From autopoiesis to consciousness?


Thompson’s idea in Mind in Life: Biology, Phenomenology, and the Sciences of Mind. Harvard University Press, 2010, is that the explanatory gap (with which he identifies the Chalmers’ hard problem) can be “reduced”, if not solved, on the basis of the analogy between the autopoietic mode of functioning of the living being and that of consciousness. Ultimately it is the problem of understanding why we are conscious (in my view: why is it that certain things that happen in our brain appear to us as conscious experiences? and: why couldn’t our brain be just as effective at whatever it is it does if we were not conscious?).
(On a whole other basis – evolutionary – it also seems the intuition that inspires the Simona Ginsburg and Eva Jablonka’s book The Evolution of the Sensitive Soul: Learning and the Origins of Consciousness, MIT Press, Massachusetts, 2019, in which the markers of the origin of life are treated as “analogous” to the markers of the origin of consciousness).

To understand in what sense Thompson posits this analogy (between the form of life and the form of consciousness) we must remember the meaning of “autopoiesis” (originally defined in the book written by Francisco Varela and Humberto Maturana Autopoiesis: the organization of the living (1972) expanded and integrated with a previous paper on cognition in Autopoiesis and Cognition, Dordrecht, Netherlands, Reidel, 1980): a living being is basically a machine capable of continually regenerating itself. In particular, it is marked by self-organization, that is, it produces the components that, by interacting with each other, produce themselves and the whole of which they are part.

It is an interesting antireductionistic approach (for in the living would operate a downward causation from the whole to the parts, such that the whole is “greater than the sum of the parts”, in a holistic sense), but admittedly deterministic and mechanistic (it is not believed that “final causes”, “morphogenetic fields”, “occult forces”, “souls” or otherwise non-material entities operate as in vitalism).

What interested me in this approach was the fact that even the “boundary” of the organism is determined by the organism itself and, in turn, it determines the development of the organism, as in the paradigmatic case of the cell. According to the authors, the “autopoietic machine”, unlike a computer, does not work with input/output information and information processing, but only tends to reproduce itself: external “inputs” are only “perturbations” not unlike those that might come from inside the machine, to which the living machine reacts by reworking itself to maintain its self-organization. This process is also a form of cognition (we would say: learning or adaptation).  Moreover, not only are the boundaries established by the living being itself while it lives, but also the environment (the ecological niche) as a whole is co-determined by the organism. Each living being has the universe it deserves, we could say (we perceive certain light frequencies and space in a certain way, but an amoeba lives in a completely different environment; moreover each organism, together with the other conspecifics, is not only conditioned by the environment but contributes to define it).

As explained in the book written by Thompson with Francisco and Eleanor Rosch, The Embodied Mind: Cognitive Science and Human Experience, MIT Press, 1991 (in which the concept of autopoiesis mysteriously disappears, in favor of a simple, but synonymous “self-organization” – autopoiesis reappears anyway in Mind in Life) the interaction between organism and environment has “enactive” character. The action is influenced by the perception and the perception by the action in a circle of unceasing feedback in which information would not be processed in a computer sense, but would take place a process that is cognitive and “adaptive” together (and where the environment is also “produced” to some extent). Although with different language it is not a very different approach, in my opinion, of those of Seth and Hoffman: the “mind” would “bayesianly” work projecting on the “world” their own hypotheses or expectations  and would gradually correct the shot based on the feedback he receives (in my opinion the model is the way a young child learns to grasp objects by trial and error without any “gene” having predetermined the exact mode of operation to succeed).

What struck me was this idea of co-evolution or co-determination between organism, with blurred boundaries, and universe. I saw an embryonic form of extreme monism (like that to which I adhere). It is as if the organism were the universe itself that assumes a certain configuration, without clear boundaries between the part and the whole (we must not forget that the boundaries are fixed by the organism itself and apply only to it; in other words they do not have an objective character and do not mark a real external world, as suggested by the fact that the organism cannot really distinguish between inputs from outside and perturbations generated inside it).

This is where it becomes important to understand the difference between “life” (thus or otherwise conceived) and “consciousness”. Mind in Life seemed, in this regard, very promising.

Thompson, who is a philosopher, first of all develops an interesting discussion on the epistemological limits of the cognitive sciences, highlighting the transcendental (my term) function  of consciousness (and, therefore, the epistemological “need” of philosophy and especially of the phenomenology of Husserl, Heidegger, Merleau-Ponty etc.). The cognitive scientist often does not question the fact that, when dealing with consciousness, he puts his own consciousness into play, without having thoroughly analyzed its phenomenological traits (He can get so, e.g. , to demonstrate that, because consciousness has evolved only to promote fitness, it is not at all reliable cognitively; but he does not realize that, in this way, he makes the neuroscientific knowledge itself uncertain). Consciousness is not only an object of investigation, but also a means by which the investigation is conducted. In particular, the subjective consciousness of the researcher operates occultly as a comparison term even in those “objectivistic” approaches that try to limit themselves to the “data” obtained from brain scanning and to reports (which are in turn subjective interpretations!) of test subjects. The researcher must in fact compare what is reported with his own experience to give it a meaning.

Unfortunately, when Thompson comes to talk about consciousness, introducing his “neurophenomenology” (inspired by Varela), that is, a form of naturalized phenomenology, in which phenomenological self-analysis illuminates the experimental data and vice versa, while making very interesting observations, in my opinion, it fails in any way to reduce the explanatory gap.

The vague analogy between the “holistic” functioning of consciousness (which, in turn, as well as the brain, should not be seen as an information processor, but as a system that self-organizes itself homeostatically etc.) and that of the cell does not help us to understand the transition from one systems to another.

Thompson only lashes out against the Cartesian dualism , which also underlies Chalmers’ theory, the “representation” theories like Jerry Fodor’s, Jaegwon Kim’s etc. If you “reduce” nature, even biological, in a deterministic-mechanistic-physicalistic etc. way, you will never be able to derive consciousness. If, however, biological phenomena are understood as irreducible to physical ones, for the former have a capacity for self-organization, the gap with subjective phenomena, characteristically “intentional”, of consciousness would be reduced (it is interesting that Thompson recognizes to Kant the merit, in the Critique of Judgment, to have introduced for the first time the notion of “circular causality” to interpret the living beings and, in Mind in Life, going well beyond Maturana and Varela, admits also the notion of “final causality”, even if detached from any idea of transcendent “design”, as “purposiveness” intrinsic to autopoietic organization).

This strategy seems promising, but in my opinion it is very problematic. It is precisely the analogy between the two types of phenomena (life and consciousness) that makes the problem worse: if life is so “powerful” as a process capable of self-organization even when it is unconscious, why did consciousness evolve at some point?

Among other things it is curious that Thompson “attacks” also the theory of evolution by natural selection. But, so to speak, even if some of his arguments are convincing, he attacks it from the “left” (while the writer, more sensitive to the sirens of intelligent design or, better, a certain interpretations of the anthropic principle, tends to attack it from the “right”). That is, the idea is that organisms evolve spontaneously (it also borders on lamarckism, underscoring the possibility of epigenetic or “cultural” transmission of acquired characters) and that natural selection is limited to eliminating individuals that are irrimediably unfit. There would be no tendency to optimize fitness, but only a tendency to keep in place organisms minimally or sufficiently adapted. The basic thesis is that autopoiesis and not evolution would characterize life. Evolution would be a mere “historical” phenomenon (it is roughly the thesis of Piantelli Palmerini and Fodor in the book What Darwin got wrong, Profile Books Ldt, 2011). Selection, to operate, presupposes life, does not create it.

This kind of criticism, in my opinion, does not go far. Instead of explaining life and intelligence (or consciousness) it dismisses the explanation, giving an excessive role to chance, unless we want to reintroduce something like élan vital, final and formal causes, morphic fields or, finally, again, an intelligent design.

Moreover it seems to me a sophistry to say that selection presupposes life and not vice versa. Of course, in Darwin this is literally true. But what prevents us from assuming that selection operates on chemistry? Indeed, autocatalytic hypercycles, although not yet fully autopoietic structures, could be the precursors of life. Finally, if you want to keep yourself within a materialistic horizon, you must also explain the origin of the first autopoietic cell. If you give up selection, you have to rely on chance.

My criticism “from the right” is based on the fact that, on the contrary, the evident, even if progressive, optimization of the functions of the living beings cannot be the result either of chance or of mere selection, but requires a more “strong” explanation, the need for consciousness to arise. Consciousness, in my model, would be both the ultimate goal of evolution, and, circularly, the condition of “transcendental” possibility (since it introduces time, previously absent) of evolution itself.

But this is me, not Thompson.

Anyway the problem of the transition from life to consciousness remains unanswered. In my perspective, the question is what determines (or reveals) the universe’s ability to observe itself. Is it the fact of owning (or representing) a nervous system (treated by Thompson as a self-organized system) with certain traits, e.g. the neocortex? Or is it the fact of maximally reducing the internal entropy (interesting that Thompson unifies the idea of a closed self-organizational system, to characterize the living being, with that of a dissipative structure energetically open, far from the state of thermodynamic equilibrium, but able to “maintain” in this condition)? In short, what is the correlated (in my opinion not with causal role, but only of trigger) of consciousness?

Dall’autopoiesi alla coscienza?

L’idea di Evan Thompson in Mind in Life: Biology, Phenomenology, and the Sciences of Mind. Harvard University Press, 2010, è che l’explanatory gap (con cui egli identifica lo hard problem di Chalmers), cioè il problema di capire perché siamo coscienti, cioè perché gli stessi meccanismi cerebrali correlati alla nostra esperienza soggettiva non potrebbero funzionare altrettanto bene senza che noi fossimo consci, possa venire “ridotto” se non risolto sulla base dell’analogia tra il modo di funzionare autopoietico del vivente e quello della coscienza.
(In un certo senso, su tutt’altre basi – evoluzionistiche – , sembra anche l’intuizione che presiede al volume di Simona Ginsburg ed Eva Jablonka. The Evolution of the Sensitive Soul. Learning and the Origins of Consciousness, MIT Press, Massachusetts, 2019, in cui i marcatori dell’origine della vita sono visti come “analoghi” ai marcatori dell’origine della coscienza).

Per comprendere in che senso Thompson intenda quest’analogia (tra forma della vita e forma della coscienza) bisogna ricordare il significato di “autopoiesi” (definito originariamente nel testo  di Francisco Varela e Humberto Maturana Autopoiesis: the organization of the living (1972) ampliato e integrato con uno scritto precedente sulla cognizione in Autopoiesis and Cognition, Dordrecht, Netherlands, Reidel, 1980): un essere vivente sarebbe fondamentalmente una macchina in grado di rigenerare continuamente se stessa. In particolare esso sarebbe contraddistinto dal fatto di auto-organizzarsi, cioè di produrre i componenti che, interagendo tra loro, producono se stessi e l’intero di cui sono parte.

Si tratta di un interessante approccio antiriduzionistico (perché nel vivente opererebbe una downward causation dall’intero alle parti, tale per cui l’intero è “maggiore della somma delle parti”, in senso olistico), ma dichiaratamente deterministico e meccanicistico (non si ritiene che operino “cause finali”, “campi morfogenetici”, “forze occulte”, “anime” o comunque entità non materiali come nel vitalismo).

L’aspetto che mi aveva interessato era il fatto che anche il “confine” dell’organismo risulta determinato dall’organismo stesso e, a sua volta, determina lo sviluppo del medesimo, come nel caso paradigmatico della cellula. Secondo gli autori la “macchina autopoietica”, a differenza di un computer, non riceve in input informazioni, le elabora e restituisce in output informazioni, ma tende solo a riprodurre se stessa: gli “input” sono soltanto “perturbazioni”, non diversamente da quelle che potrebbero venire dall’interno della macchina, a cui la macchina vivente reagisce rimaneggiando se stessa per mantenere la propria auto-organizzazione. Questo processo sarebbe anche una forma di cognizione (noi diremmo apprendimento o adattamento).  Inoltre, non solo i confini sono stabiliti dallo stesso vivente mentre vive, ma in un certo senso anche l’ambiente (la nicchia ecologica) nel suo complesso è co-determinato dall’organismo. Ciascuno ha l’universo che si merita, potremmo dire (noi percepiamo certe frequenze luminose e lo spazio in un certo modo, un’ameba vive in un ambiente del tutto diverso; inoltre ogni organismo, insieme con gli altri conspecifici e non, non è solo condizionato dall’ambiente ma contribuisce a definirlo).

Come si chiarisce meglio nel libro scritto da Thompson con Francisco Varela ed Eleanor Rosch, The Embodied Mind: Cognitive Science and Human Experience, MIT Press, 1991 (in cui sparisce misteriosamente il concetto di autopoiesi, a favore di una semplice, ma sinonimica “self-organization” – l’autopoiesi riappare comunque in Mind in Life) l’interazione tra organismo e ambiente ha carattere “enactive“. L’azione è influenzata dalla percezione e questa dall’azione in un circolo di feedback continui in cui non passerebbero informazioni in senso informatico, ma si svolgerebbe un processo che è cognitivo e “adattativo” insieme (e in cui anche l’ambiente viene in un certo senso configurato). Anche se con linguaggio diverso non si tratta di un approccio molto diverso, secondo me, di quelli di Seth e Hoffman: la “mente” funzionerebbe proiettando sul “mondo” le proprie ipotesi o aspettative “bayesiane” e correggerebbe via via il tiro in base al feedback che riceve (secondo me il paradigma è il modo in cui un bambino piccolo impara a stringere gli oggetti per prova e errore senza che nessun “gene” abbia predeterminato l’esatta modalità operativa per avere successo).

Ciò che mi aveva colpito è quest’idea di coevoluzione o codeterminazione tra organismo, dai confini sfumati, e universo. Ci vedevo una forma embrionale di “uno-tutto”. È come se l’organismo fosse l’universo stesso che assume una determinata configurazione, senza confini netti tra la parte e il tutto.

A questo punto, però, sempre dal mio punto di vista, diventava urgente capire la differenza tra “vita” (così o altrimenti concepita) e “coscienza”. Mind in Life sembrava, al riguardo, molto promettente.

Thompson, che è filosofo, sviluppa innanzitutto un’interessante discussione sui limiti epistemologici delle scienze cognitive, mettendo in luce la funzione trascendentale (termine mio, ma per chiarire) della coscienza (e, quindi, il “bisogno” epistemologico di filosofia e specialmente della fenomenologia di Husserl, Heidegger, Merleau-Ponty ecc.). Lo scienziato cognitivo spesso non mette a tema il fatto che, quando tratta della coscienza, mette in gioco la sua stessa coscienza, senza averne accuratamente analizzato i tratti fenomenologici (si può arrivare così, noto io, a dimostrare che la coscienza, in quanto si sarebbe evoluta solo per favorire la fitness, non è affatto attendibile cognitivamente, senza accorgersi che, in questo modo, si taglia il ramo su cui lo stesso neuroscienziato, in quanto il suo sapere deriva dalla sua coscienza, è seduto!). La coscienza non è solo un oggetto di indagine, ma anche lo strumento mediante cui l’indagine è condotta. Essa (la coscienza soggettiva del ricercatore)  opera occultamente come termine di paragone anche in quegli approcci che si dichiarano “oggettivistici” e cercano di limitarsi ai “dati” ricavati p.e. dalla scansione del cervello e dai reports (che sono a loro volta interpretazioni soggettive!) dei soggetti su cui si effettuano gli esperimenti.

Purtroppo, quando Thompson passa a trattare della coscienza, introducendo la sua “neurofenomenologia” (ispirata a Varela, nel frattempo deceduto per complicanze legate a problemi al fegato), cioè un forma di fenomenologia naturalizzata, in cui l’autoanalisi fenomenologica illumina i dati sperimentali e viceversa, fa interessantissime osservazioni ecc., ma, secondo me, non riesce in alcun modo a ridurre l’explanatory gap.

La vaga analogia tra il funzionamento “olistico” della coscienza (che, a sua volta, come anche il cervello, non dovrebbe essere vista come un elaboratore di informazioni, ma come un sistema che si auto-organizza omeostaticamente ecc.) e quella della cellula non ci aiuta a capire come si passi da questa a quella.

Thompson si limita a scagliarsi contro il dualismo cartesiano, operante anche in Chalmers, nei “rappresentazionalisti” come Jerry Fodor, in Jaegwon Kim ecc. Se si “riduce” la natura, anche biologica, in senso deterministico-meccanicistico-fisicalistico ecc. non si riuscirà mai a derivarne la coscienza. Se, invece, si intendono i fenomeni biologici come irriducibili a quelli fisici, cioè come dotati di una capacità di auto-organizzazione (è interessante che Thompson riconosca a Kant il merito, nella Critica del Giudizio, di avere introdotto per la prima volta la nozione di “causalità circolare” per interpretare il vivente e, nel suo ultimo libro, andando ben oltre Maturana e Varela, “sdogana” anche la nozione di “causalità finale” anche se sganciata da ogni idea di “progetto” trascendente, come “purposiveness” intrinseca all’organizzazione autopoietica), il gap con i fenomeni soggettivi, caratteristicamente “intenzionali”, della coscienza si ridurrebbe.

Questa strategia sembra promettente, ma, secondo me, è assai problematica. Proprio l’analogia tra i due tipi di fenomeni (vita e coscienza) mantiene in essere il quesito: se la vita è così “potente” come processo capace di auto-organizzazione anche quando è inconscia, perché a un certo punto si è evoluta la coscienza?

Tra l’altro è curioso che Thompson & co. “attaccano” anche la teoria dell’evoluzione per selezione naturale. Però, per così dire, anche se certi loro argomenti sono convincenti, la attaccano da “sinistra” (mentre chi scrive, più sensibile alle sirene dell’intelligent design o, meglio, di una certa lettura del principio antropico, tende ad attaccarla da “destra”). Cioè, l’idea è che gli organismi evolvano spontaneamente (si rasenta anche il lamarckismo, esaltando la possibilità della trasmissione epigenetica o “culturale” dei caratteri acquisiti) e che la selezione naturale si limiti a eliminare i casi disperati. Non si registrerebbe una tendenza a ottimizzare la fitness, ma solo a conservare in essere organismi minimamente o sufficientemente adattati. La tesi di fondo è che l’autopoiesi e non l’evoluzione caratterizzerebbe la vita. L’evoluzione sarebbe un fenomeno “storico” non strutturale (è all’incirca la tesi di Piantelli e Fodor nel libro Gli errori di Darwin). La selezione, per operare, presuppone la vita, non la crea.

A pensarci, questo genere di critiche, secondo me, non portano lontano. Invece di spiegare la vita e l’intelligenza (o la coscienza) allontano la spiegazione, conferendo un ruolo eccessivo o al caso o a ipotetiche leggi “autopoietiche” che, però, se le si dovesse veramente prendere sul serio, richiederebbero di reintrodurre l’élan vital, cause finali e formali (campi morfici) o, infine, di nuovo, un intelligent design.

Poi a me sembra un sofisma affermare la selezione presuppone la vita. Certo, in Darwin questo è letteralmente vero. Ma che cosa vieta di supporre che la selezione operi sulla chimica, cioè sugli ipercicli autocatalitici che, secondo alcuni, pur non essendo ancora pienamente strutture autopoietiche, potrebbero essere i precursori della vita? In qualche modo, se ci si vuole mantenere in un orizzonte materialistico, si dovrà pure spiegare l’origine della prima cellula autopoietica. Se si rinuncia alla selezione, ci si deve affidare per forza al puro caso.

La mia critica “da destra” è basata sul fatto che, anzi, l’evidente ottimizzazione delle funzioni dei viventi non può essere frutto né del caso, né della mera selezione, ma richiede una spiegazione più “forte”, Dio o la necessità che scaturisca la coscienza. La coscienza, nel mio modello, sarebbe sia il fine ultimo dell’evoluzione, sia, circolarmente, la condizione di possibilità “trascendentale” (in quanto introduce il tempo, prima assente) dell’evoluzione medesima.

Ma questo è Giacometti, non Thompson.

E comunque rimane inevaso il problema del passaggio dalla vita alla coscienza. Nella mia prospettiva si tratta di ciò che “demarca” la capacità dell’universo di osservare se stesso. Forse è il fatto di possedere (o rappresentarsi di possedere) un sistema nervoso (trattato da Thompson & co. come un sistema auto-organizzato) con certi tratti, p.e. la neocorteccia? Oppure è il fatto di azzerare completamente l’entropia interna (interessante che Thompson unifichi l’idea di sistema auto-organizzativo chiuso, per caratterizzare il vivente, con quella di struttura dissipativa energeticamente aperta, lontana dallo stato di equilibrio termodinamico, ma capace di “mantenersi” in questa condizione)? Insomma quale mai è il correlato (secondo me con ruolo non causale, ma solo di “trigger”) della coscienza?