L'attività neuronale nella corteccia cerebrale genera impulsi elettrici e oscillazioni sincronizzate, tuttavia il passaggio da questi processi alla sensazione di «cosa si prova ad essere se stessi» rimane uno dei misteri più profondi della scienza. Christof Koch, uno dei massimi ricercatori mondiali sulla coscienza, direttore dell'Allen Institute for Brain Science, ha sottolineato ripetutamente che proprio questo divario tra fisiologia ed esperienza costituisce l'essenza del problema della coscienza.
Koch è un convinto sostenitore della Teoria dell'Informazione Integrata (IIT), sviluppata dal neuroscienziato Giulio Tononi nel 2004. Secondo questa posizione, la coscienza può emergere laddove un sistema possiede un elevato grado di informazione integrata, ovvero l'intero sistema non può essere ridotto alla semplice somma di parti indipendenti. L'idea principale: la coscienza è legata all'informazione che possiede una connessione causale — quando le parti di un sistema si influenzano a vicenda in modo tale da funzionare come un tutt'uno. Esperimenti con la stimolazione magnetica del cervello e la misurazione dell'indice Φ (Phi) confermano la correlazione tra la complessità dell'integrazione delle informazioni e i resoconti delle persone sulla percezione cosciente. Tuttavia, né i dati sperimentali né la teoria stessa hanno finora spiegato l'elemento chiave: perché l'integrazione delle informazioni a livello neuronale è accompagnata proprio da un'esperienza soggettiva, e non semplicemente dall'elaborazione dei dati?
Un approccio alternativo — la teoria dello spazio di lavoro globale, proposta dal psicologo cognitivo Bernard Baars nel 1988 — affronta il problema in modo diverso. Essa pone l'accento sul fatto che la coscienza emerge grazie alla trasmissione diffusa di informazioni nel cervello: aree cerebrali distinte e specializzate elaborano le informazioni in parallelo, ma solo le informazioni che «entrano nel focus» — nel cosiddetto spazio di lavoro globale — diventano consapevoli. Koch e altri neuroscienziati vedono in questa teoria un percorso promettente, ma anche qui rimane una domanda irrisolta: perché proprio l'accesso alle informazioni genera l'esperienza, e non permette semplicemente al sistema di elaborare i dati più velocemente?
Entramdi gli approcci si scontrano con un problema fondamentale: il cosiddetto explanatory gap (divario esplicativo), descritto dal filosofo David Chalmers e da lui definito il problema difficile della coscienza. Anche se gli scienziati identificassero il set completo di correlati neurali della coscienza (NCC) — tutti quei processi neurali necessari per una specifica sensazione cosciente — rimarrebbe l'ultima domanda irrisolta: come e perché l'attività fisica del cervello genera i qualia — la qualità soggettiva irripetibile delle sensazioni? Nessuna quantità di elettrodi e tomografi può catturare «cosa si prova» per il soggetto stesso.
I limiti metodologici delle ricerche attuali non permettono nemmeno di considerare le conclusioni definitive. I campioni sono spesso ridotti, i risultati dipendono dai resoconti verbali soggettivi dei soggetti, e gli scienziati si confrontano sempre con la difficoltà di controllare l'attività neuronale di fondo. Lavori recenti con modelli di intelligenza artificiale, dove i ricercatori hanno scoperto strutture simili allo spazio di lavoro della coscienza, non fanno che acuire il paradosso: se l'equivalenza funzionale è sufficiente, allora la coscienza può in linea di principio sorgere sia nel silicio, sia in qualsiasi sistema che realizzi le stesse funzioni.
Immaginate la rete elettrica di un'enorme città: milioni di lampadine lampeggiano in un ritmo complesso, apparentemente intelligente, l'informazione fluisce tra loro con una meraviglia coordinata. Gli ingegneri studiano ogni filo, ogni interruttore, creano mappe dei flussi — e tuttavia nessuno di loro può indicare il momento in cui la rete inizia non solo a *funzionare*, ma inizia a *sentire* il buio o la luce. La fisiologia della coscienza ricorda questo compito: registriamo l'attività, mappiamo le connessioni, ma non troviamo mai il luogo dove la fisica si trasforma in esperienza.
Questa irrisolutezza costringe a rivedere non solo i fondamenti della neuroscienza, ma anche questioni pratiche e profondamente etiche. Se non possiamo rispondere con certezza dove si trovi il confine tra l'elaborazione complessa delle informazioni e l'autentica esperienza cosciente, come possiamo giudicare se gli animali provano dolore come gli esseri umani? Le persone in stato vegetativo hanno una coscienza nascosta? I futuri sistemi artificiali diventeranno coscienti? La domanda su dove esattamente inizi la coscienza sta diventando sempre più importante dal punto di vista pratico, e dalla sua risposta dipendono questioni di morale, legge e il nostro rapporto con la vita.
