Arc-of-Essentials-hoofdlijnen-Kenmerken-Subjectief-Bewustzijn-Kenmerken

Eigenschappen die uitsluitend voorkomen bij het verschijnsel, als voldoende indicatoren; en die dus gebonden zijn aan de drager.
Hiervan dient minstens één verklaard te worden voor reductie van bewustzijn.

Kenmerken die uitsluitend gelden voor bewustzijn.

Ze wijzen altijd op de aanwezigheid van het ding zelf - en nooit op iets anders.

(a) Dus wanneer ook maar één uniek kenmerk van iets aanwezig is, weten we dat het hele verschijnsel er eveneens is - inclusief op zijn minst al zijn inherente eigenschappen.
Unieke kenmerken zijn dus voldoende indicatoren voor de aanwezigheid van een ding.
(b) Een uniek kenmerk van een ding hoeft echter niet altijd op te treden met dat ding zelf, het kan bijvoorbeeld afhankelijk zijn van inherente eigenschappen, disjuncte kenmerken of externe factoren buiten het ding. Dus wanneer geen uniek kenmerk van een ding blijkt, wil dat nog niet zeggen dat het hele ding ook zal ontbreken.
Als een verschijnsel helemaal geen uniek kenmerk blijkt te (kunnen) hebben, dan behoort het kennelijk niet tot een afzonderlijke categorie in de werkelijkheid.

Bijvoorbeeld, 'een paar vleugels hebben' is in het dierenrijk een uniek kenmerk van insecten (maar niet van spinnen, vogels of varkens).
De unieke kenmerken van bewustzijn zijn nooit aanwezig zònder dat bewustzijn aanwezig is. Ze kunnen dus niet eveneens, in meer of mindere mate, gelden voor sommige onbewuste, voorbewuste of buitenbewuste verschijnselen.

Etiologisch probleem; ook genoemd 'Mind-Body problem', of 'Mind-Brain problem', of ' the Hard Problem' in bewustzijnsfilosofie, psychologie en neuro-wetenschappen.
(zie o.m. W.S. Robinson, E. Mills, B. Libet, J. Shear, G.H. Rosenberg, F. Varela, 1995; D. Chalmers, 1996).

Disjuncte eigenschappen die gerelateerd zijn aan neurofysiologische verschijnselen.

Kenmerken gerelateerd aan neurofysische verwerking.

Deze kenmerken zijn te rekenen tot een specifieke klasse van ordeningstoestanden: intrinsieke ordening.
Ze kunnen gebruikt worden voor een verklaring van bewustzijn via causale analyse: een causale reductie.

Voor een volwaardige causale analyse van een verschijnsel zijn twee bewijzen nodig:

[1]

Verklaring uit oorzaken.

Achterhalen van de 'herkomst' van een gebeurtenis.
D.w.z. opsporen van oorzaken (causa efficiens) in het verleden (retrospectief).
D.i. 'Terugvoorspellen', retrodictie, backward mapping.
Bijv. t.b.v. causale reductie, etiologie, diagnose.
D.m.v. (causale) abductie, inductie, attributie.
Valkuil: Op grond van specifieke, incidentele gevallen voorbarig afleiden van een algemene regel.
Bijv. onder-determinatie van disjuncte factoren.
(Drogreden: fallacia secundum quid, fallacia (a dicto) secundum quid (ad dictum simpliciter) (Hamblin, 1970); violation of representativeness heuristic; overgeneralisatie (Beck, 1970).
Vereist aantonen van afhankelijkheid van ('supervenience' op) een noodzakelijke voorwaarde; de veronderstelde oorzaak blijkt inherent aan het te verklaren verschijnsel.
Uitsluiten van alternatieve verklaringen; aantonen van unieke, exclusieve c.q. onvervangbare bijdrage.
D.m.v. 'nulmeting' (pre-test), van controle groop (comparision group), i.e. steekproefeenheden onder controle conditie (baseline condition).
Met afwezigheid, minimale waarde, isolatie, constantie/ fixatie, van disjuncte /additieve oorzaken (van het type accidente, parallelle oorzaak, of common cause).

[2]

Voorspellen van effecten.

Kunnen voorzien van de gevolgen van een actie of gebeurtenis.
D.w.z. inschatten van effecten in de toekomst (prospectief).
D.i. Voorspellen, predictie, forward mapping.
Bijv. t.b.v. anticipatie, prognose.
D.m.v. (causale) deductie, derivatie.
Valkuil: Een algemene regel voorbarig toepassen op specifieke, incidentele gevallen.
Bijv. onder-determinatie van conjuncte factoren.
(Drogreden: fallacia simpliciter, fallacia (a dicto) simpliciter (ad dictum secundum quid) (Hamblin, 1970); argumentum a priori; non sequitur; Fehlschluss; externe generalisatie, of extrapolatie; in de politiek: doctrinair redeneren).
Vereist aantonen van voldoende voorwaarde; uitsluiten van ontoereikende oorzaken; aantonen van zelfstandige i.e. autonome bijdrage.
D.m.v. 'nameting' (post-test), van experimentele groep, i.e. steekproefeenheden onder experimentele conditie (treatment condition).
Met aanwezigheid, variatie activiteit, maximale waarde, (exposure, intrusion) van veronderstelde causale factor.

Neuronale correlaten.

Enkele voorbeelden van neuronale correlaten van bewustzijn.

(1)

Globale interne toestanden van het organisme.

M.n.

[1] Waaktoestand (W), met daarin vooral actief functioneren (arousal, active waking , AW) en waakzaamheid (alertness);
[2] Bewust dromen, dat vooral plaats heeft tijdens de zgn. REM-slaap, ook genoemd actieve slaap oftewel paradoxale slaap (PS).

(2)

Activiteit van speciale functionele systemen van het zenuwstelsel.

M.n. het systeem voor actief functioneren, de orthosympathicus (zgn. effort systeem, Sympathetic-Nerve Activity, SNA);
en meer specifiek en centraal het regelsysteem voor waakzaamheid, het Ascending Reticular Activating System (ARAS)

(3)

Activiteit van bepaalde neuro-anatomische gebieden.

M.n. de formatio reticularis, een netvormig stelsel van kernen en banen in de hersenstam ( truncus cerebri).
M.n.

De nuclei raphei (NR) in het binnenste verlengde merg (medulla oblongata, centralis): deze produceert Serotonine (5-HT).

De nuclei reticulari pontinis medialis (FRPM) in de pons (pontis varolis, m.n. het area peribrachium): deze produceren Acetylcholine (ACh).

De locus coeruleus (LC) in de middenhersenen (tegmentum mesencephali): deze produceert Noradrenaline (NA).

De substantia nigra (SN) in de middenhersenen (tegmentum mesencephali): deze produceren Dopamine (DA).

(4)

Activiteit van specifieke neuronale celtypen.

M.n. 'Principale neuronen', m.n. de zgn. piramidecellen: relatief grote neuronen in de neocortext , m.n. in de diepergelegen, zgn. binnenste piramidelaag (corticale lagen V en VI, lamina ganglionaris ).
Deze werken activerend (excitatoir), snel, en vuren in krachtige uitbarstingen hun signalen af (bursty patronen).

(5)

Activiteit van specifieke neurotransmitters.

M.n. de neurotransmitters met snelle, activerende werking (een excitatoir karakter).
Voor waaktoestand en arousal zijn dit mono-aminozuren, waaronder catecholaminen zoals Adrenaline/ Epinefrine, Noradrenaline/ Norepinefrine (NA) en Dopamine (DA); en de snelste transmitter in het brein, Glutamaat.
Voor de REM-slaap is de kenmerkende transmitter Acetylcholine (ACh).

(6)

Bepaalde post-synaptische (dendronale) receptors.

M.n. Post-synaptische receptoren van het relatief snelle, NMDA-geactiveerde type (NMDA = N-methyl D-aspertaat).
In de dendronale synapsen van piramidecellen; geactiveerd door de presynaptische release van snelle neurotransmitters zoals Glutamaat.

(7)

Specifieke hersenactiviteit.

M.n.

(I)

Hersenactiviteit tijdens bewuste waaktoestand.

Het ontladingsritme (vuursnelheid, frequentie van actiepotentialen) is relatief snel;
ligt bij actief, intensief functioneren in de bereiken genaamd Bèta (ca. 15-35 Hz) en gamma (ca. 35-85 Hz), met lage signaalkracht (ca. 2-20 uV);
in kalme en ontspannen toestand in het bereik van alpha (ca. 7-15 Hz), met hogere amplitude (ca. 20-50 uV).
In actieve waaktoestand reageren de neuronen in sterke mate onafhankelijk van elkaar op hun specifieke invoersignalen.
Als gevolg vertoont het corticale EEG onregelmatig, zgn. gedesynchroniseerd verloop.

(I.a)

Globale stimulatie in bewuste episoden tijdens waaktoestand.

In de bewuste episoden wordt de activiteit van de cortex globaal gemoduleerd door voortdurende stimulatie vanuit neuronen in subcorticale gebieden:
met name de hersenstam (vooral de serotonerge nuclei raphae) en de middenhersenen (vooral de noradrenerge nuclei locus coeruleus).
Tijdens waken (W) betreft dit PS-off cellen, en tijdens REM-slaap PS-on cellen.
De kenmerkende signalen hiervan zijn tonisch:
ze vertonen een plateauvormig signaalpatroon, als gevolg van een langdurig verhoogde baseline activiteit.
Ze zorgen mogelijk voor een hogere signal-to-noise ratio van hersengolven in thalamus en cortex,
waardoor wellicht meer markante, dus deterministische signaalpatronen mogelijk worden.

(I.b)

Selectieve activatie in bewuste episoden tijdens waaktoestand.

Specifieke stimulatie leidt ertoe dat de signaaloverdracht gepaard gaat met snelle, excitatoire, synaptische transmissie.
Bij sterke, afwijkende of variabele sensorische prikkels zoals tijdens taakoefening
laat het EEG typische gebeurtenis-gerelateerde ontladingen zien (event-related potentials , ERP's, z. Flohr, 1992).
Het signaal heeft daarbij een hoge signaalsterkte (amplitude),
en een golflengte (frequentie) van ong. 40 Hz., wat valt binnen het hoogfrequente bereik van 35-85 Hz.,
dat kenmerkend is voor zgn. gamma-golven (zie Crick & Koch, 1990; tevens 1995; 1998).
Het wordt aangetroffen in diverse zintuiglijke modaliteiten.

(II)

Hersenactiviteit tijdens bewust dromen (vooral in REM-slaap).

Het waak-slaapritme, het circadyane ritme, wordt centraal verzorgd door een gebied in de hypothalamus:
de nucleus suprachiasmaticum (of supraopticus, NSC). De interne 'klok' van deze kern wordt afgesteld op basis van wisselingen in het omgevingslicht,
met behulp van informatie vanuit het netvlies (retina) via de gezichtsbaan (tractus opticus).
De NSC zendt zijn circadyane signalen via twee afdalende projecties naar motorische neuronen van sympathische en parasympathische banen.
Hiervandaan lopen noradrenerge (NA) vezels naar de pijnappelklier (glandula pinealis, hypofyse , HF).
De NSC activeert via deze route dus de hypofyse. De hypofyse bevat serotonine.
Inname van koolhydraten draagt bij aan een hoger serotonine gehalte in de pijnappelklier.
In reactie op signalen van de NSC zorgt de hypofyse voor de omzetting van serotonine in het monoamine neurohormoon melatonine.
(Zoals ook in de nucleus raphae gebeurt).
Melatonine is een belangrijke factor in de inductie van slaap.
Vervolgens wordt door de hypofyse meer melatonine afgescheiden in de bloedbaan.
Tegen het einde van de waaktoestand neemt de toevoer van norepinephrine/ noradrenaline (NA) naar de hypofyse af,
en daarmee de afscheiding van melatonine door de hypofyse.
Het laatste slaapstadium is dat van de zgn. REM slaap.
Hierin vertonen de hersengolven kenmerken die sterk overeenkomen met die in de 'gewone' waaktoestand: hoge frequenties,
vooral in het Bèta bereik (ca. 15-35 Hz), lage voltages (ca. 10-20 uV) en asynchroon verloop.

(8)

Activiteit van secundaire hersenschors.

M.n. Visuele gebieden in de occipitaal-pariëtaal gebieden en auditieve gebieden in de voorhersenen ( prosencephalon).

(9)

Specifieke globale circuits.

M.n. Kenmerkende golven van ca. 2 mV, die in de pons ontstaan
en een pontair-(thalamo-)geniculair-occipitale (PGO) route afleggen.
Deze 'PGO' signalen zijn typisch fasisch:
ze hebben een kortdurend, hoog signaal, dat piekvormig (burst mode firing) is.
Ze starten vanuit - vooral cholinerge - 'PGO-on' cellen,
gelegen in de regio peribrachium van de pons (m.n. de nuclei tegmentis meso-pontinis, lateralis dorsalis)
en in de middenhersenen (m.n. de nuclei tegmenti pedunculo-pontinis, lateralis medialis).
De efferente vezels (axonen) van deze kernen projecteren naar de voorhersenen (prosencephalon),
m.n. thalamus (m.n. nucleus genicilatum lateralis) resp. visuele cortex (lobus occipitalis ).
De PGO-signalen lijken onder meer te zorgen voor een selectieve stimulatie
van secundaire visuele en auditieve gebieden in de voorhersenen.
Het is denkbaar dat ze daardoor kunnen bijdragen aan de typerende, 'filmische' droombeelden
die mensen tijdens de REM slaap ondervinden.
Gedacht wordt dat via deze specifieke REM activiteit in de hersenen een soort 'pseudo-waaktoestand' wordt gecreëerd,
waarin leerervaringen als het ware in vitro, zeg virtueel, kunnen worden geconsolideerd.
Tijdens de REM-slaap zijn er daarnaast nog in de hippocampus autonome, kortdurende, tonische gesynchroniseerde ontladingen,
in golven met tragere theta ritmes (4-7 Hz).

(10)

Organisatiepatronen van hersenprocessen in 'hogere' hersengebieden.

M.n.

• Zekere mate van localisatie van functies en processen in het zenuwstelsel:
Functies op 'macroniveau' blijken herleidbaar tot 'gespecialiseerde' elementen en processen op 'microniveau' van het zenuwstelsel;
clusters, netwerken en circuits van neuronen georganiseerd in kernen, organen en vezels.
'Locale' activatie van 'vaste' gespecialiseerde neuronale eenheden vormt fysische ordeningspatronen op 'microniveau' die als 'informatie' kunnen worden beschouwd (abstracte ordeningspatronen) op 'macroniveau'.
Clusters van neuronen (cell assemblies) fungeren als informatie-eenheden in het zenuwstelsel (D.O. Hebb, 1980).

• Flexibele verplaatsing van functies en processen in het zenuwstelsel.
Bijv. na laesie, defect, enz. (Geen vaste verankering).

• Dynamische organisatie van ordeningspatronen van informatieverwerking.
Bij sterke symmetrische variatie (i.e. hoge co-variantie) van neuronale vuurpatronen ontstaan vervlechtingen van hersengolven (interferenties).
Hierdoor ontstaan tijdelijke verdichtingen van electrochemische hersenactiviteit, die 'attractors ' worden genoemd: patronen waarnaar naburige patronen convergeren.
(Zie: Abraham & Gilgen, 1994; Basar, 1990; Freeman, 1995; Pribram, 1995; Robertson & Combs, 1995; tevens Mandell & Selz, 1997).
In schijnbaar chaotische neuronenactiviteit zorgen de top-correlaties tussen golfpatronen voor selectieve versterking van signalen en associaties van micro-elementen binnen neuronale netwerken (zie D.O. Hebb, 1949, 1980; Karl Pribram, 1971).
Hierdoor kunnen signaalpatronen voortdurend worden bijgestuurd en afgeregeld bij wisselende invoer en terugkoppelingseffecten.
Hierdoor is 'intelligente' automatische zelforganisatie mogelijk. (zie bijv. Freeman, 1991; Kahn & Hobson, 1993; Pribram, 1995; Varela, Thompson & Rosch, 1991).

• Dynamische localiteit van informatieverwerking.
Hierdoor is sprake van gedislocaliseerde intelligentie. (zie ook Non-linear systems theory , o.a. Brian Goodwin, 1995).

• Vergaande taakverdeling (modulariteit) van functies en processen in het zenuwstelsel.
Als consequentie van complexe neuronale interactie, 'spontane' zelforganisatie en 'informatie-spreiding' kan er ook een enorme splitsing en spreiding van taken plaatsvinden over clusters van neuronen (ook genoemd 'agents', of 'multiple homuncili , z. o.m. Marvin Minsky, 1986).
Hierdoor zou sprake zijn van een verspreiding over tijd en ruimte van datgene wat waarneemt, een zgn. ' spatial and temporal smearing of the observer's point of view' (Daniel Dennett).

Disjuncte eigenschappen die gerelateerd zijn aan informatie en informatieverwerking.

Kenmerken gerelateerd aan informatieverwerking.

Deze kenmerken zijn te rekenen tot een specifieke klasse van ordeningstoestanden: abstracte patronen.
Ze kunnen alleen gebruikt worden voor een verklaring van bewustzijn via deductieve analyse: een logiche reductie.

Voor een volwaardige logische analyse van een verschijnsel zijn twee bewijzen nodig:

(1)

Geen contingentie: voldoende grond.

Minstens één disjuncte (voldoende) voorwaarde voor de eindconclusie is vervuld.
D.w.z., Alle conjuncte (noodzakelijke) voorwaarden voor de eindconclusie zijn vervuld (d.i. aantoonbaar waar).
(2)

Consistentie: geen contra-indicatie.

Er is géén situatie waarin de eindconclusie een contradictie bevat, tot een contradictie leidt, of een contradictie vormt met minstens één externe voorwaarde (een contra-indicatie) die aantoonbaar waar is.

Voorbeelden:

• Representatie, reflectie, registratie of codering; Ordeningspatronen die verwijzen naar objecten of referenten
of althans subjectieve ervaringsinhouden uit waarneming, lichaamsgevoel, herinnering, fantasie, dromen.
• Een - schijnbaar - inherente samenhang van de inhouden van de bewuste ervaring (het Binding problem).
• Een hoge organisatiegraad van complexe inhouden van het bewustzijn (het Upshot problem).
• Cognitie, conceptvorming en modelvorming.
• Zelf-reflexieve waarneming.
• Introspectie.
• Zelf-reflexieve cognitie.
Zelf-reflexiviteit die mogelijkerwijs tot oneindige recursie kan leiden (het Homunculus problem ).
• Zelf-representatie: 'zelfbeeld', zelf-concept of self-model (of ' autobiografisch zelf', z. A. Damasio, 1994).
• Zelf-reflexieve herkenning.
• Zelfcommunicatie; Interne dialoog, zgn. inner talk of self-talk (een term gebruikt in bijv. Rationeel-Emotieve Therapie, RET), internal dialogue (in gebruik binnen bijv. Neuro-linguïstisch programmeren, NLP), 'conversations', ' speakings of the brain' (Daniel Dennett);
• Mogelijke bijdragen aan 'hogere' niveau's van intelligentie.
• Zelfreflectie.

Het vermogen van subjectief ondervonden keuzevrijheid; resp. speelruimte van zelfsturing.

Het vermogen van bewuste keuzevrijheid, of 'vrije wil'.

Het vermogen van bewuste keuzevrijheid, of 'vrije wil', of bewuste keuzevrijheid, is, als we het in letterlijke zin opvatten, nog veel raadselachtiger dan dat van subjectief bewustzijn. Als het werkelijk bestaat, in letterlijke zin, dan vereist het logischerwijs een aantal tamelijk complexe en vaak lastig te verklaren elementen en deelprocessen.

Aspecten van 'vrije wil' zijn bijvoorbeeld:

• Eerste vereiste is een bepaalde mentale weergave van een scala van beschikbare reactiemogelijkheden/opties: een marge van keuzevrijheid.

Deze cognitieve structuur zal afgeleid zijn van het 'ad hoc' model dat het psychisch systeem creëert van de huidige situatie.
In logische zin bevat het items in disjunctie. Daardoor impliceert het een toestand van contingentie.
In psychologische zin zorgt het voor een fase van ambivalentie).

• Het omvat een bewuste perceptie van beschikbare keuzemogelijkheden/opties.
• Dit construct dient bewust toegankelijk te zijn.
Het is dus afhankelijk van aanwezigheid, inhoud en hoedanigheid van subjectief bewustzijn.
• Het beslaat echter hoogstens een beperkt gedeelte van de bewuste ervaring van een bepaald moment.
• Het biedt een speelruimte van bewuste keuzevrijheid (keuzeruimte).
Deze ruimte voor vrije keuze is primair subject-bepaald, en strikt particulier , exclusief gebonden aan de bewuste subjectieve beleving van het individu.
Bovendien is ze van incidentele aard, moment-gebonden. Ze zal sterk in de tijd variëren afhankelijk van wisselende voorwaarden zoals psychische inhouden, cognities en emoties, mentale en fysieke conditie, sociale en materiële situatie.

We hebben dus geen 'almachtige' vrije wil, maar eerder een bepaalde begrensde, subjectieve ' speelruimte van keuzevrijheid'.

• Het omvat een zoekproces naar een voorkeursoptie, inclusief anticiperen en afwegen van meerdere 'kandidaat-opties' (nondeterminische fase).
In dit proces vindt subjectieve evaluatie en taxatie plaats van diverse opties.
Het doel is het bepalen van de bewuste voorkeur (preferentie).
• Het vereist verder selectie and conceptvorming van beoogde actie of bewerking ('instantiatie').
• Een laatste 'voorbereidende stap' is de vorming van bewust voornemen, of opzet (intentie) om de voorkeursoptie daadwerkelijk uit te gaan voeren.
• Mondt uit in een wilsbesluit, of 'vrije keuze' (voluntarisme).
• Behelst het uitoefenen van 'wilskracht'.
• Maakt bewuste zelfsturing mogelijk ten aanzien van interne en externe reacties.
• Hiervoor is in ieder geval nodig dat een invloed wordt uitgeoefend op de neurofysiologische processen in het zenuwstelsel die op dat moment actief zijn.

(1) Het eerste effect van bewuste keuze zal wellicht hoofdzakelijk bestaan in bijsturing van (vooral onbewuste) mentale processen in het kortetermijngeheugen (STM) die al actief zijn. (bewuste ' real-time zelfcorrectie').
Dit terugwerkend effect (feedback) kan betrekking hebben op selectieve aandacht, selectieve herinnering, en cognitieve bewerkingen (zoals redeneren, berekenen of creatieve fantasie).
(2) Vervolgens is er wellicht een, meer indirect, voorwaarts effect (feed forward). Dit kan bestaan uit activatie of bijsturing van processen in centraal en perifeer zenuwstelsel, en via deze weg ingewanden, klieren en spieren, resulterend in viscerale, emotionele, seksuele en gedragsmatige reacties.

In letterlijke zin opgevat 'doorbreekt' vrije wil oorzaak-gevolg ketens in het fysieke zenuwstelsel. Zo beschouwd zou het dus onverenigbaar zijn met deterministische causaliteit. Of er werkelijk zo'n rechtstreekse, al dan niet pseudo-causale of mechanische invloed op organische factoren werkelijk kan plaatsvinden - een echte mind over matter situatie - is geheel onduidelijk, en wordt in de wetenschappelijke wereld algemeen betwist.

• Zelfreflexieve feedback-controle op gemaakte keuzes.
Als voldoende overeenstemming blijkt tussen gewenste uitkomst (de gekozen actie) en verkregen uitkomst (gerealiseerd proces) levert dit bevestiging van de effectiviteit van de bedoelde sturing (een 'certifikaat').
Dat sterkt de overtuiging dat de gerealiseerde activiteit (voortaan) van vrijwillige, beheersbare aard is.
De subjectieve sensatie van succesvolle vrije wilsuitoefening bekrachtigt op die manier het algemene idee - en gevoel - van zelfcontrole en van persoonlijke kracht.

Er is uiteraard een reële mogelijkheid dat zulke sensaties, en daarmee het gehele concept van vrije wil, volledig berusten op illusie. Maar ook dan is het in ieder geval duidelijk dat het subjectief een groot verschil kan uitmaken of processen in een gegeven situatie tot op zekere hoogte 'vrijwillig' plaatsvinden, of totaal 'onvrijwillig' en dan buiten bereik van elke bewuste controle.

• Is noodzakelijke voorwaarde voor vermogens als zelfbeschikking, en wilsbekwaamheid, globale psychische gezondheid, en daarmee verantwoordelijkheid en toerekeningsvatbaarheid.

Hoofdlijnen: in