การคิดและการแก้ปัญหาไม่จำเป็นต้องมีสมอง – เซลล์ธรรมดาก็ทำได้
(scientificamerican.com)- Michael Levin และนักวิจัยด้าน cognition พื้นฐานมองว่า ความสามารถทางปัญญา เช่น การเรียนรู้ ความจำ และการแก้ปัญหา ไม่ได้ปรากฏแค่ในสมองเท่านั้น แต่ยังพบได้ในระดับกลุ่มเซลล์และเซลล์เดี่ยวด้วย
- พลานาเรียหลังสูญเสียหัวและงอกหัวใหม่ ยังนำประสบการณ์ที่เคยได้รับรางวัลเป็นตับบนจานผิวขรุขระมาใช้ได้เร็วกว่า แสดงให้เห็นว่าความทรงจำอาจคงอยู่ นอกสมอง ได้
- การทดลองกับพืช ราเมือก และทากทะเล สนับสนุนว่า กลไกที่ไม่ใช่นิวรอน เช่น สัญญาณไฟฟ้า RNA โครงสร้างภายในเซลล์ และเครือข่ายควบคุมยีน อาจเกี่ยวข้องกับการเก็บข้อมูลและการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรม
- Levin มองว่าเซลล์ประสานรูปทรงของร่างกายและการงอกใหม่ผ่านสถานะ ไฟฟ้าชีวภาพ โดยอ้างอิงจากภาวะสองหัวของพลานาเรีย ดวงตานอกตำแหน่งของลูกอ๊อด และการงอกขาของกบ
- cognition พื้นฐานอาจส่งผลต่อการประยุกต์ทางการแพทย์ เช่น มะเร็ง การงอกอวัยวะ และการสมานแผล รวมถึงการออกแบบหุ่นยนต์และ AI ที่เรียนรู้ผ่านร่างกาย และตอกย้ำมุมมองว่าสิ่งมีชีวิตคือ เครื่องจักรแก้ปัญหา
ความจำที่อยู่นอกสมองซึ่งพลานาเรียแสดงให้เห็น
- พลานาเรียเป็นหนอนตัวแบนขนาดเล็กที่อาศัยอยู่ตามก้นทะเลสาบและบ่อน้ำทั่วโลก ที่หัวมีสมองระดับโครงสร้างจุลทรรศน์และจุดตาสองจุด
- หากฉีกร่างออกเป็นสองส่วน ส่วนหัวจะสร้างหางใหม่ ส่วนหางจะสร้างหัวใหม่ และหลังจากประมาณ 1 สัปดาห์จะกลายเป็นหนอนที่แข็งแรงสองตัว
- Michael Levin นักชีววิทยาจาก Tufts University มองว่าสติปัญญาของสิ่งมีชีวิตอาจมีอยู่ส่วนใหญ่ นอกสมอง จึงใช้พลานาเรียเป็นแบบทดลอง
- ในสภาพธรรมชาติ พลานาเรียชอบสภาพแวดล้อมที่เรียบและมีที่ซ่อน และเมื่อใส่ในจานที่มีร่อง พวกมันจะไปรวมกันบริเวณขอบ
- เมื่อราว 10 ปีก่อน Levin ฝึกพลานาเรียบางส่วนด้วยการให้รางวัลเป็นตับบดที่กลางจานมีร่อง ส่วนพลานาเรียอีกกลุ่มถูกฝึกในลักษณะเดียวกันบนจานผิวเรียบ
- จากนั้นตัดหัวของทุกตัวออก ทิ้งส่วนหัว และปล่อยให้ส่วนหางงอกหัวใหม่เป็นเวลา 2 สัปดาห์
- เมื่อนำหนอนที่งอกใหม่ใส่ในจานมีร่องแล้วหยดตับไว้ตรงกลาง ตัวที่เคยอยู่บนจานผิวเรียบมาก่อนลังเลที่จะเคลื่อนไหว
- ในทางกลับกัน ตัวที่งอกขึ้นจากหางซึ่งเคยได้รับรางวัลบนจานมีร่อง เรียนรู้วิธีเคลื่อนไปหาอาหารได้เร็วกว่า
- นี่เป็นกรณีที่ชี้ให้เห็นว่า ความจำเกี่ยวกับรางวัลเป็นตับ อาจยังคงอยู่แม้สมองจะหายไปทั้งหมดแล้ว
Cognition พื้นฐาน: การเรียนรู้และการแก้ปัญหาโดยไม่มีสมอง
- Levin มองว่าไม่เพียงเซลล์สมองเฉพาะทางอย่างนิวรอนเท่านั้น แต่เซลล์ทั่วไปก็สามารถเก็บข้อมูลและทำงานตามข้อมูลนั้นได้
- เขาให้ความสนใจกับผลการศึกษาที่ว่าเซลล์อาจใช้การเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ของสนามไฟฟ้า หรือ ไฟฟ้าชีวภาพ เป็นรูปแบบหนึ่งของความทรงจำ
- กระแสนี้นำไปสู่สาขา cognition พื้นฐาน (basal cognition) และนักวิจัยกำลังค้นหาร่องรอยของการเรียนรู้ ความจำ และการแก้ปัญหาทั้งในและนอกสมอง
- ในอดีต นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากมองว่า cognition ที่แท้จริงเกิดขึ้นพร้อมสมองแรกเริ่มเมื่อราว 500 ล้านปีก่อน และพฤติกรรมที่ไม่มีกลุ่มนิวรอนซับซ้อนนั้นใกล้เคียงกับรีเฟล็กซ์
- Levin และนักวิจัยบางส่วนมองว่าความแตกต่างระหว่างก้อนเซลล์กับสมองไม่ใช่ความแตกต่างเชิงชนิด แต่เป็น ความแตกต่างเชิงระดับ
- cognition อาจวิวัฒนาการขึ้นเมื่อเซลล์เริ่มร่วมมือกันเพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน และภายหลังถูกเสริมด้วยสมองเพื่อให้สัตว์เคลื่อนไหวและคิดได้เร็วขึ้น
- Josh Bongard จาก University of Vermont กล่าวว่า สมองเป็นหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ล่าสุดของธรรมชาติ ร่างกายมีความสำคัญ และ cognition ทางประสาทถูกเพิ่มเข้ามาบนพื้นฐานนั้น
Cognition แบบไม่ใช้ระบบประสาทในพืชและราเมือก
- ตัวอย่างสติปัญญาไร้สมองถูกค้นพบต่อเนื่องทั่วโลกของสิ่งมีชีวิต ทำให้ความสนใจต่อ cognition พื้นฐานเพิ่มขึ้น
- Stefano Mancuso จาก University of Florence มองว่านิวรอนไม่ใช่ “เซลล์มหัศจรรย์” และเซลล์แทบทุกเซลล์ของพืชก็สร้างสัญญาณไฟฟ้าได้
- พืชวงศ์ไมยราบอย่าง touch-me-not โดยปกติจะหุบใบเมื่อถูกสัมผัส แต่เมื่อนักวิจัยจาก University of Western Australia และ University of Firenze เขย่าเพื่อปรับเงื่อนไขตลอดทั้งวันโดยไม่ทำอันตราย มันก็เรียนรู้ที่จะเพิกเฉยต่อสิ่งเร้าอย่างรวดเร็ว
- เมื่อทดสอบอีกครั้งในอีกหนึ่งเดือนต่อมา มันยังจำประสบการณ์นั้นได้
- กาบหอยแครงจะปิดก็ต่อเมื่อขนรับความรู้สึกสองเส้นถูกแตะภายในช่วงเวลาสั้น ๆ และหลังปิดแล้วต้องมีขนรับความรู้สึกถูกแตะเพิ่มอีกสามครั้งจึงจะหลั่งน้ำย่อย
- การตอบสนองของพืชก็ถูกสื่อผ่าน สัญญาณไฟฟ้า เช่นเดียวกับสัตว์
- หากเชื่อมกาบหอยแครงกับ touch-me-not ด้วยสายไฟ การแตะขนรับความรู้สึกของกาบหอยแครงสามารถทำให้ touch-me-not ทั้งต้นเหี่ยวลงได้
- พืชบางชนิดมีความเคลื่อนไหวทางไฟฟ้าที่ราบลงเมื่อได้รับก๊าซยาสลบ และหยุดตอบสนองราวกับไร้สติ
- พืชรับรู้สภาพแวดล้อมได้อย่างละเอียด
- แยกแยะเงาที่เกิดจากส่วนหนึ่งของร่างกายตัวเองกับเงาของวัตถุภายนอกได้
- ตรวจจับเสียงน้ำไหลและเติบโตไปทางนั้นได้
- ตรวจจับเสียงปีกผึ้งและเตรียมน้ำหวานได้
- สร้างสารเคมีป้องกันเมื่อแมลงกำลังกินอยู่ได้
- พืชกลุ่ม Arabidopsis เพิ่มน้ำมันมัสตาร์ดในใบเมื่อได้ยินเสียงบันทึกของหนอนผีเสื้อกำลังเคี้ยว
- ราเมือกไม่มีระบบประสาท แต่แก้ปัญหาเขาวงกตและการจัดวางทรัพยากรได้
- เมื่อนักวิจัยญี่ปุ่นและฮังการีวางราเมือกไว้ที่ปลายด้านหนึ่งของเขาวงกต และวางชิ้นข้าวโอ๊ตไว้ที่ปลายอีกด้าน ราเมือกสำรวจเส้นทางที่เป็นไปได้ ก่อนถอยออกจากทางตันและเลือกเส้นทางที่สั้นที่สุดเสมอจากคำตอบที่เป็นไปได้สี่แบบ
- นักวิจัยกลุ่มเดียวกันจัดวางชิ้นข้าวโอ๊ตให้แทนโครงสร้างประชากรของโตเกียว และราเมือกสร้างรูปแบบที่คล้ายกับเครือข่ายรถไฟใต้ดินโตเกียวอย่างมาก
- เมื่อ Audrey Dussutour วางจานข้าวโอ๊ตไว้ที่ปลายสะพานที่โรยคาเฟอีน ราเมือกไม่สามารถข้ามได้เป็นเวลาหลายวัน แต่ในที่สุดก็ข้ามเพราะความหิว และหลังจากนั้นมันก็เลิกเกลียดคาเฟอีน
- ความทรงจำนี้ยังคงอยู่แม้เข้าสู่ภาวะพักตัวนาน 1 ปี
การเก็บความจำไม่ใช่เรื่องของการเชื่อมต่อนิวรอนเท่านั้น
- โมเดลความจำแบบดั้งเดิมมองว่าความทรงจำถูกเก็บไว้ในเครือข่ายการเชื่อมต่อไซแนปส์ที่เสถียรระหว่างนิวรอนในสมอง
- David Glanzman จาก UCLA ทำการทดลองถ่ายโอนความทรงจำจากไฟฟ้าช็อกระหว่างทากทะเลสองตัว
- สกัด RNA จากสมองของทากทะเลที่ถูกช็อก แล้วฉีดเข้าไปในสมองของทากทะเลตัวใหม่
- ตัวรับแสดงปฏิกิริยาหดตัวเมื่อถูกสัมผัส ซึ่งเดิมเป็นสิ่งเร้าที่ให้ก่อนการช็อก
- หาก RNA สามารถเป็นตัวกลางเก็บความทรงจำได้ ไม่เพียงนิวรอนเท่านั้น เซลล์อื่นก็อาจมีความสามารถในการเก็บความจำด้วย
- กลไกที่เป็นไปได้ซึ่งกลุ่มเซลล์อาจสะท้อนประสบการณ์มีหลายแบบ
- โครงร่างเซลล์และเครือข่ายควบคุมยีนสามารถถูกปรับได้หลายรูปแบบ และส่งผลต่อพฤติกรรมภายหลังได้
- ในกรณีของพลานาเรีย ร่างกายส่วนที่เหลืออาจเก็บข้อมูลไว้ภายในเซลล์แล้วส่งต่อไปทั่วร่างกายระหว่างกระบวนการงอกใหม่
- ปฏิกิริยาพื้นฐานของระบบประสาทต่อพื้นขรุขระอาจเปลี่ยนไปแล้วก็เป็นได้
- Levin ให้ความสนใจมากกว่าเดิมต่อความเป็นไปได้ที่ข้อมูลถูกเก็บไม่เพียงภายในเซลล์ แต่ยังอยู่ใน สถานะปฏิสัมพันธ์ ระหว่างเซลล์และรูปแบบไฟฟ้าชีวภาพ
วิธีที่ไฟฟ้าชีวภาพประสานรูปทรงของร่างกาย
- เป็นที่รู้กันมานานแล้วว่ามีกระแสไฟฟ้าไหลในร่างกายของสิ่งมีชีวิต แต่จนกระทั่งไม่นานมานี้ นักชีววิทยาหลายคนมองว่าสิ่งนี้มีไว้เพื่อการส่งสัญญาณเป็นหลัก
- ตั้งแต่ทศวรรษ 1930 เป็นต้นมา นักวิจัยบางส่วนสังเกตว่าเซลล์ชนิดอื่นก็ใช้ไฟฟ้าชีวภาพเพื่อเก็บและแบ่งปันข้อมูลได้
- ด้วยพื้นฐานด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ Levin ให้ความสนใจกับข้อที่ว่าช่องบนเยื่อหุ้มเซลล์ทำงานเหมือน voltage gate เพื่อปรับระดับกระแส
- เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์ที่สลับทรานซิสเตอร์ระหว่าง 0 กับ 1 เพื่อสร้างโปรแกรม เซลล์ก็อาจประสานกิจกรรมผ่านการประมวลผลข้อมูลบนฐานไฟฟ้าได้
- ในทศวรรษ 2000 Levin ออกแบบวิธีวัดแรงดันไฟฟ้าแต่ละจุดของพลานาเรีย และยืนยันว่าแรงดันที่ปลายหัวกับปลายหางแตกต่างกัน
- เมื่อใช้ยาเปลี่ยนแรงดันของหางให้เป็นแรงดันที่มักพบที่หัว แล้วตัดพลานาเรียออกเป็นสองส่วน ส่วนหัวก็งอกหัวที่สองขึ้นมาแทนหาง
- ต่อมาเมื่อตัดหนอนตัวใหม่ออกเป็นสองส่วน หัวทั้งสองก็งอกหัวใหม่ออกมา
- แม้จะเหมือนพลานาเรียปกติในเชิงพันธุกรรม แต่การเปลี่ยนแรงดันเพียงครั้งเดียวนำไปสู่ ภาวะสองหัว อย่างถาวร
- การทดลองกับ African clawed frog ยังแสดงให้เห็นว่าไฟฟ้าชีวภาพสามารถควบคุมการสร้างรูปทรงและการงอกใหม่ได้
- สามารถเหนี่ยวนำแรงดันเฉพาะที่จุดเฉพาะของลูกอ๊อดเพื่อสร้างดวงตาที่ทำงานได้
- สามารถกระตุ้นการงอกขาที่ทำงานได้ด้วยการใช้สัญญาณไฟฟ้าชีวภาพที่เหมาะสมกับบาดแผลเป็นเวลา 24 ชั่วโมง
- Levin เปรียบสิ่งนี้กับ การเรียกใช้ซับรูทีน ในการเขียนโปรแกรม
- โดยไม่ต้องสั่งรายละเอียดของตาทีละอย่าง เช่น เลนส์และเรตินา สัญญาณในระดับไฟฟ้าชีวภาพก็ทำให้กลุ่มเซลล์ดำเนินงานย่อยได้
- ไฟฟ้าชีวภาพถูกตีความว่าเป็น “กาวทางปัญญา” ที่ยึดกลุ่มเซลล์ให้ทำงานร่วมกัน
การประยุกต์ทางการแพทย์: มะเร็ง การงอกใหม่ และการสมานแผล
- Levin มองว่าหากเราเรียนรู้วิธีประสานพฤติกรรมของเซลล์ด้วยไฟฟ้าชีวภาพ ก็อาจส่งผลต่อการรักษามะเร็ง การงอกอวัยวะ และการสมานแผล
- มะเร็งถูกตีความได้ว่าเป็นภาวะที่ส่วนหนึ่งของร่างกายไม่ร่วมมือกับส่วนที่เหลือ
- เซลล์ปกติทำหน้าที่ที่กำหนดไว้ในฐานะส่วนหนึ่งของกลุ่ม เช่น เซลล์ตับหรือเซลล์ผิวหนัง
- เซลล์มะเร็งปฏิบัติต่อร่างกายรอบข้างเหมือนสภาพแวดล้อมแปลกถิ่น และทำตัวเหมือนสิ่งมีชีวิตอิสระที่หาอาหาร จำลองตัวเอง และป้องกันตนจากการโจมตี
- ความเครียด สารเคมี และการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมสามารถทำลายการสื่อสารระหว่างเซลล์ได้
- ทีมของ Levin สามารถเหนี่ยวนำเนื้องอกในกบได้ด้วยการบังคับใช้รูปแบบไฟฟ้าชีวภาพที่ “ไม่ดี” กับเนื้อเยื่อที่แข็งแรง
- ยังมีกรณีที่ทำให้เนื้องอกหายไปด้วยการใส่รูปแบบไฟฟ้าชีวภาพที่เหมาะสมกลับเข้าไป
- วิธีนี้มองได้ว่าเป็นแนวทางสร้างการสื่อสารระหว่างมะเร็งที่หลุดออกนอกระบบกับร่างกายขึ้นมาใหม่
- Levin เสนอความเป็นไปได้ว่าในอนาคต ณ จุดหนึ่ง การบำบัดด้วยไฟฟ้าชีวภาพอาจนำไปใช้กับมะเร็งในมนุษย์เพื่อหยุดการเติบโตของเนื้องอกได้
- ในการงอกอวัยวะ การถอดรหัส โค้ดไฟฟ้าชีวภาพ ที่ทำให้เซลล์เริ่มเติบโตตามรูปแบบที่ถูกต้องก็มีความสำคัญ
- ในการทดลองกับลูกอ๊อด สัตว์ที่มีความเสียหายของสมองอย่างรุนแรงตั้งแต่แรกเกิดสามารถสร้างสมองปกติได้หลังได้รับการกระตุ้นไฟฟ้าชีวภาพที่เหมาะสม
ร่างกายในฐานะสติปัญญาแบบหมู่
- ในบทความปี 2019 เรื่อง “The Computational Boundary of a Self” Levin ตีความมนุษย์ว่าเป็น สติปัญญาแบบหมู่ ที่ประกอบด้วยเอเจนต์แก้ปัญหาขนาดเล็กกว่า
- Josh Bongard อธิบายมนุษย์ว่าเป็น “เครื่องจักรอัจฉริยะที่สร้างจากเครื่องจักรอัจฉริยะที่สร้างจากเครื่องจักรอัจฉริยะ”
- กระบวนการแปลงร่างของ African clawed frog ช่วยเสริมมุมมองนี้
- เมื่อลูกอ๊อดเปลี่ยนเป็นกบโตเต็มวัย รูปทรงศีรษะจะเปลี่ยนไปมาก และตำแหน่งของตา ปาก และรูจมูกจะเคลื่อนย้าย
- Levin ทำให้การพัฒนาปกติของเอ็มบริโอกบปั่นป่วนด้วยไฟฟ้า จนเกิด “Picasso tadpoles” ที่มีตา รูจมูก และปากอยู่ผิดตำแหน่ง
- หากการสร้างใบหน้าขั้นสุดท้ายเป็นเพียงอัลกอริทึมเชิงกลที่โปรแกรมไว้ล่วงหน้า ใบหน้าของตัวเต็มวัยก็ควรเสียหายไปด้วย
- แต่ระหว่างกระบวนการแปลงร่าง ตาและปากกลับหาการจัดเรียงที่ถูกต้องได้
- Levin มองกรณีนี้ว่าเป็น การทำงานของสติปัญญา ที่เซลล์มีเป้าหมายเชิงนามธรรม และแก้ปัญหาผ่านขั้นตอนใหม่ ๆ ในสถานการณ์ที่เปลี่ยนไป
Cognition พื้นฐานที่เชื่อมไปสู่ AI และหุ่นยนต์
- วงการ AI และหุ่นยนต์ให้ความสนใจ cognition พื้นฐานในฐานะวิธีรับมือจุดอ่อนของระบบปัจจุบัน
- แม้ AI ที่ยอดเยี่ยมด้านการจัดการภาษา หรือเกมที่มีกฎชัดเจน ก็ยังมีความยากลำบากมากในการเข้าใจโลกกายภาพ
- มันอาจแต่งโคลงแบบเชกสเปียร์ได้ แต่เปราะบางเมื่อต้องคาดการณ์วิธีเดินหรือวิธีที่ลูกบอลกลิ้งลงเนิน
- Bongard มองว่า AI ลักษณะนี้ไม่สามารถเรียนรู้เหตุและผลผ่านร่างกายได้
- หากมีร่างกาย ก็สามารถก่อผลกระทบต่อโลก สังเกตการตอบสนอง และเรียนรู้เหตุและผลได้
- เขามุ่งออกแบบหุ่นยนต์ตามกระแส cognition แบบมีร่างกาย (embodied cognition) ที่เรียนรู้ด้วยการสังเกตว่ารูปทรงมีปฏิสัมพันธ์กับโลกอย่างไร
- ห้องแล็บของ Bongard ใช้โปรแกรม AI ที่ออกแบบหุ่นยนต์จากลูกบาศก์ยืดหยุ่นคล้าย LEGO
- เขาเรียกสิ่งนี้ว่า “Minecraft” สำหรับหุ่นยนต์
- ลูกบาศก์ทำหน้าที่เหมือนกล้ามเนื้อแบบบล็อก ทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนไหวเหมือนหนอนผีเสื้อ
- หุ่นยนต์ที่ AI ออกแบบ “วิวัฒนาการ” ไปสู่รูปทรงที่เคลื่อนไหวได้ดีขึ้น ด้วยการลองผิดลองถูก เพิ่มหรือลดลูกบาศก์ และกำจัดแบบที่แย่ที่สุดออกไป
- ในปี 2020 AI ของ Bongard ค้นพบวิธีออกแบบหุ่นยนต์เดินได้ และสิ่งนี้นำไปสู่การทดลอง xenobot ในห้องแล็บของ Levin
Xenobot และ anthrobot
- ห้องแล็บของ Levin ใช้จุลศัลยกรรมแยกสเต็มเซลล์ผิวหนังมีชีวิตของ African clawed frog ออกมา แล้วปล่อยให้จับกลุ่มกันในน้ำ
- เซลล์รวมตัวเป็นก้อนขนาดเท่าเมล็ดงาและทำงานเหมือนหน่วยเดียว
- ซิเลียของเซลล์ผิวหนังโดยปกติช่วยรักษาชั้นเมือกป้องกันบนผิวของกบโตเต็มวัย แต่ในโครงสร้างนี้มันถูกใช้เหมือนไม้พายเพื่อเคลื่อนที่ในน้ำ
- ก้อนเหล่านี้สำรวจเขาวงกต และเมื่อเสียหายก็ปิดบาดแผลได้ด้วย
- เซลล์มีจีโนมเดียวกัน แต่ไม่ใช่กบ Levin และ Bongard ตั้งชื่อว่า “xenobots” ตามที่มาจากกบสกุล Xenopus
- ในปี 2023 ทีม Tufts แสดงให้เห็นว่าสิ่งคล้ายกันทำได้ด้วยชิ้นส่วนเซลล์ปอดมนุษย์
- ก้อนเซลล์มนุษย์ประกอบตัวเองและเคลื่อนไหวในรูปแบบเฉพาะ
- ทีมตั้งชื่อสิ่งนี้ว่า “anthrobots”
- Levin มองว่า xenobot และ anthrobot สนับสนุนมุมมองว่าวิวัฒนาการสร้าง เครื่องจักรแก้ปัญหา ไม่ใช่คำตอบเฉพาะสำหรับปัญหาเฉพาะ
- xenobot ไม่เคยมีอยู่ในประวัติศาสตร์ และไม่มีแรงคัดเลือกให้เป็น xenobot ที่ดี
- ถึงอย่างนั้น ก้อนเซลล์ก็แสดงพฤติกรรมในรูปแบบใหม่ภายใน 24 ชั่วโมงหลังถูกวางไว้ในโลก
มุมมองที่เห็นชีวิตเป็นสถานะทางปัญญา
- Levin มองว่า cognition พื้นฐานอาจช่วยให้ยอมรับรูปแบบของจิตใจที่ไม่เหมือนมนุษย์ เช่น ราเมือกหรือซิลิคอนได้
- Pamela Lyon จาก University of Adelaide เป็นนักวิชาการผู้บัญญัติคำว่า “basal cognition” ในปี 2018 และมองความคิดที่ว่าสติปัญญามนุษย์แตกต่างในเชิงคุณภาพว่าเป็นรูปแบบหนึ่งของแนวคิดยกเว้นนิยม
- Lyon กล่าวว่า การมีชีวิตอยู่นั้นโดยพื้นฐานคือ สถานะทางปัญญา
- ทุกเซลล์ต้องประเมินสภาพแวดล้อมรอบตัวอย่างต่อเนื่อง
- ต้องตัดสินใจว่าจะรับอะไรเข้ามาและจะกันอะไรออกไป
- ต้องวางแผนขั้นตอนถัดไป
- จากมุมมองนี้ cognition ไม่ใช่สิ่งเสริมที่เกิดขึ้นในช่วงปลายของวิวัฒนาการ แต่เป็นเงื่อนไขที่ทำให้ชีวิตเป็นไปได้
- สิ่งมีชีวิตถูกเปรียบว่าเป็นสิ่งที่นำเชื้อเพลิงและวัตถุดิบเข้ามาจากโลกภายนอก สร้างไม่เพียงองค์ประกอบต่าง ๆ แต่ยังสร้างเครื่องจักรที่ผลิตองค์ประกอบเหล่านั้น พร้อมกับซ่อมแซมตัวเองไปพร้อมกัน
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
ข้อแรก คำว่า ไฟฟ้าชีวภาพ เป็นคำทั่วไปที่ไม่สามารถถ่ายทอดความแตกต่างละเอียดอ่อนระหว่างเกรเดียนต์ของประจุและเกรเดียนต์ทางเคมีภายในเซลล์ได้ แม้จะสามารถใส่ประจุเข้าไปโดยตรงกับระบบชีวภาพที่อิงเกรเดียนต์ได้ แต่นั่นใกล้เคียงกับการผลักด้วยกำลังมากกว่า ผนังเซลล์มีการคัดเลือกทางเคมี ดังนั้นการใส่แรงดันจากภายนอกอาจให้ผลคล้ายการ firing ของนิวรอนได้ แต่ก็แม่นยำน้อยกว่าการ depolarization ที่ควบคุมผ่านช่องแคลเซียมและโซเดียมซึ่งทำให้เกิดการ firing ตามปกติมาก กล่าวคือ ไฟฟ้าชีวภาพไม่ได้เรียบง่าย
ข้อสอง การที่เราสามารถส่งผลต่อระบบด้วยวิธีหนึ่ง ไม่ได้หมายความว่าวิธีนั้นคือสาเหตุ ดูตัวอย่างการถ่ายโอนความทรงจำด้วย RNA ระหว่าง Aplysia หลังการถ่ายโอน ผู้รับไม่ได้มีความทรงจำทันที แต่ RNA ที่ฉีดเข้าไปต้องใช้เวลาในการทำให้เซลล์รับความรู้สึกไวขึ้น ซึ่งต่างจากสัตว์ที่ผ่านการฝึกมาแล้วซึ่งมีการจัดโครงสร้างไซแนปส์ใหม่เสร็จแล้ว หากมี ไซแนปส์ ที่เหมาะสม และสามารถเอา RNA ที่เกี่ยวข้องทั้งหมดออกไปได้ในทันที สัตว์ก็จะยัง “จำ” การฝึกได้ต่อไป ไซแนปส์อย่างเดียวก็เพียงพอแล้ว
ในความเป็นจริง มีหลายระบบที่ทำงานร่วมกันในหลายสเกลเวลาเพื่อก่อให้เกิดพฤติกรรม การมีส่วนร่วมของบางระบบสามารถเลียนแบบได้ด้วยการแทรกแซงแบบอื่น ความซับซ้อนนี้ทำให้เราไม่อาจพูดได้ว่า “ของจริงคือ X” และอย่างดีที่สุดก็คือพูดได้แค่ว่า “X มีบทบาทสำคัญ” หรือ “X มีส่วนต่อปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ Y%”
ประโยคแรกถูกต้องแน่นอน และก็ถูกด้วยที่ RNA ทำงานในสเกลเวลาที่ช้ากว่า แต่ผมคิดว่าเราไม่อาจมั่นใจได้ 100% ว่าความซับซ้อนที่เรายังไม่เข้าใจตามที่ประโยคแรกกล่าวถึง จะไม่ส่งผลต่อสถานการณ์ที่สอง
ก่อนงานวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับ Aplysia ผมเคยเรียนเรื่องนี้มา แต่ในระดับบัณฑิตศึกษา “การถ่ายโอนความทรงจำด้วย RNA ในพลานาเรีย” ถูกยกเป็นตัวอย่างของ “วิธีอ้างเรื่องใหญ่จากการทดลองที่ทำซ้ำไม่ได้” ผมยอมรับว่า epigenetics เป็นสาขาที่ตั้งหลักได้แล้วในตอนนี้ แต่กังวลว่าผู้คนจะเอาผลของมันไปปะปนกับปรากฏการณ์อื่น
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S240584402...
นอกจากนี้ยังมีงานวิจัยว่า นิวรอนสื่อสารกันผ่าน mRNA ที่ถูกล้อมด้วยลิพิดด้วย
https://www.nature.com/articles/d41586-018-00492-w
https://www.inverse.com/article/40113-arc-protein-ancient-mo...
ในสาขานี้มีเรื่องน่าสนใจอยู่มาก
รูปแบบที่เห็นบ่อยในข่าววิทยาศาสตร์คือ มีคนหนึ่งหรือสองคนออกมาอ้างอย่างกล้าหาญ ได้ลงข่าว แล้วผู้คนก็เชื่อโดยไม่มีการทำซ้ำ หลายประโยคที่เราบอกว่าเรารู้ ยังเป็นข้ออ้างที่ควรต้องมีการอ้างอิงประกอบ แต่คนที่ไม่เคยทำการทดลองแบบนั้นกลับพยักหน้าแล้วบอกว่า “ก็แน่อยู่แล้ว”
จริง ๆ แล้วทั้งหมดถูกทำซ้ำแล้วหรือยัง? งานวิจัยตั้งสมมติฐานเรื่องจุดแข็งและจุดอ่อนอะไรไว้? พิสูจน์หรือหักล้างอะไรได้บ้าง? ขั้นต่อไปคืออะไร? และมีส่วนไหนที่นำไปใช้งานในซิมูเลเตอร์ได้แล้วบ้าง?
อนึ่ง ผมคิดว่าวิธีที่เอเจนต์ลองจิ้มและแตะต้องโลกนั้น สามารถนำไปใช้งานในซิมูเลเตอร์ได้มากพอ แม้ในระดับดั้งเดิม เกมเอนจินก็น่าจะจำลองบางส่วนของมันได้
ผมไม่รู้ว่าสาขาชีววิทยาและการแพทย์เคยมอง สติปัญญา ในระดับเซลล์เดี่ยวและเนื้อเยื่ออย่างไร แต่ช่องว่างนี้รู้สึกค่อนข้างน่าตกใจ ในขณะที่แนวคิดทางการแพทย์ทั่วไปมักแยกไปทางพันธุกรรม หรือชีวเคมี/ฮอร์โมน หวังว่ามันจะนำไปสู่โอกาสใหม่ ๆ สำหรับการรักษาทางการแพทย์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น
เรื่องอื่น ๆ ที่เขาพูดถึงในการบรรยายและสัมภาษณ์ก็น่าทึ่งเช่นกัน บทสัมภาษณ์กับ Lex Fridman ค่อนข้างลึก แต่ส่วนตัวแล้วผมชอบบทสัมภาษณ์อื่น ๆ มากกว่า
เรื่องนี้มีศักยภาพที่จะปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับสติปัญญา จิตใจ และการแพทย์ อาจเป็นไปได้ที่จะสั่งให้เซลล์สร้างหัวใจใหม่โดยไม่ต้องเปลี่ยนยีน เขาต้องการ คอมไพเลอร์ทางกายวิภาค ที่แปล “แบบออกแบบ” ที่เราสร้างขึ้นให้เป็นการกระตุ้นเซลล์ด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้เซลล์สร้างสิ่งนั้นขึ้นมา
ส่วนตัวแล้วผมรู้สึกว่าเรากำลังมุ่งไปสู่โลกทัศน์ที่เข้ากับมุมมองที่นักลี้ลับโบราณจากทุกยุคทุกวัฒนธรรมชี้มาโดยตลอดมากกว่าเดิมมาก สติปัญญาเป็นบางสิ่งพื้นฐานของการดำรงอยู่ เช่นเดียวกับอวกาศและเวลา และบางทีอาจพื้นฐานยิ่งกว่านั้นด้วย ทุกสิ่งดูเหมือนเป็นการเล่นของสติปัญญา น่าอัศจรรย์ และเข้าถึงได้
ในนั้นมีแนวคิดที่เชื่อมจากระบบซับซ้อนไปสู่ระบบอัจฉริยะ นิยามแบบหลวม ๆ คือระบบแบบนั้นสามารถมี สถานะภายใน ที่แทนโลกรอบตัวได้ เป็นโมเดลแบบหนึ่งสำหรับโต้ตอบและ extrapolate เหตุการณ์ในอนาคต จากมุมมองนี้ จิตสำนึกก็เข้าใจได้มากขึ้น จิตสำนึกให้ความรู้สึกเหมือนเป็นผลพลอยได้มากกว่า แต่ความสามารถของมนุษย์ในการคงโมเดลภายในของโลกไว้ในใจและโต้ตอบกับมันนั้นพัฒนาไปไกลมาก ในลูปป้อนกลับ อาจเกิดโครงสร้างแบบ “ฉันคิดว่าเธอคิดว่าฉันคิดว่าเธอคิดว่า…” และจิตสำนึกแบบการรับรู้ตนเองในโลกก็อาจวิวัฒนาการขึ้นมาได้
อย่างไรก็ตาม เซลล์ก็รักษาโมเดลของโลกในระดับดั้งเดิมมาก ๆ และสามารถคงสมดุลภายในไว้เมื่อเผชิญเหตุการณ์ที่คาดไว้ได้ ผมก็แค่นักปรัชญาค็อกเทลเท่านั้น แต่พวกเราทุกคนก็เป็นแบบนั้นไม่ใช่หรือ
[0] https://podverse.fm/podcast/e42yV38oN
ตัวอย่างเช่น ผมไม่คิดว่า GPT-4 มีสติรู้ตัว แต่ค่อนข้างมั่นใจว่าภายในนิวรอนและค่าน้ำหนักมีการแทนความหมายของโลกเชิงนามธรรมและความสัมพันธ์ต่าง ๆ ในนั้นอยู่ หากไม่เป็นเช่นนั้น มันคงทำหลายสิ่งที่ทำอยู่ตอนนี้ไม่ได้
ผมมองว่าโมเดลของโลกสุดท้ายแล้วสามารถถูกแทนได้ด้วยความสัมพันธ์ระหว่างนิวรอนที่เป็นสัญลักษณ์ของโมเดลนั้น และในระดับขนาดพารามิเตอร์ที่กำหนด ก็อาจมีชุดนิวรอนและการเชื่อมต่อที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งแทนทุกอย่างได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุด อาจมีการจัดวางที่สมบูรณ์แบบอยู่จริง แต่คงไปถึงไม่ได้ด้วยการฝึกหรือวิธีเชิงวิวัฒนาการ
ผมคิดว่าทั้งหมดนี้ไม่จำเป็นต้องมีสติรู้ตัว
เราอาจสร้างเทอร์โมสแตตด้วยแถบไบเมทัลที่มีอัตราการขยายตัวจากความร้อนต่างกันกับสวิตช์ ซึ่งชัดเจนว่าเป็นอุปกรณ์ที่ไม่ฉลาด ดังนั้นจึงยากที่จะเห็นด้วยกับนิยามนี้
แต่ผมไม่อาจเข้าใจได้เลยว่า ประสบการณ์เชิงอัตวิสัย เกิดขึ้นจากการที่สสารมีปฏิสัมพันธ์กับสสารและแรงอื่น ๆ ได้อย่างไร สำหรับผมมันไม่สมเหตุสมผลเลย หากสร้างสำเนาสมองของผมขึ้นมา สำเนานั้นก็คงมีสติรู้ตัว แต่ก็จะมีประสบการณ์เชิงอัตวิสัยเฉพาะของตัวเอง ถึงตรงนี้ยังพอเข้าใจได้ แต่ผมไม่รู้ว่าประสบการณ์เชิงอัตวิสัยนั้นแท้จริงคืออะไร และสสารเชิงกลไกที่ “ก็แค่” เป็นเครื่องจักรจะสร้างสิ่งที่เป็นตัวตนเช่นนั้นขึ้นมาได้อย่างไร
พูดสั้น ๆ คือ ผมไม่เข้าใจว่าเนื้อแท้จริง ๆ ของประสบการณ์เชิงอัตวิสัยคืออะไร
วัตถุนิยม แบบนี้มีที่มาจาก René Descartes และนักปรัชญาร่วมสมัยของเขา ในโลกตะวันตก สิ่งนี้มักถูกผูกเข้ากับทฤษฎีวิวัฒนาการโดยไม่รู้ตัว ในทำนองว่าสติรู้ตัวพัฒนาขึ้นเพราะมีประโยชน์บางอย่าง แต่สิ่งนี้เป็นการก้าวกระโดดที่ใหญ่มาก
ทั้งสองทฤษฎีต่างก็มีเหตุผลรองรับในแบบของตน แต่ยังเป็นเชิงทฤษฎีมากและต้องการหลักฐานอีกมากกว่านี้ ถึงกระนั้นมันก็แทบเป็นรากฐานของความคิดตะวันตกเกือบทั้งหมด
จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ เรายังไม่รู้เลยว่าจะสร้างสติรู้ตัวใหม่ได้อย่างไร หรือสติรู้ตัวคืออะไร จากประสบการณ์ของมนุษย์ กลับดูเหมือนตรงกันข้ามเสียมากกว่า คือความจริงให้ความรู้สึกเหมือนเป็นคุณสมบัติที่ผุดเกิดจากสติรู้ตัว
ในขณะเดียวกัน เราก็ได้รู้ว่าสสารและเวลาไม่ได้แข็งแกร่งแน่นอนอย่างที่เคยคิดกันเมื่อหลายศตวรรษก่อน
แนวคิดว่าเซลล์มีโมเดลดั้งเดิม อาจเป็นอุปมาเหมือน CPU ที่รันคำสั่งแอสเซมบลี ไม่ใช่เพราะ CPU “คิด” แต่เพราะวิธีที่มันถูกเดินวงจรไว้ ทำให้แทบหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะตอบสนองต่อสิ่งเร้าในแบบที่กำหนดไว้ แน่นอนว่าอาจมีข้อยกเว้นอย่างรังสีจากดวงอาทิตย์ และเซลล์ก็คงเช่นกัน การตอบสนองต่อสิ่งเร้าของเซลล์ซับซ้อนกว่า CPU มากก็จริง
ในทำนองเดียวกัน การ “คาดการณ์เหตุการณ์” ก็อาจมองเป็นอุปมากับ หน่วยความจำ ของคอมพิวเตอร์ได้ กระบวนการที่ทำงานมาจนถึงตอนนี้ได้บันทึกสถานะบางอย่างไว้ในหน่วยความจำ และสถานะนั้นทำให้การตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายหลังเปลี่ยนไปจากเดิม เช่น อาจมองได้เหมือนการนำค่าหนึ่งไปบวกกับค่าที่เก็บอยู่ในรีจิสเตอร์
หากไม่มีสิ่งที่คล้ายสมอง ก็ยากจะเรียกว่าความคิด อย่างมากก็เป็นการตอบสนองเชิงพฤติกรรมที่ถูกโปรแกรมไว้ล่วงหน้าหรือฝึกไว้ล่วงหน้า
ผมไม่รู้จักหลักฐานแน่ชัดที่รองรับเรื่องนี้ ผมรู้ว่าคนส่วนใหญ่เชื่อเช่นนั้น แต่ประเด็นก็คือมันเป็นความเชื่อ
Levin แสดงให้เห็นในการทดลองว่าความสามารถนี้ปรากฏแม้ในระดับเซลล์ และยังแสดงให้เห็นด้วยว่าไม่อาจเป็นพฤติกรรมที่ถูกโปรแกรมไว้ล่วงหน้าได้ ดูเหมือนจะมีพฤติกรรมแบบมุ่งสู่เป้าหมายอยู่
ผมเคยคิดเสมอว่าแนวคิดการจัดเก็บความทรงจำใน “DNA” ที่อยู่ในหนังสือเป็นนิยายวิทยาศาสตร์ เป็นแนวคิดที่เจ๋ง แต่คิดว่าเป็นเรื่องไกลตัวมาก พอได้เห็นว่าแนวคิดแบบนิยายวิทยาศาสตร์เช่นนี้อาจเป็นไปได้จริง ก็รู้สึกตื่นเต้นมาก
ถ้าเราดื่มอะไรบางอย่างแล้วได้รับความทรงจำของคนอื่นได้จะเป็นอย่างไร บางทีอาจ “ดื่ม” ปริญญาเข้าไป แล้วเรียนรู้อะไรมหาศาลได้อย่างรวดเร็วก็ได้
“Glanzman สามารถย้ายความทรงจำเกี่ยวกับไฟฟ้าช็อกจากทากทะเลตัวหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่งได้ โดยสกัด RNA จากสมองของทากทะเลที่ถูกไฟฟ้าช็อต แล้วฉีดเข้าไปในสมองของทากทะเลตัวใหม่ ตัวรับ ‘จำ’ ได้ว่าควรถอยหนีจากการสัมผัสที่เกิดขึ้นก่อนการช็อต หาก RNA สามารถเป็นสื่อกลางในการเก็บความทรงจำได้ ไม่ใช่แค่นิวรอนเท่านั้น แต่เซลล์ใด ๆ ก็อาจมีความสามารถเช่นนั้นได้”
ถูกต้อง การรู้คิด ไม่ได้หมายถึงแค่การแก้สมการเชิงอนุพันธ์เท่านั้น แต่ยังหมายถึงหน้าที่และกระบวนการพื้นฐานที่สุดอย่างการรับรู้และการประเมินด้วย
ทฤษฎีนั้นอนุมานว่าไม่ใช่แค่มนุษย์ แต่พืชและสัตว์อื่น ๆ ก็มีสติรู้ตัวด้วย และสังคมมนุษย์ทั้งโลกก็อาจมี สติรู้ตัว บางรูปแบบได้
https://consciousness.social
ถ้าอย่างนั้น กลุ่มของสังคมต่าง ๆ ก็จะเป็นเมตาอินเทลลิเจนซ์อีกระดับที่อยู่เหนือขึ้นไป และทั้งหมดก็ดูเหมือนโครงสร้างแฟร็กทัล