אחת השאלות הגדולות במדעי המוח היא כיצד פעילות פיזית במוח הופכת לחוויה מודעת. אנו יודעים כיום רבות על פעילותם של תאי עצב, על רשתות מוחיות ועל התהליכים המתרחשים כאשר אדם רואה, מרגיש, זוכר או מקבל החלטה. מחקרים זיהו קשרים בין תודעה לבין עיבוד חוזר של מידע, פעילות מתואמת בין אזורים שונים במוח וזמינות רחבה של המידע למערכות שונות. למרות זאת, עדיין לא ברור מהו המנגנון הפיזיקלי שמאפשר למידע המפוזר במערכת העצבים להתאחד לחוויה אחת רציפה. המודל המוצג במאמר, המכונה FERIM – Field-Encoded Resonant Information Model – מציע לבחון אפשרות נוספת: המידע הקשור לתהליכים מודעים אינו מיוצג רק בפעילות של תאי העצב עצמם, אלא גם במבנה השדות החשמליים והמגנטיים שהם יוצרים. מדובר בהשערה פיזיקלית שנועדה להיות מדידה, ניתנת לחיזוי וגם ניתנת להפרכה.
מידע אינו קיים ללא נשא פיזי
מידע נתפס לעיתים כדבר מופשט, אך כאשר מידע משפיע על מערכת ביולוגית, הוא חייב להיות מיוצג בצורה פיזית כלשהי. במוח ובגוף מתרחשים ללא הפסקה תהליכים של הפרדת מטענים חשמליים, תנועת יונים, שינויי מתח בקרומי התאים וזרמים חשמליים מתואמים.
התהליכים האלה אינם יוצרים רק פעילות עצבית מקומית, אלא גם שדות חשמליים ומגנטיים הנפרשים במרחב. לפי המודל, ייתכן שמאפיינים כמו הגאומטריה של השדה, התדרים שלו, יחסי הפאזה, הכיווניות והשינויים שלו בזמן מכילים מידע המאפשר להבחין בין מצבים שונים של המוח ושל הגוף. במילים אחרות, המידע אינו חומר נוסף שנמצא “בתוך” השדה; הארגון של השדה עצמו הוא שמייצג את המידע.
השדה האלקטרומגנטי אינו התודעה עצמה
חשוב להבחין בין הטענה של המודל לבין קביעה שהשדה האלקטרומגנטי הוא התודעה. המאמר אינו מציע שהשדה לבדו יכול לייצר חוויה מודעת. הוא מציע לראות בו נשא אפשרי של מידע המתקיים כחלק ממערכת משולבת של מוח, גוף ושדות אלקטרומגנטיים.
לפי גישה זו, התודעה עשויה להיווצר כאשר מידע שמקודד במערכת נעשה זמין בו־זמנית למספר מנגנונים: תפיסה, זיכרון, הערכה רגשית, ויסות גופני, דיווח וקבלת החלטות. השדה והרקמה העצבית נתפסים לכן כמערכת פיזיקלית משולבת, ולא כשתי ישויות נפרדות.
מהי תהודה בהקשר הזה?
אחד המושגים המרכזיים במודל הוא תהודה. בשפה יומיומית אנו משתמשים לעיתים במילה “תהודה” כדי לתאר התאמה כללית, הרמוניה או תחושה של חיבור. כאן המשמעות הרבה יותר מדויקת. תהודה מוגדרת כמצב שבו מערכת מגיבה באופן סלקטיבי לדפוס מסוים משום שקיימת התאמה בין מאפייני השדה לבין מאפייני המערכת הקולטת.
ההתאמה יכולה להתבטא בתדר, במיקום, בפאזה או בכיוון השדה. המודל אף מציע מדד מתמטי שנועד לכמת את מידת ההתאמה בין המרכיבים האלה. הרעיון הוא שלא כל מידע הקיים במערכת מקבל באותו רגע אותה משמעות או אותה השפעה. ייתכן שהתאמה בין דפוסים שונים מסייעת לקבוע איזה מידע יעבור אינטגרציה רחבה יותר, ישפיע על המערכת ויהפוך זמין לתהליכים הקשורים לחוויה המודעת.
התודעה כמעגל של מידע בין הגוף לבין עצמו
מרכיב נוסף במודל נקרא “סגירות סיבתית הקשורה לעצמי”. הכוונה אינה לכך שהאדם מנותק מהסביבה, אלא לכך שמידע הנכנס למערכת משפיע על מצבה העתידי, ובמקביל מצבה של המערכת משפיע בחזרה על אופן עיבוד המידע. לדוגמה, אותו גירוי יכול לקבל משמעות שונה בהתאם לזיכרונות, למצב הרגשי, לצרכים הגופניים, למטרות או למצב מערכת העצבים האוטונומית.
המידע משפיע על הגוף ועל ההתנהגות, והשינויים שנוצרים בגוף ובמוח משפיעים שוב על הדפוס הבא של הפעילות. כך מתקבל מעגל חוזר שבו המערכת אינה רק “מקבלת” מידע, אלא מפרשת ומעדכנת אותו ביחס למצבה שלה. לפי ההשערה, פעילות מודעת דורשת לכן יותר מקיומו של מידע או משדה אלקטרומגנטי. דרושים גם אינטגרציה רחבה, רציפות בזמן, פעילות חוזרת בין מערכות שונות וקשר הדדי בין דפוסי השדה לבין הזיכרון, ההערכה, המצב האוטונומי והפעולה.
מודל של 64 מצבים – אפשרות מחקרית, לא חוק טבע
אחד החלקים המסקרנים במודל הוא הצעה לייצג חלק מהדינמיקה של המערכת באמצעות שישה מצבים בסיסיים, שכל אחד מהם עשוי להופיע בשני מצבים אפשריים. מבחינה מתמטית, שישה רכיבים בינאריים יכולים לייצר 64 צירופים שונים. עם זאת, המאמר מדגיש שהמספר 64 אינו מוצג כמספר בעל משמעות אוניברסלית או כהוכחה למבנה התודעה.
זהו מודל פנומנולוגי שנועד לבדוק האם ניתן לתאר בצורה יעילה יותר דפוסים מורכבים של פעילות. אם מודל בעל ארבעה, חמישה, שבעה או מספר אחר של מצבים יסביר טוב יותר את הנתונים, יש להעדיף אותו. גם עצם החלוקה ל־64 מצבים מותנית בכך שאכן ניתן לזהות שישה אופני פעילות יציבים ושכל אחד מהם מתנהג באופן דו־מצבי. לכן מדובר בהשערה הנדרשת לעמוד במבחן הנתונים, ולא במסקנה שהתקבלה מראש.
מודל קלאסי, לא תיאוריה קוונטית של התודעה
נושא התודעה נקשר לא פעם לרעיונות מהפיזיקה הקוונטית, אך כאן נעשית הבחנה ברורה. המודל מבוסס ברמתו הביולוגית על אלקטרודינמיקה קלאסית – אותה מסגרת פיזיקלית המשמשת להבנת שדות חשמליים ומגנטיים ולמדידות כמו EEG ו־MEG.
העובדה שהאלקטרומגנטיות מתוארת ברמה המיקרוסקופית גם באמצעות תורת השדות הקוונטית אינה מהווה כשלעצמה הוכחה לקיומו של מנגנון קוונטי של תודעה. לפי המאמר, יהיה מקום להרחבה קוונטית רק אם יתגלה אפקט לא־קלאסי מדיד, ניתן לשחזור, שמספק יכולת הסבר או חיזוי מעבר למודל הקלאסי.
השאלה החשובה אינה אם הרעיון מעניין – אלא אם ניתן להוכיח אותו
אחד העקרונות המרכזיים של המודל הוא האפשרות לבדוק אותו בניסוי. ניתן למדוד שדות חשמליים ומגנטיים באמצעות EEG, MEG, מגנטומטרים רגישים ומדידות תוך־גולגולתיות במקרים מתאימים. אפשר גם לשנות באופן מבוקר תדר, פאזה או כיוון ולבדוק האם השינוי משפיע על אינטגרציה של מידע, התנהגות או דיווח מודע. המאמר מגדיר גם תנאים שבהם יהיה צורך לדחות חלקים מההשערה.
אם המבנה האלקטרומגנטי לא יוסיף יכולת חיזוי מעבר לפעילות העצבית המוכרת, אם מניפולציות של תהודה לא ייצרו את ההשפעה הצפויה, או אם מודל ששת המצבים לא יתעלה על חלופות אחרות – יהיה צורך לשנות את המודל או לוותר עליו.
לסיכום, המודל מציע להסתכל על התודעה כתופעה הנוצרת מתוך ארגון דינמי של מידע במערכת חיה. השדות החשמליים והמגנטיים שנוצרים באופן טבעי בגוף עשויים, על פי ההשערה, לשאת מידע על מצב המערכת ולתרום לאופן שבו אזורים ותהליכים שונים מתחברים זה לזה. עם זאת, השאלה המרכזית נותרת פתוחה: האם ארגון השדות האלקטרומגנטיים בגוף אכן ממלא תפקיד סיבתי בתודעה, מעבר לפעילות העצבית שמייצרת אותם? זו בדיוק הנקודה שהמודל מבקש להעביר מן התחום התיאורטי אל תחום המחקר הניסויי. ערכו המדעי של הרעיון לא ייקבע על פי האטרקטיביות של מושגים כמו תהודה או 64 מצבים, אלא לפי יכולתו לייצר תחזיות, לעמוד בהתערבויות מבוקרות ולהיות משוחזר במחקרים עצמאיים.
