신경적으로 구현된 정보 처리를 위한 지연 좌표 임베딩: 의식의 상태 공간 이론

집중적인 노력에도 불구하고 만족스러운 과학적 의식 이론은 아직 확립되지 않았다. 본 논문은 의식 이론의 주요 기준을 충족하고 신경생물학적 및 철학적 고려사항과 일치하는 만족스러운 틀을 제공하는 것을 목표로 하는 상태 공간 이론을 소개한다. 이 이론은 대뇌 피질이 재발 신경망 내에서 지연 좌표 임베딩을 통해 정보를 처리한다고 가정한다. 이 신경망들은 현실의 상태 공간 표현을 생성하며, 계층적, 의사계층적, 병렬 경로를 형성한다. 이 이론에 따르면 의식은 이 계층 내 최고 차수 엔진에서 발생하며, 이 엔진 내에서 복잡한 행동 선택지가 경쟁한다. 이 이론은 의식이 정적인 신경 상태 내에서 표현될 수 없는 동적인 과정임을 강조하며, 각 개인마다 역사를 반영한 처리 엔진의 발달로 고유하게 발달한다고 제시한다. 신경학적으로, 이러한 지연 좌표 임베딩 엔진은 타겐스 정리(Takens' Theorem)의 힘을 활용해 현재와 과거 데이터를 통합하여 현실 모델을 재구성하는 재발 신경망을 형성한다고 가정한다. 이 엔진들은 초기 조건에 민감한 비선형 역학을 나타낼 것이다. 이 메커니즘은 의식의 주관적이고 출현적인 특성과 일치하며, 쌍안 경쟁(binocular rivalry)과 모호한 도형(ambiguous figures) 같은 현상을 설명한다. 이 이론은 또한 피질의 가소성과 피질 처리의 휴리스틱 본성을 다루며, 피질 정보 처리가 특수화된 것이 아니라 일반적이라는 신경생물학적 증거와 일치한다. 상태 공간 이론은 상위 차수 이론(Higher-Order Theories), 전역 작업 공간 이론(Global Workspace Theories), 통합 정보 이론(Integrated Information Theory), 예측 처리 이론(Predictive Processing Theories) 등의 주요 이론들과 일치하고 이를 확장하여 계층적 통합과 재발 처리에 대한 계산적 메커니즘을 제공한다. 철학적으로는 이원론적 직관을 일원론적 관점과 조화시켜, 의식이 정적인 상태가 아닌 동적인 뇌 과정에서 출현한다고 가정한다. 이 이론은 의식의 통일성과 주관적 경험의 사생활성을 다루며, 결정론적 시스템 내 자유 의지를 이해하기 위한 새로운 틀을 제시한다. 향후 연구는 이 이론을 더욱 정밀화하고 신경 메커니즘을 탐구하며 예측을 검증하여 의식에 대한 이해를 발전시킬 것이다.