"Cogito, ergo sum," asseriva Cartesio, identificando nell'autocoscienza l'unica verità indubitabile della nostra esperienza. Anche oggi, molti scienziati potrebbero concordare con questa affermazione. Tuttavia, la natura della coscienza stessa rimane un argomento nebuloso, un campo di accesi dibattiti tra sostenitori di teorie contrapposte. Al centro di questa disputa scientifica si trovano due modelli predominanti: la Teoria dell'Informazione Integrata (IIT) e la Teoria dello Spazio di Lavoro Globale (Global Neuronal Workspace Theory, GNWT). Entrambi i modelli si prefiggono di spiegare l'emergere della coscienza e il funzionamento della mente umana a partire dall'attività cerebrale, ma giungono a conclusioni divergenti con implicazioni che vanno ben oltre la pura speculazione teorica. La capacità di determinare se un computer, un paziente in coma o un feto in fase iniziale di sviluppo possa essere considerato cosciente avrebbe ripercussioni etiche, legali e sociali di vasta portata.
La discussione tra gli esperti si è intensificata negli ultimi anni, con entrambi gli schieramenti che continuano a produrre ricerche a sostegno delle rispettive teorie. Nel tentativo di promuovere un'imparzialità scientifica, il "Cogitate Consortium", un gruppo di neuroscienziati, ha ideato un esperimento comparativo per testare le previsioni di entrambe le teorie. I risultati, presentati nel 2023 e già fonte di notevoli polemiche, sono stati recentemente pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature. Essi indicano un sostanziale pareggio: alla prova empirica, entrambi i modelli hanno ottenuto successi parziali e presentato diverse incongruenze, suggerendo che siamo ancora lontani da una teoria scientifica definitiva della coscienza, ma che la ricerca in questo campo è più vivace che mai.
Una Prospettiva Cartesiana: La Teoria dell'Informazione Integrata (IIT)
La Teoria dell'Informazione Integrata, proposta nel 2004 dal neuroscienziato italiano Giulio Tononi, descrive la coscienza come una proprietà intrinseca di un sistema che elabora informazioni integrandole in modo unitario. In altre parole, l'esperienza cosciente è qualcosa di più della semplice somma delle sue componenti. Nel cervello, questo processo si verifica all'interno di gruppi di neuroni che si influenzano reciprocamente e integrano le informazioni elaborate. Secondo l'IIT, il "correlato neurale della coscienza" si trova nel punto di massima integrazione delle informazioni, quantificato da un parametro noto come "Phi" (Φ).
La teoria è nata da un approccio di "retro-ingegneria": partendo dall'analisi delle caratteristiche della coscienza, si è cercato di identificare quali proprietà debba possedere un sistema fisico per poterla generare. Alcuni hanno definito questo approccio "cartesiano", poiché, analogamente a Cartesio, i sostenitori dell'IIT ritengono che la coscienza sia un fenomeno autoevidente, le cui caratteristiche sono postulate sulla base dell'esperienza soggettiva. La teoria identifica cinque assiomi che descrivono le proprietà intrinseche della coscienza e, di conseguenza, cinque postulati che delineano le caratteristiche che un substrato fisico deve possedere per generarla. Secondo i sostenitori dell'IIT, qualsiasi sistema che soddisfi queste proprietà - sia esso un cervello biologico o digitale - possiede necessariamente una qualche forma di coscienza. L'integrazione delle informazioni all'interno di tale sistema, ovvero la loro interdipendenza, determinerebbe il suo livello di coscienza.
Un Teatro Mentale: La Teoria dello Spazio di Lavoro Globale (GNWT)
L'altro principale contendente nella spiegazione scientifica della coscienza è la Teoria dello Spazio di Lavoro Globale (GNWT), introdotta dallo psicologo cognitivo olandese Bernard Baars nel 1988 e successivamente ampliata da numerosi neuroscienziati. Questa teoria postula che il cervello operi simultaneamente attraverso numerosi moduli mentali capaci di elaborare informazioni in modo inconscio. Accanto a questi moduli, esisterebbe una sorta di "palcoscenico" o "spazio di lavoro globale", dove i processi inconsci competono per diffondere i propri messaggi a tutti gli altri processi, raggiungendo così la soglia della coscienza.
Baars utilizza frequentemente la metafora del teatro per illustrare la sua teoria. "Ciò di cui siamo coscienti è come un punto illuminato dai riflettori sul palco di un teatro," spiega Baars in una conversazione con Susan Blackmore. "Tutto il resto è inconscio: le persone sedute nel pubblico rappresentano i componenti inconsci del cervello che ricevono informazioni dalla coscienza; coloro che siedono dietro le quinte, il regista e lo sceneggiatore, danno forma ai contenuti della coscienza, indicando agli attori sotto i riflettori cosa dire. È una metafora semplice, ma si è rivelata molto utile."
L'Esperimento: Confrontare le Teorie sul Campo
Entrambe le teorie sono, naturalmente, più complesse di quanto qui esposto. L'aspetto cruciale è che entrambe permettono di formulare previsioni verificabili sul funzionamento cerebrale durante le esperienze coscienti, rendendole quindi suscettibili di test sperimentali.
Secondo i sostenitori dell'IIT, la coscienza dovrebbe risiedere nelle aree cerebrali caratterizzate dalla massima integrazione informativa. Studiando l'anatomia cerebrale, questa regione è stata identificata nella corteccia occipitale, situata nella parte posteriore del cervello. L'attività di quest'area dovrebbe rimanere costante per tutta la durata di una determinata esperienza, continuando a integrare informazioni e a generare la nostra esperienza cosciente.
La Teoria dello Spazio di Lavoro Globale, al contrario, prevede che la coscienza emerga dalla trasmissione di informazioni a molteplici aree cerebrali attraverso una rete interconnessa. In questo scenario, la corteccia prefrontale assumerebbe un ruolo centrale, e si assisterebbe a picchi di attività all'inizio e alla fine di un'esperienza, nel momento in cui le informazioni vengono trasmesse attraverso la rete.
Stabilite queste condizioni verificabili per entrambe le teorie, e con la collaborazione dei principali sostenitori di ciascuna (Tononi per l'IIT e il neuroscienziato francese Stanislas Dehaene per la GNWT), gli autori dello studio hanno progettato due esperimenti. Questi esperimenti sono stati condotti in sei laboratori "neutrali" su un totale di 250 partecipanti, con l'obiettivo di determinare quale teoria si avvicinasse maggiormente alla realtà. In uno degli esperimenti, ai partecipanti venivano mostrate immagini, e veniva loro chiesto di svolgere o meno un compito concomitante (come premere un tasto), mentre la loro attività cerebrale veniva monitorata tramite risonanza magnetica funzionale (fMRI), magnetoencefalografia (MEG) ed elettrocorticografia (ECoG) - quest'ultima registra l'attività cerebrale con elettrodi posizionati direttamente sul cervello durante interventi chirurgici.
I Risultati: Un Pareggio Controverso
Analizzando l'attività cerebrale dei 250 volontari, i ricercatori speravano di confermare le previsioni di una delle due teorie, risolvendo così la disputa. Tuttavia, i risultati non sono stati così definitivi. Alcuni dati si sono allineati meglio con le previsioni dell'IIT, come la decodifica dell'orientamento o della categoria degli oggetti, che sembrerebbe avvenire nella corteccia occipitale, mantenuta attiva per tutto il tempo in cui l'oggetto viene percepito. Altri risultati, invece, sono risultati più in linea con le previsioni della GNWT, come i pattern di sincronizzazione osservati durante la percezione.
In sintesi, entrambe le teorie faticano a trovare riscontri univoci per le proprie previsioni quando vengono testate l'una contro l'altra in un contesto neutrale. Ciò suggerisce che siamo ancora lontani da una teoria naturalistica completa della coscienza. Esperimenti come quello pubblicato su Nature sono, tuttavia, fondamentali per far progredire questo campo di studi e, un giorno, comprendere appieno il funzionamento della nostra mente, le origini della nostra coscienza e ciò che ci rende unici.
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Il Dibattito Continua: Polemiche e Implicazioni Etiche
Le controversie tra gli studiosi del settore, tuttavia, non accennano a placarsi. Già nel 2023, in occasione della presentazione dei risultati preliminari della ricerca, un gruppo di 124 neuroscienziati aveva pubblicato una lettera aperta definendo la Teoria dell'Informazione Integrata "pericolosa e pseudoscientifica". Il mese scorso, anticipando la pubblicazione dei risultati definitivi, altri 100 neuroscienziati hanno ribadito su Nature Neuroscience le accuse di pseudoscientificità, sostenendo che i risultati dell'IIT non siano testabili nemmeno in linea di principio.
Oltre alle presunte lacune scientifiche, a suscitare fastidio sono soprattutto le implicazioni etiche e bioetiche di questo approccio "funzionalista". L'IIT è disposta ad attribuire coscienza a qualsiasi sistema fisico la cui architettura permetta l'integrazione di informazioni con determinate caratteristiche. Questo potrebbe estendersi a computer avanzati, pazienti in coma, feti, animali, aprendo la porta a critiche da parte di movimenti antiabortisti, sostenitori dei diritti degli animali e oppositori di determinate pratiche mediche. I sostenitori dell'IIT, dal canto loro, ribattono che le conseguenze spiacevoli di una teoria non dovrebbero comprometterne la validità scientifica.
Altre Prospettive sulla Coscienza
La discussione sulla coscienza non si limita alle teorie IIT e GNWT. La Teoria della Mente Bicamerale, proposta da Julian Jaynes, suggerisce che la coscienza, come la intendiamo oggi, sia un fenomeno relativamente recente nella storia umana, emerso intorno al 1000 a.C. con il crollo della "mente bicamerale". Secondo Jaynes, in epoche precedenti, gli esseri umani sperimentavano allucinazioni uditive che interpretavano come voci divine, guidando le loro azioni. Questo modello, sebbene affascinante, è stato accolto con scetticismo dalla psicologia ufficiale.
Più recentemente, nel libro "La fonte nascosta" (The Hidden Spring), Mark Solms contesta l'idea diffusa che la coscienza abbia origine esclusivamente nella corteccia cerebrale, definendola "errore corticocentrico". Solms sostiene che la coscienza sia intrinsecamente legata ai sentimenti e alle emozioni, e che la sua vera "fonte nascosta" si trovi in una piccola regione del tronco encefalico, antica e condivisa con altri mammiferi. La sua "neuropsicoanalisi" cerca di integrare le scoperte neuroscientifiche con i principi della psicoanalisi freudiana, sottolineando l'importanza dell'arousal e degli affetti come generatori della coscienza.
Joseph E. LeDoux, noto per le sue ricerche sull'amigdala e le emozioni, nel suo ultimo libro "I quattro mondi dell'uomo", propone una teoria dell'io basata sull'intersezione di quattro mondi: biologico, neurale, cognitivo e cosciente. Tuttavia, critici come il neuroscienziato Liad Mudrik hanno evidenziato come LeDoux cada in assunzioni metafisiche e utilizzi concetti privi di fondamento empirico, come il "mentalese" o le "narrazioni" cerebrali, rischiando di ricadere in forme di omuncolarismo o dualismo mascherato.
Un altro approccio è quello di Karl Friston, il cui "principio dell'energia libera" cerca di unificare il comportamento intenzionale e la biologia attraverso principi matematici. Questo modello, pur complesso, offre una prospettiva sulla tendenza dei sistemi biologici a minimizzare l'entropia e mantenere la propria organizzazione.
Infine, la teoria evolutiva darwiniana, pur essendo una delle conquiste scientifiche più significative, presenta delle lacune nell'esplicare la comparsa della coscienza. Sebbene le mutazioni genetiche casuali e la selezione naturale spieghino l'adattamento e la sopravvivenza delle specie, il passaggio da un mondo puramente fisico a uno popolato da esseri coscienti rimane un enigma. Alcuni studiosi ipotizzano che la coscienza sia emersa come una proprietà emergente di sistemi neurali sempre più complessi, altri che sia un "exaptation" - una caratteristica evoluta per una funzione e poi cooptata per un'altra, come nel caso del linguaggio articolato. L'ipotesi che la coscienza sia un prodotto di un processo evolutivo guidato, piuttosto che puramente casuale, rimane un'area di intensa speculazione.
La ricerca sulla coscienza è un campo in continua evoluzione, dove teorie neuroscientifiche all'avanguardia si scontrano con profonde questioni filosofiche. I recenti esperimenti e i dibattiti accesi dimostrano che, nonostante i progressi, il mistero della nostra stessa consapevolezza rimane uno degli ultimi grandi confini da esplorare.