Αθανάσιος Φωκάς: Χαρτογραφώντας τη συνείδηση

Πού κρύβεται η συνείδηση; Έχουν οι φάλαινες πιο ανεπτυγμένη συνείδηση από τους ανθρώπους; Είναι η γλώσσα απαραίτητη για τα μαθηματικά; Φταίνε τα μαθηματικά για το άγχος της αιωνιότητας; Τι είναι η μεταβίβαση της «βιολογικής μνήμης». Σ' αυτά και σε άλλα ερωτήματα δίνουν απαντήσεις οι τελευταίες έρευνες για τη λειτουργία του εγκεφάλου.

«Η ανάπτυξη της συνείδησης εξαρτάται από την ανάπτυξη των νευρώνων» δήλωσε ο πολυβραβευμένος πανεπιστήμων Αθ. Φωκάς κατά τη διάλεξή του στη δημόσια συνεδρία της Ακαδημίας Αθηνών Την Τρίτη 23 Οκτωβρίου, άρχισε την ομιλία με θέμα «Μαθηματικά, ιατρικές απεικονίσεις και η αναζήτηση της συνείδησης».

Η δράση των νευροδιαβιβαστών
στις συνάψεις 

Σε αυτή την εντυπωσιακή επεξεργασία μαγνητογραφήματος φαίνεται η δράση των νευροδιαβιβαστών στις συνάψεις Τα εντυπωσιακά επιτεύγματα των επιστημονικών ανακαλύψεων στηρίζονται στην αντίληψη, στη φαντασία, στη διαίσθηση, στην ενόραση, στη γλώσσα, στην ύπαρξη πολύπλοκων μαθηματικών δομών. Από την άλλη μεριά, αυτές οι έννοιες αποτελούν στοιχεία αυτού που ονομάζουμε συνείδηση, για την οποία δεν υπάρχει ως σήμερα ολοκληρωμένη επιστημονική θεωρία. Υπάρχει έμφυτη γνώση, όπως πίστευε ο Πλάτωνας, ή ο εγκέφαλος είναι ένα λευκό πινάκιο το οποίο γεμίζει μόνο ως αποτέλεσμα εμπειριών, όπως πίστευε ο Αριστοτέλης; Στην εποχή μας εκπληκτικές ανακαλύψεις στη νευροφυσιολογία, στη μοριακή βιολογία και σε απεικονιστικές τεχνικές έχουν επιτέλους δημιουργήσει το κατάλληλο πλαίσιο για τη διαλεύκανση αυτών των ερωτημάτων και την επιστημονική προσέγγιση της συνείδησης.

Στην ομιλία του ο κ. Φωκάς τόνισε ιδιαίτερα τη σημασία των σύγχρονων απεικονιστικών τεχνικών για τη μελέτη της λειτουργίας και δυναμικής του εγκεφάλου και τον ρόλο των μαθηματικών στην ανάπτυξη αυτών των τεχνικών. Μας αποκάλυψε το πρόσφατο εύρημα της ερευνητικής ομάδας του ότι «οι μαγνητοτομογραφίες είναι συμπληρωματικές των ηλεκτροτομογραφιών». [Σημειώνουμε ότι, ενώ το σύνολο των συστημάτων σάρωσης του εγκεφάλου ιχνηλατούν τη δομή του ή εντοπίζουν τη ροή αίματος σε αυτόν, οι μαγνητοεγκεφαλογράφοι (MEG scanners) καταγράφουν τα μαγνητικά σήματα που εκπέμπουν οι νευρώνες καθώς επικοινωνούν. Ετσι μπορούμε να έχουμε χαρτογράφηση του δικτύου επικοινωνιών του εγκεφάλου σε πραγματικό χρόνο, εν δράσει. Οι ηλεκτροεγκεφαλογράφοι (EEG scanners) καταγράφουν τη λειτουργία του εγκεφάλου μετρώντας τις διαφορές ηλεκτρικής τάσης μεταξύ των τμημάτων του. Αλλά, έπειτα, έριξε - με αριστοτεχνικά υπόκωφο τρόπο - την πραγματική βόμβα της ομιλίας του: Η συνείδηση είναι θέμα νευρώνων! Μια δήλωση που πέρασε - ηθελημένα, άραγε, ή αθέλητα; - εν πολλοίς ασχολίαστη από το ακροατήριο. Δεν πέρασε όμως από εμάς που σπεύσαμε να ρωτήσουμε εκ των υστέρων τον λαμπρό επιστήμονα κατ' ιδίαν. 

- Κύριε Φωκά, ο τίτλος της ομιλίας σας «Μαθηματικά, ιατρικές απεικονίσεις και η αναζήτηση της συνείδησης» ανταποκρινόταν θεματικά στην επιστημονική σας πορεία: ερασθήκατε τα μαθηματικά και την ιατρική και τώρα αξιοποιείτε τη βαθιά σας γνώση σε αυτά για να γνωρίσετε τα μυστικά της συνείδησης. Γιατί αυτό; Ηταν η λογική εξέλιξη, είναι μια προσωπική αναζήτηση ή απλώς επειδή κάθε Ελληνας «του φιλοσοφείν ορέγεται»;

«Από τη μία μεριά, όσο περισσότερο ωρίμαζα ως επιστήμονας τόσο περισσότερο άρχιζαν να με απασχολούν τα θεμελιώδη φιλοσοφικά ερωτήματα που με τόση σαφήνεια διατύπωσαν οι αρχαίοι μας πρόγονοι. Π.χ., το ερώτημα του Πλάτωνα "πώς ο άνθρωπος του οποίου η επαφή με τον κόσμο είναι τόσο σύντομη, προσωπική και περιορισμένη μπορεί να γνωρίσει όλα όσα γνωρίζει; " οδηγεί κατευθείαν στο πρόβλημα της συνείδησης. Από την άλλη μεριά, άρχισα το 1990 μια ερευνητική συνεργασία με τον Gelfand, ο οποίος είναι όχι μόνο ο μεγαλύτερος εν ζωή μαθηματικός αλλά και ένας διακεκριμένος βιολόγος. Ενα από τα ερευνητικά μας προγράμματα αφορούσε τη μαγνητοεγκεφαλογραφία, η οποία αποτελεί μία από τις πιο σημαντικές απεικονιστικές τεχνικές για τη μελέτη της λειτουργίας του εγκεφάλου. Στόχος μας ήταν να βελτιώσουμε - χρησιμοποιώντας μια καινούργια μαθηματική τυποποίηση - τη δυνατότητα αυτής της τεχνικής να εντοπίζει την ενεργοποίηση νευρικών κυκλωμάτων στον εγκέφαλο ελπίζοντας ότι έτσι θα συμμετέχουμε σε μελέτες για τη διαλεύκανση διαφόρων πτυχών της συνείδησης. Αυτός ο στόχος αρχίζει να υλοποιείται τώρα στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, το οποίο προ λίγων μηνών προμηθεύθηκε μαγνητοεγκεφαλογράφο κόστους 5 εκατ. στερλινών. Παράλληλα σχετικές έρευνες θα διεξάγονται και στο μόλις ιδρυθέν Κέντρο Ερευνας Μαθηματικών της Ακαδημίας Αθηνών». 

- Μας είπατε ότι η ανάπτυξη της συνείδησης έχει ως υλικό φορέα τις συνάψεις των νευρώνων στον εγκεφαλικό φλοιό. Να συνάγουμε τότε ότι οι φάλαινες έχουν πολύ πιο ανεπτυγμένη συνείδηση (άρα και αυτογνωσία) από τους ανθρώπους;

«Το θέμα της συνείδησης δεν είναι θέμα απλώς ποσοτικό αλλά κυρίως ποιοτικό, δηλαδή ποια είναι η αρχιτεκτονική των νευρικών κυκλωμάτων, τι είδους νευροδιαβιβαστές δρουν στις συνάψεις κτλ.  Επίσης θα πρέπει να βλέπουμε τη μάζα του εγκεφάλου της φάλαινας όχι ως απόλυτη τιμή αλλά ως ποσοστό της ολικής μάζας της. Στην ομιλία μου στην Ακαδημία Αθηνών προσπάθησα να παρουσιάσω σε επίπεδο νευρώνων του εγκεφαλικού φλοιού μια διαλεκτική σύνθεση της άποψης του Πλάτωνα ότι η ψυχή εμπεριέχει έμφυτη γνώση και της αντίθετης άποψης του Αριστοτέλη ότι η ψυχή είναι tabula rasa, δηλαδή ένα λευκό πινάκιο όπου καταγράφονται εμπειρίες. Πράγματι νομίζω ότι αφενός μεν ο εγκέφαλος διαθέτει a priori γνώση, με την έννοια της γνωστικής προδιάθεσης (της οποίας η υλική βάση είναι τα εγκεφαλικά νευρικά κυκλώματα, με τα δισεκατομμύρια των συνάψεων), αφετέρου δε ότι αυτή η γνωστική προδιάθεση γίνεται γνώση ως αποτέλεσμα εμπειριών, οι οποίες καταγράφονται με τις ποιοτικές και τις ποσοτικές αλλαγές που συντελούνται στις συνάψεις». 

- Αν η γλώσσα είναι, όπως μας είπατε, άμεσα συνυφασμένη με την ικανότητα επεξεργασίας μαθηματικών υπολογισμών, τότε θα μπορούσαμε να υποθέσουμε ότι μια υπερπλούσια σε εκφράσεις γλώσσα, όπως τα ελληνικά, προδιαθέτει σε αντίστοιχη έφεση για τα μαθηματικά. Είναι κλασικός όμως ο παιδαγωγικός διαχωρισμός των παιδιών σε εκείνα που γράφουν καλά στις εκθέσεις και σε εκείνα που αριστεύουν στα μαθηματικά. «Πήραμε τη ζωή μας λάθος»  παιδαγωγικά;

«Πειράματα στη φυλή Munduruku, στην οποία δεν υπάρχουν λέξεις για αριθμούς πάνω από τον αριθμό πέντε, έδειξαν ότι η δυνατότητα για ακριβείς μαθηματικούς υπολογισμούς προϋποθέτει την ύπαρξη γλώσσας ή τουλάχιστον την ύπαρξη μαθηματικού συμβολισμού. Νομίζω ότι σε εγκεφαλικό επίπεδο υπάρχει στενή σχέση μεταξύ γλώσσας και μαθηματικών. Π.χ., μελέτες με λειτουργικό μαγνητικό τομογράφο έχουν δείξει ότι κατά τη διαδικασία μαθηματικών υπολογισμών ακριβείας ενεργοποιούνται περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη γλώσσα. Ισως πρέπει να ερευνηθούν οι παιδαγωγικές επιπτώσεις αυτής της σχέσης. Ανεξάρτητα όμως από αυτό, είναι άκρως σημαντικό να προσπαθήσουμε με κάθε τρόπο να διαφυλάξουμε τον πλούτο και την αισθητική της γλώσσας μας». 

- Οταν σας άκουσα να περιγράφετε το πώς μια φτωχή γλώσσα δεν επιτρέπει την ανάπτυξη των μαθηματικών, σκέφθηκα ότι - αντίστροφα και χάρη ακριβώς στη γνωσιακή μας δυνατότητα να προσθέτουμε στο διηνεκές - οι άνθρωποι είναι οι μόνοι από τα ζώα που αντιλαμβάνονται την έννοια του απείρου. Είναι αυτό ο λόγος που εμείς έχουμε το άγχος της αιωνιότητας και επομένως νιώθουμε την ανάγκη να πιστεύουμε σε Θεό που μας υπόσχεται τη μετά θάνατο ζωή;

«Ο ανθρώπινος εγκέφαλος διαθέτει τη μοναδική ικανότητα της γενίκευσης, της αφαίρεσης. Αυτό οδηγεί στη δημιουργία εννοιών, συμπεριλαμβανομένης και της έννοιας του απείρου. Δεν νομίζω όμως ότι αυτόματα το άπειρο οδηγεί στο άγχος της αιωνιότητας και στην αναγκαιότητα της πίστης στη μετά θάνατον ζωή». 

- Οι νευρολόγοι μάς λένε ότι η βασικότατη διαφορά ανθρώπων και λοιπών ζώων είναι ότι εμείς έχουμε πλήρη μνήμη (μνήμη παρελθόντος και πρόνοια μέλλοντος), ενώ τα ζώα περιορίζονται σε ελάχιστη μνήμη γύρω από το εκάστοτε παρόν, άρα δεν μπορούν να προγραμματίσουν για το μέλλον. Εμείς πάλι κάνουμε σχεδόν τα πάντα με γνώμονα το μέλλον και χτίζουμε την υστεροφημία μας με την ελπίδα ότι το πέρασμά μας θα μείνει σημειωμένο στη συλλογική μνήμη των ανθρώπων (η ανθρωπίνως εφικτή αθανασία). Αυτό όμως προϋποθέτει την απομνημόνευσή του σε τεχνητά μέσα (βιβλία, ταινίες κτλ.). Μπορούμε να προσβλέπουμε μελλοντικά σε μεταβίβαση «βιολογικής μνήμης»;

«Πράγματι, όπως αναφέρατε, τα ζώα φαίνεται να διαθέτουν μόνο πρωτοταγή συνείδηση, ενώ ο άνθρωπος διαθέτει και ανώτερες μορφές συνείδησης με αποκορύφωμα τη γλώσσα, τις καλές τέχνες και τα μαθηματικά. Ιδιαίτερα ο άνθρωπος έχει συνείδηση του ότι διαθέτει συνείδηση! Οσον αφορά την αθανασία, νομίζω ότι ο κάθε άνθρωπος την αντιμετωπίζει με τον δικό του προσωπικό τρόπο. Τελικά, βέβαια, το σημαντικό δεν είναι το ατομικό αλλά το συλλογικό. Ο άνθρωπος συνεχώς εξελίσσεται και με αυτή την έννοια, είτε το θέλει είτε όχι, μεταβιβάζει βιολογικώς στους απογόνους του στοιχεία και προσωπικής και κοινωνικής μνήμης».

- Η όλη επιστημονική έρευνα για τη λειτουργία του εγκεφάλου δεν αφήνει περιθώρια αμφισβήτησης της θεωρίας της εξέλιξης. Αλλά αυτό αδυνατίζει τις δοξασίες των ανθρώπων για «θεϊκή επιλογή», «περιούσιο λαό» και λοιπά συναφή ρατσιστικά έναντι των υπολοίπων έμβιων όντων. Τελικά, το ερώτημα του Αϊνστάιν επανέρχεται στην αυγή του 21ου αιώνα πιεστικό. Διαβλέπετε «σχέδιο» στο Σύμπαν, κύριε Φωκά, ή «ο Θεός έριξε ζάρια»;

«Το πρόβλημα της συνείδησης είναι εξαιρετικά πολύπλοκο. Στην ομιλία μου μίλησα για αντίληψη, ενόραση, διαίσθηση, φαντασία, γλώσσα, ύπαρξη μαθηματικών δομών και ανέφερα ότι όλα αυτά είναι στοιχεία αυτού που ονομάζουμε συνείδηση, αποφεύγοντας έτσι το πρόβλημα ακόμη και να ορίσω τι εννοούμε με τον όρο συνείδηση. Η θεωρία της εξέλιξης συνεπάγεται ότι η φύση χρησιμοποιεί παρόμοιες μεθόδους για τη λύση παρόμοιων προβλημάτων. Αυτό μας βοηθάει να αναλύουμε συγκεκριμένες πτυχές της ανθρώπινης συνείδησης γενικεύοντας συμπεράσματα από πειράματα στο καλαμάρι, στην aplysia (θαλάσσιο σαλιγκάρι), στους πιθήκους κτλ. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι η θεωρία της εξέλιξης έχει τη δυνατότητα να απλοποιήσει - ή, αν θέλετε, να καταστήσει λιγότερο εντυπωσιακή - τη λειτουργία του ανθρωπίνου εγκεφάλου, η οποία είναι όντως απείρως πολύπλοκη. Με λίγα λόγια, η δαρβινική θεωρία μάς βοηθάει να εμβαθύνουμε στα άδυτα της συνείδησης, δεν καταργεί όμως το θαυμάσιο μυστήριο της δημιουργίας. Οσον αφορά τον Αϊνστάιν, η φράση του "ο Θεός δεν παίζει ζάρια" αφορούσε την αντίθεσή του στη θεωρία της κβαντομηχανικής, η οποία στηρίζεται σε στατιστικές έννοιες και όχι στη δημιουργία. Μια και αναφέρατε τον Αϊνστάιν, είναι γνωστός ο θαυμασμός του για την ικανότητα του ανθρώπου να κατανοήσει τον φυσικό κόσμο που μας περιβάλλει. 

Νομίζω ότι, αν ζούσε σήμερα, λαμβάνοντας υπόψη τα εκπληκτικά επιτεύγματα στη μελέτη της λειτουργίας του εγκεφάλου, θα είχε εντυπωσιασθεί ακόμη περισσότερο από τη δυνατότητα του ανθρωπίνου εγκεφάλου να κατανοήσει τη συνείδηση, δηλαδή τη "δυνατότητα του εγκεφάλου για γνώθι σαυτόν"». 

Αθ. Φωκάς

Ο Αθ. Φωκάς γεννήθηκε το 1952 και μεγάλωσε στο Αργοστόλι. Ο διάσημος πλέον καθηγητής έφυγε στα δεκαοχτώ του χρόνια για τη Μεγάλη Βρετανία μιας και για διάφορους λόγους δεν είχε μπει στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο... παρʼ όλα αυτά σήμερα 

είναι πλέον επίτιμος διδάκτορας Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών του Ε.Μ.Π -έχει αναγορευτεί επίτιμος Διδάκτωρ και στα πολυτεχνεία Κρήτης και Πατρών.

Ξεκίνησε στο Λονδίνο σπουδάζοντας αεροναυπηγική, με μόνο σκοπό την επαγγελματική αποκατάσταση μιας και πάντα η μεγάλη του αγάπη ήταν τα μαθηματικά. Στη σχολή αυτή τελείωσε πρώτος και τότε ήταν που πήρε και το πρώτο του βραβείο. Αμέσως μετά κατάφερε να κάνει διδακτορικό στα εφαρμοσμένα μαθηματικά. Αργότερα του κίνησε το ενδιαφέρον ο χώρος της ιατρικής και έτσι επάξια αποφοίτησε και από ιατρική σχολή στις Η.Π.Α.

Καθηγητής στην έδρα του Γαλιλαίου, Μη Γραμμικής Μαθηματικής Επιστήμης, στο Πανεπιστήμιο του Cambridge (2002), αλλά και στην Έδρα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών του Imperial College του Λονδίνου (1996), Αεροναυπηγός, Διακεκριμένος Μαθηματικός, Φυσικός και Γιατρός. Έχει δώσει περισσότερες από 220 διαλέξεις σε σεμινάρια και σε διεθνή συνέδρια.

Το 2000 τιμήθηκε με το βραβείο «Nylon» από τη Μαθηματική Εταιρεία του Λονδίνου (London Mathematical Society). Το πρακτορείο Ειδήσεων «ssociated Press» και το Πανεπιστημίο Imperial College χαρακτήρισαν το βραβείο αυτό ως το αντίστοιχο του βραβείου Νόμπελ στον κλάδο των Εφαρμοσμένων Μαθηματικών.

Το 2004 τιμήθηκε με «Αριστείον» από την Ακαδημία Αθηνών της οποίας αποτελεί και τακτικό μέλος. Τον Ιανουάριο του 2005 του απενεμήθη η διάκριση του Ταξιάρχου του Τάγματος του Φοίνικος από τον Πρόερδο της Ελληνικής Δημοκρατίας. Επίσης το 2005 εξελέγη Professional Fellow του Clare Hall College του Cambridge. To Πανεπιστημίο Clarkson για να τιμήσει την επιστημονική του προσφορά καθιέρωσε σειρά διαλέξεων με τίτλο «The Fokas Distinguished Lecture Series».

Από το 2006 είναι επίτιμος διδάκτορας του Πανεπιστήμιου Αθηνών και πρόσφατα του απονεμήθηκε το αριστείο του ιδρύματος Μποδοσάκη, μαζί με τον Δ. Χριστοδούλου. Παράλληλα, αποτελεί μέλος πολλών επιστημονικών επιτροπών, αλλά και συν-εκδότης και μέλος εκδοτικής επιτροπής πολλών έγκριτων επιστημονικών περιοδικών. Στα άξια αναφοράς αποτελεί και η θέση του ως πρόεδρος του εφορευτικού συμβουλίου της Εθνικής Βιβλιοθήκης.

Πηγή: www.hsfn.gr, ellines.com