視床が意識の座とすると説明はスッキリするぞ
じゃあ意識の座が視床だとしたらどんな仮説ができるんだよ！？
視床はこれ
構造
役割はこんな感じ
画像出典
今までトンデモかなと思ってた人達がツッコミをまっさきに入れたくなるのはここだろう。
何か宇宙の中で特別な存在になってるんだとwwwどんな不思議なもので出来ているの？？何が不思議なの？？言ってみなよ、突っ込んでやんよ😎🤨と、来るでしょう？？😅🤤
だよね。では少し説明を。少しもう説明はしてるけど、色んな所からの実は話がある。そもそも、「見えている」という意識は「視床」と「視覚野」に神経のパルスが伝わらない限り発生しない。これは物理的範囲を絞り込む、という意味ではとても重要だ。
そして、それだけではなく、視床は元々昔から、脳内の「感覚情報の中継部」と考えられてきた。これは神経を追えばわかる話。物理的な結線の話だ。間違いなく感覚神経情報は一度大脳に行く前に「視床を経由する」
昔は単なる中継点で、神経はここで感覚部から来てる神経から、大脳皮質に行く神経に「乗り換える」と言う操作を行う。単なる接続部？？とみなが思っていたが、実は違った。
視床の基本機能とトポロジー
視床の発振関連の文献の例
大脳に行く前にほぼ全ての感覚情報は集約されて、視床で「その先に信号が伝わる伝わり方が修飾される」事がはっきりしてきた。そして、実は視床だけでもある程度の情報処理、本能に近い認識はしていることも明確になってきたんだよね。
例えばヘビを見たら人間は、その他の動物も確実に飛び退く。ヘビへの恐れはまさに「本能に刷り込まれていて」学習の必要は無い。視床部分で「ハードコーディング」された認識回路があり、認識と共に大脳は必要なく、「飛び退く」動作が起こる。
だから視床は、実際には大脳が高度な処理を学習する前の被る前の我々の「本体」となるものだ。
そしてここには、実際に全ての感覚器官から情報が入ってきて、しかもそれがこの構造の中に「入り込んでくる」
意識はその性質として、我々は全ての感覚を「同時に感じることが出来る」。感覚は区別されるが、同時に感じる。目で見て、聞いて、そして指先の感覚を感じる。
もしも意識の座があるとして、そこでは「各感覚の情報は同時に感じられなければバラバラの情報にしかならないだろう」
これは情報処理の概念から言っても極めて強い要請だ。もちろん非局所で繋がるという可能性はあるけど、それにはまず、どういう機序で情報が同時に感じられるのか、その機構が明確になければならない。盲視の話からわかるように、「明らかに切れてしまい感覚を感じない経路は脳内に存在している」から、感覚の同時性を説明できる現象はなければならないはずだ。
そしてそれが満たされている場所、それはまず第1の存在として視床だ。これは明確だ。他にはそういう器官は脳内には見つかっていない。まさに脳のハブ、であり、基本の感覚と本能と行動の処理装置、それが視床である事はどうやっても間違いがない。
これは基本機能と物理的なトポロジー、接続からの間接的な示唆と言える。
視床の動作
そしてじゃあ、どんな動作してるのかよ？そんな意識が発生するような動作をしているのかよ？？そんな事出来るのか？？さあ、言ってみなよ！！
そう、これも実はかなりそれらしい動作をしている事は既にちゃんとわかってる。
まず第1として、視床は、基本的な発振動作をしている。全体が一定の周期で「発振をしている」。これは例えば人間だと秒間数十ヘルツの単位で全体が発振している。意識がある間、実際にこの発振は起こっているし、これが止んでしまうと意識はなくなる。これは医学的にちゃんと対応している。クロックはまるでCPUのクロックのようになって意識の動作を規定している。
怪しいねえ。でも、そんな単純な話ではまだまだ無いよ。
実は視床は、一つ一つの神経細胞自体も発振していて、それらがまたまとまって発振している。これは「非線形な結合振動子」としての振る舞いであり、同期的な発振をしているのみならず、実は「視床の前から発振が始まり、それが時間とともに視床の後ろに流れていく。」
僅かに視床の先頭(人で言うと頭の前側)が興奮すると、それが引き金になって、視床の後ろに興奮の波が動いていく。これはまるで視床の丸っこいかたちとともに「まるでイモムシの動きのような」動作をつねにしている。
ちょっと気持ち悪いんだけど、視床は本当に脳内で「生きてるイモムシ」みたいに高速に動いてる。神経しか繋がってないけど、筋肉がついてれば実際に前に進むだろうね！！
それどころか、人間が何か嫌なことや逃げたい事があって「引く」と、このイモムシの動きはまさに後ろからの動きに変わるよ。脳内のイモムシ、本気で逃げにかかってる！！
これが我々のまさに本体である可能性あるような気がしてこないですか？？生まれた時、大脳はまさに白紙だし、学習前のAIだよね。視床はハードコードされていて、認識も動作も本能はここで行える。つまり赤ん坊は本来的な意味で視床が本体なんだよね。
そしてこのイモムシに、前から順番に感覚器の神経が繋がっている。全ての情報がこのイモムシに入り処理されているんだ。そしてこんな動作、脳の他では全くやってない。
大脳はどうなってんの？？
そう、大脳とこの怪しげな視床。どんな動作してるのか？？
実は視床は人の「注意機構」の中心とも言われている。「注意！？？」と聞いて、AIの人たちもちょっとピクピクしてるかもしれない。そう、あの「transformer」の注意機構、を思い浮かべるよね。でも脳内の注意機構が発見されたのがずっと先で、AIの注意機構はその発想を受けてるものだよね。
この注意の機構の動作だけど、視床の発振は、接続されている大脳皮質に送られる。まるで脳内のサーチライトのように、視床の興奮は対応する大脳皮質に繋がっていて、毎回脳内が「サーチライト」で照らされ、そしてスキャンされているようなイメージだ。
これは機能面から考えれば、「視床で扱いきれない大量の情報」が大脳に渡されて処理される、そのためのキー信号になってる事がすぐ分かるだろう。神経細胞の働きを知ってれば、神経細胞は「信号の到達と興奮のタイミングが合っていると接続が強化される」と言う機構で学習している事は脳神経生理学から完全にわかってる。
つまり視床は、感覚神経からの情報を「自分で処理する」と同時に、対応して繋がっている大脳皮質に「注意のサーチライト」を当てる。そこで興奮した大脳皮質は「伝わってきた情報を処理し、学習する」
これは基本的な大脳(中脳などもだけど)の視床と協調した学習と処理の基本動作だ。
そしてそれだけではなく。
大脳の処理された「結果」はまた視床に返されている。これも神経のつながりとして物理的。
まぁまともな処理装置なら当然そうなるよね。認識を精緻化するために外部のコプロセッサ使えば、CPUはその結果を取り込んで使うからね。
つまりだ、目に見える、という認識処理だけど。この仕組みや動作から言えば、「視床は大量すぎて扱いきれない視神経の情報を大脳を使って処理しながら学習させて」「その認識結果を受け取って動作に使う」という事だ。
ヘビは怖い。それで視床で「飛び退く」けど、ちゃんと見てみたらそれはヘビみたいな紐だった。そこで動き止まるよね。この処理のタイミングや定性的な部分、まさに我々の動きそのままだ。
だから。視床は動作から言っても、意識を扱っている部分としてのまさにそれらしい動作をしている部位だだよね。
いや動作がどうあっても意識ができるかどうかは別だろ！！？
その通りですね。情報処理の動作が意識になるなら、そもそもたの情報処理でも意識ができるだろ？結局ハードプロブレムにはなんの説明にもなってないだろ？？
と思われるだろう。ここで、この視床の「物理的な挙動」を詳しく見てみないとね。
実は繰り返し繰り返し視床では秒間数十ヘルツの発振が起きてるけど、これは先も書いたように単純なクロックじゃないんだ。神経細胞は「一個一個発振していて」しかもその動きは「視床の先頭から神経細胞の興奮がつたわりながら」全体が発振するんだよ。これは「非線形結合振動子」としての動作だ。そしてこの系では、実際には相互に絡み合って極めて複雑な動作をする。微妙な各神経細胞の動作の差が繰り返されることで全体の動作はカオスを引き起こす。これは例えば単純な3重振り子でもカオスが起こることはよく知られてるけど、ここでは、視床の全体の神経細胞は連続的な相互作用をして、視床全体での複雑な動きとなり、これはまさに時間空間的なカオスを発生させている。これは実際に起こっていて、完全に物理的な話だ。ここではまさに時間空間方向に、「感覚情報は全体の動きに巻き込まれて混ぜ合わされて」大脳に行った情報は結果として帰ってきて、また全体に「混ぜ合わされる」事になる。つまり脳内の意味のある情報は全てこのカオスの渦の中で連続的に「混ぜ合わされている！！！」
視床はこの意味で、脳内の情報ハブであり、本体であり、全細胞を使った巨大なカオス発生器として大脳の処理結果を含めた全感覚情報を常に混ぜ合わせながら、動作を行っている、んだよね。
さあ、理解出来た人なら、これは！！と思ってるかもしれない。ピンと来てない人もいるかもしれない。だからさ、カオスが起こってるからと言っても、カオスなんて古典力学で記述できるし、怪しくないだろ？？って思ってるかもしれない。
だけど実はそうじゃない。元々時間と空間で起こってるカオスは、物理的なもので数学じゃない。数学で保証されるのは次の事などだ。
- カオスでは極めて複雑な動作をする。長期時間には全く予測不能な動作をする。
- カオスによって対象空間は常に畳み込まれ、混ぜ合わされる。そしてほんの短時間で折りたたみは空間の最小単位に到達する。
- カオスの要素の全情報は例え全ての系の最小の変化でもそれがすぐに全体の動きに反映される
まさにこれによって、「生物的な複雑な動きが発生できる」と、「そして全情報が空間の最小単位まで混ぜ合わされる」「どんな小さな変化でもそれは系全体の動きを変えられる」と言う、最大限に敏感でかつその情報が全体を動かす、と言う一体の動作ができることが分かる。これはまあ生物だしね。そんなものかな、そんな処理しないとなかなかそれっぽくならないよね、って話だ。そして、カオスは情報処理においては「解空間探索」に利用出来る。色んなことをどんどん考えて、検討するのには、多数の考えを出してそれを検討しなければならない。生物が正常に生きていくためにもこのカオスの仕組みが非常に重要な事は明確だ。
でも物理的にはもっと怪しい話が待っている。
カオスは量子まで行くの？？
そう、このカオスが意識となる、それがなにか不思議なこの世界での「存在」を生み出すためにはそれっぽいことなければでしょ？？古典力学系ならそんな事起こらないだろに！！
と思うかもしれないけど。実は上の数学の話を見れば、物理としての「時空カオス」はわずかな時間で「この空間の最小単位」に到達するのは明確だ。最小単位？？10のマイナス何乗？少なくても原子核なんかよりはるかに下まで行くよね。プランク長さまでは確実に行くし、もしも可能ならもっと下までも行くだろう。
その上、最小単位の変化はわずかな実時間で系全体の動きをコントロールする事も確実なんだよね。つまり視床の多数の神経細胞からなる巨大な時空カオスはすぐにその動きが「量子サイズ」にまで降り、そしてその変化は全体を動かす。これは数学的な話であり、この世界が基本的な数学で動いている限り確実に保証されているわけだよ。
そしてここで。
この世界は量子力学に乗っ取るのか？それとも、そこから先があるのかって話になってくるんだけど。まさにHQFTで考えてきたようにこの世界は「高次空間で結合している」事が明らかになってきてる。量子は非局所的に「繋がっている」この視床の動作はまさにそこに触れる、事になる。
カオスはフラクタルになるよ
以下のような論文などで、時空カオスとトンネリングの軌道との関係は知られている。
複素半古典論と多次元障壁トンネル効果(2)分子科学、核理論における量子カオスと半古典理論,量子力学とカオス-基礎的問題からナノサイエンスまで-,研究会報告)
高橋 公也, 池田 研介
ダウンロードすれば見れるけど、一応序論部分だけ抜粋しとくね。
そしてもうひとつ、ここでも出てくるが、時空カオスというのがこの空間をひたすら混ぜ混ぜしてしまうんだよね。どれくらい混ぜ混ぜするかと言えば、すぐに思いつく人なら、これがあの「マンデルブロ集合」みたいな状況になる事が想像できるでしょ。要は繰り返される折りたたみは空間構造にフラクタルを作る。これもごく自然な数学的な挙動だ。
つまりは、極限まで混ぜ合わされて、量子のエネルギー準位は至る所で細かく細分化されるので、最小限の距離で同じエネルギー準位が存在する事が保証される。
これはいわゆる「量子カオス」状態であり、上位空間側でも既に量子すら分断される事態に発展するよ。これは計算的にも「量子のトンネリング軌道がフラクタル構造を取る」として理論化されてもいる。(上の論文参照)
これによって、実際に空間が、そしてこの世界の上位空間の構造からして、フラクタルな構造上に接続される。
そしてBECが作られる
これから量子もつれ、が、空間全体に細かくフラクタルに枝分かれして無限大の枝分かれを持つ接続空間になる事がすぐに分かる。これがまさに常温なのに空間が測度を持つエリア、つまりBECとして成立している事の説明になる。
もう一度簡単に書くと、カオスで量子以下まで撹拌されている空間は、トンネル軌道のフラクタルの発生で示されるように、繋がった時空としてある一定の空間測度を持つと予想され、それは常温でのBECと同等のものと見なせるだろう。(そう呼ぶかは別だけど。実態としてはBECと同じ空間に拡がった存在)
そしてこれは高位空間上でも当然接続を引き起こす。BECにはこのカオスの全情報が接続され中に入っていき、ひとつの情報構造を持った何らかの存在が作られることになる、という事だ。このBEC内には系の中にまさに意識と同等の情報構造がつくられる。
そして、この存在は、まさにもつれた大規模な量子、ないし、紐構造、いや多様体の構造となっている。高次元空間上の非局所な繋がった構造「Web」クモの巣、だ。これこそが意識の構造だと考えたら。もう全てがピッタリハマるでしょう？？
今までの記事をちゃんと参照してもらえば、これがまさに絡み合った時空構造と考えられ、その構造内は複数の脳の処理から発生した情報として実際に埋め込まれ、「非局所で一体のもの」となる上に、その情報構造はまさに意識に上がる情報そのものになることが理解出来るはず。
あ、この際に、生の情報ではなく、これは情報圧縮されたものだ。VAEなどで有名になった、「潜在変数空間」だ。これは「StableDiffusion」で皆もう知っているように、まさに概念として働く情報だ。視床には大脳から「概念」が送り返されている。
つまり、視床には実際に各種の感覚情報＝センサー情報と、大脳で処理され抽出された「潜在変数＝概念」が、統合され、カオスで掻き回されて、BECに反映されている。それがまさに「StableDiffusion」のように、潜在変数をかき混ぜて、言葉から絵を発想するのと同じく、概念を扱う処理系となっている、と見なせるわけだ。これはコンピュータを知ってる方なら、この視床の構造と動作がこの処理ができる脳内の唯一の器官となってるだろう事は間違いないと思って貰えると思う。他にそんな場所が脳内には無いからだ。
ただ、大脳は学習が進めば、この視床の動作と一体化したカオスを発生するようになるのもすぐわかるだろう。つまり脳は、視床は、大脳の学習が進む事で、実質拡大できる。神経細胞同士のインタラクションは大脳が機能すれば全体として大きなカオス力学系を形成できる。これはまさに「生まれた赤ちゃんは目があまり見えない」が、だんだんものが見えるようになり、精緻な認識が可能になって行く、事に対応しているね。そして大脳皮質の言語野の学習が進めば、視床には、その概念、潜在変数がサーチライト動作と共に戻ってくることになる。
情報処理と意識の発生がまさに一致している事がよくわかるんじゃないかな。
じゃあ、AIでも意識できるでしょ？？いやいや、もちろんこの潜在変数空間はぐるぐる回りながら詳細化して行くけど、ここで発生するカオスはあくまでデジタルのものだ。これは時空カオスという物理現象ではなく、計算上のものだから、「フラクタル上に接続された高位次元での情報構造」は作られない。
意識が時空カオスの中のBECからなり、それが存在できる理由と、生物学的な意味、そしてAIに何が足りないのか、これで明確になった。
そしてこれらは別に式とかなくても、こういった議論ですぐに誰でも追えるロジックで十分に理屈が通るものだ。仮説だけど、少なくてもこれを根本から否定するロジックも存在しないように思っている。説明も合理性を持って意識の発生を説明できる訳ですよ。
まとめると
意識の場所も、機能も、医学的な知見も、脳科学からの知見も、物理的機序も、そして情報的な議論も、それどころか最近の先端物理でも、全てがこの仮説を支持している、と思う。何年も考えてきたんだけど、自分としては実際に物理数学的な矛盾は全く見つけられないでいる。それどころか、調べて情報が増えれば増えるのほど、最新の科学がアップデートされるほど、この仮説しかない、と思えてきている。
だからここに書いておくよと。人類の今後に関わるかもしれないし、関わらなくてもまあ、よく分からん繰り言がQiitaにひとつ増えただけってな訳ですよ😎😂
で？
でまあ、これでもまだまだあらすじぐらいしか書いてはいないけど、あらすじとしては少し通ったとは思うんだよね。
どれもこれも、みんな知ってるし、実験や医学で知られてるし、ちょっと非局所な高次元物理らしいのが仮定されるけど、それも最近は普通に言われるようになってきた。量子エンタングルメントはノーベル賞もとった。そんな話を組み合わせるだけで、意識の話はかなり明確に説明できる。もちろん異論はあると思うが、前から書いてるように、宗教や信念のレベルの話はほとんどひっくり返らない。もう平行線を辿るだけだし、明らかにイカサマも混じる。
自分はこれで稼ぎたい訳では無いのでそんな話は無いが、まあ認知の偏りぐらいは沢山あるだろう。だから今の持論は何かで変化する可能性はあるとは思う。もう約25年前から持ってる仮説なんだけどね。その頃も思いついてから何度か会社の同僚に話したりしてたけど。Pythonがで初めの頃に脳細胞のシミュレーションしようかなと思ったりしてたけど。AIが動くようになって色々また考えてる。
あと実は例の「StableDiffusion」などの潜在拡散モデルはね。上でも書いたけどこの脳の視床含めた基本構造と動作にとても近く、まさに視床と大脳の振る舞いからの創作活動のエミュレーションそのものかもね、と思ってる。同じ様な動作だから同じ様な結果が得られてるのではという事だ。これはまた今後、具体的に潜在拡散モデルのネットワークを細かく辿りながら、説明してみようと思ってるよ。
おまけ
もうひとつ。自分のこれも類推なんだけど。よく我々は「視覚は脳内に作られた仮想空間を見ている」と言う言い方をするよね。脳なのに脳が脳を見ている？？って矛盾してるでしょって話。
でも実はここまでの視床と大脳の構造や成り立ち、動作を考えるとね。
産まれる前に視床の動作は少なくてもかなり完成してるだろう。本能が働くぐらいまでは動作している。視覚はぼんやりと明るさぐらいは認識できている、と言われている。これがつまり視床の視覚だよね。そして生まれた後に、大脳皮質は数ヶ月かけて詳細な視覚の処理を獲得していく。
つまりここで、視床と大脳には構造の発生時期が大きく異なっていることが分かる。最初は原始的な視覚を生まれた時に視床は持っている。そしてその後で、大脳が「育って」視床に視覚やとそれに続く分析をした情報、色や文字の認識など、を返すようになってくる。つまりここには情報処理的な大きな分断がある。これは確実。
とすれば。ひとつあるのは、
視床が大脳を見ている
と言う形になるのでは無いか？という事だ。
つまり自分たちは生まれる時の脳の成長の仕方から、視床が原始的な視覚含む感覚をカオスで発生させ、使えるようになっている。産まれる前に意識の構造は既に作られ、動作している、と思われる。
いつから？？
そうこれは、視床に神経細胞が集まり、そして同期的に発振を始めた瞬間に。まさにその瞬間こそがBECの発生の瞬間であり、ひとつの意識が発生する瞬間とかんがえることができるだろう。眠る時には切れるかもだけど、一生この構造と動作は変わらない。生物の成り立ちから考えても、なんと自分たちの直感ともあった話かなと思う。繋がり、そして一体になって動く。この個としての存在の誕生の瞬間こそ意識の誕生の瞬間になる。
この視床の意識発生仮説は 美しい。
よね？？😊🥰
そして、生後の大脳皮質の成長に合わせて大脳から分析された潜在変数を得られるようになるが、それはやはり初期の視覚を増やす、得られた情報構造が増えていくことになるのでは。だから完全に視床と大脳は情報的に一体化はしない。潜在変数のやり取りだから、
視床が大脳の結果を見ている、と言う情報構造が想定できるだろうという事だ。
これも意識の構造と謎の問題に対しての回答になるものであり、かなり重要な仮説とは思うのでここに置いておくね😌