תודעה היא אחת מתכונות הנפש, ובדרך כלל מייחסים אליה תכונות כמו סובייקטיביות, הכרה - עצמית, כושר חישה והבנה, והאפשרות לקלוט את היחס בין הזהות האישית לסביבה. לפעמים משתמשים גם במילה הכרה לאותן משמעויות, אף שלמילה זו יש גם משמעויות נוספות - מצב של ערנות בניגוד למצב של שינה או של תרדמת.

הפילוסופיה מציעה מספר דרכים להבין את התודעה במסגרת פילוסופיה של הנפש. המדע, לעומתה, רואה את התודעה כקשורה באופן הדוק לתפקוד הניורוני של המוח. עמדתן של תרבויות ודתות רבות היא שהתודעה נמצאת בנשמה, שנפרדת מהגוף (דואליזם).

שאלת התודעה משפיעה על שאלות אתיות חשובות:

1.עד כמה היא מידת התודעה של בעלי חיים לא אנושיים?

2.באיזה שלב בהתפתחות העובר מתחילה להופיע תודעה?

3.האם מכונות יכולות להגיע למצב של תודעה (שאלה חושבה בבינה מלאכותית)?

תודעה ושפה

מכיוון שבני אדם מבטאים את מצבי התודעה שלהם בעזרת שפה, מפתה להקביל בין יכולות שפה לבין תודעה. אולם ישנם בני אדם חסרי - שפה (תינוקות, ילדי פרא, או אנשים מוגבלים שכלית), שאנו מחשיבים אותם כבעלי תודעה אף על פי שאין להם יכולות שפה. יצורים אינטליגנטים רבים עושים שימוש במערכות תקשורת מורכבות שאינן נהירות לבני אדם, כמו שהצביע מחקר המוח של פרימטים לא - אנושיים ובמיוחד קופי מקוק, ממורכבות התקשורת ניתן להסיק על מורכבות המסר, אך לא בהכרח על מודעות המוסר.

גישות קוגניטיביות ניורולוגיות

מספר מחקרים מצביעים על מנגנונים דומים במצבים קליניים שונים שמובילים לאיבוד תודעה. מצב של "צמח", הוא מצב שבו אדם מאבד את היכולות הגבוהות של המוח, אך הוא עדיין מחזיק במחזורי שינה וערנות, עם פעילות אוטומטית מלאה או חלקית. מחקרים שמשווים בין אנשים במצב צמח לבין אנשים בריאים וערים, מראים כי אצל הצמחים יש בעיה בקישורים בין המוח העמוק או התחתון יותר (גזע המוח והמוח התלמי) והחלק העליון (קליפת המוח) של המוח. בנוסף, מוסכם כי פעילות המוח הכללית בקורטקס היא נמוכה יותר במצב צמח. יש אסכולות בנוירואלקטרוניקה שרואות את איבוד התודעה הזה כאיבוד היכולת למדוד זמן כראוי (בדומה לאפקט של תקליט המנגן לאט מאוד או מהר מאד), דבר שמוביל בתחילה לחוסר קשב, ממשיך לשינה ומגיע לתרדמת ומוות.

איבוד הכרה מתרחש גם במקרים אחרים, כגון התקפים אפילפטיים כלליים, בהרדמה כללית, ואולי אף בשינה עמוקה. ההיפותזות העיקריות כיום לגבי מקרים כאלה של איבוד ההכרה (או איבוד תחושת זמן), מתמקדות על הצורך של ההכרה ב:

1.רשת נרחבת בקליפת המוח, הכוללת בעיקר את החלקים הקדמיים, הפריטאליים והטמפורליים

2.שיתוף פעולה בין החלקים העמוקים של המוח, בעיקר התלמוס, והחלקים העליונים - הקורטקס. היפותיזות אלה מכונות "תאוריות גלובליות" של התודעה, שכן הן טוענות כי יש צורך ברשת רחבה וגלובלית על מנת לקיים את המצב התודעתי.

הכימיה של המוח גם היא משפיעה על התודעה. סמי הרדמה (כגון מידזולם או דורמיקום) יכולים להביא את המוח ממצב של ערנות (הכרה) למצב של שינה (חוסר הכרה). תרופות מעוררות כמו אנקסייט או אף קפאין המשפיעים על מערכת העצבים המרכזית יכולות לצור מצבים של ערנות ותודעה מוגברת.

לסמים רבים אחרים (כמו הרואין, קוקאין, LSD, MDMA) יש השפעה על מצב התודעה של האדם.

הסרתו של הגרעין הצנטרומדי (חלק מהגרעין האינטרה - למינרי של התלמוס) כנראה מפסיקה את התודעה וגורמת לתרדמת, מצב "צמח", חוסר אפשרות לדבר ומאפיינים אחרים של "מוות מוחי". הגרעין הצנטרומדי הוא גם אחד מהאתרים העיקריים שעליהם פועלות הרדמות כלליות ותרופות אנטי - פסיכוטיות.

גישות פילוסופיות

פילוסופים מבחינים בין "תודעה פנומנלית" לבין "תודעה פסיכולוגית". יש שטוענים, כי לא ניתן להגדיר את התודעה. ישנן עמדות פילוסופיות רבות לגבי התודעה, הכוללות: ביהביוריזם, פסיכולוגיה קוגניטיבית, דואליזם, אידאליזם, פונקציונליזם, פנומנולוגיה, פיזיקליזם, פסודו - נומנליזם, אמרגנטיזם, אינטגרליזם, אפיפנומנליזם ואף מיסטיקה.

הכרה פנומנלית

לדעת פילוסופים רבים, יש פונקציה מנטלית אחת שמלווה את רוב, ואולי כל האירועים המנטליים, והיא ההכרה.

במובן פילוסופי זה של המילה "תודעה", אנו מודעים גם כאשר אנו חולמים; אנו מודעים למה שקורה בחלום. אולם, למרות שכיום רוב הדעות הן כי בכל מצב של שינה יש גם אירועים מוחיים, יש חוקרי שינה הטוענים כי יש שלב בשינה, הנקרא "שינה עמוקה", שבו אנו לא מודעים לשום דבר בשום מובן. אין כל אירועים מוחיים שמערבים תודעה במושגים הפילוסופיים או הרגילים שמתרחשים. לפיכך, שינה ללא חלום לפעמים מוצגת כמקרה שבו האדם חי ומוחו פועל, אך אין אירועים מוחיים שיש בהם אלמנט של תודעה.

מחקרים מודרניים וגילויים לגבי התודעה מבוססים על מחקרים סטטיסטיים פסיכולוגיים, ועל מחקרים של מצבי תודעה והגרעונות שנוצרו על ידי פגעים פיזיים שונים במוח, כגון שבץ או ניתוח, שהפריעו לפעולתן הרגילה של הקוגניציה והחישה. גילויים אלה מציעים כי המוח הוא מבנה מורכב של פונקציות מקומיות שמוחזקות יחד על ידי תודעה אחדותית.

יש מחלוקת מסוימת לגבי השאלה האם חייבים להיות בהכרה, במובן הפילוסופי, כאשר מתרחש אירוע מוחי? לדוגמה, האם אפשרי שיהיה לך כאב שאתה לא מרגיש? יש שחושבים שלא; הם טוענים, כי כדי שיהיה כאב, צריך להרגישו ולכן להיות בהכרה. פילוסופים קוראים לזה "אי השתנות" (incorrigibility) של מצבים מנטליים מסוימים. כמו כן, על מנת שמשהו יהיה מחשבה, יש צורך להיות מודע לכך שאתה חושב; אם אין הכרה, אין חשיבה (למעשה, זו כמעט טאוטולוגיה). דבר זה מעלה שאלות אלה: האם אירועים מנטליים מחייבים תודעה? מה לגבי הפעילות של המוח שאנו לא מודעים לה?

אם אנו עונים לא, אנו אומרים כי יש אירועים שמתרחשים ללא אלמנט של תודעה. במלים אחרות, חלק מהמוח הוא "ללא הכרה". מדענים קוגניטיביים אומרים, כי תהליכים קוגניטיביים רבים הם ללא הכרה במובן זה; אנו מודעים רק ל"חלק" מהאירועים שמתרחשים במוחנו.

יש שרואים את התודעה כתופעה "צומחת" (emergent behaviour), שעולה מהיררכיה של תהליכים לא - מודעים. אלה הם דעות חדשות למדי, שנעשו פופולריות רק לאחר פרויד.

התיאור והמיקום של ההכרה

למרות שידוע כי קשה מאוד להגדיר את ההכרה, פילוסופים ניסו לעשות זאת במשך מאות שנים. רנה דקארט כתב את "הגיונות" במאה ה - 17, ספר זה מכיל תיאורים נרחבים של משמעות התודעה. דקארט תיאר את התודעה כדברים שנמצאים בזמן ובמרחב, ושמביטים בהם מנקודת ראות מסוימת. לכל אחד מהדברים האלה יש איכות מסוימת כמו צבע, ריח וכו'. פילוסופים אחרים כמו ניקולאס מלברנך, ג'ון לוק, דייוויד יום ועמנואל קאנט הסכימו גם הם על התיאור הזה באופן כללי. ההמצאות של הדברים בזמן נידונה בהרחבה רבה יותר בידי ויליאם ג'יימס ועמנואל קאנט. קאנט כתב כי "רק אם אנו מניחים את הזמן, אנו יכולים להציג לעצמנו כי דברים קיימים יחד באותו הזמן, או בזמנים שונים". ויליאם ג'יימס הדגיש את ההמצאות של החוייה בזמן, ואמר כי זמן הוא "המשך הקצר שאנו חשים באופן מיידי". פילוסופים אלה גם מתארים את החלומות, המחשבות, הרגשות וכו'.

פילוסופים אלו תיארו את התודעה כפי שאנו חווים אותה. כאשר אנו מסתכלים על חדר או שאנו חולמים, הדברים נמצאים בזמן ובמרחב, ונראים כאילו הם נחזים מנקודה מסוימת. אולם, כשפילוסופים ומדענים עוסקים בשאלת התוכן של ההכרה, ישנן מחלוקות קשות. יש שטוענים כי לא לכל אירוע מנטלי יש גם אירוע פיזי מקביל. לדוגמה, דקארט טען כי התוכן של ההכרה הוא תמונות במוח, וכי נקודת הראיה היא נקודה מיוחדת, שאינה פיזית ואינה בעלת ממדים (ה - Res Cognitans). רעיון זה ידוע כ"דואליזם קרטזיאני". דוגמה אחרת מצויה בחיבוריו של תומאס רייד, שחשב כי תוכנה של התודעה הוא העולם עצמו שנעשה לחוייה מודעת בשרשרת כלשהי של גורם ונגרם. רעיון זה של שרשרת סיבתית מהעולם הממשי לחוויה, מצוי גם בפוסט - מודרניזם ובסוגים מסוימים של ביהביוריזם. יש מספר מדענים ופילוסופים שאומרים כי אירועים מנטליים הם כולם אירועים פיזיים במוח. אלה התומכים בהיפותזה זו, אומרים לרוב כי אנו רק חושבים שהמאפיינים של התודעה מתרחשים (לדוגמה: דניאל דנט) אם כי כמה מהתומכים של תאוריית המוח הקוונטי, תאוריות זמן - מרחב של התודעה, ותאוריות אלקטרומגנטיות של התודעה, מציעים כי יש התאמה ישירה בין פעילות המוח לחוייה המורגשת.

מצבי תודעה

בספר "עקרונות הפסיכולוגיה" שפרסם ויליאם ג'יימס ב - 1890 הוא הרחיב את מצבי התודעה מערות למצבים שבהם אין ערות מלאה כמו מצב היפנוטי, חלום, מחלת נפש או מצב תודעה שאחרי נטילת תרופות או סמים וכן מצב עוררות למחצה כמו מדיטציה או תפילה.

מכאן שחקר תודעה הנעשה בצפייה ישירה בלבד לא מספיק.

מושג התודעה בדתות

בודהיזם

בבודהיזם, תודעה - בלבד היא תאוריה שלפיה הקיום הוא רק תודעה, ולכן אין כל דבר שקיים מחוץ לשכל. פירושו של דבר זה הוא שכל החוויה המודעת היא רק דמיון שקרי; לפיכך, הרעיון של תודעה - בלבד הוא בעצם התנגדות לכל התופעות הארציות והחוויות שלנו.

יוגים שהשיגו הארה דרך מדיטציה טרנסצנדנטלית (אלו נקראים כקולקטיב בודהה), מספרים על ניתוק "האני המודע" מהמתרחש והקניית יכולות חדשות לחווית החיים שנובעות מהעצמת המודעות, כמו היכולת להפעיל את האני המודע לפי בחירה לסינון הקלט החושי של המציאות "החיצונית".

תודעה כתכונה של עיבוד מידע

תוצאות מעניינות שעלו מפיתוחן של דיספלינות חדשות יחסית כמו תורת הכאוס ושפות טבעיות בהקשר לבינה מלאכותית שפכו אור חדש על הנסיון המתמשך להגדרה מדעית מדויקת יותר של מודעות עצמית, לכל מערכת שמורידה את כמות האנטרופיה בסביבתה (מערכת חושבת).

כל מערכת מורכבת המסננת קלט חושי ופועלת על פיו (כמו מערכות חישה ומעקב אוטומטיות, מחרקים ועד בני אדם) נוטה לייצר מעגלים לוגיים מקומיים המתמחים בפונקציות מסוימות (כמו מנגנוני עיבוד הראייה במוח האנושי). במערכות עיבוד אורגניות מדובר בחיווט מחדש של הקשרים הבין - סינפאסיים של רשתות הנוירונים המרכיבות את המח, ובמערכות אלקטרוניות בסידור מחדש של טבלאות ההפנייה לכתובות של תאי זיכרון. מנגנונים אלו משתכללים אוטונומית בעיבוד הקלט ומתקשרים עם החלקים האוטונומיים האחרים במח דרך אפיקי זרימת מידע בעלי קצב שינוי עצמי נמוך, בעת עיבוד קלט סטנדרטי.

לדוגמה: פעולת המערכת הפאראסימפטטית של המוח אצל יונקים, אשר מכווצת את אישון העין או מקפיצה את הברך באופן בלתי רצוני, ללא העברת ההחלטה או התוצאה למח עצמו; או סנכרון התנועה של כל רגל בנפרד אצל חרקים המאפשרת להם ללכת בקו קבוע, גם לאחר הסרת הראש.

תחת קלט חושי חדש או קיצוני (כמו בעת למידה של נושא מסובך ולא מוכר) עולה צורך לייצר סדר (הורדת האנטרופיה) של המידע הנכנס, שלא עובד כהלכה על ידי אפיקי הזרימה הקיימים. אינטגרציה זו של מספר רב של חלקים אורגניים, כל אחד מומחה בתחומו, מייצרת אפיק מידע נוסף - מודעות עצמית של המערכת לתהליך הסידור מחדש.

תכונה זו, שצומחת מתוך הקישוריות המסועפת שנוצרה, למרות שלא הייתה קיימת בכל חלק בנפרד (Emergent behaviour) נצפתה במגוון של מערכות, החל מקיני נמלים הבונים מבנים מורכבים ועד מערכות מחשב מרובות סוכנים הפותרות בעיות, ללא הכלת הפתרון בשום פרט (נמלה, סוכן או נוירון). יש הטוענים שמודעות זו של הרשת הנוירונית לעצמה היא תכונה שנובעת מרף - תקורה מסוים של יכולת העיבוד של הרשת, בעת שהרשת נאלצת תחת מצבים של בחירה קשה או לימוד מסובך לארגן עצמה בקנה מידה גדול מספיק, עד שהיא נאצלת לנתח גם את צורת הארגון העצמית של עצמה.

יש המשערים, שמטא - ניתוח זה הוא שיוצר תודעה עצמית אצל מערכות עיבוד מידע גדולות דיין.

מגישה זו עולה שאין סיבה מהותית, בעתיד הרחוק, שמערכות בינה מלאכותית "מתוחכמות דיין" יגיעו לסף התקורה הנחוץ ויפתחו סוג כלשהו של מודעות עצמית. מבקריה של גישת עיבוד המידע טוענים כי היא מתעלמת מאופייה הפנומולוגי (תופעתי) של התודעה. הפילוסוף ג'ון סרל ניסח ניסוי מחשבתי בשם "החדר הסיני", שלטענתו מראה כי ראיית התודעה כתהליך חישובי גרידא היא בעייתית.

תודעה נטועת גוף

תודעה נטועת גוף (אנגלית: embodied cognition) היא תאוריה שבה קיים קשר הדדי בין תהליכי חשיבה לבין הגוף והסביבה שהוא נתון בה. המוח אינו פועל במנותק מחוויותיו של הגוף בכללותו, כמכונה לוגית נבדלת, וכי הבסיס לתודעה הוא אינטרקציה עם העולם. בשורה של מחקרים שנעשו ברחבי העולם הוברר כי חוויותיו של האדם משפיעים על התהליכים הלוגיים שלו ועל תהליך קבלת ההחלטות.

גישות קוונטיות

הפיזיקאי רוג'ר פנרוז, בספרו "צללים של המוח", מחזיק בגישה קוונטית, ומציע כי ההשפעות של מכניקת הקוונטים בתוך המבנים התת - נוירוניים מביאים למצבים תודעתיים. הוא טוען כי יש צורך בפיזיקה שונה באופן מהותי על מנת להסביר את התודעה, אותה הוא מגדיר כברת חליפין: כל חלק מהתודעה יכול להחליף את החלקים האחרים. ("צללים" הוא בעצם הוצאה מחודשת של ספרו הישן, "מוחו החדש של הקיסר" (אנגלית: The Emperor's New Mind). פנרוז מדגיש כי החיבור החדש מחליף את הקודם).

יש הטוענים כי גישתו של פנרוז אינה מתאימה לחוויה האנושית של התודעה, שהיא לטענתם חוויה של מצב קבוע ומיוחד.

פנרוז לא היה הראשון להציע קשר בין התודעה לבין מכניקת הקוונטים; מיכאל לוקווד והנרי סטאפ עשו זאת קודם, וכן בריאן פלנגאן. לפניהם היה בוהר, אביה של מכניקת הקוונטים, שדוד בוהם מספר כי הוא אמר כי "מחשבה כוללת כמויות כל כך קטנות של אנרגיה, שבוודאי יש למכניקת הקוונטים תפקיד חשוב בהסברה".

עד כה, לא נמצאה הוכחה לקיום קשר בין מכניקת הקוונטים לבין חוויית התודעה.

פונקציות של התודעה

רוב הפילוסופים והחוקרים מסכימים באופן כללי כי בני אדם מודעים ואילו צורות חיים פשוטות כמו חיידקים אינן מודעות. הוויכוח ניטש על בעלי החיים המפותחים יחסית כגון דולפינים וקופים.

המצדדים מחזיקים בהיפותזה כי התודעה התפתחה יחד עם צורות החיים, ופירושו של הדבר כי יש לה ערך אבולוציוני כלשהו. לפיכך, היו שחיפשו את התועלת שעולה מהתודעה. ברנרד באארס, לדוגמה, אומר כי התודעה היא דבר מועיל מאוד מבחינה אבולוציונית, ומציע פונקציות שונות: החלטה לגבי אלטרנטיבות עתידיות, פתרון בעיות בצורה לא אמפירית, החלטות, שליטה על פעולות, גילוי טעויות, תכנון, למידה, התאמה לסביבה, יצירת קונטקסט וגישה למידע.

אנטוניו דאמאסיו (1999) רואה את התודעה כאחד מכלי השרידה של האורגניזם, שכן היא מאפשרת תגובות מתוכננות ולא אינסטינקטואליות. הוא גם מצביע על כך שתודעה עצמית מובילה לדאגה לעצמך, שמגדיל את הרצון לשרוד. אולם המקום של התודעה בהתנהגות הוא שאלה לא פשוטה. פסיכולוגים רבים, כמו ביהביוריסטים רדיקליים, ופילוסופים רבים, חושבים כי אפשר להסביר את ההתנהגות באופן לא תודעתי, בדומה לבינה מלאכותית, וגישות אלה יחשבו על התודעה כדבר שאינו קשור לפונקציה וליעילות.

מבדקים של תודעה

מכיוון שאין הגדרה ברורה של תודעה, גם אין מבחנים אמפיריים על מנת לבדוק אותה. יש אף שטענו כי מבחנים כאלה הם בלתי אפשריים. אולם, יש חוקרים שהרכיבו מבחנים על מנת לחקור היבטים מסוימים של התודעה. ברומן "האם אנדרואידים חולמים על כבשים אלקטרוניות" נעשה מבחן הדומה לאלה, על מנת לבדוק אם ישות כלשהי היא רובוט או אדם. בסרט "בלייד ראנר", שקיבל השראה מהספר הזה, המבחן הזה ידוע כמבחן "ווויט - קמפף" ובודק את היכולת לאמפתיה.

אחד מהמבחנים הקונצנזואליים יותר לאבחון מודעות עצמית כולל פתרון בעיות בצורה לא אמפירית, על ידי חשיבה מופשטת גרידא שכוללת בתוכה את הפותר. לדוגמה: עורב צעיר אשר יצפה בציפור נאבקת באגוז קשיח ופותרת את הבעיה דרך נסיון וטעייה על ידי שמיטת האגוז מגובה רב, יבין את חוסר היכולת העתידית שלו ואת הליך הפיצוח על ידי דמיון של עצמו העומד בפני בעיה דומה. כשהעורב עומד לראשונה בפני בעיות מסוג זה הוא פותרן ללא טעויות על הנסיון הראשון. יש הרואים יכולת זו של עורבים כסוג מוגבל של תודעה.

מבחן טיורינג

המתמטיקאי אלן טיורינג הציע את מה שהיום ידוע כמבחן טיורינג, שבו בודקים האם מחשב יכול להטעות בוחן אנושי לחשוב שהוא משוחח עם אדם אמיתי, באמצעות שיחת טקסט דרך מסך. נכון להיום, אף מחשב לא עבר את מבחן טיורינג. מבחן זה מצוטט רבות בדיונים על בינה מלאכותית. הקשר לתודעה הוא מתבקש, אך אינו ברור לחלוטין. הדבר מזכיר את אמרתו של אדסחר דייקסטרה, ש"השאלה האם מחשב יכול לחשוב היא לא יותר מעניינת מהשאלה האם צוללת יכולה לשחות".

מבחן המראה

במבחן המראה, שהומצא בידי גורדון גאלופ בשנות השבעים, השאלה היא האם בעלי חיים יכולים לזהות את עצמם במראה. זיהוי עצמי כזה נחשב לסמן של תודעה. בני אדם המבוגרים משמונה עשר חודשים, הקופים הגדולים (חוץ מגורילות), דולפינים מסוימים ולאחרונה גם פילים, עברו את המבחן בהצלחה.