Michał Graziano
Michael Steven Anthony Graziano (urodzony 22 maja 1967) to amerykański naukowiec i powieściopisarz , obecnie profesor psychologii i neuronauki na Uniwersytecie Princeton . Jego badania naukowe koncentrują się na mózgowych podstawach świadomości. Zaproponował teorię „schematu uwagi” , wyjaśniającą, w jaki sposób i dla jakiej przewagi adaptacyjnej mózgi przypisują sobie właściwość świadomości. Jego poprzednie prace koncentrowały się na tym, jak działa kora mózgowa monitoruje przestrzeń wokół ciała i kontroluje ruch w tej przestrzeni. W szczególności zasugerował, że klasyczna mapa ciała w korze ruchowej , homunculus , nie jest poprawna i jest lepiej opisana jako mapa złożonych działań, które składają się na repertuar behawioralny. Jego publikacje na ten temat odbiły się szerokim echem wśród neuronaukowców , ale wywołały również kontrowersje . Jego powieści opierają się częściowo na jego doświadczeniu w psychologii i są znane z surrealizmu lub realizmu magicznego . Graziano komponuje również muzykę, w tym symfonie i kwartety smyczkowe.
Biografia
Graziano urodził się w Bridgeport Connecticut w 1967 roku i spędził dzieciństwo w Buffalo w stanie Nowy Jork. Otrzymał tytuł Bachelor of Arts na Uniwersytecie Princeton w 1989 roku w dziedzinie psychologii. Uczęszczał do szkoły podyplomowej w dziedzinie neuronauki na MIT w latach 1989-1991, a następnie wrócił na Uniwersytet Princeton, aby w 1996 roku uzyskać stopień doktora w dziedzinie neurologii i psychologii. Pozostał na Uniwersytecie Princeton jako pracownik naukowy ze stopniem doktora, a następnie jako profesor neurobiologii i psychologii.
Wkład w neuronaukę
Graziano wniósł wkład w trzy obszary neuronauki: w jaki sposób neurony w mózgu naczelnych kodują przestrzeń okołoosobową, w jaki sposób kora ruchowa kontroluje złożony ruch oraz możliwe neuronalne podstawy świadomości. Te wkłady są szczegółowo opisane w poniższych sekcjach.
Przestrzeń perypersonalna
W latach 90. Graziano wraz z Charlesem Grossem opisali właściwości zestawu multisensorycznych neuronów w mózgu małpy. Opierając się na pracy Hyvarinena i współpracowników oraz Rizzolatti i współpracowników, Graziano i Gross, opisali sieć obszarów mózgu, które wydawały się kodować przestrzeń bezpośrednio otaczającą ciało.
Każdy multisensoryczny neuron reagował na dotyk w określonym „dotykowym polu recepcyjnym” na powierzchni ciała. Każdy neuron reagował również na bodziec wzrokowy znajdujący się w pobliżu lub zbliżający się do dotykowego pola recepcyjnego. „Pole recepcyjne wzroku” było zatem obszarem pobliskiej przestrzeni przymocowanej do odpowiedniej części ciała. Niektóre neurony reagowały na źródła dźwięku w pobliżu dotykowego pola recepcyjnego. Niektóre neurony reagowały również mnemonicznie, stając się aktywne, gdy część ciała poruszała się w przestrzeni i zbliżała się do zapamiętanego położenia obiektu w ciemności. Aktywność tych multisensorycznych neuronów sygnalizowała zatem obecność obiektu w pobliżu lub dotykającego części ciała, niezależnie od tego, czy obiekt był odczuwany, widziany, słyszany czy pamiętany.
Elektryczna stymulacja tych multisensorycznych neuronów prawie zawsze wywoływała złożony, skoordynowany ruch, który przypominał wzdrygnięcie, blokowanie lub działanie ochronne. Chemiczne hamowanie tych neuronów wytworzyło stan „nerwów ze stali”, w którym reakcje obronne zostały zahamowane. Chemiczne wzmocnienie tych neuronów wytworzyło stan „super wzdrygnięcia”, w którym każdy łagodny bodziec, taki jak obiekt delikatnie przesunięty w kierunku twarzy, wywoływał pełną reakcję wzdrygnięcia.
W interpretacji Graziano te multisensoryczne neurony tworzą wyspecjalizowaną sieć obejmującą cały mózg, która koduje przestrzeń w pobliżu ciała, oblicza margines bezpieczeństwa i pomaga koordynować ruchy w stosunku do pobliskich obiektów, z naciskiem na ruchy wycofujące się lub blokujące. Subtelny poziom aktywacji może wpływać na trwające zachowanie, aby uniknąć kolizji, podczas gdy silny poziom aktywacji ewidentnie powoduje jawną akcję obronną.
Neurony, które kodują przestrzeń peripersonalną, mogą również stanowić neuronalną podstawę dla psychologicznego zjawiska przestrzeni osobistej. Przestrzeń osobista, opisana przez Halla, to elastyczna bańka przestrzeni wokół każdej osoby, która jest chroniona przed wtargnięciem innych osób.
Neurony peripersonalne mogą również odgrywać centralną rolę w schemacie ciała, wewnętrznie obliczonym modelu ciała, który po raz pierwszy zaproponowali Head i Holmes w 1911 roku.
Mapa działania w korze ruchowej
W 2000 roku laboratorium Graziano uzyskało dowody sugerujące, że kora ruchowa może nie zawierać prostej mapy mięśni ciała, jak w klasycznych opisach, takich jak opis homunkulusa motorycznego Penfielda. Zamiast tego kora ruchowa może zawierać odwzorowanie skoordynowanych, behawioralnie użytecznych działań, które składają się na typowy repertuar ruchowy.
W swoich początkowych eksperymentach Graziano i jego współpracownicy zastosowali elektryczną mikrostymulację kory ruchowej małp. Większość wcześniejszych protokołów w korze ruchowej wykorzystywała bardzo krótką stymulację, na przykład przez jedną setną sekundy. Graziano stosował stymulację za każdym razem przez pół sekundy, w behawioralnie istotnej skali czasowej, aby dopasować się do typowego czasu trwania sięgania i chwytania małpy. Dłuższy ciąg stymulacji w eksperymentach Graziano wywoływał złożone ruchy, które obejmowały wiele stawów i przypominały ruchy z repertuaru behawioralnego zwierzęcia.
Na przykład stymulacja jednego miejsca zawsze powodowała zaciskanie dłoni w uścisku, zbliżanie ręki do ust i otwieranie ust. Stymulacja w innym miejscu zawsze powodowała otwarcie uchwytu, odwrócenie dłoni od ciała i wyprostowanie ramienia, tak jakby małpa sięgała po jakiś przedmiot. Inne strony wywołały inne złożone ruchy. Repertuar behawioralny zwierzęcia wydawał się być przeniesiony na warstwę korową.
Ta wstępna praca stała się kontrowersyjna ze względu na metodę stymulacji w behawioralnej skali czasowej. Metoda ta nie była powszechnie stosowana w badaniu kory ruchowej, chociaż była stosowana w badaniu innych obszarów mózgu. Ta kontrowersja mogła częściowo odwrócić uwagę od innych metod stosowanych do badania mapy akcji. Na przykład modele obliczeniowe pokazują, że kiedy złożony repertuar ruchów małpy jest ułożony na spłaszczonej mapie, z podobnymi ruchami reprezentowanymi blisko siebie, mapa bardzo przypomina znany układ kory ruchowej małpy.
W propozycji Graziano wiele złożoności kory ruchowej, takich jak nakładające się na siebie mapy ciała i liczne obszary o nieco różnych mieszankach właściwości, może wynikać z reprezentowania wielu części repertuaru ruchowego, z których każda ma swój własny wyspecjalizowany wymagania obliczeniowe. Graziano sugeruje, że widok mapy akcji nie jest sprzeczny z bardziej tradycyjnym poglądem na korę ruchową jako zbiór pól o różnych funkcjach. Zamiast tego mapa działania może pomóc w wyjaśnieniu, dlaczego kora ruchowa jest podzielona na funkcjonalnie odrębne pola i dlaczego pola są ułożone przestrzennie tak, jak są.
Od tego czasu inni badacze odkryli podobną, etologiczną organizację regionów kory ruchowej u małp, małpiatek, kotów i szczurów.
Podstawy świadomości w mózgu
Od 2010 roku laboratorium Graziano bada mózgowe podstawy świadomości. Graziano zaproponował, że wyspecjalizowana maszyneria w mózgu oblicza cechę świadomości i przypisuje ją innym ludziom w kontekście społecznym. Ta sama maszyneria w tej hipotezie przypisuje również sobie cechę świadomości. Uszkodzenie tej maszynerii zaburza własną świadomość.
Teoria schematu uwagi (AST) stara się wyjaśnić, w jaki sposób maszyna przetwarzająca informacje może zachowywać się tak, jak ludzie, twierdząc, że ma świadomość, opisując świadomość w sposób, w jaki my to robimy, i twierdząc, że ma wewnętrzną magię, która wykracza poza zwykłą informację - przetwarzać, chociaż tak nie jest. AST jest obecnie włączany do systemów sztucznej inteligencji w ramach międzynarodowego projektu Astound .
Proponowany AST był częściowo motywowany dwoma zestawami wcześniejszych ustaleń.
Po pierwsze, pewne regiony kory mózgowej są rekrutowane podczas społecznej percepcji, gdy ludzie konstruują modele umysłów innych ludzi. Obszary te obejmują między innymi bruzdę skroniową górną (STS) i połączenie skroniowo-ciemieniowe (TPJ) obustronnie, ale z silnym naciskiem na prawą półkulę.
Po drugie, kiedy te same obszary kory mózgowej są uszkodzone, ludzie cierpią z powodu katastrofalnego zakłócenia ich własnej świadomości wydarzeń i obiektów wokół nich. Kliniczny zespół zaniedbywania połowiczego lub utraty świadomości jednej strony przestrzeni jest szczególnie głęboki po uszkodzeniu TPJ lub STS w prawej półkuli.
Połączenie tych dwóch poprzednich odkryć doprowadziło do sugestii, że świadomość może być funkcją obliczeniową skonstruowaną przez system ekspercki w mózgu, która przynajmniej częściowo pokrywa się z TPJ i STS. W propozycji tej cechę świadomości można przypisać innym ludziom w kontekście percepcji społecznej. Można ją również przypisać samemu sobie, tworząc w efekcie własną świadomość.
Po co konstruować cechę świadomości i przypisywać ją innym ludziom? Aby zrozumieć i przewidzieć zachowanie innych ludzi, warto monitorować stan uwagi innych osób. Uwaga to metoda przetwarzania danych, dzięki której niektóre sygnały w mózgu są wzmacniane kosztem innych. Według AST, kiedy mózg oblicza, że osoba X jest świadoma rzeczy Y, w efekcie modeluje stan, w którym osoba X stosuje wzmocnienie uwagi, aby zasygnalizować Y. Świadomość to schemat uwagi. W tej teorii ten sam proces można zastosować do siebie. Własna świadomość jest schematycznym modelem własnej uwagi.
Książki
Graziano pisze powieści literackie pod własnym nazwiskiem i powieści dla dzieci pod pseudonimem BB Wurge. Podanym przez niego powodem pseudonimu jest zapewnienie, że dzieci nie przypadkowo przeczytają książkę niewłaściwej kategorii. Jego powieści były chwalone za oryginalność, żywość i surrealistyczną wyobraźnię. Jego książka dla dzieci, The Last Notebook of Leonardo, zdobyła nagrodę Moonbeam Award 2011 .
Jego książki obejmują:
Powieści literackie:
- Miłosna pieśń małpy (2008)
- Boska farsa (2009)
- Śmierć po swojemu (2012)
Powieści dla dzieci (napisane pod nazwą BB Wurge):
- Billy i ptasie żaby (2008)
- Squiggle (2009)
- Ostatni notatnik Leonarda (2010)
Książki o neurologii:
- Inteligentna maszyna ruchowa (2008)
- Bóg, dusza, umysł, mózg (2010)
- Świadomość i mózg społeczny (2013)
- Przestrzenie między nami: historia neuronauki, ewolucji i natury ludzkiej (2018)
- Świadomość na nowo: teoria naukowa Subiektywne doświadczenie (2019)
Książki muzyczne:
- Trzy współczesne symfonie (2011)
- Symfonie 4, 5 i 6 (2012)
- Pięć kwartetów smyczkowych (2012)
| Ogólny | |
|---|---|
| Biblioteki Narodowe | |
| Naukowe bazy danych | |
| Inny | |
