim nanoskopskim bioelektromagnetnim procesom znotraj celic (kolektivnemu urejevanju električnih ali magnetnih dipolov, ki ima neintencionalno informacijsko obeležje) (Vitiello, 1992, 1996). Vključuje elemente kvantne teorije, predvsem kvantne optike (teorije laserjev in Fröhlichovih koherentnih stanj) (npr. Tuszynski idr., 1984, 1992). Predvsem problem zavesti je skozi anesteziologijo (Hameroff) spet aktualiziral subcelularno nanoraven kot posrednik med nevronskimi in kvantnimi procesi. Slednji na sistemski ravni tudi utegnejo udejanjati mikrokognitivne procese. Kvantni učinki naj bi verjetnostno vplivali na izločanje nevrotransmiterjev v sinapsah (Beck, Eccles). To je primer interakcije kvantne in nevroravni (Hameroff idr., 1996).

Začetke matematičnih in računalniških modelov nevronskih mrež na osnovi nevrofizioloških dognanj (ki jih eni bolj, drugi manj v grobem upoštevajo) smo že omenili. Znamenito Hebbovo učno pravilo, ki postavlja osnove spomina kot nabora korelacij med možnimi vzorci, izhaja iz knjige D. Hebba "Organization of Behaviour" (1940). Minsky-Papertovi nevroni kot seštevalniki signalov in Hebbove sinapse (ki se jačajo, če sta nevrona enako aktivna, sicer pa ne) sklopljeno tvorijo najpreprostejšo uporabno nevronsko mrežo. Ta zmore razpoznavati vzorce oziroma se jih učiti ter jih shranjevati in priklicati v okoliščinah, ki so podobne učilnim. Hkrati se da razmeroma preprosto mrežo pripraviti tudi do tega, da sproti filtrira informacije, loči že znane od novih, nove elemente zakodira na novo in jih poveže s starimi ter tako optimalno zgoščeno in povezano shrani informacije.

Nevronske mreže so izredno uspešni model, ki bodo prinesli povsem nove poglede tudi na precej bolj subtilne kvantne sisteme. Mnogi kvantni fiziki (Schrödinger, Heisenberg, Wigner, von Neumann idr.) so že v tridesetih letih in kasneje (Bohm, 1954) opozarjali na zvezo med kvantnim svetom in duševnostjo oziroma zavestjo, vendar se kvantna informatika ni razvila. Problem kvantnega merjenja so povezali s problemem zavesti, saj zavestni eksperimentator na specifičen način "kolapsira valovno funkcijo" pri merjenju in predrugači kvantni sistem. Danes že mnogi opozarjajo, da kvantna fizika ni konsistentna brez znanja o zavesti.

Vse več nas je, ki ugotavljamo, da so matematični principi teorije asociativnih nevronskih mrež in kvantne teorije zelo podobni, v kolikor opisujejo procese na ravni kompleksnega sistema (Kak, 1995, 1997; Peruš, 1997b). Razvijajo se kvantna nevroholografija (Schempp, 1993, 1994, 1995, 1997), teorija zaznavnih invariant (stalnic) (Gibson v: Pick idr., 1992) ali gestaltov z Lievimi grupami (Hoffman, 1966, 1968, 1970, 1980), teorija koherentnih valovnih paketov v dendritskih drevesih in drugod na osnovi Gaborjevih funkcij, idr. (Pribram, 1993; MacLennan, 1990, 1991, 1992). V vseh se holografija, nevronska dinamika in kvantna optika zlivajo v enotno mnogonivojsko ("fraktalno") teorijo (Schempp, 1993, 1994). Bohm (1954) je že v petdesetih letih uvajal teorijo t. i. skritih spremenljivk – nekakšnih matematičnih "nevronov" na subkvantni ravni, ki bi nedeterministične kvantne sisteme pretvorila v nekakšno deterministično "nevronsko" mrežo. Ker pa takih kvantnih "nevronov" ni mogoče dobro definirati, Bohm ni uspel, čeprav tudi linearna algebra ortodoksne kvantne fizike spominja na superponiranje komplementarnih nevronskih mrež. Skratka, (sub)kvantni procesi so nelokalni in enoviti. Kot taki so primeren kandidat za sistemsko ozadje zavesti, in sicer neintencionalne zavesti sami zase in intencionalne zavesti v interakciji z nevronsko mrežo. Osrednji pojmi v tej zvezi so koherentna stanja in Bose-Einsteinovi kondenzati (delci zliti v eno), ki naj bi reševali problem multimodalnega vezanja zaznav (Hameroff idr., 1996). "Kolaps valovne funkcije" je podoben t. i. rekonstrukciji nevronskega vzorca in velja za kandidata za prehode spomin-zavest oziroma podzavest-zavest (Hameroff & Penrose, 1996).

Med drugimi je David Bohm (1980) posebno poudarjal pomen implicitnih subkvantnih procesov in možnost, da se možgani neposredno sklopijo s subkvantno ravnijo (Hiley & Peruš, 1995), o čemer bo še govora. To prinaša predlog nove zveze med naravoslovno podstatjo in fenomenologijo, denimo v meditativnih in mističnih izkustvih.

Nelinearna dinamika in teorija kaosa sta podmnožici fizike kompleksnih sistemov (Gerok, 1990). Teorije dinamičnih sistemov v področju nelinearnosti in kaosa prinašajo izboljšave nevroprocesiranja. T. i. teorija katastrof in teorija faznih sprememb obravnavata, kako se kompleksni sistemi pretvorijo iz ene globalne ureditve v drugo (Haken, 1983, 1987). V možganih temu ustreza prehod iz enega kognitivnega ali idejnega okvira v drugega (Andreyev idr., 1992, 1996).

Sinergetika (Haken, 1983; idr.) prav tako nudi celovito sliko kolektivnega delovanja kompleksnih sistemov ter vključitev obdelave informacij vanj. Problem zavestne interpretacije in kvalij ostaja tudi pri sinergetiki in nelinearni dinamiki odprt (Haken, 1996).

Teorija zgodnjega vida ("early vision theory") obsega preučevanje prve stopnje vidnega zaznavanja in njegovo uporabo v računalništvu. Uporablja teorije vidnih polj, Lievih grup, Gaborjevih funkcij in valovnih paketov (Pribram, 1991). Druge veje se ukvarjajo z zaznavnimi iluzijami (Luccio, 1993), vidnimi potmi v možganih, predprocesiranjem na mrežnici in prenosi signalov po živčevju (Churchland & Sejnowski, 1992), z binokularnim rivalstvom in sestavo enotne slike, s stereopso (prostorskim videnjem) idr. (Kosslyn & Andersen, 1992). Malo manj napreduje nevroakustika, ki pa ima več zgodnje tradicije v več kot sto let starih teorijah Fourierovih transformacij in fizike nihanj oziroma valovanj (Roederer, 1995).

Samo na kratko omenimo, da eksperimentalno osnovo makroskopskih neinvazivnih raziskav možganov nudita predvsem pozitronska tomografija (PET) in slikanje z jedrsko magnetno resonanco (NMR). Z izračunom konvolucij (grobo rečeno: korelacij med vzorci dobljenimi iz različnih predelov možganov) rekonstruirajo sliko možganov, na kateri je mogoče spremljati vzburjenja ob specifičnih dražljajih (Schempp, 1997; Newmann, 1997).

Kandidatov za omenjene kompleksne sisteme, ki so načeloma sposobni asociativno obdelovati informacije, je veliko na mnogih ravneh in velikostnih skalah (Pylkkänen & Pylkkö, 1995; Havel, 1993). Značilno je, da jim ustreza, vsaj v grobem, skupni matematični opis – nekakšna posplošena teorija "nevronskih" mrež ali "kvantna nevroholografija" (Peruš, 1997e).

Mreže tvorijo živčne celice (originalni nevroni), dendriti, citoskeletalni mikrotubuli in pripadajoči proteini, dimeri in spini na molekularni oziroma atomski ravni, kvantni delci in subkvantno polje. Obenem se v teh mrežah kolektivno paralelno-distribuirano oblikujejo vzorci-atraktorji, ki se prav tako povezujejo v virtualne mreže in se hierarhično samoorganizirajo. Zato lahko govorimo o nekakšni fraktalni strukturi možganov (o samoponavljajoči se strukturi na različnih velikostnih skalah). Seveda to velja le z ozirom na kompleksni sistem. Če gledamo osnovne elemente sistema (posplošene ali modelne "nevrone") na neki ravni, imajo seveda vsi svoje anatomske in fiziološke posebnosti. Vendar je sistemsko ("sociološko") procesiranje, ki je najbolj odgovorno za obdelavo informacij, sorodno na raznih ravneh (Peruš, 1996d).

Skupne značilnosti so: samoorganizacija, možnost asociativnega (holografskega) spomina, adaptivnost, samokorektivnost ter interakcijska izmenjava med "nevroni" in "vezmi", ki izvaja oblikovanje makroskopskih vzorcev in njihovo rekonstrukcijo (priklic) v podobnih okoliščinah. Omenjeni sistemi se specifično oziroma enolično odzivajo na dražljaje iz okolja. Tako zakodirajo informacijo o teh dražljajih v specifično stanje sistema, ki nastane kot odziv nanje, odziv pa je različen za vsak dražljaj posebej.

Kohonenova mreža (Kohonen, 1982, 1987, 1988, 1995) je sposobna izvajati t. i. topološko-korektne preslikave: sorodni dražljaji se zakodirajo v sosednje si nevrone. Tako se razvijejo zaznavne mape v možganski skorji, v katerih se ohranijo strukturni odnosi med dražljajskimi vzorci. Take selektivne sortirne preslikave zagotovi tekmovanje med nevroni in lateralna inhibicija (zatiranje med sosedi), ki je biološko podprta. To vodi do zmage tistega nevrona, katerega aktivnost slučajno najbolj ustreza dražljaju iz okolja. Dražljaj privilegira ta določen nevron in mu omogoči, da sam prevzame kodiranje informacije, ki je zvezana s tem dražljajem ("zmagovalec dobi vse" – dominantno vlogo v dinamiki mreže).

Mnogoplastni perceptroni (Bourlard & Kamp, 1988; Sanger, 1989; Haykin, 1994) so hierarhične oziroma plastovite mreže brez povezav znotraj plasti. Nevroni pošiljajo signale v eni smeri in vloga nevronov pri kodiranju informacij je proti notranjim ali višjim plastem bolj specializirana. Na tej poti se zaznave sestavljajo v razrede (kategorizacija), hkrati pa se izluščijo glavne značilnosti (abstrahiranje).

Ko plastovite mreže opravijo vso težavno delo kategorizacije, abstrahiranja in filtriranja, ki je nelinearno (Linsker, 1988; Haken, 1996), preostane terciarnim predelom možganske skorje lažje delo. Tem predelom najbolj ustreza Hakenov sinergetski model, ki združi plastovite mreže z asociativnimi (Haken, 1991). Hakenova mreža je sestavljena iz več plasti asociativnih mrež. V njej tako nevroni interagirajo znotraj iste plasti izvajajoč kontekstualne asociativne preslikave in med plastmi izvajajoč višjo kategorizacijo. Šele s kombiniranjem funkcionalne in virtualne dinamične strukture, kot ga modelira sinergetska mreža, lahko pričenjamo razlagati kognicijo.

Te modele je potrebno dopolniti še s pojavom koherentnih nihanj nevronskih aktivnosti (Gray idr. v: Haken, 1988, 1989; Kosslyn & Andersen, 1992). Če zaznavamo predmete, ki imajo nekaj skupnega, njim ustrezni vzorci nevronskih aktivnosti nihajo koherentno (torej sinhronizirano: z isto frekvenco oziroma z isto fazo ali fazno razliko). Tako ugotovimo, da vidna in slušna zaznava ustrezata istemu izvoru, npr. TV napovedovalcu.

Novejše nevronske mreže so sposobne zaznavati časovne sekvence vzorcev (Palmer idr., 1991; Peretto, 1992), delati globalne prostorsko-časovne kategorije in izločiti določen vzorec iz ozadja (segmentacija) ter pri tem implementirati tudi zasnovo pozornosti (Sompolinsky & Tsodyks, 1994).

Glavni problemi, ki še ostajajo odprti, so: prehod od nevronskih sekvenc k logičnim in lingvističnim procesom (sklepanje, jezik, slovnica, razumsko mišljenje), višja semantika, lokalizacija funkcij in zavest (Smolensky, 1988; McClelland idr., 1986).

Nova kognitivna znanost (Pylkkänen & Pylkkö, 1995) se uveljavlja kot multidisciplinarna veda, ki proučuje zveze med možganskimi in duševnimi procesi oziroma zveze med sistemsko-procesualno osnovo (procesi v nevronskih, subcelularnih, kvantnih mrežah) in virtualno nadgradnjo (idejami, koncepti, mislimi kot vzorci-atraktorji) in zavestnim doživljanjem. Združuje dosežke humanističnih, naravoslovnih, medicinskih in informacijskih disciplin na kognitivnem področju ter sodobne poskuse sinteze.

Ker se raziskovanje duha in zavesti v znanosti doslej nikoli ni prav uveljavilo, so tudi začetki in pojmovanje kognitivne znanosti neizostreni. Šele razvoj v zadnjih letih daje upanje, da bo kognitivna znanost končno zaživela kot resnično multidisciplinarna krovna znanost o možganskih oziroma duševnih procesih. V ta namen mora kognitivna znanost preseči enostranske poglede svojih konstitutivnih ved: psihologije, filozofije, nevroznanosti, informatike oziroma računalništva (ali natančneje posebne veje – umetne inteligence), (bio)fizike, antropologije, lingvistike, pa tudi (bio)kibernetike, matematike, sinergetike, (bio)kemije, medicine, teoretične biologije idr. Zaradi mnoštva disciplin govorijo tudi o kognitivnih znanostih, torej v množini.

Možgani, duševnost, kognicija (mišljenje, spoznavanje), duh in njihovo procesualno ozadje so preveč mnogoteri, da bi njihovo preučevanje lahko zaobjeli v dobro opredeljeno vedo. Pa vendar si od kognitivne znanosti želimo prav sintezo, vsaj ohlapno, mnogih sicer nepovezanih spoznanj slabo kompatibilnih konstitutivnih disciplin. Kognitivna znanost tretjega tisočletja naj sistematično zaobjema raziskave in modele možganov oziroma duševnosti, predvsem pa zvez med tema vidikoma našega lastnega bitja. Zaključek večdesetletnega vzpostavljanja kognitivne znanosti pomeni vključitev študijev zavesti v znanost, kar je dosežek devetdesetih let. Vendar ni jasno, ali bo nova "znanost o zavesti" (Hameroff idr., 1996; TucsonII, 1996) pomenila pravi razcvet kognitivne znanosti ali začetek njenega zatona. Vse je namreč odvisno od sposobnosti multidisciplinarnih naporov za povezavo študijev kognicije in njenih osnov z zavestjo, ki je nedvomno osrednja prvina.

Vsekakor potrebujemo enotno, vendar ustvarjalno notranje-razčlenjeno multidisciplinarno znanost o možganih, duševnosti, kogniciji in zavesti. Kako se bo ta znanost imenovala, niti ni tako pomembno. Tu bi rad podal uvod v takšno znanost. Zaenkrat jo bom še vedno imenoval kognitivna znanost ne glede na to, da se utegne to ime smatrati nekoč kot podmnožica imena nove širše znanosti, ki bo presegla kognicijo in vključevala tudi zavest.

Predstavil bom torej SODOBNO kognitivno znanost – tako kot jo poznamo danes. Ne bom govoril o zgodovini klasične, vendar omejene, kognitivne znanosti, ki se je razvijala od petdesetih let naprej predvsem skupaj z razvojem računalništva oziroma umetne inteligence in je nastala kot vpliv tega razvoja na psihologijo, filozofijo in lingvistiko (pregled klasične kognitivne znanosti: Markič, 1995). Šele kasneje sta se klasični kognitivni znanosti, ki je bila preokupirana s klasično umetno inteligenco, pridružile nevroznanosti in naravoslovje. Tako je nastalo bolj celostno in zato bolj obetavno področje, ki se posveča končno tudi naravni inteligenci (Posner, 1989; Baars, 1997; Chalmers, 1996; Flanagan, 1992).

Novo kognitivno znanost bi torej lahko definirali kot MULTIDISCIPLINARNO KROVNO ZNANOST O MOŽGANIH-DUŠEVNOSTI-ZAVESTI. Ker še vedno uporabljamo kartezijanski dualistični jezik, rečemo, da nova kognitivna znanost proučuje zveze med možganskimi in duševnimi procesi ter zavestjo, torej zvezo med nevrofiziološko sistemsko-procesualno "osnovo" (zunanji vidik tretje osebe) in fenomenološko oziroma doživljajsko "nadgradnjo" (notranji vidik prve osebe). Pri tem sta "osnova" in "nadgradnja" relativni opredelitvi, saj možganski-duševni procesi delujejo "od spodaj navzgor in hkrati od zgoraj navzdol". Dualistični jezik izhaja iz dveh različnih pogledov na taisti enotni mnogonivojski proces, zato ni mogoče zreducirati rezultate enega zornega kota na rezultate drugega. Redukcionizem ene in druge vrste se nikakor ni popolnoma obnesel, razen metodološko: posamezni znanstveniki ne morejo raziskovati vseh vidikov hkrati, zato se specializirajo le za določeno raven. Kognitivna znanost MORA povezovati te delne rezultate v celoto, sicer ne bi opravljala svojega poslanstva.

Tokrat bomo podali le splošen pregled kognitivnih znanosti, podrobnosti posameznih konstitutivnih ved pa bodo predstavljene vsaka posebej. Pri tem se ne bomo mogli spuščati v vse različne poglede in teorije, ki jih je mnogo, so si pogosto nasprotujoče ter izhajajo iz povsem neenotnih izhodišč. Naš pregled bo nek kompromis ali sinteza teh zornih kotov.

Osrednji problem kognitivne znanosti je t. i. problem telesa-duha (mind-body problem), vprašanje "zveze" oziroma "odnosa" možganskih in duševnih procesov. Duh in duševnost sta danes skorajda sopomenki, čeprav praviloma duševnost ustreza vsakdanjim, konkretnim individualnim miselnim procesom, duh pa bolj splošnemu, celostnemu nadindividualnemu zrenju. V podobnem razmerju sta razum (reševanje tekočih problemov, običajno mišljenje) in um (intuitivno zaokrožena nadgradnja in širše dojemanje, ki presega čutno). Filozofija duha oziroma (primerneje rečeno v dnanšnjem pomenu) filozofija duševnosti premore več različnih slabo združljivih predlogov "razrešitve" problema telesa (možganov) in duševnosti ter duha oziroma zavesti:

1. MONIZEM – telo in duševnost oziroma duh sta ena substanca, ki ima različne "pole" oziroma vidike:

2. DUALIZEM – telo in duh sta dve povsem različni substanci, ki nimata nič skupnega:

Razen skrajnih monizmov (1.2. in 1.3.) ima vsaka teza po svoje prav, vendar izgubi upravičenost, ko zapustimo njen zorni kot. Neujemanje med njimi je pravzaprav posledica nezdružljivih jezikovnih in analitičnih opredelitev. Holistični pogled lahko ublaži razlike in jih nadomesti s sintezo.

Točka 7 za razliko od točke 5 zastopa tiste ravni zavesti oziroma duha (tudi nezavednega), ki jih prav gotovo ni mogoče lokalizirati na možgane posameznega človeka, ampak so rezultat skupne (sub)kvantne Celote. Ta področja bivanja pokrivajo denimo psihologija religije, Jungova psihologija, parapsihologija. Ker gre tukaj za procese, ki so verjetno kvantne narave, je klasično znanstveno raziskovanje zelo oteženo. Kvantni procesi so namreč probabilistični (vsaj ko je vključen subjekt) in so torej ponovljivi kvečjemu statistično.

Vse omenjene ravni se seveda prepletajo med seboj tako v sistemsko-procesualnem (nevronske, subcelularne, kvantne, virtualne mreže) kot tudi v fenomenološkem smislu (ravni zavesti, stopnja konkretnosti, t. j. osredotočenosti na neko konkretno vsebino, narava doživetja in občutenja). Prav pri naravi doživljanja in kakovostih občutkov (kvalijah) znanost razen introspektivnega opisovanja nima nobene metode, teorije oziroma razlage. Znanost ne zna ugotavljati, opisovati ali celo razlagati s stališča tretje osebe, kako je biti nek subjekt. Ker se kvalije (občutenje oziroma doživljanje v vsakdanjem smislu) nanašajo na prvo osebo, jih lahko zaobjemamo zgolj v celostni sintezi. Na tej ravni se vsaj zaenkrat izmikajo vsaki eksaktni teoriji, tudi kvantni in njenim posplošitvam (nevro-kvantna koherenca, subkvantni implikatni red ipd.), čeprav nove naravoslovno pogojene teorije dodajajo spoznanja novih sistemsko-procesualnih temeljev in njihove široke interakcije. K razjasnjevanju vprašanja kvalij zaenkrat ne pripomore dosti niti nobena psihološka in filozofska teorija, vključno s humanistično psihologijo in s parapsihologijo. Celo multidisciplinarna sinteza v okviru kognitivnih znanosti je brez uspeha, čeprav edinole v tej smeri lahko pričakujemo korake naprej. Vendar že vsak zelo omejen korak naprej prinaša velike spremembe v znanosti in širše, zato multidisciplinarna kognitivna znanost vsekakor ima prihodnost in velik družbeni pomen.

Skratka, vprašanje kvalij in zavesti zahteva povsem novo znanost ali jo celo presega. Vsekakor pa nam ne preostaja drugega kot da združimo vse moči in znanja vseh analitičnih disciplin ter poskušamo po novih poteh, hkrati pa upoštevamo tudi umetniška sporočila.

Težava pri preučevanju kognitivnih procesov, ki so korelirani s procesi v mnogonivojskih kompleksnih sistemih, je v tem, da jih zaradi izjemne zapletenosti ne moremo dobro analitično modelirati, temveč jih lahko poskušamo razumevati le s ponarejanjem, torej z računalniškimi simulacijami. Tako se prej približujemo nekakšni umetni inteligenci kot pa poznavanju naravne inteligence! Njen bistveni element – kvalije – namreč ostajajo onstran računalniških modelov, kaj šele analitičnih matematično-fizikalnih modelov, ki so zaradi svoje "statičnosti" še bolj omejeni. Računalniške simulacije bodo torej ostajale omejene na klasično kognitivno znanost (točka 3 v prejšnjem poglavju) (Stillings, 1995) in po novem na računalniško nevroznanost in nevrofiziko ("computational neuroscience / neurophysics") (točka 1 v prejšnjem podpoglavju). Kaže, da bodo nadalje prihajale sveže ideje iz naravoslovnih znanosti, humanistične vede pa bodo še naprej vendarle ocenjevale te nove teorije kot nezadostne za razlago kvalij in zavesti, hkrati pa upravičeno opozarjale, da umetna in naravna inteligenca nista isto.

Problem zavesti je tako zelo pomemben za znanost oziroma filozofijo ter metodologijo znanosti, ker znanost kot celota brez poznavanja spoznavajočega subjekta (znanstvenika samega) ni konsistentna. Znanost je namreč empirično podprta teorijska modelska struktura, ki je determinirana z intersubjektivnimi konceptualnimi konvencijami – te umetno vnaša kolektiv spoznavajočih subjektov.

Fizika, denimo, ne more zaključiti svoje najbolj uspešne in najbolj mikroskopske teorije – kvantne teorije. Za to bi namreč potrebovala poznavanje spoznavne strukture fizikalega teoretika ali eksperimentatorja, saj obadva v nekem smislu soustvarjata naravne pojave, ki jih proučujeta oziroma merita. Prvi opiše naravo s pomočjo umetnih pojmov v svoji duševnosti; drugi pa na osnovi teh manipulira z naravo, da bi spoznal njene zakone, pri tem pa jo nujno zmoti oziroma predrugači. To je podobno primeru, ko učitelj takrat, ko se približa skupini učencev, da bi izvedel, kaj se pogovarjajo, ravno zaradi svojega prihoda ne izve resnice oziroma jo celo sam spremeni – učenci namreč utihnejo ali menjajo temo. Tudi fizikalni eksperiment na kvantni ravni (na "osnovnih" delcih) pokvari pristno naravo teh delcev. Hkrati pa nam vse informacije, ki jih imamo o svetu, servirajo in filtrirajo naši možgani! Tako nobena znanost ne ve, kakšen je resnični svet (svet po sebi), temveč le, kako svet vidimo mi. Da bi te znanosti napredovale v globino, bodo morale vsaj približno vedeti tudi, kako predelajo možgani (skupaj s svojimi orodji) njihove predmete preučevanja.

Kognitivni oziroma zavestni ter nezavedni procesi sami močno sodoločajo znanstveno spoznanje in njegove zaključke. Kategorizacija in abstrahiranje na osnovi empiričnih podatkov so močno umetni, torej subjektivni – odvisni od subjektove pozornosti, znanja in spoznavnega konteksta. Vsa zgodovina filozofije, posebno epistemologije, je polna nihanj od naivnega realizma do antirealizma in agnostičnih skrajnosti. Kognitivna znanost bo torej prinašala pomembne posledice tudi filozofiji znanosti in epistemologiji.

Mnogi veliki znanstveniki so uporabljali intuitivno oziroma simbolno vizualizacijo ali zrenje, preden so svoje modele in odkritja z razumom podkrepili ter zapisali v matematično obliko (Bohm, 1985; Penrose, 1989, 1994). Namen slednje često ni več dokazovati sebi, temveč drugim, ki "videnja" niso imeli in jim je razumevanje zato treba vzpodbuditi bolj formalno. Poleg tega so Einstein, Heisenberg, Leibniz, Pitagora, Bohm, Schrödinger, Tesla, Bošković, Teilhard de Chardin in mnogi drugi razvili neke osebne, globoko intuitivne modele, ki bi jih lahko imenovali celostne oziroma mistične (seveda v pravem pomenu te besede, torej ne v smislu skrivnostnosti ali celo okultnosti). Ti abstraktni "modeli" so jim vsekakor pogosto omogočili znanstven preboj in razvoj novih teorij narave. Javnosti podatki o tem navadno niso dostopni, razen v (avto)biografijah, saj je tak način spoznavanja osebna stvar in seveda ni sodila v skupinsko, bolj ali manj formalizirano znanstveno delo. Formalna znanost ima nalogo preverjanja ter prevajanja teh dognanj v znanstveni jezik. Nadalje je znanost namenjena detajliranju in kvantitativnemu preciziranju kvalitativnih dognanj, ki so predhodne. Ta fundamentalna dognanja navadno najprej zrastejo na globlji, predformalni, intuitivni ravni – na tisti, ki je menda "neznanstvena".

Znamenita je zgodba o kemiku Kekuleju, ki so ga sanje o kači, ki lovi lastni rep, navedle na odkritje, da ima benzen obročasto strukturo. Neke druge sanje so se še pred pričetkom zaporedja dvojnih piskov budilke samodejno razvile tako, da je sanjska punčka prej najavila in točno ob pričetku dvojnih piskov pričela prekladati stvari iz kupčka (prvi pisk) na drugi kupček (drugi pisk). Podzavest torej vsebuje prefinjene skrite povezave, ki se v posebnih primerih ozavestijo. Celo nenavadnim sanjam verjamemo, dokler se ne zbudimo. Znano je, da se globine podzavesti rade izražajo skozi umetnost, največkrat v zagonetni simbolni obliki...

Vsaka analiza usodno pokvari celovitost procesa in lahko zavaja. Tako je treba med površnostjo intuicije in zavajanjem oziroma enostranskostjo analize najti primeren kompromis. Seveda je treba poudariti, da to velja le za močno interaktivne sisteme, kjer elementa ni mogoče izolirati od okolice, kot se je to lahko brez škode počenjalo v klasični fiziki.

Intuicija je sicer pogosto zelo nezanesljiva in predvsem nenatančna in dvoumna. Vendar pa izhaja iz globokih asociativnih vzorčnih zvez, ki zaobsegajo velikanske količine podatkov iz zavesti, spomina ter nezavednega – daleč več, kot jih je lahko zastopano v nadzorovani analizi. Intuicija v znanosti sicer (razen v izjemnih, zgoraj navedenih primerih) ne more biti zadovoljiv konec raziskovanja, je pa pogosto nujen in edini možen začetek. Pri kompleksnih sistemih je tako. Morebiti je najprimernejša kombinacija z računalniškimi simulacijami, ki lahko delujejo omejeno sintetično. Statični matematiki, ki jo vstavimo v računalniški program, namreč računalnik vdahne dinamiko.

Vsaka konkretizacija in opredelitev (aksiom, definicija, "resnica") sta VELJAVNI LE V SPECIFIČNIH OKOLIŠČINAH ("KONTEKSTU", referenčnem sistemu). Vsak naravni zakon je iz splošnega vidika lokalna fiksacija glede na določene okoliščine, ki pa lahko velja relativno splošno. Torej je tudi naravni zakon globalen vzorec fizikalnega sistema, ki je rezultat samoorganizacijske fizikalne evolucije. Kakšna pa je vloga subjekta pri dojemanju teh naravnih zakonov? Spoznavanje je odvisno od skale in NIVOJA OPAZOVANJA, kamor je usmerjena pozornost in čemur je ustrezno stanje zavesti opazujočega subjekta. Subjektivnost v znanosti je torej v tem smislu nezanemarljiva in odločujoča, saj je izhodišče (začetna opredelitev – aksiomatizacija) izbira subjekta. Odvisna je od njegovega ZORNEGA KOTA in INTENCIJE (namena, cilja, smisla). Vsi zorni koti pa so globalno ekvivalentni, hierarhizirani so šele nasproti konkretnim lokalnim okoliščinam (kontekstu).

Vpliv subjekta torej ni le v interakciji z objektom, ki lahko moti in spreminja opazovani objekt, temveč je predvsem v tem, da SUBJEKT DOLOČA OBJEKT. Subjekt odloči, kaj je zanj "objekt" in kaj "ozadje". Subjekt s svojim kategorizacijskim spoznavnim procesom zlomi simetrijo sveta samega na sebi in ga razstavi na svet pojavov oziroma ločenih stvari, ki jih je sam definiral. O dejanskem svetu samem na sebi pa ne izve nič, vsaj ne česa zanesljivega. Pravzaprav se sprva zdi, da sta za svet sam na sebi obstoj in neobstoj enako veljavni označbi. Obstaja šele tisto, kar se loči od ozadja oziroma okolice, to razločitev pa si ustvari subjekt umetno. Celota, ki ni razcepljena na dele, nima objektov in okolic.

Kakorkoli že, vsekakor subjekt s spoznavnim procesom še dodatno umetno diferencira notranjo enotnost narave in s svojimi "objekti" kvari "objektivnost". Lahko pa samo ugibamo, koliko je (če sploh je) diferenciran in razcepljen v stvari svet sam na sebi. Najbolje bi bilo, da objekt in subjekt v splošnem takrat, ko iščemo sintezo, sploh ne bi več razločevali. Narava tudi ne razločuje, saj je enovita.

Obstoj je torej lokalna in relativna "lastnost", ki jo dojema in s svojim dojemanjem določi naš um. Nekaj za nas obstaja, ker interagira neposredno ali posredno z našim umom. Ali pa obstaja samo na sebi tudi mimo nas in kako obstaja, pa ne moremo zanesljivo vedeti. Denimo, da obstaja tudi mimo nas; vendar je ZA NAS gotovo soopredeljeno z našim spoznavnim procesom. Torej, prikaže se nam v luči našega spoznavnega procesa.

Pri lokalizaciji duševnih pojavov in konkretizaciji vzrokov ter posledic moramo biti zelo previdni. Znanstvenikom mora biti vseskozi jasno, da raziskuje le pojave, v katerih je trenutno zastopano TEŽIŠČE nekega paralelno-distribuiranega ali virtualnega procesa.

Rast objektivne vrednosti znanosti se naslanja na natančnost in nujno omejeno celovitost enolične opredelitve okoliščin, pogojev in ravni subjektivnega izhodišča. Raziskovalec ne more analizirati na primer možganov kot celote – posameznih celic in določenega kompleksa vzorcev hkrati. Lahko le spreminja raven oziroma skalo svoje pozornosti ter ločene ugotovitve postopoma sintezira, kar takoj pomeni abstraktno kategorizacijo. Vsaka kategorizacija pa je že subjektivna. Pri neposredni, nepojmovni sintezi (npr. v mističnem doživljanju) pa nujno izgubi nadzor nad konkretnim, saj je pri tem kategorizacija tako široka, da celo preseže samo sebe. Duševne meje naših spoznavnih možnosti so torej dane z nesintetičnostjo analize in neanalitičnostjo sinteze.

Vsak aksiom, teorem in teoretski zakon je lokalna fiksacija glede na specifične, z definicijo ali izpeljavo natančno podane okoliščine; torej relativna izven svojega definicijskega območja (splošni zunanji kontekst) in absolutna znotraj njega in v njegovih posledicah (notranji kontekst). Ta neizbežna kontekstualna opredelitev pa je subjektivna. Relativnost te subjektivnosti lahko deloma presežemo le z variacijo konteksta oziroma referenčnega sistema ter s primerjavo nastalih posledic. Nekateri (npr. Grassmann in Hamilton) trdijo, da matematika ne podaja globje strukture objektivnega sveta, temveč sveta duševnosti (Hiley, 1991). Pravzaprav matematika govori o implicitnem redu – o svetu možnosti (potencialnosti). Fizika, vsaj klasična, pa govori le o eksplicitnem redu – o svetu dejanskosti (aktualnosti). Glede vloge matematike v naravoslovnih znanostih je kar nekaj neujemajočih se razlag. Prva je, da matematična struktura ustreza objektivni fizični realnosti. Druga je, da pripada transcendentalni subjektiviteti ali platonskem svetu čistih form, ki se nato projicira v fizični svet in se v njem udejanja oziroma jo v njem odkrivamo. Tretja razlaga je, da je matematika le dogovorjen intersubjektiven simbolni jezik, ki omogoča racionalno, jasno, kratko in jedrnato, kvantitativno izražanje in "mehanično" obdelavo (merskih) podatkov (Ule, 1992). Konsenza glede tega vprašanja ni.

Vzorec ali sklep spoznamo kot resničen, če se določene okoliščine med sabo ujemajo: ustrezni vzorci morajo drug drugega asociativno sokonstruirati oziroma sorekonstruirati. Rezultat takšnega medsebojnega ujemanja je oblikovanje globoke potencialne vrtače, katere globina in širina sta sorazmerni s stopnjo prepričanosti. "Resnični" so tisti novi vzorci, ki se ujemajo s starimi – pogosto potrjenimi in vedno znova potrjevanimi. V takem primeru torej novi vzorci zapadajo v znova asociativno obnovljene potencialne jame, ustrezne starim vzorcem.

Na nevronski ravni je razumevanje v bistvu identično spoznanju resnice oziroma doživetju globljega ujemanja stvari. Izkušnje nam kažejo, da so neke okoliščine vselej pustile določeno posledico. Naposled je ponoven nastop podobnih okoliščin spet dal podoben rezultat, zaradi česar se je rekonstruiral starim rezultatom specifični vzorec in hkrati "absorbirala" tudi aktualna, nova informacija. Pristanek v skoraj istem (rahlo adaptiranem) atraktorju ustreza razumevanju oziroma spoznanju resnice. Učenje je torej navajenje in usedanje, razumevanje pa spust v tako nastalo potencialno vrtačo v običajnih in tudi v novih okoliščinah. Za slednje je treba nekoliko prožno preoblikovati vrtačo in s tem najti novo globalno informacijsko oziroma pomensko ujemanje.

Seveda je po tem jasno, da je resnica zelo relativno stanje ujemanja vzorčnih oziroma virtualnih semantičnih struktur, ki ga je mogoče razumeti na več ravneh. Vsekakor je odvisna od izkušenj posameznika. "Lokalnih resnic" je vsaj toliko, kolikor je možganov, saj so vsaki možgani zbrali v toku svojega življenja vsaj nekoliko specifične vzorce v specifičnih okoliščinah in kontekstih. Navadno govorimo o "objektivni" resnici, ko pride do družbeno, intersubjektivno ustanovljene, definirane ali dogovorjene ideje, do skupinsko ter zgodovinsko opredeljenega in ustaljenega "modela", ki mora seveda ustrezati stvarnosti. V znanosti ob natančni navedbi pogojev velja določen enoličen, splošno priznan zaključek. Odstopanje od tega intersubjektivnega rezultata pomeni neresničnost. Gre za ideje, ki so se s pogostim preverjanjem, potrjevanjem in s kolektivnim konsenzom ustalile. V praksi jih razumemo kot absolutne (aksiomatične), četudi so globalno gledano relativni tudi takrat, ko se z njimi strinja vse človeštvo: resnični so (samo) glede na vse ljudi. Sklepi veljajo le začasno, dokler se ne spremenijo okoliščine, ki predrugačijo potencialni prostor informacij.

Značilni primeri s problematiko znanstvene analize, kot je bila obravnavana v prejšnjem poglavju, se kažejo v nevronskih in drugih sinergetskih sistemih, družbenih procesih itd. Čeprav se izkaže, da jih vodijo na sistemski ravni podobni principi, so kompleksni sistemi zelo trd oreh. Posebno pri modeliranju miselnih procesov z mrežami formalnih nevronov je intuitiven pristop zaradi mnogoplastnosti pogosto nujen, višja stanja zavesti pa zelo dobrodošla, saj je le tako mogoče zaobjeti kompleksnost in dinamičnost procesa ter preseči metodo "črne škatle".

Nekateri transpersonalni psihologi (npr. Tart v: Walsh & Vaughan, 1987) predlagajo celo ustanovitev znanstvenih disciplin, ki bi bile ustrezne stopnji zavesti. Višja stanja zavesti sicer niso primerna za konkretno, podrobno analitično raziskovanje; zelo pa so primerna za celovite okvirne razlage na splošni ravni, ko je potrebno "pod eno streho" obravnavati mnogo pojavov in dejstev, njihovo soodvisnost in prepletanje. V nasprotju s filozofijo, ki ji je sicer prepuščeno to področje, bi bila takšna nekonvencionalna "znanost" bolj zasidrana v izvenrazumskem mišljenju. Pomen takšnih disciplin bi bil seveda predvsem v humanističnih vedah (posebno v psihologiji, antropologiji, teorijah umetnosti in religije) ter v filozofiji znanosti. Do izraza bi prišel povsod, kjer stanje zavesti vpliva na rezultate ali pa je pomembno zastopano v predmetu raziskovanja. Žal si človek, ki nima transcendentalnih mističnih oziroma meditativnih izkušenj, nikakor ne more predstavljati, v čem bi bil pomen takih poskusov. To pa še ni razlog za vnaprejšnje nasprotovanje.

Zavedati se je treba, da je naša psihofizična struktura odgovorna za marsikatera obeležja znanstvenih teorij, metod in prepričanj. Razvpit primer je kategorizacija, nagnjenost predvsem humanističnih znanosti v klasifikacije, razdelitve in grupiranje po neki izbrani shemi delitve ali lastnosti. Norme za takšne kategorizacije so često neobjektivne ter problematične predvsem pri mejnih primerih. Pogosti so tudi komunikacijski problemi, ki se jih v konvencionalni znanosti premalo zavedamo: relativnost sporazumevanja, omejitev na osnovne značilnosti brez konteksta, razhajanje sistemov prejemnika in sporočevalca. Celo matematični aksiomi so vedno le podmene, definicije so trhle v svojih koreninah, četudi omogočajo trdno nadgradnjo. Brez njih v znanosti sicer ne gre, dvom kot miselni eksperiment pa je poučen.

Navedimo v tem kontekstu dognanja antropologa Benjamina Whorfa (1979), ki je raziskoval povsem drugačno pojmovanje prostora in časa ter povsem drugačne načine jezikovnega izražanja časovno-prostorskih odnosov pri ameriških Indijancih iz plemena Hopi. V njihovem jeziku ni časa kot sukcesivnega kontinuuma in ni posebnega pojma "čas". Hopi taisto naravno realnost opisuje z drugimi implicitnimi lingvističnimi strukturami brez za nas običajnega razlikovanja prostora in časa. Namesto časa v našem pomenu Indijanci Hopi upoštevajo dejstvo, da se prostor spreminja, zato prevladujejo glagoli in ne samostalniki. Izrazi o stanju stvari so nadomeščeni z izrazi o dogajanju. Objekti niso stanja, temveč procesi. Namesto dualizma statičnega tridimenzionalnega prostora in dinamičnega enodimenzionalnega časa (ki ga je šele Einstein pretvoril v monizem), kar prevladuje v indoevropskih jezikih, je za Hopije značilen dualizem "objektivno – manifestno – percepirano" in "subjektivno – nemanifestno – tisto, kar je le v zavesti".

Iz tega in podobnih primerov je razvidno, da so celo temelji paradigem (kot je npr. zahodna znanstveno-filozofska) globoko zgodovinsko, psihološko in arhetipsko pogojeni, ter da so možne enakovredne alternative (Vzhod, Indijanci idr.). V matematični prispodobi: notranja vsebina je lahko napeta na različne vzorčne strukture kot baze.

V višjih stanjih zavesti komunikacijski in definicijski problemi sicer ostajajo ali so v konkretnem smislu celo poglobljeni, pri splošnih vprašanjih pa se zaradi širšega konteksta in celovitejšega pogleda omehčajo. Značilna je transcendenca razumskih paradoksov, ki je lastnost adaptacijske in generalizacijske sposobnosti duha v smislu "teza-antiteza-sinteza" (Mimogrede: tako delujejo tudi kompleksni fizikalni sistemi.). Komunikacija je v višjih stanjih zavesti možna le na globlji ravni – v nekakšni nadbesedni obliki; na ravni jezikovnega kodiranja ali matematičnega simbolizma ni zadostna. Sporazumevanje je zato lahko le zelo neposredno in kakovostno na višji ravni ali pa ga sploh ni oziroma je preveč nejasno, če se izvaja na običajni ravni.

Ob tem se moramo vprašati, kaj sploh je znanost. Ali je to razumevanje in razlaga naravnih in drugih pojavov, razumevanje in razlaga pa sta kompleksa duševnih procesov (individualno in/ali intersubjetivno pogojenih)? Ali pa je to modeliranje narave z zapisi v simbolnih formalizmih z možnostjo ponarejanja, predvidevanja, nadzora in upravljanja narave? V tem drugem primeru je razumevanje kot duševni proces in odnos do narave zgolj nadležno subjektivno sredstvo, ki ga je treba čimprej nadomestiti z objektivno matematiko (v kolikor je sploh lahko objektivna). Pravzaprav bi morali biti obe poti legitimni. Prva pot pomeni, da je težišče bolj na "manipulaciji" z naravo v duševnosti, druga pa postavlja težišče na neposredno manipulacijo z naravo. Navsezadnje o tem, kaj je bolj cenjeno, racionalizem ali empirizem, odločajo naše potrebe. Za upravljanje potrebujemo večinoma analizo, za celovito razumevanje pa tudi sintezo.

Našo eksperimentalno pozornost lahko usmerimo v določen del sistema in spremljamo odnos tega posameznega dela z okolico ali pa raziskujemo kompleksni sistem kot celoto, ki pa nima notranjega dogajanja in neenotne zgradbe. Ne moremo pa opazovati množice elementov sistema avtonomno, kjer je vsak element sistema enakovredno in sočasno vključen v kolektivno dogajanje. Racionalno ali pa intuitivno raziskovanje lahko deloma transcendira to omejitev, saj uporablja notranje miselne modele (tudi Bohm, 1985). Alternativa je še računalniško modeliranje, ki pa često ne da zadostnega razumevanja in notranjega uvida.