Neuroznanstvena istraživanja svijesti

Zadnja provjera: listopad 2026.

Što proučava neuroznanost svijesti?

Neuroznanost svijesti proučava kako aktivnost živčanog sustava omogućuje subjektivno iskustvo, odnosno sposobnost da nešto doživljavamo, opažamo i budemo svjesni vlastitih mentalnih stanja. Istražuje koji su moždani procesi povezani sa svjesnim iskustvom, kako se ono mijenja između budnosti i spavanja te što se događa kada je svijest narušena zbog anestezije, ozljede mozga ili neuroloških bolesti.

Jedno od središnjih pitanja glasi: **koji su neurobiološki procesi nužni za nastanak svjesnog iskustva?**

Istraživači nastoje povezati subjektivne izvještaje osoba s mjerljivim pokazateljima moždane aktivnosti. Pritom razlikuju samu prisutnost iskustva od njegove dostupnosti drugim mentalnim procesima, poput donošenja odluka, pamćenja i verbalnog izvještavanja.

Neuroznanost još nema jedinstveno prihvaćeno objašnjenje svijesti. Postoje različite teorije koje naglašavaju različite aspekte moždane aktivnosti, a istraživanja nastoje utvrditi koje su njihove pretpostavke najbolje potkrijepljene dokazima.

Neuralni korelati svijesti

Neuralni korelati svijesti (*neural correlates of consciousness*, NCC) označavaju najmanji skup neuronskih događaja ili mehanizama koji su povezani s određenim svjesnim iskustvom, uz uvjet da se razlikuju od procesa koji samo omogućuju iskustvo ili izvještavanje o njemu.

Primjerice, kada osoba vidi određeni predmet, istraživači nastoje utvrditi koje promjene u moždanoj aktivnosti prate svjesno viđenje predmeta, a koje su povezane samo s obradom vizualnog podražaja.

To razlikovanje nije jednostavno. Mozak može obrađivati informacije bez svjesnog iskustva, dok se neke informacije koje osoba svjesno doživljava ne moraju uvijek moći jasno verbalno opisati.

Zato istraživači nastoje razlikovati:

Cilj je izbjeći zaključak da je svaka moždana aktivnost koja se pojavljuje tijekom svjesnog iskustva nužno njegov temeljni uzrok.

Kako se svijest eksperimentalno proučava?

Svijest je teško istraživati jer je subjektivno iskustvo dostupno izravno samo osobi koja ga doživljava. Zbog toga neuroznanstvenici kombiniraju izvještaje sudionika, kontrolirane eksperimente, fiziološka mjerenja i metode snimanja mozga.

Eksperimenti sa svjesnim i nesvjesnim opažanjem

Jedan od pristupa uključuje prikazivanje vizualnih podražaja koji su ponekad jasno vidljivi, a ponekad toliko kratki ili maskirani drugim podražajima da ih sudionik ne prijavljuje kao svjesno opažene.

Istraživači uspoređuju moždanu aktivnost u tim uvjetima kako bi utvrdili koji su procesi povezani sa svjesnim opažanjem.

Takvi eksperimenti mogu otkriti razlike između početne senzorne obrade i kasnijih procesa koji su povezani sa svjesnom dostupnošću informacije.

Međutim, nemogućnost izvještavanja ne dokazuje uvijek da iskustvo nije postojalo. Na rezultat mogu utjecati pažnja, pamćenje, kriteriji odgovora i način na koji je zadatak osmišljen.

Binokularno rivalstvo

Binokularno rivalstvo pojavljuje se kada se svakom oku prikazuje različita slika. Umjesto stabilnog doživljaja obje slike istodobno, osoba najčešće naizmjenično opaža jednu pa drugu.

Budući da se fizički podražaji mogu održavati relativno stabilnima dok se svjesno opažanje mijenja, ova metoda omogućuje istraživanje moždanih procesa povezanih s promjenom sadržaja svijesti.

Istraživači pritom nastoje razlikovati neuralne promjene koje prate samu promjenu opažanja od promjena povezanih s pokretima očiju, pažnjom i izvještavanjem.

Maskiranje i pragovi svjesnog opažanja

U eksperimentima s vizualnim maskiranjem ciljni se podražaj prikazuje vrlo kratko, a zatim slijedi drugi podražaj koji može ometati njegovu svjesnu percepciju.

Mijenjanjem vremena prikaza i drugih uvjeta istraživači ispituju kako se mijenja vjerojatnost svjesnog opažanja te koji su obrasci moždane aktivnosti povezani s tim promjenama.

Takvi eksperimenti pomažu u istraživanju odnosa između senzorne obrade, pažnje i svijesti. Ipak, granica između svjesnog i nesvjesnog opažanja ne mora biti jednaka za sve osobe ni za sve vrste podražaja.

Metode snimanja i mjerenja mozga

Elektroencefalografija (EEG)

Elektroencefalografija bilježi električnu aktivnost mozga pomoću elektroda postavljenih na vlasište. Omogućuje mjerenje brzih promjena moždane aktivnosti s vrlo dobrom vremenskom preciznošću.

EEG se koristi u istraživanju budnosti, spavanja, anestezije i odgovora mozga na podražaje. Posebno je koristan za proučavanje vremenskog slijeda neuralnih događaja koji prethode svjesnom opažanju ili ga prate.

Međutim, EEG ima ograničenu prostornu preciznost, a isti obrazac aktivnosti može imati različita objašnjenja. Zbog toga se rezultati obično uspoređuju s drugim metodama.

Funkcionalna magnetska rezonancija (fMRI)

Funkcionalna magnetska rezonancija mjeri promjene u oksigenaciji krvi povezane s neuralnom aktivnošću. Omogućuje istraživanje moždanih regija i mreža koje sudjeluju u različitim zadacima i iskustvima.

U istraživanjima svijesti fMRI se koristi za usporedbu moždane aktivnosti tijekom svjesnog i nesvjesnog opažanja, spavanja, anestezije i drugih stanja.

Za razliku od EEG-a, fMRI ima bolju prostornu, ali slabiju vremensku preciznost. Osim toga, promjena signala povezana s oksigenacijom krvi ne predstavlja izravno mjerenje subjektivnog iskustva.

Magnetoencefalografija (MEG)

Magnetoencefalografija mjeri vrlo slaba magnetska polja koja nastaju zbog električne aktivnosti neurona. Omogućuje praćenje brzih promjena neuralne aktivnosti i procjenu njezine prostorne raspodjele.

MEG se koristi za proučavanje vremenskih i prostornih obilježja obrade informacija te koordinacije između moždanih regija.

Kao i druge metode, ima tehnička ograničenja i ne može sama po sebi utvrditi je li određeni neuralni proces dovoljan za nastanak svijesti.

Intrakranijalno snimanje

Kod određenih pacijenata elektrode se postavljaju izravno na površinu mozga ili u njegovo tkivo zbog kliničkih razloga, primjerice tijekom procjene epilepsije.

Takva mjerenja omogućuju detaljno proučavanje neuralne aktivnosti, ali se provode samo kada za to postoji medicinska indikacija. Istraživači mogu iskoristiti dostupne podatke za proučavanje vremenskog slijeda neuralnih procesa povezanih sa svjesnim iskustvom.

Ova metoda pruža vrijedne informacije, ali uzorci sudionika i uvjeti mjerenja ograničavaju mogućnost generalizacije rezultata.

Mozak i održavanje svijesti

Svijest se ne može jednostavno smjestiti u jednu izoliranu moždanu regiju. Njezino proučavanje uključuje sustave koji održavaju budnost te mreže koje obrađuju informacije i sudjeluju u svjesnom iskustvu.

Sustavi pobuđenosti

Za održavanje budnosti važni su sustavi u moždanom deblu, hipotalamusu i drugim povezanim strukturama. Oni reguliraju razinu pobuđenosti i utječu na sposobnost mozga da odgovara na podražaje.

Teška oštećenja određenih dijelova tih sustava mogu dovesti do ozbiljnih poremećaja svijesti. Ipak, budnost sama po sebi nije dovoljna za objašnjenje sadržaja svjesnog iskustva.

Talamus i moždana kora

Talamus sudjeluje u prijenosu i obradi brojnih vrsta informacija te je povezan s funkcioniranjem moždanih kortikalnih mreža.

Moždana kora sudjeluje u složenoj obradi osjetilnih informacija, pamćenju, pažnji i drugim procesima povezanima sa svjesnim iskustvom.

Istraživanja upućuju na važnost komunikacije između talamusa i korteksa, kao i na ulogu udaljenijih moždanih mreža. Međutim, nije opravdano zaključiti da jedna struktura sama proizvodi sve oblike svijesti.

Povezanost moždanih mreža

Svjesno iskustvo povezano je s koordiniranom aktivnošću različitih moždanih područja. Istraživači proučavaju kako se informacije prenose, integriraju i postaju dostupne različitim sustavima mozga.

Neke teorije naglašavaju široko širenje informacija kroz kortikalne mreže, dok druge ističu integraciju informacija ili specifične obrasce lokalne i povratne neuralne komunikacije.

Jedno od važnih istraživačkih pitanja jest koje su vrste povezanosti nužne za samo iskustvo, a koje su potrebne za njegovo izvještavanje, pamćenje ili korištenje u složenim zadacima.

Glavne teorije svijesti

Neuroznanstvena istraživanja svijesti oslanjaju se na više teorijskih pristupa. Svaki pokušava objasniti određene aspekte svjesnog iskustva, ali nijedan još nije postigao općeprihvaćeno konačno objašnjenje.

Teorija globalnog neuronskog radnog prostora

Teorija globalnog neuronskog radnog prostora (*Global Neuronal Workspace Theory*, GNWT) povezuje svjesnost s procesom u kojem određena informacija postaje široko dostupna različitim sustavima mozga.

Prema ovom pristupu, mnoge se informacije obrađuju lokalno i bez svjesnog pristupa. Kada informacija dosegne određeni funkcionalni prag, može se proširiti kroz šire moždane mreže i postati dostupna procesima poput pamćenja, planiranja i donošenja odluka.

Teorija predviđa da svjesno opažanje može biti povezano s naglim pojačanjem i širenjem neuralne aktivnosti. Pojedinosti tih predviđanja predmet su rasprava i eksperimentalnog testiranja.

Jedan od izazova jest razlikovanje procesa koji omogućuju svjesno iskustvo od procesa potrebnih za izvještavanje o njemu.

Teorija integriranih informacija

Teorija integriranih informacija (*Integrated Information Theory*, IIT) nastoji objasniti svijest polazeći od obilježja samog iskustva, osobito njegove integriranosti i strukture.

Prema toj teoriji, svijest je povezana s načinom na koji sustav istodobno objedinjuje informacije i zadržava određenu unutarnju diferenciranost.

IIT razvija formalni okvir za opisivanje tih obilježja. Međutim, njezine temeljne pretpostavke, način njihove primjene i mogućnost empirijske provjere predmet su značajnih rasprava.

Teoriju ne treba poistovjećivati s općeprihvaćenim dokazom da je određena količina integriranih informacija dovoljna za svijest.

Teorije višeg reda

Teorije višeg reda (*Higher-Order Theories*) polaze od pretpostavke da mentalno stanje postaje svjesno kada je na odgovarajući način predstavljeno drugim mentalnim stanjem.

Prema tim pristupima, nije dovoljno da mozak obrađuje informaciju. Važno je i da postoji određena vrsta reprezentacije ili praćenja vlastitog mentalnog stanja.

Teorije višeg reda razlikuju se u objašnjenju toga što takva reprezentacija mora sadržavati i kako nastaje. Njihova predviđanja uspoređuju se s rezultatima istraživanja percepcije, metakognicije i samopraćenja.

Teorije povratne obrade

Teorije povratne obrade (*Recurrent Processing Theory*) naglašavaju važnost povratnih veza u neuralnoj obradi informacija.

Prema ovom pristupu, svjesno vizualno iskustvo može ovisiti o povratnoj komunikaciji između razina senzorne obrade, a ne nužno o kasnijem širenju informacija kroz sveobuhvatnu mrežu.

Ove teorije potiču istraživanja o tome koje su neuralne interakcije nužne za svjesnu percepciju, a koje su povezane s naknadnim izvještavanjem i drugim kognitivnim funkcijama.

Usporedba teorija

Teorije svijesti djelomično se preklapaju, ali se razlikuju u tome koje procese smatraju ključnima.

Njihove se tvrdnje ne mogu svesti na jednu zajedničku pretpostavku. Različite teorije mogu objašnjavati različite aspekte svijesti, ali mogu i davati međusobno nespojiva predviđanja. Zato su važni eksperimenti koji omogućuju njihovu izravnu usporedbu.

Svijest tijekom spavanja i anestezije

Spavanje i anestezija omogućuju istraživanje načina na koji se mijenjaju budnost, neuralna komunikacija i svjesno iskustvo.

Tijekom spavanja osoba može biti slabo osjetljiva na vanjske podražaje, a ipak imati snove ili druga subjektivna iskustva. Zbog toga se smanjena reakcija na okolinu ne može automatski poistovjetiti s potpunim odsustvom svijesti.

Opća anestezija može dovesti do gubitka svijesti ili sposobnosti svjesnog odgovora, ovisno o primijenjenim lijekovima i njihovim učincima. Različiti anestetici djeluju različitim mehanizmima, ali mogu promijeniti komunikaciju između moždanih područja i dinamiku neuralne aktivnosti.

Proučavanje anestezije pomaže u istraživanju uvjeta potrebnih za održavanje svijesti. Ipak, odsustvo ponašajnog odgovora nije uvijek pouzdan dokaz da ne postoji nikakvo subjektivno iskustvo.

Poremećaji svijesti

Važan izvor spoznaja o svijesti jesu osobe koje su nakon ozljede mozga u komi, sindromu budnosti bez odgovora ili stanju minimalne svijesti. Kod takvih stanja budnost i svjesnost mogu se razdvojiti, a snimanje mozga kod nekih je osoba otkrilo očuvanu svijest koja se nije vidjela kliničkim pregledom. Razlike među tim stanjima, načini procjene i etička pitanja opisani su u lekciji [Koma i poremećaji svijesti](/lekcija/koma-i-poremecaji-svijesti).

Glavni izazovi istraživanja svijesti

Unatoč napretku neuroznanosti, proučavanje svijesti suočava se s nekoliko temeljnih problema.

Subjektivnost iskustva

Svjesno iskustvo ima subjektivnu dimenziju. Istraživači mogu mjeriti ponašanje i neuralnu aktivnost, ali izravno iskustvo druge osobe nije dostupno na isti način kao fiziološki signal.

Zato se istraživanja oslanjaju na kombinaciju izvještaja, ponašajnih mjera i neurobioloških podataka.

Problem izvještavanja

Ako sudionik mora pritisnuti tipku ili verbalno opisati što je doživio, sam zadatak izvještavanja može utjecati na moždanu aktivnost.

Neki neuralni signali koji se povezuju sa sviješću mogu zapravo biti povezani s donošenjem odluka, pripremom odgovora ili pamćenjem iskustva.

Zbog toga se razvijaju eksperimentalni postupci koji pokušavaju smanjiti utjecaj izvještavanja ili odvojiti njegove neuralne korelate od korelata samog iskustva.

Razlika između korelacije i uzroka

Ako se određeni obrazac moždane aktivnosti redovito pojavljuje tijekom svjesnog iskustva, to ne znači automatski da je taj obrazac njegov uzrok.

Za utvrđivanje uzročnih odnosa potrebni su dodatni dokazi, primjerice istraživanja koja ispituju što se događa kada se određeni neuralni proces promijeni ili poremeti.

Razlike među osobama i stanjima

Svijest se istražuje u različitim uvjetima, uključujući budnost, san, anesteziju i neurološke poremećaje. Rezultati iz jednog područja ne mogu se uvijek izravno prenijeti na drugo.

Osim toga, ljudi se razlikuju u pažnji, sposobnosti izvještavanja, kognitivnim strategijama i subjektivnom doživljaju. To zahtijeva oprez pri generalizaciji rezultata.

Budući smjerovi istraživanja

Buduća istraživanja nastoje preciznije odrediti koje su neuralne aktivnosti nužne za svjesno iskustvo i kako se ono razlikuje od nesvjesne obrade informacija.

Važan smjer predstavlja izravna usporedba teorija svijesti pomoću eksperimenata koji unaprijed određuju različita predviđanja. Takav pristup omogućuje da se teorije procjenjuju prema dokazima, a ne samo prema tome koliko uvjerljivo opisuju iskustvo.

Drugo područje uključuje razvoj metoda za procjenu svijesti kod osoba koje ne mogu pouzdano komunicirati. Kombiniranje kliničkih pregleda, EEG-a, fMRI-ja i drugih metoda može pomoći u otkrivanju znakova očuvane kognitivne obrade koji nisu vidljivi u uobičajenom ponašanju.

Istraživanja također nastoje bolje razumjeti odnos između pažnje, pamćenja, metakognicije i svijesti te utvrditi u kojoj su mjeri ti procesi nužni za različite oblike svjesnog iskustva.

Sažetak

Neuroznanstvena istraživanja svijesti proučavaju odnos između subjektivnog iskustva i aktivnosti živčanog sustava. Istraživači koriste metode poput EEG-a, fMRI-ja, MEG-a i kontroliranih eksperimenata kako bi utvrdili koji su neuralni procesi povezani sa svjesnim opažanjem, budnošću i promijenjenim stanjima svijesti.

Glavne teorije, uključujući teoriju globalnog neuronskog radnog prostora, teoriju integriranih informacija, teorije višeg reda i teorije povratne obrade, nude različita objašnjenja mehanizama svijesti. Nijedna još nije postigla opći znanstveni konsenzus.

Važan izazov ostaje razlikovanje neuralnih procesa koji omogućuju samo iskustvo od onih koji omogućuju izvještavanje, pamćenje ili korištenje informacija. Napredak ovisi o kvaliteti eksperimenata, izravnoj usporedbi teorija i kombiniranju subjektivnih, ponašajnih i neurobioloških podataka.

Povezane lekcije

Izvori i literatura

1. Dehaene, S. (2014). *Consciousness and the Brain: Deciphering How the Brain Codes Our Thoughts*. Viking.

2. Tononi, G., Boly, M., Massimini, M., & Koch, C. (2016). Integrated information theory: From consciousness to its physical substrate. *Nature Reviews Neuroscience, 17*, 450–461. https://doi.org/10.1038/nrn.2016.44

3. Mashour, G. A., Roelfsema, P., Changeux, J.-P. i Dehaene, S. (2020). Conscious processing and the global neuronal workspace hypothesis. *Neuron, 105*(5), 776–798. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.01.026

4. Koch, C., Massimini, M., Boly, M., & Tononi, G. (2016). Neural correlates of consciousness: Progress and problems. *Nature Reviews Neuroscience, 17*, 307–321. https://doi.org/10.1038/nrn.2016.22

5. Lamme, V. A. F. (2006). Towards a true neural stance on consciousness. *Trends in Cognitive Sciences, 10*(11), 494–501. https://doi.org/10.1016/j.tics.2006.09.001

6. Seth, A. K., & Bayne, T. (2022). Theories of consciousness. *Nature Reviews Neuroscience, 23*, 439–452. https://doi.org/10.1038/s41583-022-00587-4

7. Siclari, F., Baird, B., Perogamvros, L., Bernardi, G., LaRocque, J. J., Riedner, B., Boly, M., Postle, B. R. i Tononi, G. (2017). The neural correlates of dreaming. *Nature Neuroscience, 20*, 872–878. https://doi.org/10.1038/nn.4545

8. Owen, A. M. (2014). Disorders of consciousness: Recent advances and future directions. *Progress in Brain Research, 218*, 263–280. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63486-3.00012-6