Phi ; el símbolo utilizado para información integrada
La teoría de la información integrada ( IIT ) propone un modelo matemático para la conciencia de un sistema. Comprende un marco cuyo objetivo último es explicar por qué algunos sistemas físicos (como el cerebro humano ) son conscientes [1] y ser capaz de proporcionar una inferencia concreta sobre si algún sistema físico es consciente, en qué grado y qué experiencia particular tiene; por qué sienten de la manera particular en que lo hacen en estados particulares (por ejemplo, por qué nuestro campo visual parece extendido cuando miramos al cielo nocturno), [2] y qué se necesitaría para que otros sistemas físicos fueran conscientes (¿Son conscientes otros animales? ¿Podría serlo todo el universo ?). [3]
Según la teoría de la intuición, se supone que la conciencia de un sistema (lo que es subjetivamente) es idéntica a sus propiedades causales (lo que es objetivamente). Por lo tanto, debería ser posible explicar la experiencia consciente de un sistema físico desplegando sus poderes causales completos. [4]
La IIT fue propuesta por el neurocientífico Giulio Tononi en 2004. [5] A pesar del gran interés que despierta, la IIT sigue siendo controvertida y ha sido ampliamente criticada, incluyendo la afirmación de que es una pseudociencia infalsable . [6]
David Chalmers ha argumentado que cualquier intento de explicar la conciencia en términos puramente físicos (es decir, comenzar con las leyes de la física tal como están formuladas actualmente y derivar la existencia necesaria e inevitable de la conciencia) finalmente se topa con el llamado " problema difícil ". En lugar de intentar comenzar desde principios físicos y llegar a la conciencia, el IIT "comienza con la conciencia" (acepta la existencia de nuestra propia conciencia como cierta) y razona sobre las propiedades que un sustrato físico postulado necesitaría tener para explicarla. La capacidad de realizar este salto de la fenomenología al mecanicismo se basa en el supuesto del IIT de que si las propiedades formales de una experiencia consciente pueden explicarse completamente por un sistema físico subyacente, entonces las propiedades del sistema físico deben estar limitadas por las propiedades de la experiencia. Las limitaciones del sistema físico para que exista la conciencia son desconocidas y la conciencia puede existir en un espectro, como lo implican los estudios que involucran a pacientes con cerebro dividido [8] y pacientes conscientes con grandes cantidades de materia cerebral faltante. [9]
En concreto, la IIT pasa de la fenomenología al mecanicismo intentando identificar las propiedades esenciales de la experiencia consciente (denominadas "axiomas") y, a partir de ahí, las propiedades esenciales de los sistemas físicos conscientes (denominados "postulados").
Extensiones
El cálculo de un sistema de tamaño modesto suele ser computacionalmente intratable [10] , por lo que se han hecho esfuerzos para desarrollar medidas heurísticas o proxy de información integrada. Por ejemplo, Masafumi Oizumi y sus colegas han desarrollado tanto [11] como información integrada geométrica o [12] , que son aproximaciones prácticas para la información integrada. Estas están relacionadas con las medidas proxy desarrolladas anteriormente por Anil Seth y Adam Barrett [13] . Sin embargo, ninguna de estas medidas proxy tiene una relación matemáticamente probada con el valor real , lo que complica la interpretación de los análisis que las utilizan. Pueden dar resultados cualitativamente diferentes incluso para sistemas muy pequeños [14] .
En 2021, Angus Leung y sus colegas publicaron una aplicación directa del formalismo matemático del IIT a los datos neuronales. [15] Para sortear los desafíos computacionales asociados con conjuntos de datos más grandes, los autores se centraron en la actividad de la población neuronal en la mosca. El estudio demostró que se puede calcular fácilmente para conjuntos más pequeños de datos neuronales. Además, la coincidencia con las predicciones del IIT disminuyó significativamente cuando los animales se sometieron a anestesia general. [15]
Un desafío computacional significativo en el cálculo de información integrada es encontrar la partición mínima de información de un sistema neuronal, lo que requiere iterar a través de todas las particiones de red posibles. Para resolver este problema, Daniel Toker y Friedrich T. Sommer han demostrado que la descomposición espectral de la matriz de correlación de la dinámica de un sistema es un proxy rápido y robusto de la partición mínima de información. [16]
Trabajo experimental relacionado
Si bien el algoritmo [10] [17] para evaluar la estructura conceptual de un sistema es relativamente sencillo, su alta complejidad temporal lo hace computacionalmente intratable para muchos sistemas de interés. [10] A veces se pueden utilizar heurísticas y aproximaciones para proporcionar estimaciones aproximadas de la información integrada de un sistema complejo, pero los cálculos precisos suelen ser imposibles. Estos desafíos computacionales, combinados con la ya difícil tarea de evaluar de manera confiable y precisa la conciencia en condiciones experimentales, dificultan la prueba de muchas de las predicciones de la teoría.
A pesar de estos desafíos, los investigadores han intentado utilizar medidas de integración y diferenciación de información para evaluar los niveles de conciencia en una variedad de sujetos. [18] [19] Por ejemplo, un estudio reciente que utilizó un proxy computacionalmente menos intensivo fue capaz de discriminar de manera confiable entre diferentes niveles de conciencia en individuos despiertos, dormidos (soñando vs. no soñando), anestesiados y comatosos (vegetativos vs. mínimamente conscientes vs. encerrados). [20]
La IIT también hace varias predicciones que encajan bien con la evidencia experimental existente y pueden utilizarse para explicar algunos hallazgos contraintuitivos en la investigación de la conciencia. [21] Por ejemplo, la IIT puede utilizarse para explicar por qué algunas regiones del cerebro, como el cerebelo , no parecen contribuir a la conciencia, a pesar de su tamaño y/o importancia funcional.
Recepción
La teoría de la información integrada ha recibido amplias críticas y apoyo.
Apoyo
El neurocientífico Christof Koch , que ayudó a desarrollar versiones posteriores de la teoría, ha llamado a la IIT "la única teoría fundamental de la conciencia realmente prometedora". [22]
El neurocientífico e investigador de la conciencia Anil Seth apoya la teoría, con algunas salvedades, afirmando que "las experiencias conscientes son altamente informativas y siempre integradas"; y que "Una cosa que se desprende inmediatamente de [la TII] es que tienes una buena explicación post hoc para ciertas cosas que sabemos sobre la conciencia". Pero también afirma que "las partes de la TII que encuentro menos prometedoras son aquellas en las que se afirma que la información integrada en realidad es conciencia, que hay una identidad entre las dos", [23] y ha criticado las extrapolaciones panpsiquistas de la teoría. [24]
El filósofo David Chalmers , famoso por la idea del difícil problema de la conciencia , ha expresado cierto entusiasmo por la teoría de la información. Según Chalmers, la teoría de la información es un avance en la dirección correcta, sea o no correcta. [25]
Max Tegmark ha intentado abordar el problema de la complejidad computacional detrás de los cálculos. Según Max Tegmark, "la medida de integración propuesta por IIT es computacionalmente inviable de evaluar para sistemas grandes, ya que crece de manera superexponencial con el contenido de información del sistema". [26] Como resultado, Φ solo se puede aproximar en general. Sin embargo, diferentes formas de aproximar Φ brindan resultados radicalmente diferentes. [27] Otros trabajos han demostrado que Φ se puede calcular en algunos modelos de redes neuronales de campo medio grandes, aunque algunas suposiciones de la teoría deben revisarse para capturar las transiciones de fase en estos grandes sistemas. [28] [29]
En 2019, la Fundación Templeton anunció una financiación de más de 6.000.000 de dólares para probar predicciones empíricas opuestas de la IIT y una teoría rival ( la teoría global del espacio de trabajo neuronal , GNWT). [30] [31] Los creadores de ambas teorías aprobaron protocolos experimentales y análisis de datos, así como las condiciones exactas que se satisfacen si su teoría defendida predijo correctamente el resultado o no. [32] [33] Los resultados iniciales se revelaron en junio de 2023. [34] Ninguna de las predicciones de GNWT superó lo acordado en el prerregistro, mientras que dos de cada tres predicciones de la IIT superaron ese umbral. [35]
Crítica
El influyente filósofo John Searle ha hecho una crítica de la teoría diciendo que "La teoría implica panpsiquismo " y "El problema con el panpsiquismo no es que sea falso; no llega al nivel de ser falso. Estrictamente hablando, no tiene sentido porque no se ha dado una noción clara de la afirmación". [36] Sin embargo, el hecho de que una teoría tenga o no implicaciones panpsiquistas (que todo o la mayor parte de lo que existe físicamente debe ser, ser parte de algo que es, o estar compuesto de partes que son conscientes) no tiene relación con la validez científica de la teoría. La postura de Searle también ha sido refutada por otros filósofos, por malinterpretar y tergiversar una teoría que en realidad es resonante con sus propias ideas. [37]
El científico informático teórico Scott Aaronson ha criticado la IIT al demostrar a través de su propia formulación que una serie inactiva de puertas lógicas , dispuestas de la manera correcta, no solo sería consciente sino que sería "infinitamente más consciente que los humanos". [38] El propio Tononi está de acuerdo con la evaluación y argumenta que según la IIT, una disposición aún más simple de puertas lógicas inactivas, si fuera lo suficientemente grande, también sería consciente. Sin embargo, argumenta además que esto es una fortaleza de la IIT en lugar de una debilidad, porque ese es exactamente el tipo de citoarquitectura seguida por grandes porciones de la corteza cerebral , [39] [40] especialmente en la parte posterior del cerebro, [2] que es el correlato neuroanatómico más probable de la conciencia según algunas revisiones. [41]
El filósofo Tim Bayne ha criticado los fundamentos axiomáticos de la teoría. [42] Concluye que "los llamados 'axiomas' a los que apelan Tononi et al. no logran ser calificados como axiomas genuinos".
La IIT como teoría científica de la conciencia ha sido criticada en la literatura científica por ser "falsa o no científica" solamente por sus propias definiciones. [43] La IIT también ha sido denunciada por otros miembros del campo de la conciencia por requerir "un acto de fe no científico", pero no está claro que este sea de hecho el caso si la teoría se entiende correctamente. [44] La teoría también ha sido ridiculizada por no responder las preguntas básicas requeridas de una teoría de la conciencia. El filósofo Adam Pautz dice "Mientras los defensores de la IIT no aborden estas preguntas, no han puesto una teoría clara sobre la mesa que pueda evaluarse como verdadera o falsa". [45] El neurocientífico Michael Graziano , defensor de la teoría del esquema de atención competidora , rechaza la IIT como pseudociencia . Afirma que la IIT es una "teoría magicista" que "no tiene ninguna posibilidad de éxito o comprensión científica". [46] De manera similar, la IIT fue criticada porque sus afirmaciones "no están científicamente establecidas ni son comprobables en este momento". [47]
Sin embargo, si bien es cierto que el análisis completo sugerido por la IIT no se puede realizar por el momento para los cerebros humanos, la IIT ya se ha aplicado a modelos de corteza visual para explicar por qué el espacio visual se siente como se siente. [2]
Los neurocientíficos Björn Merker , David Rudrauf y el filósofo Kenneth Williford escribieron un artículo en el que criticaban la TII por varios motivos. En primer lugar, al no demostrar que todos los miembros de los sistemas que de hecho combinan integración y diferenciación en el sentido formal de la TII son conscientes, los sistemas que demuestran altos niveles de integración y diferenciación de información podrían proporcionar las condiciones necesarias para la conciencia, pero esas combinaciones de atributos no equivalen a las condiciones para la conciencia. En segundo lugar, la medida, Φ, refleja la eficiencia de la transferencia de información global en lugar del nivel de conciencia, y que la correlación de Φ con el nivel de conciencia a través de diferentes estados de vigilia (por ejemplo, despierto, soñando y durmiendo sin sueños, anestesia, convulsiones y coma) en realidad refleja el nivel de interacciones de red eficientes realizadas para la activación cortical. Por lo tanto, Φ refleja la eficiencia de la red en lugar de la conciencia, que sería una de las funciones que cumple la eficiencia de la red cortical. [48]
Una carta publicada el 15 de septiembre de 2023 en el repositorio de preimpresiones PsyArXiv y firmada por 124 académicos afirmó que hasta que la IIT sea empíricamente comprobable, debería etiquetarse como pseudociencia. [49] Varios investigadores defendieron la teoría en respuesta. [6] Con respecto a esta carta, la IIT y lo que él considera una teoría igualmente no científica, la teoría de ensamblajes (TA), el científico informático de la Universidad de Cambridge y la Universidad de Oxford, Héctor Zenil, hizo críticas basadas en la falta de correspondencia de los métodos y la teoría en algunos de los artículos de investigación de la IIT y el frenesí mediático. [50] Zenil criticó tanto la superficialidad como la naturaleza engañosa de la cobertura mediática, incluso en revistas aparentemente respetadas como Nature y Science . También criticó los métodos de prueba y la evidencia utilizados por los defensores de la IIT, señalando que una prueba equivalía simplemente a aplicar la compresión LZW para medir la entropía en lugar de indicar la conciencia como afirmaban los defensores. Se realizó una encuesta pública anónima a todos los autores de artículos revisados por pares publicados entre 2013 y 2023 encontrados mediante una consulta en Web of Science utilizando "conciencia AND teor*". De los 60 encuestados, el 31 % estuvo parcialmente de acuerdo con la carta, el 8 % estuvo "totalmente" de acuerdo y el 20 % no estuvo "en absoluto" de acuerdo con la carta. [51]
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Sitios web
IIT-wiki: un recurso de aprendizaje en línea destinado a enseñar los fundamentos del IIT; incluye textos, presentaciones de diapositivas, ejercicios de codificación interactivos y secciones para debatir y hacer preguntas.
integratedinformationtheory.org: un centro (algo desactualizado) de fuentes sobre IIT; presenta una interfaz gráfica de usuario para una versión antigua de PyPhi.
