Mi van ha felborul az irányítás?
Az előző bejegyzésbenaz operációs rendszer kernel - tudatosságszervező homloklebeny hasonlóságot mutattuk be. De óvatosnak kell lenni, mert a metafora már-már túl jól működik. Szinte kísértés, hogy kijelentsük: a tudat nem más, mint a futó folyamatok szervezett együttese, és a prefrontális hálózatok az idegrendszer kernelét alkotják. Csakhogy ez a kijelentés veszélyesen leegyszerűsítő. A számítógépben a folyamatok élesen elhatároltak, a memória címkézett, a szabályok explicit algoritmusok formájában léteznek. Az idegrendszerben nincsenek ilyen tiszta határok. A reprezentációk átfednek, az aktivitás folytonos, a prioritásokat pedig nem egy táblázat, hanem érték, érzelem, motiváció és testi állapot alakítja. Itt nem programok futnak, hanem dinamikus mintázatok versengenek.
A hasonlat tehát nem a hardver-ben, hanem a problémában pontos. Mindkét rendszernek ugyanazzal kell megküzdenie: hogyan lehet a sokból egyet csinálni anélkül, hogy a sok eltűnne. Hogyan lehet fenntartani az egység érzetét egy alapvetően sokszálú működésben. Az operációs rendszerek mérnökei erre algoritmusokat terveztek. Az evolúció hálózatokat. A végeredmény meglepően hasonló: egy olyan rendszer, amely belül végtelenül bonyolult, kívülről mégis úgy viselkedik, mintha egyetlen, koherens akarat irányítaná. És talán ez a lényeg. A tudatosság nem misztikus extra réteg, hanem annak a módja, ahogyan egy rendkívül bonyolult rendszer rendet teremt önmagában.
De ne hagyjuk itt abba, játsszunk még a metaforával. Az operációs rendszereknél megfigyelhető hibatípusokat terjesszük ki a tudatosságra is. Esetleg így közelebb kerülhetünk pszichés/pszchiátriai problémákhoz (ezekről bővebben az "Idegrendszeri betegségek a biológus szemével" sorozatban írtam). Ha a korábbi párhuzamokat komolyan vesszük, akkor a „kernel” funkciója nem az, hogy maga végezze el a speciális számításokat, hanem hogy kiválassza, melyik szakértő rendszer mikor jusson szóhoz, és mennyi ideig. Ez az időzítés, a prioritásadás, a megszakítások kezelése és a hozzáférés szabályozása. Amíg ez gördülékenyen megy, a számítógéphasználat élménye egységes: én irányítok, én kapom az elvárt megoldást.
A tudat esetében, ha jó a szerveződés én döntök, én figyelek, én cselekszem. Az operációs rendszer addig láthatatlan, amíg jól működik. Amikor azonban hibázik, hirtelen mindenki észreveszi. A programok lefagynak, a kurzor nem mozdul, váratlan üzenetek ugranak fel, vagy éppen teljesen értelmezhetetlen műveletek indulnak el. A felhasználó ilyenkor ösztönösen érzi: nem az alkalmazással van baj, hanem azzal a mélyebb réteggel, amelynek az lett volna a feladata, hogy rendet tartson.
A feladatválasztás lehet túl gyenge, túl erős vagy éppen rosszul kalibrált. Vegyük először azt az esetet, amikor a rendszer nem tud megfelelően szűrni. Egy operációs rendszerben ez azt jelentené, hogy túl sok folyamat kap egyszerre hozzáférést a központi erőforrásokhoz. A CPU ide-oda kapkod, a válaszidő romlik, a gép akadozik. Az idegrendszerben hasonló élmény akkor jelenik meg, amikor a tudat szervezése billen ki az egyensúlyából. Amikor irreleváns ingerek is betörnek a tudatosságba, a gondolatmenet szétesik, a fókusz elveszik. A belső és külső zaj közötti határ elmosódik, hallucinációk, tévképzetek jelennek meg.
Máskor éppen az ellenkezője történik. Az időzítő (scheduler) túl merevvé válik, és nem engedi, hogy új információk felülírják a futó programot. A rendszer rugalmatlanná válik, ugyanazokat a ciklusokat ismétli, a programok ismét lassulnak az élmény romlik. A tudatállapot is változhat hasonlóan. A viselkedés beragad, a gondolkodás beszűkül, az adaptáció sérül (kényszeresség). A stabilitás ára a rugalmasság elvesztése. A megszakításkezelés hibái különösen látványosak. Normális esetben a jelentős események előresorolódnak. De ha a jelentőségjelzés túlérzékennyé válik, a rendszer folyamatos riadókészültségbe kerül. Minden apró inger prioritást követel, a figyelem nem tud tartósan megállapodni. Ha viszont a riasztások tompák, a valóban fontos változások sem kapnak elég súlyt. A számítógépes példában ez olyan, mintha az interrupt-vonal állandóan aktív lenne – vagy éppen soha nem szólalna meg. Az emberek esetében figyelemzavar vagy pánikbetegség, szorongás lehet az eredmény.
Van egy másik, mélyebb szintű zavar is. A kernel egyik legfontosabb feladata az, hogy fenntartsa a rendszer koherens állapotát. A felhasználó úgy érzi, hogy ugyanabban a környezetben dolgozik, még akkor is, ha a háttérben programok ezrei indulnak és állnak le. Ha ez az egység sérül, a működés felszakadozik: mintha több, egymással laza kapcsolatban álló részrendszer próbálná átvenni az irányítást. Az idegrendszerben az énélmény folytonossága hasonló integráció eredménye. 
Ha a koordináció megbomlik, az élményvilág darabossá válhat, a gondolatok vagy késztetések idegennek tűnhetnek, a cselekvés és a kontroll közötti kapcsolat fellazulhat (skizofrénia).
Fontos azonban hogy a hasonlat itt sem tökéletes. Az operációs rendszer hibái gyakran binárisak: valami működik vagy nem működik. Az agyban inkább fokozatok vannak. Ugyanazok a hálózatok dolgoznak, csak a súlyok, küszöbök és visszacsatolások változnak meg. A rendszer nem omlik össze, hanem más egyensúlyi állapotba kerül. És néha éppen ez a probléma. Egy jelentős esemény, trauma, változást követel. A tudat új koherens megoldást keres és talál. Ez tűnhet belülről stabilnak, de kívülről nézve már nem adaptív, kóros.
A pszichiáterek használnak egy kifejezést ’magyarázó téveszme’, mellyel azokat az eseteket illetik, amikor egy beteg azért kezd el furcsán vagy patológiásan viselkedni, mert agyának az a logikus. Az indiai származású amerikai neurológus Vilayanur S. Ramachandran, magyarul „Fantomok az agyban” című könyvében több érdekes esetet is leír. Az egyik az imposztor vagy Kapgras-szindróma. Az ebben szenvedők arról kezdenek el panaszkodni, hogy: „A feleségemet lecserélték egy másik nőre, aki úgy néz ki, mint a feleségem, de nem Ő az!” Más, általuk (fel)ismert emberről sem hiszik el, hogy valóban azok, akik. 
A neurológusok arra a megoldásra jutottak, hogy ezekben a betegekben, mondjuk egy észre nem vett apró agyvérzés hatására, megszakadt a kapcsolat a látókéreg arcfelismerő része és az érzelmi töltést kialakító amigdala között. A beteg felismeri az ismerőst, de az amigdalájából nem érkeznek meg a hozzá társított érzelmek. Felesége arcát megismeri, de nem érez iránta szeretetet, kötődést. Így hát, nyilván kicserélték másra. Mivel sok esetben a hallókéreg és az amigdala között épen marad a kapcsolat, a beteg telefonon felismeri a hangja alapján a feleségét. Ramachandran azt a ravasz trükköt alkalmazta arra, hogy a beteget meggyőzze arról a feleségét nem cserélték ki, hogy megkérte az asszonyt hívja fel telefonon a férjét a szomszéd szobából, majd sétáljon át hozzá. Volt akit ezzel a rögtönzött kognitív terápiával rá lehetett venni, hogy elfogadja a változást.
Egy másik eset szintén tőle: a kórházban arra lettek figyelmesek az ápolók, hogy az egyik beteg mindig kiesik az ágyból. Akkor értették meg, hogy mi történt, amikor a beteg elkezdett panaszkodni, hogy ezek csibész medikusok megtréfálták és egy amputált lábat tettek be a takarója alá. Kiderült az történt, hogy mivel a beteg agyvérzés miatt elvesztette lábának érzékelési képességét, amikor talált egy lábat az ágyában, amit ha megpiszkált, akkor nem érzett semmit. Azt gondolta, akkor nyilván nem az övé, tréfa történt és azt ágyból ki kell dobni. No eközben esett ki az ágyból. Az meg se fordult a fejében, hogy a lűb hozzá van nőve teste többi részéhez és ezért bizonyára az övé.
Az operációs rendszer metafora tehát nem azért hasznos, mert egyszerű választ ad arra, mi romlik el. Hanem azért, mert megmutatja, milyen típusú kérdéseket érdemes feltenni. Ki jut hozzá a globális erőforrásokhoz? Mi alapján történik a prioritásadás? Hogyan kezelődnek a megszakítások? Mennyire rugalmas az átállás egyik állapotról a másikra? Ezek rendszerszintű kérdések. Az operációs rendszerek mérnökei debugolnak, naplókat elemeznek, új ütemezési stratégiákat vezetnek be. Az agyműködés megértését kutatók ugyanezt próbálják tenni – csak itt a „kód” élő hálózat és viselkedés, a változók pedig molekuláris és hálózati folyamatok. Ha ebből a nézőpontból tekintünk a tudatra, akkor a zavarok nem rejtélyes hibák, hanem a szabályozás sajátos állapotai. A rendszer működik, csak éppen más prioritási térképpel. És talán ez a felismerés segít abban, hogy a meghibásodást ne pusztán hiányként, hanem átstrukturálódásként értsük meg.
Szerző: Gulyás Attila