Мозг и сознание. Разгадка величайшей тайны человеческого мозга
(под ред. К. Уилльямс)
Авторы-составители
Редактор: Кэролайн Уилльямс – научный журналист и редактор из Великобритании. Консультант журнала New Scientist и автор книги «Мой продуктивный мозг: Как я проверила на себе лучшие методики саморазвития и что из этого вышло» (Scribe, 2017).
Редактор серии: Элисон Джордж – редактор серии книг Instant Expert журнала New Scientist.
В книгу вошли доклады, прочитанные на мастер-классе по сознанию, организованном журналом New Scientist в 2016 году, а также статьи экспертов, ранее публиковавшиеся в журнале New Scientist.
Авторы научно-популярных статей
Марк Бекофф – почетный профессор экологии и эволюционной биологии Колорадского университета в Боулдере, исследующий поведение и когнитивные функции животных. Он написал раздел в главе 10, в котором утверждает, что животные обладают сознанием и люди должны относиться к ним соответствующим образом.
Патрик Хаггард – профессор когнитивной нейронауки в Университетском колледже Лондона. Его исследования фокусируются на субъективном переживании произвольных действий и на образе тела в мозге. Он написал статью о свободе воли в главе 4.
Николас Хамфри – психолог-теоретик из Кембриджа, который изучает эволюцию интеллекта и сознания. Автор книги «Сознание. Пыльца души» и соавтор раздела «Изобретение сознания» в главе 3.
Дж. Кевин О’Риган – бывший директор Лаборатории психологии восприятия в Университете Париж Декарт, предложивший новый подход к пониманию сознания, автор книги «Почему красный не звучит как колокольчик: Как понять чувство сознания» (Oxford University Press, 2011). Он написал в главе 6 раздел о том, возможно ли создать «чувства» у машин.
Лиз Пол – старший научный сотрудник в Бристольском университете, исследует эмоциональные и познавательные способности животных разных видов. В главе 10 она пишет о сознании животных.
Анил Сет – соруководитель Центра наук о сознании им. Терезы Саклер при Университете Сассекса в Великобритании, автор готовящейся к изданию книги «Приемный зал» (Faber & Faber, 2019). Он исследует понимание биологических основ сознания, о чем пишет в главе 2.
Макс Тегмарк – профессор физики Массачусетского технологического института, специализируется в области космологии. В своей книге «Наша математическая Вселенная» он исследует физику сознания. В главе 3 его авторству принадлежит раздел «Является ли сознание состоянием материи?».
Адам Земан – исследователь в области когнитивной и поведенческой неврологии, включая неврологические расстройства сна, профессор медицинского факультета Университета Эксетера, автор книги «Сознание: Руководство пользователя». В главе 5 он пишет о расстройствах сознания.
Благодарим также следующих журналистов и редакторов:
Из всех тайн человеческого существования самыми загадочными, должно быть, являются эти вопросы: «Что такое сознание? Реально ли оно или это просто иллюзия? И в любом случае, как оно работает?»
Люди задумывались над этими вопросами задолго до того, как узнали, что «органом» мышления является мозг. Пока Гиппократ в V веке до н. э. не заметил, что у людей с травмами головного мозга нарушались различные аспекты сознания, никто и не подозревал, что сознание имеет к мозгу какое-то отношение.
Но вопросы на этом не прекратились. Как может мягкая, похожая на тофу ткань мозга дарить нам такое богатство переживаний? Как мы можем утверждать, что мои переживания подобны твоим? Что происходит в бессознательном и как оно влияет на наши представления о свободе воли?
Пока у нас нет всех ответов, и эти вопросы продолжат обеспечивать работой ученых и философов в течение еще нескольких веков.
Что у нас есть, так это некоторые увлекательные гипотезы, многие из которых кажутся невероятнее вымысла. Для навигации в глубинах философии и нейронауки мы собрали представления величайших исследователей сознания и объединили их с опытом авторов New Scientist. Мы признаем, что следующие страницы не содержат всех разгадок тайн нашего разума, но они точно вызовут новые захватывающие вопросы. Они даже могут заставить вас переосмыслить все, что, как вы думали, вы знаете о реальности.
Кэролайн Уилльямс, редактор
Глава 1. Введение в трудную проблему сознания
В мире существует множество сложных проблем, но лишь одна из них заработала право называться той самой «трудной проблемой». И это проблема сознания – каким образом приблизительно килограмм нервных клеток порождает непрерывный калейдоскоп ощущений, мыслей, воспоминаний и эмоций, заполняющих каждую секунду бодрствования.
Загадка сознания
Спросите себя: ощущаете ли вы сознание? Сам факт, что вы даже способны рассматривать такие вопросы, предполагает ответ «да». Наше собственное сознание кажется такой очевидной деталью нашей жизни, что бо́льшую часть времени мы даже и не задумываемся об этом.
А теперь взгляните в глаза ближайшего к вам человека. В сознании ли он? На этот раз будет гораздо труднее ответить на вопрос с уверенностью. Неважно, смотрите ли вы в глаза своего любимого или совершенного незнакомца; нет никакого способа достоверно узнать, в сознании ли они. И даже если так, невозможно узнать, отличается ли их переживание сознания от вашего. Начните задаваться подобными вопросами о животных и даже машинах, и все еще больше усложнится.
Постижение базовых аспектов сознания веками заставляло философов ломать головы. Еще в XVII веке Рене Декарт задал тон современным обсуждениям проблемы, провозгласив, что тело и сознание сделаны из разного теста. С точки зрения Декарта, тело и мозг созданы из материи, как и любой другой физический объект: столы и стулья, камни и растения. Сознание же, с нашими мыслями, убеждениями, воспоминаниями и всей внутренней жизнью, нематериально – его невозможно увидеть, потрогать или непосредственно пронаблюдать. С тех пор это замечание определяло тон большинства дискуссий о сознании.
Трудная проблема
В 1995 году философ Дэвид Чалмерс из Нью-Йоркского университета модифицировал точку зрения Декарта, дав ей название «трудной проблемы». Чалмерс утверждал, что понимание работы мозга ничего не говорит нам о сознании, поскольку, в то время как мозг существует физически, содержание пребывающего в сознании ума нельзя наблюдать или измерить.
С точки зрения Чалмерса, понимание мозга – «легкая проблема». Например, мы можем сказать, что мозг состоит примерно из килограмма связанных между собой нейронов, некоторые из которых созданы для выполнения определенных функций. Мы также можем сказать, что сообщения между нейронами передаются с помощью электричества и химии. Но, хотя мы можем объяснить, например, каким образом наши глаза передают мозгу информацию о длине волны света, которая относится к цвету, это ничего не говорит нам о том, каково это – видеть красный цвет. С этой точки зрения, даже понимание каждой детали функционирования мозга не поможет узнать природу сознания, потому что оно ничего не говорит о том, как люди переживают красный цвет. Или, как сформулировал Томас Нагель в 1970-х годах, вы могли бы узнать каждую деталь физических аспектов работы мозга летучей мыши, но все равно не поняли бы, каково это – быть летучей мышью (см. «Квалиа»).
Другой пример. Расположите эту книгу перед вашими глазами. Прямо сейчас вы испытываете сознательное переживание видения бумаги (или экрана), слов и изображений. То, как вы видите эту страницу, индивидуально для вас, и никто не сможет точно узнать, как вы это переживаете. Именно так и определяется сознание: это ваши собственные, личные и глубоко субъективные переживания, и нет никакого способа объяснить кому-то другому, каково это для вас.
Квалиа
В философских терминах наш опыт – «каково это» – называют квалиа. Это субъективные, личные свойства чувственного опыта: прохладность воды, краснота красного цвета, чувство счастья. Сторонники трудной проблемы утверждают, что никакое понимание физиологии мозга не будет правильно описывать квалиа, потому что вариантов квалиа столько же, сколько людей в мире, и нет никакого способа их сравнить. Более того, есть предположения, что в рамках нашего текущего понимания законов физики постичь квалиа в принципе невозможно.
Итак, если сознание не физический объект, что же оно такое? Радикальная версия заключается в том, что сознание является фундаментальной составляющей Вселенной, существуя наряду с материей и обладая свойствами, которые нельзя объяснить при нашем нынешнем уровне понимания физики. Если довести до крайности, утверждает Чалмерс, эта идея может привести к панпсихизму, представлению о том, что всякая материя – даже неодушевленные предметы, такие как камни, – в некоторой степени наполнена сознанием.
Зомби
Другая проблема заключается в том, что невозможно узнать, переживает ли другое существо квалиа вообще. Вполне возможно, все остальные люди – «зомби». «Зомби» не как в фильмах ужасов, а в том смысле, что встречается в философских мысленных экспериментах. Это люди, которые ведут себя почти так же, как и все остальные, за исключением одного принципиального отличия: они не обладают сознанием. Уколите такого зомби булавкой, и он воскликнет «Ой!» и отпрянет. Но это всего лишь рефлекс – он не чувствует боли. На самом деле у этого зомби нет вообще субъективных чувственных переживаний, или квалиа. Никто пока еще не нашел способ убедиться наверняка, что люди вокруг нас не зомби.
Не такая уж трудная проблема
На другом полюсе шкалы такие «материалисты», как философ Дэниел Деннет из Университета Тафтса в Медфорде (Массачусетс), настаивают, что не существует никакой трудной проблемы, и в конечном итоге мы сможем понять сознание. Может быть, мы даже найдем способы измерить квалиа и распознавать зомби – когда узнаем достаточно о том, как работает мозг.
Для Деннетта нет никакого таинственного процесса, необходимого, чтобы способности мозга к обработке информации перешли в сознание. По сути, он называет идеи Декарта «одной из величайших ошибок в истории мышления».
Деннетт утверждает, что сознание является непосредственным продуктом работы мозга. С этой точки зрения, мозг – это своего рода машина для создания гипотез, постоянно выдвигающая все новые «гипотезы» относительно того, что происходит в мире, и совершенствующая их на ходу. В таком случае сознание не является неким загадочным внетелесным опытом, а представляет собой побочный продукт информационных потоков в теле и мозге. Иными словами, это очень убедительная иллюзия.
Более того, мозг создает не только иллюзию сознания, но и ощущение того, что существует отдельное нематериальное «я», обладающее сознательным опытом. Его также можно рассматривать как загадочное «другое» состояние, не поддающееся объяснению, или как еще одну иллюзию, сотканную из нашего жизненного опыта и наших отношений с другими.
Хотя простых ответов на любой из трудных вопросов сознания не существует, с научной точки зрения материалистическая теория имеет два преимущества.
Во-первых, нет никакой необходимости объяснять непонятные взаимодействия между материальными и нематериальными явлениями, поскольку с материалистической точки зрения то, что кажется нематериальным, не более чем мыльный пузырь. И, во-вторых, такой подход устраняет трудную проблему и замещает ее стремлением объяснить, как мозг этот мыльный пузырь создает.
В последние два десятилетия эту проблему стали изучать в рамках нейробиологии. В следующих главах вы узнаете, чему эта линия исследований научила нас.
Глава 2. Биологические основы сознания
Нейробиологи добились невероятного прогресса в понимании биологических основ сознания и благодаря технологическим достижениям могут даже наблюдать за тем, как оно действует в мозге.
Первичный материал сознания
Мозговые основы сознания загадочны, но это, по крайней мере, доступная загадка. Как недавно заметил Марк Хэддон, первичный материал сознания не находится в другой части Вселенной, не произошел 14 миллиардов лет назад, и он не спрятан где-то глубоко внутри атома. Он расположен прямо здесь, внутри вашей головы.
Фактически, если отбросить философский вопрос о том, почему сознание вообще существует, мы можем начать исследовать мозг с точки зрения физических и электрических паттернов его активности – так называемых нейронных коррелятов сознания.
К сожалению, мозг не уж так просто открывает свои секреты. По последним подсчетам он содержит около 90 миллиардов нейронов с таким количеством связей между ними, что если бы вы стали подсчитывать их со скоростью одна связь в секунду, на полное их перечисление вам потребовалось бы три миллиона лет. Но даже это не отражает всю сложность мозга. В действительности поражает не столько его структура, сколько пронизывающие ее паттерны взаимосвязей, которые каким-то образом лежат в основе всего, что делает вас – вами.
Как эти паттерны взаимосвязей в итоге складываются в сознание – огромный вопрос. Так с чего же мы должны начать в наших попытках понять, как все это работает? Один из подходов состоит в том, чтобы разбить проблему на поддающиеся решению фрагменты и исследовать биологические основы различных аспектов сознания по отдельности.
Так, мы можем дифференцировать уровень сознания (различие между отчетливым состоянием бодрствования и осознанности и состоянием под общей анестезией), содержание сознания (то, что мы чувствуем и на что реагируем) и чувство собственного «я» (таинственное, но в то же время совершенно знакомое ощущение, что все переживается целостным «мной»).
Уровень сознания
Что в мозге обуславливает наличие или отсутствие сознания? На самом примитивном уровне в мозге есть, по крайней мере, один переключатель «вкл./выкл.» – интраламинарные ядра таламуса, часть таламуса, расположенного в самом центре головного мозга над его стволом. При повреждении этой части мозга сознание полностью отключается. По-видимому, важную роль в том, находимся ли мы в сознании или же бодрствуем, но без сознания, также играет ограда (клауструм), тонкая пластинка серого вещества глубоко внутри мозга (см. далее).
Зона наилучшего восприятия для сознания?
В какой-то момент вы в сознании, а в следующий – уже нет. Может ли в реальности существовать такой переключатель сознания в мозге? Похоже, так оно и есть. В 2014 году исследователи смогли включить и выключить сознание женщины, стимулируя одну небольшую область ее мозга.
Пациентке, которой проводилась эксплоративная операция с целью локализации источника эпилептических припадков, ввели электрод рядом со скрытой глубоко внутри мозга тонкой пластинкой серого вещества, называемой оградой. Данную область мозга никогда ранее не стимулировали.
Когда исследователи стали стимулировать эту область высокочастотными электрическими импульсами, женщина потеряла сознание. Она перестала читать и безучастно смотрела в пространство, не отвечала на слуховые или зрительные команды, а ее дыхание замедлилось. Как только стимуляция прекратилась, она сразу же пришла в сознание без малейшего воспоминания о произошедшем.
Несмотря на то что эксперимент пока был проведен только на одном человеке, это открытие свидетельствует, что ограда играет важную роль в поддержании уровня сознания. Сторонник этой гипотезы Кристоф Кох из Института по изучению мозга им. Пола Аллена в Сиэтле считает, что ограда работает как своего рода проводник сознания, объединяя информацию, поступающую в разное время из разных областей мозга. В 2017 году эта теория получила дальнейшее подтверждение: в мозге мыши были открыты три длинных нейрона, тела которых расположены в ограде, а дендриты опутывают почти весь мозг, пронизывая на своем пути множество важных областей.
Рис. 2.1. Ограда расположена глубоко в мозге и может связывать наши ощущения в единое целое
Однако все согласны, что для сознания характерно нечто большее, чем простое различие между включением и выключением. Мы знаем, например, что человек может спать, переживая состояние, аналогичное нормальному бодрствованию. С другой стороны, человек в постоянном вегетативном состоянии может физически бодрствовать без каких бы то ни было признаков сознания.
Складывается картина, что несмотря на наличие некоторых важных областей мозга и типов клеток, вовлеченных в работу сознания, общее состояние зависит от того, как согласовывается деятельность всего мозга в пространственных и временны́х координатах.
Итак, как же количественно измерить уровень сознания? Одно очень перспективное решение предложил Марчелло Массимини из Миланского университета. Он и его коллеги разработали метод, при котором мозг стимулируют электромагнитным импульсом (с использованием так называемой транскраниальной магнитной стимуляции, или ТМС), а затем измеряют, как волны активности распространяются по мозгу. Это делают с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) – измерения электрической активности мозга, регистрируемой электродами на поверхности кожи головы. Импульс действует как удар в колокол, и нейроны по всему мозгу продолжают «звенеть» с определенным волновым паттерном, который зависит от активности связей между отдельными клетками мозга.
Проанализировав сложность этих волновых паттернов реакции мозга, Массимини и его команда предложили число от нуля до единицы, которое они назвали индексом сложности пертурбаций (ИСП). У людей в вегетативном состоянии, которые не реагируют на импульс и, вероятно, не находятся в сознании, показатель ИСП близок к нулю. По данным одного исследования, уровень ИСП = 0,3 является порогом, по-видимому, отделяющим состояния наличия сознания от его отсутствия.
В последующих исследованиях использовали только измерение ЭЭГ – без электромагнитной стимуляции – чтобы понять, можно ли отдельно применять показатели сложности для определения уровня сознания. Если упростить, эти показатели количественно измеряют, насколько импульсы мозга разнообразны, или непредсказуемы. Как оказалось, показатель спонтанной сложности также последовательно снижается от уровня, наблюдаемого при бодрствующем отдыхе, через мягкую седацию и до полной общей анестезии. Схожим образом исследования пациентов с электродами, имплантированными в мозг для локализации источника эпилептических припадков, показали общее снижение сложности при засыпании. Интересно, что во время быстрого сна (или фазы быстрого движения глаз – БГД), когда люди видят сны, сложность динамики работы их мозга соответствует таковой при нормальном сознательном бодрствовании – а значит, эти показатели сложности отражают именно специфические уровни сознания, а не просто физиологические изменения в работе мозга.
Что касается «высших» состояний сознания, то в некоторых недавних исследованиях с помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ – измеряет магнитные поля, возникающие во время активности мозга) изучали динамику работы мозга при употреблении психоактивных веществ, таких как ЛСД, псилоцибин и кетамин. В сравнении с исходным состоянием эти вещества, по-видимому, действуют как полная противоположность анестезии или засыпанию. Похоже, что они повышают уровень сложности мозговой активности – такое наблюдается впервые. Может ли это быть признаком достижения некоторой «вершины» сознания? Повышенного уровня сознания? Говорить об этом с уверенностью слишком рано, однако это многообещающая область для будущих исследований.
Все эти способы измерения уровня сознания связаны с набирающей популярность теорией сознания, называемой теорией интегрированной информации, или ТИИ, которую разработал нейробиолог Джулио Тонони из Висконсинского университета (см. «Интеграция порождает осознанность?»). Однако существующие сегодня методы, подобные вышеупомянутым, дают лишь грубые приближения к теории. А для любой реальной системы измерение интегрированной информации во всей ее полноте пока что практически невозможно.
Интеграция порождает осознанность?
Наши переживания, связанные с восприятием цвета, формы и звука, существуют не по отдельности, а как полностью интегрированное целое. Джулио Тонони, нейробиолог из Висконсинского университета в Мэдисоне, выдвинул теорию, описывающую этот процесс. Он утверждает: для того, чтобы система обладала сознанием, она должна интегрировать информацию таким образом, чтобы целое несло в себе большее количество информации, чем сумма его частей. Для сознания интегрированная информация не может быть редуцирована до более мелких составляющих. Когда вы воспринимаете красный треугольник, мозг не может запечатлеть этот объект как бесцветный треугольник в совокупности с бесформенным пятном красного цвета.
Показатель способности системы интегрировать информацию Тонони назвал Фи. Согласно его теории, эта способность является ключевой характеристикой сознания. Цифровая камера обладает потрясающим объемом памяти, но все миллионы ее пикселей никогда не «видят» фотографию, в то время как ваше сознание способно «увидеть», поскольку ваш мозг активно интегрирует информацию, чтобы придать смысл полученным данным.
Один из способов вычислить Фи – разделить систему на две части и сравнить, как отличаются прогнозы будущего состояния у частей и целой системы. Наиболее радикальное деление будет давать две наиболее независимые части. Если эти части будут полностью независимыми, так что «целое» не превысит их суммы, тогда Фи будет равняться нулю, и система не будет обладать сознанием. Чем выше же созависимость частей при наиболее радикальном делении, тем бо́льшим будет значение Фи и, соответственно, уровень сознания системы.
Подход Тонони позволяет объяснить некоторые любопытные аспекты сознания. Почему мы утрачиваем сознание, когда ложимся спать? Тонони ответил бы, что во время сна информация из специализированных сетей мозга не интегрируется. Почему эпилептические припадки связаны с потерей сознания? Возможно, потому что припадки перегружают сеть, блокируя сложный процесс обмена информацией.
В контексте конкретных областей мозга, участвующих в поддержании уровня сознания, в последнее время внимание было приковано к «горячей точке» задней коры, расположенной в теменной и затылочной долях коры больших полушарий головного мозга. По всей видимости, активность в этой области является очень надежным отличительным признаком наличия и отсутствия сознания, что было показано в исследовании Франчески Сиклари и ее коллег из Висконсинского университета в Мэдисоне. Вместо того чтобы сравнивать бодрствование со сном – сравнение, которое включает в себя, помимо потери сознания, еще множество изменений в мозге и теле, – исследователи наблюдали за мозгом только во время сна. Они будили испытуемых много раз в течение каждой ночи и спрашивали их, видели ли те сны. Это позволило им сравнить активность мозга при сновидениях и отсутствии каких бы то ни было сознательных переживаний. В данном случае общее состояние мозга и тела было одинаковым, так что любые найденные различия должны были быть связаны именно с сознанием. Как оказалось, задняя «горячая точка» играет настолько заметную роль в работе сознания, что исследователи смогли предсказывать, сообщит ли испытуемый о сновидениях еще до его пробуждения, основываясь только на активности этой зоны.
Есть ли сознание у младенцев?
У взрослых осознание того, что они что-то ощутили, увидели или услышали, связано с двухэтапным характером деятельности мозга. Так, сразу же после предъявления визуального стимула активируются области зрительной коры, а спустя приблизительно 200–300 миллисекунд активируются и другие области, включая префронтальную кору, которая отвечает за когнитивную деятельность более высокого уровня. Некоторые исследователи полагают, что осознание появляется только после того, как активность нейронов на втором этапе достигает определенного порога.
Исследовать этот процесс у взрослых достаточно просто, потому что они способны сообщить, когда осознают что-то. Но задать те же самые вопросы младенцам, чтобы узнать, осознают ли они что-либо происходящее в окружающей среде, и если да, то как осознают, невозможно.
Сид Куидэ и его коллеги из Высшей нормальной школы в Париже решили эту проблему так. Они надели шапочки для ЭЭГ на группы младенцев в возрасте 5, 12 и 15 месяцев и фиксировали активность их мозга в ответ на предъявляемую серию быстро меняющихся изображений. Как и взрослые, все младенцы реагировали на человеческое лицо, демонстрируя ожидаемый двухэтапный паттерн. Но на втором этапе – этапе деятельности, связанной с осознанием, – ответ был намного медленнее.
Самая медленная и наименее выраженная реакция была зарегистрирована у пятимесячных младенцев: задержка перед началом второго этапа составила более секунды. У 12-месячных младенцев второй этап регистрировали в период от 800 до 900 миллисекунд после предъявления изображения. 15-месячная группа показала очень схожий результат.
По-видимому, младенцы обладают тем же механизмом сознательной регистрации происходящего в окружающем их мире. Им просто требуется для этого немного больше времени.
Содержание сознания
Хотя нам кажется, будто то, что мы видим, слышим и чувствуем, очень реально, есть веские доказательства: наше восприятие – своего рода «контролируемая галлюцинация» – «лучшая догадка» мозга относительно того, что вызывает входящую сенсорную информацию.
Подумайте об этом: мозг заперт внутри костного черепа. У него нет прямого доступа к окружающему миру. У него нет прямого доступа даже к собственному телу. Все, что мозг получает, – это электрические сигналы от разных органов чувств: глаз, ушей и так далее. Эти сигналы зашумлены и противоречивы, но, тем не менее, мозг должен каким-то образом решить, что все это значит.
Еще в XIX веке немецкий физиолог Герман фон Гельмгольц выдвинул гипотезу, что мозг как бы делает предсказание. Он объединяет сенсорную информацию, поступающую из окружающего мира, с предварительными предположениями (или ожиданиями) относительно того, каков этот мир. Это приводит к «лучшей догадке» о том, что вызвало сенсорные сигналы, – вот что мы и воспринимаем сознательно.
Поначалу эту концепцию непросто принять на веру, но ее довольно легко проиллюстрировать с помощью простой зрительной иллюзии – иллюзии с тенью на шахматной доске (иллюзия тени Адельсона) (см. рис. 2.2).
На первый взгляд клетки, обозначенные A и B, выглядят как разные оттенки серого цвета. Однако в действительности они одинаковы. Дело в том, что мозг использует свое прежнее знание о том, что тень, падающая на поверхность, делает эту поверхность темнее. В сочетании с тем фактом, что мы ожидаем, что клетка B будет того же цвета, что и все остальные клетки по диагонали, мозг прогнозирует, что в «реальном мире» клетка B должна быть светло-серой. В результате мозг воспринимает ее как светло-серую, но слегка затемненную тенью. Этот эффект настолько силен, что даже демонстрация иллюзии не меняет восприятия.
Рис. 2.2. Иллюзия с тенью на шахматной доске (иллюзия тени Адельсона)
Подобные воззрения круто меняют наше понимание работы мозга. С этой точки зрения, представление о том, что чувства достоверно записывают происходящее извне и информируют об этом мозг, неверно; на самом деле наиболее тяжелую часть работы по восприятию осуществляют связи, идущие от мозга обратно к сенсорным поверхностям. Другими словами, содержание нашего осознанного восприятия в значительной степени сконструировано мозгом: это своего рода «контролируемая галлюцинация», в которой наши перцептивные гипотезы постоянно корректируются сенсорными сигналами, поступающими из внешнего мира.
Если говорить о физических основах этих процессов, растет число доказательств того, что перцептивные гипотезы и нисходящие связи оказывают большое влияние на сознательное восприятие. Еще в 2001 году нейробиологи Винсент Уолш и Альваро Паскуаль-Леоне попросили испытуемых следить за движущимися точками, в то время как экспериментаторы препятствовали деятельности мозга с помощью транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС). При воздействии на нисходящие связи (идущие сверху вниз или изнутри наружу) они обнаружили, что испытуемые больше не видели движение точек. Следовательно, чтобы понимать, что происходит во внешнем мире, мозгу нужны его внутренние «предсказания».
Недавно Ларс Мукли и его коллеги из Университета Глазго показали, что функциональную МРТ (измеряет метаболическую активность, или кровоток в мозге) можно использовать, чтобы «декодировать» тип изображения, на которое смотрит человек. Что особенно важно, они смогли декодировать эту информацию даже из области зрительной коры, которая не получала никаких входящих сенсорных данных, а это значит, что информация должна основываться на нисходящих прогнозах, приходящих из других частей мозга.
Другое недавнее исследование связало перцептивные гипотезы с так называемым альфа-ритмом в мозге. Это заметное колебание мозговой активности (мозговая волна) частотой примерно 10 герц (10 колебаний в секунду), особенно выраженное в затылочных отделах мозга, где расположена зрительная кора. Исследование, проведенное в Центре им. Терезы Саклер при Университете Сассекса, показало, что влияние перцептивных предсказаний на восприятие зависит от фазы альфа-цикла: на пике волны влияние больше, чем в ее низшей точке.
Какие возможности дает нам сознание чего-либо? Это может показаться очевидным, но когда мы что-то сознаем, мы можем вести себя очень гибко. Если я вижу чашку кофе, я могу игнорировать ее, взять или бросить ее в стену – все, что только захочу. Как утверждает влиятельное направление исследований под названием «теория глобального рабочего пространства», эта гибкость возникает благодаря тому, что все содержание нашего сознания в каждый отдельный момент широко «транслируется» в различные области мозга, позволяя человеку реагировать всеми возможными способами (см. «Модель глобального рабочего пространства сознания»). Фактически многие сторонники этой теории утверждают, что процесс «трансляции» и является самим сознанием.
Для изучения связи между сознательным восприятием и глобальной «трансляцией» можно сравнить активность мозга, вызванную осознанно видимым стимулом (например, буквой «А», четко предъявляемой на экране), с активностью, вызванной тем же стимулом, но не доходящим до сознания. Существует множество способов осуществления этого, например с помощью метода маскировки, при котором целевой стимул предъявляется очень кратко и сразу же сопровождается пустым стимулом. Многие эксперименты, где использовали этот метод, показали, что, когда испытуемые сообщают о сознательном восприятии, большая область коры – так называемая лобно-теменная сеть – активируется. Это свидетельствует в пользу теории глобального рабочего пространства, в которой лобно-теменную сеть связывают с рабочим пространством. Тем не менее, некоторые недавние открытия, в том числе упомянутая ранее «горячая точка» задней коры головного мозга, бросают вызов этой теории.
Модель глобального рабочего пространства сознания
Содержание нашего сознательного опыта постоянно претерпевает изменения. Модель глобального рабочего пространства, которую в 1988 году предложил Бернард Баарс из Института нейронаук в Сан-Диего (Калифорния), пытается описать, как происходят эти изменения.
Баарс предполагает, что неосознаваемые переживания обрабатываются локально в отдельных участках мозга, при этом мозг также отслеживает происходящее в теле и в памяти. Различные аспекты наших постоянно меняющихся переживаний осознаются только тогда, когда эта информация передается в сеть нейронов, распределенных по многим разным областям мозга – «глобальное рабочее пространство». Это отражается в мгновенной скоординированной активности мозга, и наши переживания становятся содержанием сознания.
Рис. 2.3. Транслирующееся сознание: глобальное рабочее пространство предполагает, что сознание рождается из высоко координированной и широко распространенной деятельности мозга
В поддержку этой теории говорят результаты так называемых экспериментов по бинокулярной конкуренции, которые служат хорошим доказательством того, что мозг действительно активно выбирает, какую информацию отправить в наше сознание. Обычно оба глаза видят одну и ту же картину, поэтому мозг легко объединяет два монокулярных изображения в целостную картину. Но если правому и левому глазу предъявить различные изображения, мозг разрешит этот конфликт, позволив вам видеть только одно изображение в один момент времени. Иными словами, вы будете осознавать либо изображение от левого глаза, либо изображение от правого глаза, но не оба изображения одновременно.
Что действительно происходит в мозге, когда мы осознаем нечто, все еще выясняют, и нам предстоит многое узнать. Но кажется все более вероятным, что наше переживание «реальности» на самом деле является своего рода контролируемой галлюцинацией, генерируемой мозгом и обновляемой на лету.
Придержите эту мысль
Похоже, что в случае сознания мозг делает именно это – как бы на время придерживает мысль. Недавние исследования показали, что осознанное восприятие требует устойчивой активности мозга в течение сотен миллисекунд. Эту отличительную характеристику мозговых волн можно использовать, чтобы различать уровни нарушения сознания у людей с черепно-мозговыми травмами.
Нейробиологи считают, что для сознания необходимо, чтобы нейроны возбуждались, продуцируя устойчивый паттерн мозговой активности. Точный характер паттерна зависит от характера сенсорной информации, но, как только информация вошла в обработку, мозг должен сохранять стабильный паттерн в течение короткого периода времени – как будто ему нужно мгновение, чтобы считать информацию.
В 2009 году Аарон Шургер из Федеральной политехнической школы Лозанны проверил эту теорию, просканировав мозг 12 испытуемых методом фМРТ. Испытуемым показывали два изображения одновременно, по одному для каждого глаза. Один глаз видел красную линию на зеленом фоне, а другой – зеленую на красном. В результате этого смешения испытуемые иногда осознанно воспринимали рисунок, а иногда нет.
Когда люди сообщали, что видят рисунок, сканирование в среднем показывало, что их мозговая активность стабильна. Когда же они говорили, что ничего не видят, активность была более вариабельна. Шургер и его коллеги повторили эксперимент, используя электроэнцефалографию и магнитоэнцефалографию, измеряющие электрические и магнитные поля, генерируемые деятельностью мозга. Эти методы обеспечивают более высокое временно́е разрешение, чем фМРТ, что позволило исследователям увидеть, как в течение нескольких миллисекунд в пределах одного мозга изменяется паттерн активности.
Основываясь на предыдущем эксперименте, исследователи ожидали, что активность мозга испытуемых стабилизируется и останется таковой в течение сотен миллисекунд в случае, если они сообщат, что видят рисунок, а иначе будет изменчивой.
Затем ученые опробовали свой метод на 116 пациентах с нарушениями сознания. Пациентам в состоянии минимального сознания, в вегетативном состоянии и только что вышедшим из комы проигрывали звуковой тон, при этом регистрировалась активность их мозга. Оказалось, что чем выше была степень осознанности пациента, тем выше была степень устойчивости их мозговой активности.
Данная работа подтверждает и дополняет теорию нейронного глобального рабочего пространства сознания.
Соединительные детали сознания
Важный ключ к происхождению сознания обнаружили почти столетие назад.
Когда Константин фон Экономо в 1926 году заглянул в объектив своего микроскопа, он увидел группу нейронов, длинных, веретенообразных и намного более крупных, чем окружающие их клетки. Они выглядели настолько неуместно, что сначала он подумал, будто эти клетки – симптом какой-то болезни. Но чем большее количество мозгов он рассматривал, тем больше этих необычных клеток он встречал – и всегда в тех же двух небольших областях мозга, связанных с процессами обработки запахов.
Какое-то время фон Экономо пытался понять, что эти «стержне- и винтообразные клетки», как он их назвал, могли бы делать, но в отсутствие технологий, которые позволили бы углубиться в этот вопрос, вскоре фон Экономо перешел к более перспективным направлениям исследований.
Почти 80 лет спустя Эстер Нимчински и Патрик Хоф, работавшие в то время в Университете Маунт-Синай в Нью-Йорке, так же наткнулись на группы этих странно выглядящих нейронов, и на этот раз технологии позволяли изучить их более подробно. Сейчас, спустя более чем 10 лет функциональной визуализации и патологоанатомических исследований, растет число доказательств того, что эти клетки могут иметь некоторое отношение к богатой внутренней жизни, которую мы называем сознанием.
Эти гигантские клетки мозга, которые теперь известны как веретенообразные нейроны (или нейроны фон Экономо), как минимум на 50 %, а иногда и на 200 %, больше типичных нейронов человека. В то время как большинство нейронов имеют пирамидообразное тело с обильно разветвленным деревом отростков, называемых дендритами, на каждом конце клетки, тело клеток у нейронов фон Экономо более длинное и веретенообразное, с единичным апикальным аксоном на одном конце клетки и единичным дендритом с очень низкой ветвистостью на другом (см. рис. 2.4). Они составляют лишь 1 % нейронов, встречаясь всего в двух небольших областях человеческого мозга: передней поясной коре (ППК) и фронтоинсулярной коре.
Их расположение в этих областях свидетельствует о том, что веретенообразные нейроны могут быть центральной частью механизмов человеческого сознания, ведь и ППК, и фронтоинсулярная кора в значительной степени вовлечены во многие сложные аспекты нашей внутренней жизни. Обе области активируются, когда мы получаем социально значимые сигналы, будь то хмурое лицо, гримаса боли или просто голос любимого человека. Когда мать слышит плач ребенка, обе зоны сильно реагируют. Также они активируются, когда мы испытываем эмоции, например любовь, похоть, гнев и горе.
Рис. 2.4. Нейроны фон Экономо могут играть важную роль в нашем самосознании
Похоже, что ППК и фронтоинсулярная кора играют ключевую роль и в сети «значимости», которая неосознанно регистрирует происходящее вокруг нас и направляет наше внимание на самые актуальные события, а также контролирует телесные ощущения, чтобы распознать любые изменения. Помимо этого, обе области активируются, когда человек распознает свое отражение в зеркале, что позволяет предположить, что эти части мозга лежат в основе нашего самосознания, чувства собственного «я» – ключевого элемента сознания.
В совокупности это можно приравнять к постоянно обновляемому чувству «как я себя ощущаю сейчас»: ППК и фронтоинсулярная кора соединяют телесные ощущения с социальными сигналами, мыслями и эмоциями, чтобы быстро и эффективно изменять наше поведение.
Сенсомоторная теория сознания
Одна из теорий, касающихся биологических основ сознания, концентрируется не на мозге, а на том, как мы телесно взаимодействуем со средой. По мнению Кевина О’Ригана из Университета Париж Декарт, наше переживание, квалиа, не генерируется каким-то особым мозговым механизмом, а скорее просто состоит из всего того, что мы делаем, когда взаимодействуем с миром посредством наших чувств.
Когда мы ощущаем шершавую поверхность, точная природа ощущения состоит из всех вещей, которые происходят, когда наши пальцы двигаются по поверхности: например, специфическим образом меняется вибрация на кончиках пальцев, когда мы двигаем пальцами быстро или медленно, когда сильно или легко нажимаем ими на поверхность. Чувство шероховатости состоит именно из всех этих возможных паттернов взаимодействия.
Глядя на поверхность, мы можем представить себе ее шероховатость, но это представление не будет обладать таким же качеством реальности, поскольку в действительности мы не взаимодействуем с поверхностью физически. Помимо этого, О’Риган утверждает, что недостаточно просто взаимодействовать с миром, нам также необходимо обращать внимание на стимулы и обрабатывать содержащуюся в них информацию. В противном случае, хотя поверхность и красная, и шероховатая, мы никогда не осознаем, что ощутили это. Подробнее об этом читайте в главе 6.
Чувство собственного «я»
Оно здесь, когда мы просыпаемся, ускользает, когда мы засыпаем, и, возможно, возвращается в наших снах. Это чувство, что мы привязаны к телу, которым обладаем, управляем и изнутри которого воспринимаем окружающий мир. Это чувство личностной идентичности, которое простирается во времени от наших первых воспоминаний, через здесь и сейчас, к воображаемому будущему. Самосознание – это особое переживание бытия самим собой, и оно существует в различных ипостасях.
Мы можем думать о себе как о трех составляющих:
– физическое «я» (которое возникает из нашего чувства телесности);
– психологическое «я» (которое включает нашу субъективную внутреннюю позицию, наши автобиографические воспоминания и способность различать себя и других);
– и высший уровень – чувство субъектности, которое приписывает действия физического «я» психологическому «я» (см. подробнее в главе 4).
Пытаясь понять, каким образом все это складывается в единое «я», как и при описании многих других свойств сознания, современная нейронаука склоняется к следующему объяснению: это иллюзия, возникающая из-за других, более универсальных процессов. Иными словами, наше переживание интегрированного «я» также является лучшей догадкой мозга о причинах сигналов, которые поступают из нашего тела, окружающей среды и общества.
В пользу этого находят доказательства в различных источниках. Например, в знаменитой иллюзии резиновой руки (см. также главу 11) экспериментатор поглаживает кисточками руку испытуемого (скрытую из вида) и расположенную перед ним видимую резиновую руку. Экспериментатор водит кисточками по обеим рукам с одинаковой скоростью, дотрагиваясь одновременно до одних и тех же мест. Через несколько минут большинство людей сообщают, что чувствуют прикосновения кисточки к резиновой руке, как будто она принадлежит им. Это говорит о том, что наше чувство собственного «я» достаточно гибко, чтобы добавить к понятию «себя» что-то совершенно инородное. Наше «я» постоянно обновляется на основе лучших догадок мозга об источнике поступающих сигналов.
Чувство физического «я»
Описанный выше эффект в дальнейшем изучали в усовершенствованных версиях эксперимента с использованием виртуальной реальности. Одно из исследований показало, что испытуемый с большей вероятностью ощущал виртуальную руку как свою собственную, когда она мигала в такт с биением его сердца, чем когда она мигала асинхронно. Это показывает, что чувство физического «я» зависит не только от сигналов, поступающих снаружи (ощущение поглаживания), но и от внутренних измерений «я», таких как ритм нашего сердца.
На вопрос о том, где же расположено «я», ответить сложно. Есть некоторые манящие указания на то, что отдельные типы нейронов могут хорошо соответствовать требованиям молниеносной интеграции, которая лежит в основе самосознания (см. выше «Соединительные детали сознания»), однако пока эти идеи остаются спекулятивными. В целом вопрос местонахождения «я» выглядит как неблагодарная задача связывания «я» с какой-либо одной единственной частью мозга.
Более того, «я» постоянно меняется. Каждый раз, когда мы вспоминаем какой-нибудь эпизод из нашего прошлого, мы вспоминаем детали немного по-разному и тем самым изменяем нашу личную историю. Ваше сегодняшнее собственное «я» может казаться прочным и устойчивым, но оно построено на зыбучих песках.
В целом в том, как мозг и тело порождают внутреннюю вселенную каждого из нас, по-прежнему много загадок.
Биологические основы сознания остаются одной из величайших тайн мироздания, разгадывать которую придется следующему поколению ученых. Эти знания не только помогли бы нам понять, каково это быть человеком, но и пролили бы свет на природу психических расстройств и способов их коррекции, что в свою очередь протянуло бы спасательный круг тем, кто страдает от тяжелых нарушений сознания.
В одной только Великобритании десятки тысяч людей находятся в коме, вегетативном состоянии или минимальном сознании. Недавние открытия, касающиеся мозговых механизмов сознания, не только приближают нас к пониманию, в каких случаях пациент обладает хотя бы мимолетными проявлениями сознания, но также открывают возможность общения с ними. И если есть хоть одна вещь, которая делает человеческую жизнь достойной того, чтобы жить, – то это способность выражать ваши сознательные переживания и быть понятым.
Проливая свет на природу сознания: хронология
1641
Французский философ Рене Декарт разделяет материальное «я» (тело) и нематериальное «я» (сознание).
1690
Философ Джон Локк определяет сознание как «восприятие человеком того, что происходит в его собственном уме», задав тон дальнейшим исследованиям.
1838
Чарльз Дарвин наблюдает за самкой орангутанга, которая смотрит на себя в зеркало, и размышляет о том, есть ли у нее самосознание. Позднее это вдохновило на создание «зеркального теста» на самосознание.
1890
Философ Уильям Джеймс публикует «Принципы психологии».
1915
Зигмунд Фрейд заявляет, что бессознательное является движущей силой человеческого поведения.
1924
Изобретение электроэнцефалографии (ЭЭГ), которая измеряет электрическую активность мозга в реальном времени, открывая окно в наше сознание.
1950
Алан Тьюринг создает тест Тьюринга в качестве стандарта для машинного сознания.
1960-е
Роджер Сперри проводит первые исследования пациентов с «расщепленным мозгом» и описывает необычные нарушения самосознания и восприятия.
1968
Открытие четырех стадий сна, в которых мы движемся через разные уровни бессознательного.
1970
Гордон Гэллап-младший разрабатывает зеркальный тест на самоузнавание.
1974
Томас Нагель публикует эссе «Что значит быть летучей мышью?», поднимая проблему субъективности в понимании сознательного опыта.
1977
Первая магнитно-резонансная томография (МРТ) человека. Позднее метод произвел революцию в прижизненном изучении мозга.
1985
Изобретение транскраниальной магнитной стимуляции, которая позволяет «выключать» на время определенные области мозга для исследования их функции.
1991
Даниэль Деннет публикует книгу «Объясненное сознание», в которой излагает свою материалистическую теорию сознания.
1995
Дэвид Чалмерс дает определение «трудной проблеме» понимания сознания.
1998
Иллюзия резиновой руки доказывает, что наше чувство собственного «Я» более гибкое, чем мы думали ранее.
2011
Адриан Оуэн использует ЭЭГ, чтобы создать для пациентов, которые, как считалось, находились в вегетативном состоянии, возможность реагировать на стимулы.
2014
Кристоф Кох выдвигает гипотезу, что сознание является фундаментальным свойством сетей.
2014
Искусственный интеллект проходит тест Тьюринга.
Глава 3. Что все это значит?
Хотя некоторые особенности сознания можно понять, заглянув в мозг, более широкие философские проблемы требуют иного подхода. Обращаясь к более теоретическим областям, таким как квантовая физика и философия, мы находим другие способы постановки больших вопросов.
Почему в ходе эволюции возникло чувство сознания
В продолжающихся дебатах между считающими, что сознание можно понять, и думающими, что это невозможно, есть то, с чем мы все можем согласиться: сознание чудесно. Мы прекрасно осознаем жар и потрескивание костра, кислый вкус лимона, ласку руки любимого. Эти сознательные ощущения лежат в основе нашего бытия, и без них мы были бы потускневшими существами, живущими в обедневшем мире. Если бы нам пришлось выбирать, никто не предпочел бы быть «зомби».
Мы также можем согласиться, что сознанию в настоящее время нет объяснения. Проблема заключается не в том, что мы вообще не понимаем сознание. Некоторые его аспекты относительно легко объяснить в терминах нейронаук, как мы увидели в главе 2.
Но у всех основанных на мозге подходов к пониманию природы сознания есть одна проблема. Они не учитывают то, что большинство из нас находит невероятно сложным и вместе с тем глубоко волнующим: то самое трудноуловимое сверхъестественное чувство «каково это» быть сознательным – «квалиа». Они также не могут объяснить, почему у нас вообще есть это качественное измерение; какое значение могло бы оно иметь для биологического выживания?
В чем смысл квалиа?
Некоторые утверждают, что квалиа ни для чего не нужны, что в мозге у них нет никакой специфической задачи. Да, конечно, это особое качество есть не у всех психических состояний. Нет никакого специального чувства, связанного, скажем, с мыслью о том, что сегодня четверг. Нет никакого «каково это» – полагать, что скоро пойдет дождь, или вспоминать, куда вы положили свою шляпу. Но если квалиа не являются необходимой характеристикой высших когнитивных процессов, почему они вообще у нас есть?
Ключевой момент заключается в том, что качество сознания «каково это» возникает только на более животном уровне, главным образом, а возможно и исключительно, при переживании телесных ощущений. Боль от укуса пчелы, соленый вкус анчоуса, голубизна неба – без таинственного дополнительного измерения все эти состояния просто не были бы тем, чем являются.
Непостижимая природа этих переживаний привела к тому, что поколения ученых просто обходили эту проблему стороной. В 1998 году когнитивист и философ Джерри Фодор сказал: «Это, несомненно, одна из предельных тайн метафизики; я бы ни за что не поставил на то, что кто-то когда-либо решит ее». Тем не менее, в последние годы появляется консенсус, по крайней мере, в том, как очертить границы проблемы. Сейчас большинство теоретиков признают, что есть только два варианта, которые можно воспринимать всерьез. Мы можем быть реалистами по поводу квалиа и считать, что они реальны, но наша физическая картина мира пока недостаточна, чтобы их описать (см. ниже «Сознание – это четвертое состояние материи?»), или же мы должны быть «иллюзионистами» и считать, что, хотя квалиа ощущаются как реальные, на самом деле это только трюк разума, иллюзия.
Неважно, реалистами или иллюзионистами, но квалиа должны быть объяснены. В конце концов, мы не можем игнорировать те моменты, когда в наших сознательных переживаниях содержится что-то еще. Наука о сознании, которая не учитывает квалиа, не замечает не соринку в глазу, а целое бревно.
Даже без каких-либо новых законов физики способ охарактеризовать квалиа можно найти, если по-новому взглянуть на то, как ощущения могли эволюционировать.
Эволюция внутреннего мира
Для начала представьте себе очень древнее и примитивное существо, плавающее в море и реагирующее на раздражители, рефлекторно поворачивая тело к раздражителю или от него. Эти ответные реакции отточены эволюцией и имеют значение, потому что содержат информацию о том, какого рода стимул достигает тела, какую часть тела затрагивает, и какое влияние он оказывает на биологическое благополучие. Конечно, поначалу нет никакого «я», чтобы в дальнейшем обдумать эту информацию.
Вскоре в мозге возникает специальный модуль, своего рода прото-«я», задача которого – извлекать смысл двигательных команд, управляющих телесными ответами. Это всего лишь начало ощущения, и на этом этапе нет ничего необычного или волшебного, как нет и связанных с ощущением особых чувств.
Поскольку в ходе эволюции строение потомков этих примитивных существ все больше усложняется, открытая телесная реакция может оказаться неудобной – вряд ли вы захотите крутиться, если это может выдать ваше укрытие хищнику. Таким образом, существо сталкивается с проблемой: как отказаться от поведенческих реакций на телесном уровне, но сохранить информацию о значении стимула?
Решение заключалось в том, чтобы перевести реакцию во внутренний план, так, чтобы двигательные команды больше не достигали фактической поверхности тела, а направлялись назад к карте тела в мозге, где поверхности органов чувств проецируются на мозг. Так форма реакции изменилась с внешней телесной на виртуальную (воображаемую), но все равно осталась реакцией, которую животное могло использовать в качестве информации.
Эти изменения привели к появлению петли обратной связи между двигательной и сенсорной областями мозга, информация по которой способна снова и снова циркулировать по кругу. Это означает, что деятельность мозга может растягиваться во времени, создавая «плотный момент» сенсорного опыта. Возникает то, что в математике называется «аттрактором», точкой притяжения: активность мозга продолжает реверберировать вокруг цикла обратной связи после того, как действие стимула уже прекратилось.
Может ли быть так, что, глядя на голубое небо или нюхая розу, мы ощущаем это нейронное эхо? Являются ли квалиа переживаниями, которые произошли от чувств, но затем стали жить своей собственной жизнью, превратившись в нереальное состояние, которое кажется очень реальным для человека, испытывающего их?
Эта теория недавно получила подтверждение в экспериментах, показавших, что сознательное переживание видения связано с активностью в петле обратной связи между первичной сенсорной корой и областями, передающими информацию дальше по мозгу. Когда зрительную кору стимулируют, у человека возникает зрительное ощущение. Но если вы заблокируете активность петли обратной связи в районе обратного пути от передних областей мозга, люди сознательно ничего не увидят.
Таков ответ на вопрос о том, что возникло в ходе эволюции. Можем ли мы сделать еще один шаг и ответить на вопрос, почему оно возникло? В чем заключалась эволюционная цель реалистичности этих иллюзий?
Некоторые утверждают, что квалиа ничем не способствуют познанию, что они не влияют на биологическое выживание, и что все, что может делать наш сознательный разум, он мог бы делать так же хорошо и не будучи сознательным. Разумеется, это означало бы, что квалиа не могли появиться в результате дарвиновского отбора. Но, возможно, кое-что здесь упущено. Возможно, вместо того, чтобы давать нам когнитивные преимущества с точки зрения прироста интеллекта или продуктивности внешней деятельности, роль квалиа заключается в том, чтобы сделать наши сенсорные переживания чем-то бо́льшим изнутри? Другими словами, что если квалиа существуют не для того, чтобы просто поддерживать в нас жизнь, но чтобы сделать жизнь достойной того, чтобы жить? Может быть, природа создала квалиа для того, чтобы мы могли изумлять самих себя и стремились жить, чтобы изумляться еще больше?
Как эти переживания становятся более «реальными», чем любые другие? Возможно, они возникают перед внутренним взором как своего рода голограмма – двумерное изображение, создающее впечатление трехмерного объекта. Эта идея приводит нас в область теории струн, где голографический принцип описывает то, что происходит с информацией, которая, на первый взгляд, теряется в черных дырах. Этот принцип гласит, что двумерная поверхность может содержать всю необходимую информацию для построения трехмерного мира. Так, быть может, четырехмерный мир сознательных квалиа аналогичным образом является иллюзией, созданной поверхностью трехмерного мозга?
Почему только одно «я»?
Какими бы чудесными ни были наши сознательные чувственные переживания, это не объясняет еще одну загадку сознания. Почему наш опыт переживается не более чем одним «я»? В любой момент времени мы можем испытывать самые разнообразные психические состояния, от боли в спине до воспоминания о лице матери, но нет никаких сомнений в том, что все это – переживания одного и того же «я».
Можно вполне убедительно представить, что ваш мозг мог бы разместить несколько независимых «вас», каждый из которых представлял бы различные аспекты сознания. В действительности это раздробленное состояние, возможно, является тем, с чего мы все начинаем при рождении. В течение первых месяцев жизни переживания ребенка могут состоять из одного «меня», который шевелит пальцами, другого «меня», который видит, третьего «меня», который испытывает голод, и так далее. Поначалу между ними мало пересечений, но по мере того, как ребенок начинает взаимодействовать с внешним миром, эти отдельные переживания начинают сливаться в единое «я».
Это слияние различных «я» не обязательно должно быть генетически запрограммировано, оно может автоматически возникать из взаимодействия различных систем в теле. Что-то подобное уже давно известно в отношении неодушевленных предметов. В XVII веке Христиан Гюйгенс, изобретатель часов с маятником, заметил, что, когда пара или более его часов были подвешены на одной и той же балке, колебания их маятников спонтанно синхронизировались. В более поздней демонстрации пять метрономов помещают на доску, лежащую на двух банках пива, и вскоре метрономы так же синхронизируются. Это объясняется тем, что каждый отдельный метроном, воздействующий на общую опору, при этом испытывает воздействие других метрономов. Возможно, что отдельные части новорожденного сознания, взаимодействуя посредством единого тела, так же каким-то образом ощущают воздействие друг друга.
Это «единство» приносит новые преимущества любому существу, которому посчастливилось его испытать. Оно создает то, что когнитивист и пионер в области искусственного интеллекта Марвин Минский назвал «Обществом Разума». Когда информация из разных модулей попадает на одну и ту же почву, она создает эффективное психическое пространство для планирования и принятия решений, контролируемое встроенным автопилотом, который мы называем «я».
Мы можем представить, что этот «автопилот» работает аналогично автоматизированным системам, которые помогают самолетам держаться в небе и которые разрабатывают для управления автомобилями без водителя. В кабине самолета размещены различные независимые приборы, которые контролируют внутренние и внешние параметры: скорость, высоту, запасы топлива, координаты, заданный курс и т. д. Задача пилота – интегрировать всю эту информацию, чтобы решить, что нужно сделать для достижения определенных целей. Сначала он наблюдает, потом думает и затем действует. Самому пилоту даже не обязательно обладать сознанием: современные технологии автопилота более чем способны интегрировать различные источники информации, чтобы безопасно добраться из точки А в точку В, записывая при этом важные данные в черный ящик.
Инженеры работают над беспилотными автомобилями, которые могут предсказывать движение других машин на дороге. Если такие системы можно установить даже в машины, не удивительно, что и мозг способен на это. То, каким образом мозг достигает этого, объясняют некоторые из ведущих теорий сознания, в частности теория нейронального глобального рабочего пространства и модель интегрированной информации Джулио Тонони. А, например, Кристоф Кох и Фрэнсис Крик определили небольшую структуру в мозге, называемую оградой, как «конферансье» (см. главу 2).
Важным побочным эффектом наличия единого надзирающего «я» является то, что оно позволяет осмыслить и отрефлексировать ваш собственный опыт. Оно поддерживает еще одну важную функцию сознания – оценку работы нашего собственного разум. Наблюдая за тем, как ваши убеждения и мечты порождают желания, которые приводят к действиям, вы начинаете понимать, почему вы поступаете так, а не иначе. Это означает, что вы можете объяснить себя и свое поведение другим людям – и, что не менее важно, у вас появляется модель, чтобы объяснять поведение других самому себе (см. «Дело не в тебе»). Таким образом, сознание закладывает основу того, что психологи называют «моделью психического состояния»: знание и понимание того, что у другого человека есть собственная точка зрения.
Соедините две эти вещи: единое «я» и порожденные изнутри переживания квалиа – и что вы получите? Сознательное «я», осознающее, насколько удивителен его внутренний мир, и способное создавать мир вокруг себя (см. «Создает ли сознание реальность?»). И все это начинается с квалиа, уберите этот замечательный источник связи, лежащий в основе человеческого общества, и все начнет рассыпаться.
Дело не в тебе
Хотя наш сознательный опыт и кажется нам очень личным, психологи Питер Халлиган из Университета Кардиффа и Дэвид Оукли из Университетского колледжа в Лондоне утверждают, что он существует для защиты более широкой социальной группы, а не только отдельной личности.
По их мнению, сознание появилось наряду с другими усовершенствованиями в деятельности мозга, которые в совокупности обеспечили нам выгодную способность делиться своими мыслями и переживаниями с другими.
Чтобы это произошло, необходимо было создать индивидуальную конструкцию «себя» и приписать ей основные познавательные способности осознания и субъектности, а также сделать ее ответственной за порождение внутреннего восприятия мира. С этой точки зрения, сознание – это наша способность сообщать другим о содержании нашего сознания, которая дарует нам эволюционное преимущество, а не только опыт сознания сам по себе.
Почему эта способность должна быть выгодной? Что ж, она позволяет вам делиться с другими людьми выбранным содержанием вашего сознания, в том числе убеждениями, предрассудками, чувствами и решениями. Это, в свою очередь, способствует разработке таких адаптивных стратегий, как прогнозирование поведения других, что может быть полезно для выживания вида.
Такой обмен бессознательно порожденными и сознательно переживаемыми личными повествованиями также допускает, что содержание психики человека может быть изменено под внешним влиянием, таким как образование и другие формы социализации. Это важно для распространения идей, касающихся норм и ценностей. И более того, Халлиган и Оукли утверждают, что ни одна из социальных систем, от которых зависят человеческие общества, не была бы возможна без нашего чувства самосознания.
Это новое понимание сознания как служащего потребностям социальной группы, а не отдельной личности, позволяет нам перейти от рассмотрения себя как индивидуумов к «дивидуумам», чьи интересы и личные качества разделены с другими. Как заметил немецкий философ Фридрих Ницше, «сознание в действительности является лишь сетью связей между людьми… Сознание не принадлежит собственно индивидуальному существованию человека, а относится скорее к его общественной или стадной природе». Таким образом, сознание обеспечивает мощное эволюционное преимущество за счет совместного общения и расширения понимания мира каждого человека.
Создает ли сознание реальность?
Безусловно, мы чувствуем реальность нашего сознания, но может ли оно на самом деле быть тем, что создает окружающую реальность? Именно так считают некоторые физики.
В квантовой физике частица вроде электрона или фотона может существовать как «суперпозиция» многих состояний одновременно. Однако при любой попытке пронаблюдать эти состояния мы видим только одно из них.
Почему и как это происходит – центральный вопрос квантовой механики, породивший множество предложений и интерпретаций. Наиболее популярная копенгагенская интерпретация гласит, что ничто не является реальным до тех пор, пока оно не подвергнуто наблюдению или измерению.
О том, что именно представляет собой наблюдение, копенгагенская интерпретация умалчивает. Джон фон Нейман нарушил это молчание и предположил, что наблюдение является действием сознательного разума. Эту идею также выдвинул Макс Планк, основатель квантовой теории, который в 1931 году заявил: «Я считаю сознание первичным. Я рассматриваю материю как производную от сознания».
Этот тезис основывается на убеждении в том, что в сознании, особенно человеческом, есть нечто особенное. Сознательный разум каким-то образом способен выбрать одну из предложенных квантовых возможностей, делая ее реальной – по крайней мере, для этого разума.
Генри Степп из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли, Калифорния, является одним из немногих физиков, кто подписывается под этой точкой зрения. Он утверждает, что мы – «участвующие наблюдатели», чьи разумы и являются причиной исчезновения суперпозиции. Прежде чем появилось человеческое сознание, существовала мультивселенная потенциальных вселенных, говорит Степп. Возникновение же сознательного разума в одной из этих потенциальных вселенных – в нашей вселенной – придает ей особый статус: реальность.
