Att förklara hur något så komplext som medvetande kan uppstå från en grå, geléliknande vävnadsklump i huvudet är förmodligen vår tids största vetenskapliga utmaning. Hjärnan är ett utomordentligt komplext organ som består av nästan 100 miljarder celler – så kallade neuroner – som var och en är kopplad till 10 000 andra, vilket ger cirka tio biljoner nervförbindelser.

Vi har gjort stora framsteg när det gäller att förstå hjärnans aktivitet och hur den bidrar till människans beteende. Men vad ingen hittills har lyckats förklara är hur allt detta resulterar i känslor, känslor och upplevelser. Hur resulterar överföringen av elektriska och kemiska signaler mellan neuroner i en känsla av smärta eller en upplevelse av rött?

Det finns en växande misstanke om att konventionella vetenskapliga metoder aldrig kommer att kunna besvara dessa frågor. Lyckligtvis finns det ett alternativt tillvägagångssätt som i slutändan kanske kan lösa mysteriet.

Under stora delar av 1900-talet fanns det ett stort tabu mot att ifrågasätta medvetandets mystiska inre värld – det ansågs inte vara ett lämpligt ämne för ”seriös vetenskap”. Saker och ting har förändrats mycket, och det råder nu bred enighet om att medvetandeproblemet är en seriös vetenskaplig fråga. Men många medvetandeforskare underskattar utmaningens djup och tror att vi bara behöver fortsätta att undersöka hjärnans fysiska strukturer för att ta reda på hur de producerar medvetande.

Betendeproblemet är dock radikalt olikt alla andra vetenskapliga problem. Ett skäl är att medvetandet inte går att observera. Man kan inte titta in i någons huvud och se hans känslor och upplevelser. Om vi bara skulle utgå från vad vi kan observera från ett tredjepersonsperspektiv skulle vi inte ha någon grund för att postulera medvetande överhuvudtaget.

Visst är vetenskapsmännen vana vid att hantera icke observerbara saker. Elektroner är till exempel för små för att kunna ses. Men vetenskapsmännen postulerar icke-observerbara entiteter för att förklara det vi observerar, till exempel blixtar eller ångspår i molnkammare. Men i det unika fallet med medvetandet kan det som ska förklaras inte observeras. Vi vet att medvetandet existerar inte genom experiment utan genom vår omedelbara medvetenhet om våra känslor och upplevelser.

Så hur kan vetenskapen någonsin förklara det? När vi har att göra med observationsdata kan vi göra experiment för att testa om det vi observerar stämmer överens med vad teorin förutsäger. Men när vi har att göra med medvetandets icke-observerbara data bryter denna metodik samman. Det bästa forskarna kan göra är att korrelera icke-observerbara upplevelser med observerbara processer, genom att skanna människors hjärnor och förlita sig på deras rapporter om sina privata medvetna upplevelser.

Med denna metod kan vi till exempel fastställa att den osynliga hungerkänslan korrelerar med synlig aktivitet i hjärnans hypotalamus. Men ackumuleringen av sådana korrelationer utgör inte en teori om medvetandet. Vad vi i slutändan vill är att förklara varför medvetna upplevelser korrelerar med hjärnaktivitet. Hur kommer det sig att en sådan aktivitet i hypotalamus följer med en hungerkänsla?

I själva verket bör vi inte bli förvånade över att vår vetenskapliga standardmetod har svårt att hantera medvetande. Som jag utforskar i min nya bok Galileo’s Error: Foundations for a New Science of Consciousness”, är den moderna vetenskapen uttryckligen utformad för att utesluta medvetande.

För ”den moderna vetenskapens fader” Galileo Galilei trodde vetenskapsmännen att den fysiska världen var fylld av kvaliteter, som färger och dofter. Men Galileo ville ha en rent kvantitativ vetenskap om den fysiska världen, och han föreslog därför att dessa kvaliteter egentligen inte fanns i den fysiska världen utan i medvetandet, som enligt honom låg utanför vetenskapens område.

Denna världsåskådning utgör bakgrunden för vetenskapen än i dag. Och så länge vi arbetar inom den är det bästa vi kan göra att upprätta korrelationer mellan de kvantitativa hjärnprocesser som vi kan se och de kvalitativa upplevelser som vi inte kan se, utan något sätt att förklara varför de hör ihop.

Sinne är materia

Jag tror att det finns en väg framåt, ett tillvägagångssätt som har sina rötter i det arbete från 1920-talet som utfördes av filosofen Bertrand Russell och vetenskapsmannen Arthur Eddington. Deras utgångspunkt var att den fysiska vetenskapen egentligen inte talar om för oss vad materia är.

Detta kan tyckas bisarrt, men det visar sig att fysiken begränsar sig till att berätta för oss om materiens beteende. Materia har till exempel massa och laddning, egenskaper som helt och hållet karakteriseras i termer av beteende – attraktion, repulsion och motstånd mot acceleration. Fysiken säger ingenting om det som filosoferna brukar kalla ”materiens inneboende natur”, hur materien är i sig själv.

Det visar sig alltså att det finns ett stort hål i vår vetenskapliga världsbild – fysiken lämnar oss helt i mörker om vad materia egentligen är. Russell och Eddingtons förslag var att fylla detta hål med medvetande.

Resultatet är en typ av ”panpsykism” – en urgammal uppfattning att medvetandet är ett grundläggande och allestädes närvarande inslag i den fysiska världen. Men den ”nya vågen” av panpsykism saknar de mystiska konnotationer som tidigare former av synsättet hade. Det finns bara materia – inget andligt eller övernaturligt – men materia kan beskrivas ur två perspektiv. Den fysiska vetenskapen beskriver materien ”utifrån”, i termer av dess beteende, men materien ”inifrån” består av medvetandeformer.

Detta innebär att sinnet är materia, och att även elementarpartiklar uppvisar otroligt grundläggande former av medvetande. Innan du avskriver detta bör du tänka på följande. Medvetande kan variera i komplexitet. Vi har goda skäl att tro att en hästs medvetna upplevelser är mycket mindre komplexa än en människas, och att en kanins medvetna upplevelser är mindre sofistikerade än en hästs. När organismerna blir enklare kan det finnas en punkt där medvetandet plötsligt stängs av – men det är också möjligt att det bara bleknar men aldrig försvinner helt och hållet, vilket innebär att till och med en elektron har ett litet inslag av medvetande.

Vad panpsykismen erbjuder oss är ett enkelt och elegant sätt att integrera medvetandet i vår vetenskapliga världsbild. Strängt taget kan den inte testas; medvetandets icke-observerbara natur medför att varje teori om medvetande som går bortom rena korrelationer strängt taget inte är testbar. Men jag tror att den kan rättfärdigas genom en form av slutledning till den bästa förklaringen: panpsykismen är den enklaste teorin om hur medvetandet passar in i vår vetenskapliga berättelse.

Men medan vårt nuvarande vetenskapliga tillvägagångssätt inte erbjuder någon teori alls – bara korrelationer – leder det traditionella alternativet att hävda att medvetandet finns i själen till en slösaktig bild av naturen där sinne och kropp är åtskilda. Panpsykismen undviker båda dessa ytterligheter, och det är därför som några av våra ledande neurovetenskapsmän nu omfamnar den som den bästa ramen för att bygga upp en vetenskap om medvetande.

Jag är optimistisk och tror att vi en dag kommer att ha en vetenskap om medvetande, men det kommer inte att vara vetenskap som vi känner till den idag. Inget mindre än en revolution krävs, och den är redan på väg.