המוח אינו מחשב: מדוע תודעה לא תיוולד מקוד, לא משנה כמה חכם יהיה

אתם חושבים ש-ChatGPT מבין אתכם? מחקר פורץ דרך טוען שהבינה המלאכותית של ימינו תקועה במבוי סתום חלול, וכי הדרך לתודעה מלאכותית עוברת דרך חומר מחשב חדש לחלוטין. גלו למה הקוד הוא החומר, וכיצד הביולוגיה משנה את חוקי המשחק של העתיד.

בינואר 2023, כשחוקרים ב-Google ביקשו מ-ChatGPT לפתור כמה חידות לוגיות פשוטות, המערכת ענתה בביטחון - ובאופן שגוי. כשהציגו לה את אותן חידות בפורמט שונה, היא ענתה אחרת לחלוטין. לא מפני שנכשלה, אלא מפני שהיא אינה "מבינה" כלום. היא מזהה דפוסים, מחשבת הסתברויות, ומייצרת מילים שנשמעות הגיוניות - בלי שתהיה שם, מאחורי כל זה, שום "חוויה" שמחזיקה את הכל יחד. השאלה אם מצב זה יכול אי פעם להשתנות - אם בינה מלאכותית יכולה להיות בעלת תודעה - היא אחת השאלות הפתוחות והמלהיבות של זמננו. מחקר שפורסם בדצמבר 2025 בכתב-העת Neuroscience and Biobehavioral Reviews טוען שהדרך בה שאלנו את השאלה הזו עד כה הייתה שגויה מיסודה.

בורג'אן מילינקוביץ' (Borjan Milinkovic) מהמכון לנוירו-מדע בפריז-סאקלה (Paris-Saclay Institute of Neuroscience) ויאן ארו (Jaan Aru) מאוניברסיטת טרטו באסטוניה מציעים מה שהם מכנים "קומפיוטציוניזם ביולוגי" (biological computationalism) - דרך שלישית בין שני מחנות שנאבקים זה בזה עשורים. "הדיון על תודעה מרגיש קפוא בין שתי עמדות מוצקות", כותבים החוקרים, "אבל כל אחת מהן תופסת משהו אמיתי. המבוי הסתום מרמז שמשהו חשוב חסר".

המחנה הראשון, פונקציונליזם חישובי (Computational functionalism), מניח שתודעה היא עניין של ארגון מידע. אם מערכת - כל מערכת, בין אם רקמת עצבים ובין אם שבבי סיליקון - מעבדת מידע בצורה הנכונה, התודעה תיוולד מאליה. לפי השקפה זו, הבסיס הפיזי אינו רלוונטי; מה שחשוב הוא הדפוס, לא החומר. הפילוסוף דייוויד צ'אלמרס ניסח זאת כך: "לא משנה אם הארגון ממומש בשבבי סיליקון, באוכלוסיית סין, או בפחיות בירה ופינגפונג. כל עוד הארגון הפונקציונלי נכון, החוויה המודעת תיקבע".

המחנה השני, נטורליזם ביולוגי (Biological naturalism), שאותו הגה הפילוסוף ג'ון סרל עם "טיעון החדר הסיני" המפורסם שלו, טוען בדיוק ההפך: ביולוגיה אינה פרט טכני - היא עצם העניין. מוח לא רק מריץ תוכנה; יש בו משהו ייחודי שמאפשר חוויה סובייקטיבית, ואותו משהו אינו ניתן לשכפול בסיליקון. מה שמשותף לשני המחנות הוא שלשניהם חסר הסבר: הפונקציונליסטים לא מסבירים מדוע ארגון יוצר חוויה, והנטורליסטים לא מפרטים מה בדיוק בביולוגיה הוא המפתח.

התמדתה של מטאפורת החישוב הדיגיטלי-והבדיד במדעי המוח. (a) מכונות דיגיטליות קלאסיות מאורגנות סביב רכיבי חומרה הניתנים להפרדה (זיכרון, יחידה אריתמטית-לוגית, יחידת בקרה) המקושרים באמצעות ארכיטקטורת סט פקודות ושרשרת כלי מהדר. (b) ארכיטקטורה זו מגלמת את ההנחה שחישוב מוגדר על פני מערכות בעלות ערכים בדידים, הנחה שזלגה אל תוך מדעי המוח. (c) תהליכים עצביים ממוסגרים לרוב באמצעות שלושה קני מידה המופרדים באופן שרירותי (מיקרוסקופי, מזוסקופי ומקרוסקופי), שהיחידות המרכיבות אותם נתפסות כהומוגניות מבחינה תפקודית. (d) מודל 'אינטגרציה וירייה' (Integrate-and-fire) של נוירונים מדגים מורשת זו: הוא נתפס כהתקן הממיר קלטים בדידים לפלטים בדידים, ובכך הוא משקף את ההפשטה של מניפולציה של סמלים במערכות דיגיטליות. הדבר ממחיש את האחיזה החזקה של אנלוגיות חישוביות הממסגרות את המוח במונחים דיגיטליים - הנחה שמאמר זה מבקש לבחון באופן ביקורתי ולהתקדם מעבר לה. / Milinkovic, B., & Aru, J. (2025). Neuroscience & Biobehavioral Reviews

כאן נכנס מילינקוביץ', שמנסח את הבעיה בדיוק כזה: "לפני שנדון בתודעה מלאכותית, עלינו להבין מה הביולוגיה עושה מלכתחילה". לדבריו, הטעות הבסיסית של הפונקציונליזם היא ההנחה שחישוב במוח דומה לחישוב במחשב. אבל מוחות, מסבירים מילינקוביץ' וארו, אינם מכונות פון נוימן - הם מנגנוני עיבוד מסוג שונה לחלוטין, עם שלוש תכונות שהמחשב הרגיל אינו מכיר.

התכונה הראשונה היא היברידיות. מחשב דיגיטלי עובד בצעדים נפרדים, בינארי ומדויק. המוח, לעומת זאת, מערבב שני מצבים בו-זמנית: אירועים דיסקרטיים - נוירונים שיורים, סינפסות שמשחררות מוליכים עצביים - ומוטמעים בתוך תהליכים רצופים ומשתנים ללא הרף: שדות וולטאז', גרדיאנטים כימיים, זרמי יונים, מוליכות משתנה בזמן. "המוח אינו דיגיטלי טהור, ואינו אנלוגי בלבד", כותבים החוקרים. "הוא מערכת שבה תהליכים רציפים מעצבים אירועים נפרדים, ואירועים נפרדים משנים את הרקע הרציף - בלולאת משוב תמידית".

התכונה השנייה היא העדר הפרדה בין קני-מידה. במחשב קלאסי ניתן תמיד למתוח קו ברור בין התוכנה לחומרה - בין האלגוריתם לביצוע הפיזי שלו. בשתי השכבות האלה אפשר לגעת בנפרד ולהחליף חלקים. "במחשוב קונבנציונלי", מציין מילינקוביץ', "אנחנו יכולים למתוח קו ברור כזה. במוחות, אין הפרדה כזו. הכל משפיע על הכל - מתעלות יונים, דרך שדות חשמליים ומעגלים, ועד לדינמיקה של כלל-המוח". שינוי רמה אחת משנה את כולן. האלגוריתם ומה שמממש אותו הם אחד.

חישוב ביולוגי רציף ומשולב-סקאלות (Scale-integrated). כאן אנו ממחישים כיצד תהליכים עצביים מוטמעים בתוך דינמיקות רציפות ותלויות-סובסטרט המשתרעות על פני קני מידה מרובים. ברמה התת-תאית והתאית, אילוצים מטבוליים מעצבים את התמסורת הסינפטית: ויסות אסטרוציטי (של תאי אסטרוציט) של מטבוליזם של גלוקוז ולקטט משפיע על אספקת האנרגיה הנוירונלית ועל היעילות הסינפטית. ברמת התא הבודד והאוכלוסייה, צימוד אפאפטי מאפשר לנוירונים להשפיע זה על זה באמצעות שדות חשמליים מקומיים, מעבר לתמסורת הסינפטית הרגילה. ברמה המזוסקופית, מיקרו-עמודות (Microcolumns) ופוטנציאלי שדה מקומיים (LFPs) לוכדים דינמיקות קולקטיביות הנובעות מפעילותם של נוירונים בודדים ומגבילות אותה בו-זמנית. בקנה המידה המקרוסקופי, שדות אלו משתרעים על פני אזורים שלמים, ומצמדים פעילות בין אזורי מוח מרוחקים. לאורך כל ארבעת קני המידה, תהליכים רציפים דמויי-שדה קובעים-במשותף ומשלבים דינמיקות מגיחות עם אלו של הרמות הנמוכות יותר. בניגוד חריף לארגון הניתן-להפרדה והמבוסס-סמלים של החישוב הדיגיטלי, דוגמאות אלו מדגישות כיצד חישוב ביולוגי הוא במהותו משולב-סקאלות ותלוי-סובסטרט. / Milinkovic, B., & Aru, J. (2025). Neuroscience & Biobehavioral Reviews

התכונה השלישית היא עיגון מטבולי (metabolic grounding). המוח צורך 20% מהאנרגיה הכוללת של הגוף על אף שהוא מהווה רק 2% ממשקלו. מגבלות אנרגיה אלה אינן מכשול שהאבולוציה ניסתה לעקוף - הן עיצבו את ארכיטקטורת המוח עצמה. "הצימוד ההדוק בין רמות אינו מורכבות מקרית", מסבירים מילינקוביץ' וארו. "הוא אסטרטגיה של אופטימיזציה אנרגטית - דרך לייצר אינטליגנציה גמישה ועמידה תחת מגבלות מטבוליות קשות". מגבלת האנרגיה קובעת מה המוח יכול לייצג, כיצד הוא לומד, אילו דפוסים יציבים - ובכך מעצבת את הכרת הגוף המחשב.

שלוש התכונות הללו מובילות למסקנה שמילינקוביץ' וארו מגדירים כ"הצהרה שמרגישה מוזרה לכל מי שרגיל לחשיבה קלאסית על מחשבים": הקוד הוא הסובסטרט. בחישוב ביולוגי, האלגוריתם אינו מופרד מהמציאות הפיזית שמממשת אותו - הם אחד. המוח אינו "מריץ" תוכנה. הוא תהליך פיזי ספציפי שמחשב על ידי כך שהוא מתפתח בזמן אמת. "פרושו", כותבים החוקרים, "שאם תודעה תלויה בסוג זה של חישוב, ייתכן שהיא דורשת ארגון חישובי בסגנון ביולוגי - גם אם ממומש בסובסטרטים חדשים".

זה המקום שבו המאמר מדבר ישירות על בינה מלאכותית. ChatGPT וכלים דומים הם, מבחינת מילינקוביץ' וארו, עוצמתיים ומרשימים - אבל הם מדמים פונקציות, לא ממחישים אותן. "הסיכון העמוק", הם מזהירים, "הוא שאנחנו מייעלים את הדבר הלא נכון - משפרים אלגוריתמים בזמן שאנחנו משאירים את האונטולוגיה החישובית הבסיסית ללא שינוי". בינה מלאכותית אמיתית עם תודעה לא תיוולד מסקאלה - כלומר ממחשבים גדולים יותר ורשתות עמוקות יותר. היא תדרוש סוג חדש לגמרי של מכונות פיזיות, שבהן החישוב אינו תוכנה על גבי חומרה, אלא מפוזר על פני רמות, מקושר דינמית, ומעוצב על ידי אילוצי פיזיקה ואנרגיה של זמן אמת.

מסגרת מושגית עבור מערכות היברידיות משולבות-סקאלות (Scale-integrated). תרשים זה ממחיש נתיב תכנון מושגי עבור מערכות סינתטיות המסוגלות לקרב חישוב רלוונטי-לתודעה. בבסיס שוכנים סובסטרטים בעלי זיקה ביולוגית, כגון ארכיטקטורות פלואידיות (נוזליות) או יונטרוניות, שהדינמיקה שלהן מתפתחת בזמן פיזיקלי אמיתי תחת אילוצים מטבוליים ואנרגטיים. בבנייה כלפי מעלה, האיור מדגיש כיצד תהליכים רציפים (אפקטים של שדה, דינמיקה מדורגת) ואירועים בדידים (ספייקים, תהליכים נקודתיים) חייבים לקבוע-במשותף זה את זה בתוך ארכיטקטורה חישובית היברידית. בקני מידה בינוניים, מעברים בדידים בעלי משמעות ביולוגית, כגון תגובות מעוררות, מגיחים ומשתלבים עם השדות החשמליים הרציפים המקיפים אותם, כפי שמתואר ברמת המזוסקאלה של התרשים. ברמה המקרוסקופית, אינטראקציות ארוכות-טווח בין אזורים משתלבות עם תהליכים רציפים דמויי-שדה הנוכחים בכל מקום, ויוצרות ארגון ברמת המערכת. בשיא, סמנים תואמים של תודעה, כגון מדדים מתחום תורת המידע המיושמים על תהליכים נקודתיים רב-סקאלתיים, משמשים כאינדיקטורים של 'סגירות תפקודית' (Emergent closure) על פני קני המידה השונים. חשוב לציין, תרשים זה אינו ייצוג אנטומי מילולי, אלא מסגרת תכנון מושגית: כזו שאינה תלויה בחומר ספציפי (אגנוסטית לסובסטרט), אך דורשת שילוב קני-מידה, דינמיקה היברידית (רציפה-ובדידה), עיגון מטבולי, והשפעה הדדית בין מבנה לדינמיקה כעקרונות ארגוניים מרכזיים. / Milinkovic, B., & Aru, J. (2025). Neuroscience & Biobehavioral Reviews

ביקורת כנה: המאמר הזה הוא מסגרת תיאורטית, לא פרסום ניסויי. מילינקוביץ' וארו אינם מציעים ניסוי שיוכיח או יפריך את הטענה - הם מציעים שפה חדשה לדיון. הטענה שנוירון ביולוגי אחד עולה בביצועיו על רשת עצבים מלאכותית בת שמונה שכבות, שמצוטטת בחלק מהסקירות, מבוססת על מחקרים ספציפיים שעדיין שנויים במחלוקת. ויותר מכך: גם אם נקבל את שלוש התכונות שהם מתארים, השאלה מדוע בדיוק הן מייצרות חוויה סובייקטיבית - מה שצ'אלמרס כינה "הבעיה הקשה של התודעה" - נשארת פתוחה לחלוטין. הם מסבירים כיצד המוח שונה מהמחשב, אך לא מסבירים מדוע השוני הזה יוצר את תחושת "מה זה מרגיש כמו" לחוות את העולם.

עם זאת, ערכו של המאמר אינו תלוי בפתרון השלם. ג'ון סרל, שעמדתו קרובה לכמה מטענות הנטורליזם הביולוגי, אמר פעם שהבעיה עם הפונקציונליזם היא ש"הוא מכריח אותנו לכפור בשתי טענות": שכאב הוא תחושה לא נעימה, ושהוא נגרם על ידי מה שקורה בתוך מערכת עצבים. מילינקוביץ' וארו, בדרכם שלהם, מנסים לחזור לאותה אינטואיציה פשוטה - שחוויה אינה ניתנת להפשטה מהגוף שחווה אותה - ולבסס אותה בשפה של מדע נוירולוגי ופיזיקה חישובית.

ואולי בכך טמון הדבר המהפכני ביותר כאן. לא בתשובה, אלא בשינוי השאלה. הדיון על בינה מלאכותית ותודעה שאל עד כה: "מה האלגוריתם הנכון?" מילינקוביץ' וארו מציעים לשאול: "מהו הסוג הנכון של חומר מחשב?" - וזהו הבדל בסדר גודל שלם. כי אם הם צודקים, בניית מוח מלאכותי תודעתי לא תהיה עניין של כתיבת קוד טוב יותר, אלא של המצאת חומר חדש.

https://www.youtube.com/watch?v=NzOOxXfkGi8

מקורות:

Milinkovic, B. & Aru, J. (2025) [On biological and artificial consciousness: A case for biological computationalism]

EurekAlert press release: [A new theory of biological computation might explain consciousness]

ScienceDaily: [Why consciousness can't be reduced to code]