Как мозг образует ощущения (квалиа)? Как мы вообще определяем, кто наделен сознанием, а кто нет?

Про ощущения не смогу сказать. Относительно сознания, его можно определить на основании его функций, феноменологически. Эволюционно сознание - инструмент адаптации и выживания организма. Следовательно, сознание позволяет решать сложные задачи, адаптироваться к новым ситуациям и, в идеале, предвидеть некоторые последствия некоторых событий и действий. Одна из сложных задач - способность к эффективной коммуникации. Кто это может, тот, возможно, наделен сознанием. Это критерий Тюринга. Возможно, поскольку это условие необходимо, но, возможно недостаточно. Компьютеры с современными алгоритмами уже справляются с рядом подобных задач, а присутствие у них квалиа под большим вопросом. С другой стороны, люди, по умолчанию обладающие квалиа, не всегда решают подобные задачи. Т.е. сознание живых существе проявляется на множестве явлений, которые с одной стороны являются подмножеством явлений, удовлетворяющих критерию Тюринга, и при этом сопровождаются квалиа (см. картинку про критерий Тьюринга в википедии). Однако я бы еще добавил, что технические инструменты, знаковые системы, знания и письменность позволяют нам мыслить намного эффективнее и вести себя сознательнее, что в принципе указывает на то, что для сознания данные и алгоритмическая составляющая существенно важнее, чем наличие квалиа. Более того, математические рассуждения гораздо проще выполнять на бумаге или в компьютере, а не в уме. Т.е. квалиа оказывается недостаточно эффективно как мыслительная среда, а современные успехи нашего сознания были бы невозможны без письменности и инструментальных математических вычислений. Так что получается, что квалиа первично и абсолютно необходимо в контексте ощущений, но вторично в контексте сознания, а компьютеры, могут быть сколь угодно разумны. Если же мы допустим, что сознание проявляется как самоотражение и саморефлексия, т.е. возможность накапливать и использовать собственный мыслительный опыт, то любой компьютер с памятью о собственных состояниях и эффективными алгоритмами, использующими подобные данные, обладает чем-то подобным рефлексии (нейронные сети, к примеру). Хотя не факт, что сознание допустимо сводить к рефлексии, и что рефлексия не следствие и лишь одно из проявлений сознания.

Продолжая, можно наверное добавить, что сознанием мы называем совокупность психических способностей, которые могут иметь, а могут и не иметь один общий источник. Если они имеют один такой источник, то компьютер, воспроизводящий отдельные психические способности используя отдельные алгоритмы, и применяя их поочередно, возможно будет проявлять разумное поведение, но при этом будет лишь совокупностью моделей отдельных частей сознания, не обладая сознанием в обычном смысле. Но для этого искусственного сознания, так и для внешнего наблюдателя, такая разница может на самом деле оказаться и не существенной. Если у человека искусственная нога, т.е. его тело собрано из частей по чисто функциональным критериям, как искусственное сознание в обсуждении выше, то для этого человека возможно через некоторое время не будет существенной разницы между ногой и протезом, если они сопоставимо эффективны в том наборе задач, для которых нужны. При этом для удовлетворительного результата не требуется их полной неразличимости, как в идее "философского зомби". Полная неразличимость может быть невозможна чисто технически. Она может быть невозможна и в силу ошибочности самой этой идеи зомби. Поэтому важно понимать, что, возможно она не обязательна. Животные имеют другой мозг, другую его эффективность, но тем не менее, обладают сознанием (высшие приматы уж точно). Так что для сознательности в абсолютном сходстве с человеком философсокому зомби нет нужды.

В заключение такой вывод: квалиа это естественное неустранимое свойство человека, его нервной системы. А сознание - это функция нервной системы. Искусственно воспроизвести квалиа, как свойство, можно вероятно, лишь поняв его механизм. А искусственно воспроизвести функцию, т.е. сознание, вероятно можно любыми достаточно эффективными техническими средствами.