Ist das menschliche Bewusstsein auf unendlich regressive Weise in der DNA kodiert?

Die menschliche DNA enthält ungefähr 3 Milliarden Basenpaare. Das sind 1,5 Gigabyte an Daten. Dies kann problemlos auf einen kleinen USB-Speicherstick passen.

Kann etwas so Komplexes wie ein menschliches Bewusstsein aus einer so winzigen Datenmenge abgeleitet werden?

Muss man das Verhalten der Proteine ​​einbeziehen?

Sollte man die Umgebung des Mutterleibs einbeziehen, und damit die eigentliche Biochemie, die dort passiert. Aber dieser Schoß ist von einer Frau. Diese Frau hat ihre eigene DNA und es scheint, als hätten wir einen unendlichen Rückschritt.

Bedeutet dies, dass der Versuch, das menschliche Bewusstsein rigoros als unendlichen Regress zu beschreiben, unvermeidlich ist?

Welche Datenmenge erscheint ausreichend, um einen physikalischen Prozess zu modellieren? Scheint "Feuer" so einfach zu sein, dass es plausibel erscheint , es auf einem USB-Stick "speichern" zu können? Es ist sowieso ein strittiger Punkt – die Daten sind nur so aussagekräftig wie die Mittel, mit denen sie interpretiert werden, die sowieso mehr Informationen als nur die DNA beinhalten.
Stimmt - aber das interpretierende Mittel ist nichts ohne Daten zu interpretieren.
Das hängt davon ab, wie man versucht, „Daten“ versus „Interpreter“ zu trennen – eine Trennung, die Turing im Zusammenhang mit Computern als prinzipiell willkürlich gezeigt hat.
@deBeaudrap: Würdest du ein Beispiel geben? Das ist nichts, was ich in Turings Arbeit wiedererkenne.
Wenn ich darüber nachdenke, ist "willkürlich" ein bisschen stark. Aber die Tatsache, dass es eine universelle Turing-Maschine gibt, impliziert sicherlich, dass die Grenze zwischen Daten und Maschine nicht ganz klar ist; umso mehr, wenn Sie über die Tatsache nachdenken, dass es ursprünglich keine tatsächlichen physischen Implementierungen von Turing-Maschinen gab und dass alle Behauptungen über Turing-Maschinen Berechnungen waren, die auf anderer Hardware ( z . B. Stift und Papier, menschlicher Verstand) durchgeführt wurden, die die Beschreibung der Turing-Maschine beinhalteten als Daten. Und wieder eine Ebene: Unsere besonderen Gedanken sind nicht dasselbe wie unser Gehirn ...
Sie brauchen irgendeine Art von Hardware.
@ReallyRational: Ich bin mir nicht sicher - das ist die Absicht der Frage.
@deBeaudrap: Sicher, aber auf der Ebene jeder Beschreibung scheint es eine klare Abgrenzung zu geben. Die Turing-Maschine, selbst wenn sie nicht physisch inkarniert ist und nur auf der Ebene der Beschreibung verbleibt, sagen wir in Turings Originalpapier - es ist klar, dass das Band die Software und der Stift die Hardware ist. Die universelle Turing-Maschine ist einfach eine Turing-Maschine, die eine andere Turing-Maschine simuliert. Hier gibt es zwei Ebenen. Auf jeder Ebene gibt es ein klares Verständnis davon, was Hardware und Software ausmacht.
@MoziburUllah - OK, verstanden. Ich sehe, Sie haben die Frage bearbeitet, um sie zu verdeutlichen.
Ich glaube nicht, dass die Menge an DNA-Informationen ein entscheidender Faktor ist. Bedenken Sie, dass ein ziemlich einfaches Programm ein neuronales Netzwerk aufbauen kann, das nur durch Ressourcen (Hardware) begrenzt ist. Und bedenken Sie, dass die DNA einiger Pflanzen die 10-fache (oder mehr) Anzahl von Basenpaaren hat, die Menschen haben, und nichts hat, was auf Bewusstsein hindeutet. Es ist nicht die Größe des Programms (DNA), sondern die Größe des Netzwerks (Gehirn), das durch das Programm spezifiziert wird. DNA codiert Verhalten (wie Pflanzen , die die Wachstumstaktiken ihrer Art kennen, Fische, die wissen, wie man schwimmt), aber dies ist orthogonal zum Bewusstsein.
Es ist wichtig zu beachten, dass ein Großteil der menschlichen DNA sich wiederholende und sogenannte „nicht codierende Regionen“ aufweist, sodass der tatsächliche Informationsgehalt der DNA wahrscheinlich geringer ist.
@MoziburUllah Da die Unterscheidung zwischen Software und Hardware relativ willkürlich ist: Nicht Turing hat dies gezeigt, sondern John von Neuman - er entwarf selbstreplizierende Zellularautomaten, die Programm, Speicher und Hardware nach Belieben austauschten (natürlich waren sie völlig theoretisch.) Jede Generation könnte wählen, erforderliche Verhaltensmerkmale und Daten entweder in der Konstruktion der nächsten Generation, im Speicher oder als Betriebsregeln zu codieren.
@kingsbery: Ich habe davon gehört - die sogenannte "Junk-DNA"; aber es scheint schwer zu glauben, dass so viel dna-code für nichts kodiert; besonders nach mehreren Milliarden Jahren; aber auf der anderen Seite haben große Softwaresysteme große Abschnitte mit sich wiederholendem Code – Boilerplate – und so weiter; dies steht in starkem Kontrast zu den frühen Tagen der Software; wo Code handgefertigt und klein war; vielleicht haben einige mit unterschiedlichen Evolutionsraten für unterschiedliche Ausdrucksregime zu tun
Ich nehme an, könnte man hinzufügen, dass es vielleicht keinen evolutionären Druck gab, den DNA-Code klein zu halten; aber ich denke, dass der Vergleich mit Computer-Code zu weit getrieben werden kann.

Antworten (7)

Nur ein paar Milliarden Nukleinsäuren und da haben wir menschliches Bewusstsein. Scheint ein Wunder zu sein. Bevor wir versuchen, herauszufinden, was in dem Prozess fehlt, was den Eindruck erweckt, dass es ohne einige wesentliche Dinge fast unmöglich ist, können wir uns noch überraschendere Beobachtungen ansehen, bevor wir zum DNA-Bewusstseins-Paar kommen.

Wir haben nur wenige hundert (nicht Milliarden!) Arten von Atomen (und noch viel weniger subatomare Teilchen). Stellen Sie ein paar Gleichungen aus der allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenmechanik (die beteiligte physikalische Prozesse beschreiben) auf, und schon haben Sie (fast) das gesamte Universum und alle seine Bewohner mit dieser enormen Komplexität und Vielfalt. Obwohl noch nicht alles fertig ist, hoffen viele Wissenschaftler, dass am Ende eine Seite mit mathematischen Formulierungen und ein paar Konstanten die "Theorie von allem" sein wird!. Ob dies eines Tages passieren wird oder nicht, der Punkt ist, dass so kleine Dinge angesichts der Art und Weise, wie die physikalischen Prozesse unseres Universums (und, wenn Sie dazu neigen, es von den physikalischen zu trennen, auch die biologischen Prozesse) ablaufen, eine fast willkürliche Komplexität erzeugen können.

Ein einfaches (wissenschaftliches) Beispiel sind chaotische Systeme. Dort würden selbst winzige Änderungen der Anfangsbedingungen zu unerwartet reichen oder sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen. Was dies möglich macht, liegt in der Natur der physikalischen Systeme. Die Vielfalt nimmt exponentiell zu, wenn es evolutionäre oder kaskadierte Stufen physikalischer (oder biologischer) "Prozesse" gäbe. Denken Sie daran, dass die DNA die Produktion einfacher oder komplexer Proteine ​​ermöglicht, die wiederum viele weitere chemische und/oder biologische Prozesse in einer verketteten Weise initiieren, hemmen, beschleunigen usw. Die Anzahl der Möglichkeiten, die all diese Prozesse letztendlich ergeben würden, ist praktisch unendlich, selbst wenn Sie mit einer sehr begrenzten Anzahl von kontrollierenden Einheiten im Prozess beginnen. Eine andere Argumentation, der ich mir nicht so sicher bin, ist die folgende: Für die DNA ist nicht nur die Anzahl der Nukleinsäuren, aber ihre relative Reihenfolge in der DNA ist auch wichtig! In Anbetracht dessen, selbst wenn man die obige Tatsache weglässt (dass verkettete komplexe, voneinander abhängige natürliche physikalische und biologische Prozesse eine nahezu unendliche Vielfalt ergeben können), hätten Sie ungefähr 3 Milliarden! (Faktorielle) verschiedene Arten von Ergebnissen aus der menschlichen DNA. Dies ist eine zu große Zahl, die das kannso viele Arten unterschiedlicher physischer Organisation aufzählen , von denen eine leicht der „Bewusstseinszustand“ des resultierenden (aufgezählten) physischen Systems ist.

Für das, was es wert ist - Sie könnten wahrscheinlich ganz einfach die Schaltpläne für die 100 leistungsstärksten Supercomputer auf einem USB-Stick speichern.

Darüber hinaus ist es nicht die Komplexität einer Sache, die es mächtig macht, es ist die Raffinesse seines Designs (wenn Sie so wollen).

Ein Beispiel, um den Punkt zu untermauern: Die Schaltpläne für eine mittelalterliche Repetierarmbrust (ja, es gab sie) waren wahrscheinlich so kompliziert wie die Schaltpläne für einen modernen Revolver, aber der Revolver ist leistungsfähiger.

"Es ist nicht die Komplexität einer Sache, die es mächtig macht, es ist die Raffinesse seines Designs" - Ausgezeichnet!

Es ist keine Frage, dass es sich um eine hochentwickelte Information handelt, denn neben dem schematischen Plan muss sie unbedingt auch das Bioprogramm enthalten, das den Plan ausführt und die etwa 10 Billionen spezialisierten Zellen an der richtigen Stelle, in der richtigen Menge usw. aufbaut etwas Import/Export von Materialien, Verarbeitung/Montage von Materialien usw. usw. durchführen.

Trotzdem muss es kein unendlicher Regress sein, viele frühe Computerspiele waren in der Lage, rekursive Algorithmen/Funktionen zu verwenden, um den Code extrem kompakt zu machen.

(Ich persönlich denke, dass ein Mensch mehr ist als nur physisches Material, aber das ist ein anderes Thema.)

Das Mandelbrot-Set kann mit weniger als 225 Codezeilen generiert werden , ist aber unendlich komplex – und die fraktale Geometrie ist tief in die gesamte Biologie eingebettet. Ist die Komplexität nur ein Artefakt der Millionen von Wiederholungen des Algorithmus oder sagt uns seine Entstehung etwas Grundlegendes über die Natur der Welt, in der wir leben? Liegt in ähnlicher Weise die Komplexität eines Menschen „in“ unserer DNA oder ist die DNA nur der Einstiegspunkt?

225 scheint für ein Vanille-Mandelbrot-Rendering tatsächlich ausführlich zu sein :) - Angesichts der relevanten Funktionen können sie auf die Rückseite einer Serviette geschrieben werden (fast auf eine Briefmarke!). Ebenso gibt es Funktionen, die beliebige Ziffern von pi berechnen, die hochkompakt niedergeschrieben werden können ...
Richtig, diese Version berechnet auch die zugehörige Julia-Menge für jeden beliebigen Punkt auf dem Hauptdiagramm ...
@ChrisSunami und integriert es in HTML und zeigt es an und ermöglicht die Ansichtssteuerung und behandelt alle JS-spezifischen Boilerplates ... nettes Programm, übrigens!

Es ist schwer, speziell über Bewusstsein zu sprechen, da uns meines Wissens immer noch eine allgemein akzeptierte Definition dessen fehlt, was es überhaupt ist . Abgesehen davon kann die Frage in eine allgemeinere Form umformuliert werden: Unter der Annahme reinen Materialismus (dh Bewusstsein entsteht aus einigen materiellen Wechselwirkungen im Gehirn/Neokortex), wie können komplexe Phänomene auf hoher Ebene allein aus DNA-Informationen entstehen?

Eine kurze Antwort ist, dass sie es nicht tun . Reinen Materialismus vorausgesetzt, kann offensichtlich Bewusstsein entstehen – Sie und ich sind bewusst, und wir haben die erforderliche biologische Grundlage, um Bewusstsein zu zeigen. Wie kann das sein? DNA in Form eines Genoms repräsentiert nur einen Bruchteil der biologischen Information . Wie Gene – die eine Untergruppe der DNA darstellen – tatsächlich exprimiert werden- also welche chemischen Produkte aufgrund der genetischen Sequenz in einer Zelle landen - eine ganz andere Sache. Wie Sie andeuten, spielen Proteine ​​(z. B. Transkriptionsfaktoren) durchaus eine wichtige Rolle. Um es etwas zu vereinfachen, jede Zelle in Ihrem Körper enthält im Wesentlichen die gleiche DNA, aber Zellen existieren in unterschiedlichen Formen (Muskelzellen, Nervenzellen usw.) und bilden unterschiedliche Gewebe. Eine Analogie: Sie haben vielleicht eine DVD und wissen genau, wie sie codiert ist, aber ohne einen echten DVD-Player sagen diese Informationen allein wenig aus. In diesem Beispiel ist ein DVD-Player für eine DVD das, was eine Zelle für die DNA ist. Sie können identische DNA-Sequenzen haben und völlig unterschiedliche Ergebnisse erzielen (dh es werden unterschiedliche Proteine ​​produziert, die die Hauptakteure der biologischen Aktivität sind), je nachdem, welche Gene aktiv sind (dh exprimiert werden), wann sie aktiv sind und wie sie aktiv sind. Ein exprimiertes Gen wiederum kann dazu führen, dass die Expression eines anderen Gens oder sogar seines eigenen abgeschaltet wird – der Prozess ist nicht zeitinvariant. Ein Beispiel für ein Phänomen, bei dem verschiedene Gene zu unterschiedlichen Zeiten aktiv sind, ist ein zirkadianer Rhythmus.

Im Allgemeinen hängen Genexpression und -regulation von verschiedenen epigenetischen Faktoren ab , wie beispielsweise der Position von Nukleosomen ( 1 ). Epigenetik bezieht sich im Wesentlichen darauf, dass unsere Umwelt unsere Genexpression beeinflussen kann, ohne die DNA-Sequenz selbst tatsächlich zu verändern; siehe ( 2 ), ( 3 ) für einen Überblick. Tatsächlich zeigen einige Studien an Mäusen, dass von den Eltern erworbene epigenetische Veränderungen an die Nachkommen weitergegeben werden können, obwohl die Debatte über die Rolle der epigenetischen Vererbung noch nicht abgeschlossen ist ( 4 ), ( 5 ).

Kurz gesagt, DNA-Informationen entsprechen nicht der gesamten biologischen Information. Meine Antwort hier ist natürlich sehr allgemein und kann auch verwendet werden, um zB zu antworten "Wie kann etwas so Komplexes wie ein menschlicher Arm allein in DNA codiert werden?", Aber ich glaube, dass es angesichts der Details und Annahmen der Frage immer noch relevant ist.

sicher; darauf wollte ich in gewisser Weise hinaus; die analogie mit der dvd und ihrem player bricht hier zusammen; weil Sie eine DVD verwenden, um einen Film abzuspielen; und keinen DVD-Player zu bauen; wenn man sich die Genealogie eines Menschen ansieht, also alle seine Vorfahren; dann sieht man eine Art unendliche Rekursion.

Interessantes Thema! Ich habe diesem Thema der DNA und des Bewusstseins viele Jahre unabhängiger Forschung gewidmet. Darüber hinaus habe ich viele Artikel zu diesem Thema veröffentlicht. Die meisten davon finden Sie hier: http://publicationslist.org/john.grandy

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Sie können behaupten, dass die Schlafenden in gewisser Weise bei Bewusstsein sind, aber in einem vegetativen Körper, der keine Alphawellen hat und den wir daher für hirntot erklären würden, ist die gesamte Maschinerie, auf die Sie anspielen, immer noch aktiv und im Allgemeinen nicht beeinträchtigt. Es hat auch all diese Geschichte. Kein Teil davon erklärt also das Bewusstsein. Wenn ich den Körper in einen funktionierenden Zustand versetze, kann das Bewusstsein zurückkehren oder nicht, und dieses Bewusstsein kann sich selbst als Fortsetzung des vorherigen Bewusstseins sehen oder nicht.

Da das Bewusstsein aus Gründen, die nichts mit den laufenden Lebensprozessen zu tun haben, aufhören oder wieder aufgenommen werden kann, reduziert ein Rückblick auf die Lebensgenerationen, die in dieser kulminierten, nicht alle anderen Faktoren, die für das Bewusstsein erforderlich sind, so dass Blei ein Ablenkungsmanöver ist.

Die Richtung, in die wir schauen müssen, um alle Informationen zu finden, die für das Bewusstsein notwendig sind, muss die Ausbreitung nach außen in die Gegenwart sowie, oder statt dessen, zurück in die Evolutions- und Entwicklungszeit einschließen. Ich würde auf der Grundlage eines gängigen Science-Fiction-Gedankenexperiments für „statt“ stimmen.

Wenn ich einen funktionierenden Körper konstruiert habe, der mit meinem identisch ist, kann ich möglicherweise alles erfassen, was mein Bewusstsein im Duplikationsprozess aufrechterhält. Aber wenn die Kopie genau genug ist, ist es wahrscheinlich, dass wir etwas mit diesem physiologisch duplizierten Körper tun können, um ihm das zu geben, was er braucht, um in gewissem Sinne bewusst zu werden.

Ich würde also argumentieren, dass keine biologische Geschichte wirklich notwendig ist, um ein Bewusstsein aus einem anderen hervorzubringen, wenn wir genügend Aspekte des gegenwärtigen Zustands nachahmen können. Wie das Beispiel des Hirntods zeigt, müssen diese Aspekte des gegenwärtigen Zustands jedoch mehr beinhalten als meine laufenden Lebensprozesse oder ihre biologischen Quellen.