מהי התודעה לתפיסתם של חוקרים מתחומי הדעת השונים? ביולוגים, נוירולוגים, פסיכיאטרים, פילוסופים ופיזיקאים מנסים, כל אחד בכליו ומנקודת מבטו, לבחון את מהותה של התודעה.
ההנחה היא שאנחנו, בני האדם, בעלי תודעה. אנחנו מכירים אותה מתוך ההתבוננות הפנימית שלנו בעצמנו, ומתוך היכולת שלנו לחלוק את עולמנו הפנימי זה עם זה. אך האם גם לבעלי חיים אחרים − תודעה?
בתחום הביולוגי, חוקרים מנסים להבין את התודעה דרך התגלותה בהתנהגותם של בעלי חיים שונים. גישה זו בוחנת את טיבה ואת גבולותיה של התודעה על בסיס השוואת התנהגותם של בעלי חיים בדרגות התפתחות שונות. אנחנו מאמינים בקיומה של תודעה אצל תינוקות רכים, ואולי גם אצל כלבנו הנאמן המגלה התנהגות אכפתית ומבטא רגשות. אולם אנחנו מתקשים לייחס תודעה ליצורים אחרים, שעולמם זר לנו ותפקודם נתפס בעינינו אוטומטי ופחות מתוחכם בהשוואה אלינו, בני האדם.
אנחנו מתקשים לדמיין את עולמם הפנימי של יצורים שעימם אין לנו תקשורת לשונית, ונוטים לחשוב כי הם חסרי תודעה. האומנם הם בהכרח חסרי תודעה? האם אורגניזמים פשוטים, המותאמים באופן מפליא לסביבתם, ייחשבו כחסרי תודעה?
המחקר ההשוואתי מנסה להשיב על שאלה זו באמצעות כלי ההכרה האנושית. ההנחה שעליה תבסס המחקר היא שהתודעה האנושית מייצגת את המערכת ההכרתית המפותחת ביותר הקיימת בטבע. משכך, עובדת קיומם או היעדרם של תפקודים הכרתיים המקבילים לתודעה האנושית בקרב יצורים חיים אחרים, עשויה להעיד על שאלת קיומה, טיבה ודרגתה של התודעה הגלומה בהם.
אלא שמדד זה מוגבל ומטעה, מאחר שהוא מתעלם מקיומם של "כלים הכרתיים" אחרים, שלא נתונים לו לאדם.
ביולוגים מחפשים בבעלי חיים תגובות התנהגותיות שיש בהן כדי להעיד על קיומם של כשרים אנושיים דוגמת אינטליגנציה, רגש, שפה, זיכרון, תגובות המצופות מן המערך ההכרתי האנושי. ברם, היעדרותם − אין בה כדי לפסול את קיומה של תודעה המתבטאת בנתוני מערכת שונים.
חוקר הטבע האנגלי צ'רלס דרווין (Darwin), אבי תורת האבולוציה, האמין כי התנהגותם של בעלי חיים, אפילו הפשוטים ביותר, חושפת תכונות המעידות על קיומה של תודעה. בספרו "מוצא האדם" כתב: "החושים והאינטואיציות, הרגשות והיכולות השונים, כגון אהבה, זיכרון, קשב, סקרנות, חיקוי, שיקול דעת וכיוצא באלה, שהאדם מתגאה בהם, יימצאו בחיות הפשוטות יותר, במידה ראשונית ולפעמים אף במידה מפותחת כהלכה".
היכולות המדהימות הקיימות בטבע, למשל יכולת הניווט של עטלפים ודולפינים באמצעות איכון־הד )סונר(, חושפות מערכות חכמות הבנויות על ידע מדויק. חיות אלה יודעות לנתח את נתוני ההד החוזר המתקבל בעקבות הקולות שהם משמיעים, ולבצע חישובים מדויקים של מרחק, מיקום, גודל, צורה וצפיפות החומר של עצמים הנמצאים בסביבתן.
בעקבות תצפיותיו בבעלי חיים, הזואולוג יוסף טרקל מעריך כי תגובות המעידות על יכולת של זיהוי עצמי הן עדות לקיומה של תודעה. קופי אדם מסוגלים לזהות את דמותם המשתקפת במראה. כאשר מסמנים כתם אדום על מצחו של קוף אדם המתבונן בדמותו במראה, הוא יבחין בכתם וינסה להסירו.
מאפיין נוסף היכול להעיד על קיומה של תודעה אצל בעלי חיים, הוא דרגת התחכום והמורכבות של התנהגותם. לביאות במסעות הציד שלהן מפגינות התנהגות מפליאה במורכבותה. ההתארגנות, הצבת המארבים, שימוש בתרגילי הפחדה כדי לכוון את הצבי למארב המתוכנן, מיקום המארב ושיטות הגירוש המשתנות בהתאם לתנאי השטח וכיוון הרוח − אלה מצביעים, לדעתו, על תבונה ועל תודעה.
הביולוג ידין דודאי מציע מאפיין אחר כתנאי לקיומה של תודעה אצל בעלי חיים: היכולת לקשב פנימי וזיכרון עבודה. קשב פנימי מבטא את היכולת למקד את מלוא תשומת הלב בעניין מסוים. בעלי חיים מגלים יכולת קשב למידע חיצוני, אך אין דרך לדעת אם הם בעלי יכולת גם לקשב פנימי.
זיכרון עבודה מבטא את היכולת לצרף מידע מזדמן למידע שמור בזיכרון לצורך תגובה מיידית המתאימה לאירועים. שני תהליכים הכרתיים אלה, קשב וזיכרון עבודה, הם לדעת דודאי המאפיינים המעידים על קיומה של תודעה, וניתנים לצפייה בהתנהגותם של בעלי חיים רבים. ציפורי שיר, למשל, מסוגלות לקלוט שיר, לאחסנו בזיכרון ולשלוף אותו בעת המתאימה.
הביולוג והפילוסוף יוסף נוימן סוקר את התפתחות התודעה במהלך האבולוציה ומעריך כי יכולתו של בעל חיים לייצג את המציאות בהכרתו, היא המאפיין המעיד על קיומה של תודעה.
החיים החברתיים של בעלי חיים, אופני התקשורת שלהם, כושר הלמידה והיכולת לפתור בעיות, אלה משקפים תהליכים מנטליים בדרגות שונות. בעלי חיים קולטים מידע, מעבדים אותו, משמרים בזיכרון ומפתחים ציפיות ורגישות לתוצאות התנהגותם.
לדעת נוימן, רוב בעלי החיים מגלים תודעה ברמות שונות, למעט הפשוטים ביותר, שתגובותיהם אוטומטיות וסטריאוטיפיות.
הביולוג דניאל חיימוביץ, האחראי על המחקר העדכני ביותר בביולוגיה של הצומח, מתאר את הצמחים כבעלי תודעה. הצמחים מודעים היטב לעולם הסובב אותם. הם מבדילים בין אורות בצבעים שונים ומגיבים בהתאם. הם מודעים לריחות האופפים אותם. הם יודעים מתי נוגעים בהם ומסוגלים להבדיל בין נגיעות שונות. הם גם מודעים לעבר שלהם: הם זוכרים פגעים מן העבר ואת תנאי מזג האוויר שהתקיימו בהם ומשנים את הפיזיולוגיה שלהם על סמך זיכרונות אלה.
אין לצמח מוח שמתאם את המידע עבור כל גופו. ובכל זאת, חלקים שונים של הצמח מקושרים באופן הדוק אלה לאלה, ומידע על אור, כימיקלים באוויר וטמפרטורה עובר בהתמדה בין שורשים ועלים, פרחים וגבעולים, ויוצר צמח שמתאים לסביבתו במידה האופטימלית.
אחד המחקרים שנעשו בעת האחרונה (מטעם מכון מקס פלנק), יש בו כדי להדגים את התודעה גלומה בצמח הבטטה. המחקר הראה כי בתנאים שבהם זחלי עש מכרסמים בעלה בטטה מזן עמיד, הצמח משחרר כימיקל לאוויר, חומר בעל ריח חזק המעורר תגובה הגנתית בצמחים. הכימיקל גורם לעלים האחרים של הצמח, וגם לצמחים הסמוכים, לייצר בעליהם חלבון בשם ספוראמין, החלבון העיקרי בשורש הבטטה, הגורם לשינוי "טעמם" באופן המשבש את מערכת העיכול של החרקים ומרחיק אותם מהצמח.
בתחום מדעי המוח, הגישה לחקר התודעה מניחה כי זרם התודעה מקורו בתהליכים הביוכימיים והחשמליים במערכת העצבים ובמוח. עם זאת, המחקר המדעי לא מסוגל להסביר איך תהליכים אלה יוצרים את החוויה הסובייקטיבית של תחושה, רגש או מחשבה, ואף אינו מסוגל להסביר את ערכה הקיומי של החוויה. התודעה היא לא המוח ולא חלק ממנו, ומחקר המוח הוא לא מחקר התודעה. התודעה היחידה הנגישה למחקר היא התודעה הסובייקטיבית שהיחיד חווה, וחקירתה, מעצם מהותה, לא יכולה להיות שיטתית ואובייקטיבית.
חוקר המוח האמריקאי יוהאן ג'ון (Yohan (, החוקר את הקשרים המתקיימים בין חלקי המוח השונים, מאמין כי ייתכן שהמוח כלל לא מייצר את התודעה. העובדה שקיים מתאם בין פעילות מוחית בחלק מסוים של המוח, להתנהגויות מדידות מסוימות דוגמת קשב, זכירה ומודעות עצמית, שאנחנו מתייחסים אליהן כאל תוצר התודעה, לא מעידה על מקורה של התודעה.
האם אנחנו צופים בתודעה או באמצעות התודעה? לדברי החוקר, אנחנו לא יכולים לראות את התודעה או להבין את משמעותה. אנחנו רק יכולים לראות את ההשלכות של אופן פעולתה.
פסיכיאטרים מתבוננים בתודעה דרך הידע המצטבר על אודות נפש האדם. הפסיכיאטר דן סיגל מציג את התודעה כמיזוג של תהליכים המתרחשים בתוך המוח עם אלה שמחוצה לו. התודעה לא כלואה בתוך מוחנו, אלא מתקיימת גם במרחב שמחוצה לו. היא לא רק תפיסותינו את החוויות, אלא גם החוויות עצמן. היא עיבוד המידע ובו־זמנית גם המידע עצמו.
התודעה הפרטית שלנו לא מכילה את התודעה כולה. במציאות החיצונית למוחנו מתקיימים מרכיביה העצמאיים האחרים של התודעה. המרחב הקיומי שבו התודעה שלנו פוגשת את התודעה החיצונית הוא מרחב הקשרים החברתיים.
מאחר שהחוויות שלנו הן עצמן רכיב בתודעה, והחוויות העוצמתיות ביותר קשורות באנשים אחרים, הרי שפעילות הגומלין עם האחרים היא מרכיב משמעותי בתודעה שלנו. אנחנו חולקים עם האחרים רכיבים של תודעה.
התודעה היא מקושרת מטבעה, ולפיכך הצורה הגשמית שלנו לא חייבת בהכרח להתקיים כדי שנהיה נוכחים בעולם. למשל, כאשר אנחנו מאזינים ליצירות מוזיקליות, תודעתם של המלחינים חיה בתודעתנו. כך פוגשת התודעה שלנו בתודעתם של סופרים ואומנים אחרים, של בני משפחה, מורים, ושל כל מי שיצרנו עימו קשר משמעותי. על־פי גישה זו, המין האנושי הוא אורגניזם אחד, וכך גם העולם והיקום כולו.