• Paolo Benanti

Le neuroscienze dissociano cognizione e coscienza: che conseguenze per le AI?

In che modo l'attività neurale evocata dagli stimoli visivi supporta la consapevolezza visiva? Approfondiamo un paper che racconta di un individuo con un raro tipo di degenerazione neurale come una finestra sulle risposte neurali alla base della consapevolezza visiva. Specie per le conseguenze che questo può generare nel nostro modo di pensare le AI modellandole sull'essere umano.




In questo video un paziente, chiamato RFS per garantirne la privacy, borbotta: "È troppo strano per dirlo a parole". RFS ha in mano una lastra di gommapiuma verde a forma di 8 ritagliata da un tappetino in schiuma per bambini. Quando è in verticale, gli sembra un'accozzaglia incoerente. Ma quando la ruota di 90°, la forma scatta a fuoco; sembra "una maschera". Comincia a ruotare il numero avanti e indietro, guardandolo sciogliersi e coesistere più e più volte. Alla fine la consegna a un ricercatore lì vicino, dicendo: "Devi portarla via".


Quest'uomo, noto nella letteratura scientifica come RFS, è oggetto di un nuovo caso di studio che avrebbe reso orgoglioso il neurologo Oliver Sacks. RFS sa leggere bene parole e lettere. Ma come i ricercatori riportano questo mese nei Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) la rivista ufficiale della National Academy of Sciences (NAS), è una fonte autorevole di ricerca originale e di grande impatto che abbraccia ampiamente le scienze biologiche, fisiche e sociali. La rivista ha una portata globale e la presentazione è aperta a tutti i ricercatori di tutto il mondo.


Secondo questo paper RFS non riesce a vedere i numeri, almeno non consapevolmente. Il suo deficit incredibilmente specifico potrebbe aiutare i neuroscienziati a capire come la consapevolezza cosciente nasca nel cervello. "Quello che mi dice", dice Christof Koch, un neuroscienziato dell'Allen Institute specializzato in coscienza, "è che ... si può ottenere una dissociazione tra la cognizione e la coscienza".



RFS, un ingegnerie geologo che è più vicino ai 70 anni che non ai 60, ha iniziato a soffrire di mal di testa, amnesia, tremori e difficoltà a camminare nell'ottobre 2010. I medici non sono riusciti a determinare la causa - sospettavano un ictus, poi hanno scoperto che aveva una malattia chiamata sindrome cortico-basale, che uccide le cellule cerebrali.


Con il passare del tempo, i numeri hanno cominciato a sembrare strani a RFS. Il 4 di un orologio sembrava andare all'indietro, per fare un esempio. Alla fine, i numeri si sono deteriorati in fluidi disordinati, irriconoscibili "spaghetti", un disastro per chi fa sempre i conti. E non è stato solo il suo lavoro a soffrire. Non riusciva a leggere i cartellini dei prezzi o i cartelli dei limiti di velocità. Negli alberghi, doveva segnare lo stipite della sua stanza con un pennarello magico.



Eppure poteva ancora fare l'aritmetica mentale e compiere altre operazioni matematiche. E stranamente, anche se le cifre da 2 a 9 erano strapazzate, 0 e 1 sembravano normali, forse perché quelle cifre assomigliano a lettere, che RFS potrebbe leggere, o forse perché hanno associazioni con concetti profondi come assenza e unità, che potrebbero permettere al suo cervello di elaborarle. Alla fine è riuscito a padroneggiare un sistema di cifre completamente nuovo; determinato a continuare a lavorare, ha fatto installare il suo computer per presentare i nuovi numeri sullo schermo.


Nel 2011, RFS è stato affidato a un team di neuroscienziati della Johns Hopkins University (JHU) guidato da Michael McCloskey e dai suoi studenti universitari di allora Teresa Schubert e David Rothlein. Un test che il trio ha eseguito con RFS ha coinvolto la schiuma verde 8. Schubert, ora all'Università di Harvard, dice che il team sperava che toccare il numero avrebbe aiutato RFS a vederlo, ma no. Riusciva a sentire le curve della figura, ma la sua immagine rimaneva ostinatamente strapazzata, probabilmente, dice Schubert, perché il cervello dà priorità alla vista rispetto agli altri sensi. E sentire una cosa ma vederne un'altra lasciava RFS disturbato, dice McCloskey. "Ha capito che poteva contribuire alla conoscenza scientifica, ed era disposto a sopportare i test. Ma non era piacevole".


I test hanno anche rivelato che il deficit di RFS non è un semplice malfunzionamento visivo. Dopo tutto, poteva vedere chiaramente la forma ad 8 della schiuma in certi orientamenti. Il deficit dipendeva piuttosto dalla sua interpretazione: non appena i suoi circuiti cerebrali inconsci registrarono un numero, tutto andò in tilt. Il fatto di poter ancora interpretare le lettere, dice Schubert, supporta l'idea che il cervello abbia un modulo specializzato per l'elaborazione dei numeri. E la sua capacità di riconoscere e manipolare nuove figure come rappresentazioni di numeri suggerisce che le sue capacità matematiche di livello superiore sono rimaste intatte.



Forse più importante, il deficit di RFS potrebbe far luce su come nasce la consapevolezza cosciente. In un altro test, gli scienziati della JHU gli hanno mostrato grandi numeri e lettere con piccoli disegni di facce incastonate al loro interno. Quando ha visto le lettere con le facce incastonate, RFS ha riferito di averle viste entrambe. Inoltre, un elettroencefalogramma (EEG) ha registrato una caratteristica onda cerebrale chiamata N170 che è fortemente associata al vedere i volti.


Al contrario, quando sono stati mostrati numeri con facce incorporate, l'effetto del numero apparentemente ha inondato quello della faccia: RFS ha riferito di non aver visto nessuno dei due; tutto sembrava spaghetti. Eppure un EEG mostrava ancora il caratteristico picco N170 per la registrazione delle facce. In qualche modo, il suo cervello stava ancora elaborando e identificando un volto - un'abilità di livello piuttosto elevato - anche se la sua mente cosciente era inconsapevole. Questo deficit mostra un'elaborazione cognitiva di alto livello e la coscienza è distinta, dice Koch. "Si può ottenere l'uno senza l'altro".


Sara Ajina, una neuroscienziata dell'Università di Oxford che studia i deficit di consapevolezza visiva come la cecità - una "vista" residua e inconscia nelle persone con danni al sistema visivo del cervello - dice di essere spesso scettica su quanto gli scienziati possano imparare da singoli casi di studio. Ma Ajina ha elogiato il lavoro con RFS per essere andata oltre il suo deficit numerico di base, esplorando il modo in cui ha influito sul riconoscimento del volto e su altre abilità di livello superiore. Per esempio, RFS avrebbe potuto notare un movimento all'interno dei numeri, al contrario dei disegni statici? Data l'enfasi del cervello umano sulla vista, forse il movimento potrebbe rompere i grovigli numerici e penetrare nella sua consapevolezza cosciente: La salute di RFS è peggiorata recentemente, limitando la sua capacità di parlare e di muoversi. Ma i suoi deficit unici e la sua disponibilità a sopportare test sconvolgenti hanno già insegnato molto ai ricercatori. "È una dimostrazione molto bella di tutto ciò che la consapevolezza richiede", dice Schubert, oltre che un promemoria di quanto sia fragile questo dono.


Fonte: SCHUBERT ET AL., PNAS, 117, 16055 (2020)


La cosa più interessante secondo me riguarda il significato che un caso come questo può avere nello sviluppo delle AI, specie nel dibattito tra AI debole e AI forte. È un caso di studio del cervello così interessante perché, come afferma il neuroscienziato Christof Koch, questo dimostra che "si può ottenere una dissociazione tra la cognizione e la coscienza". Da quando esiste il campo dell'intelligenza artificiale, c'è stato un dibattito sulla strada migliore per realizzare delle vere macchine intelligenti. Alcuni credono che studiare il cervello sia importante, perché è il miglior esempio che abbiamo. Queste persone spesso credono che replicando il cervello ai livelli più bassi e collegando quelle repliche in scala, l'intelligenza diventerà una proprietà emergente di quel sistema. Altri diranno che ci sono molti modi per creare intelligenza, e che non voliamo come gli uccelli volano - abbiamo inventato gli aerei. Lo stesso potrebbe valere per l'intelligenza.



Non dobbiamo farlo nel modo in cui lo fa il cervello. Per lo studente novizio nel campo delle AI, il tutto diventa ancora più confuso perché i ricercatori considerano la coscienza separata dalla consapevolezza di sé, che è separata dall'intelligenza. Questa ricerca indica che l'intelligenza può esistere separata dalle altre esperienze cerebrali, e quindi il gruppo "noi non voliamo come gli uccelli volano" può essere un po' più incoraggiato. Sicuramente un interessante filone di ricerca da osservare sopratutto per vedere che effetto farà su tutti coloro che sognano una macchina che sia una copia dell'uomo.

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