Читать книгу 50 Вопросов к сознанию - - Страница 5

15. Что такое нейронные корреляты сознания (NCC)?

Нейронные корреляты сознания – это минимальные структуры или активности мозга, которые непосредственно связаны с возникновением конкретного сознательного опыта. Иначе говоря, NCC – это те нейронные процессы, изменение которых приводит к изменению субъективного ощущения. Поиск NCC стал задачей нейронауки о сознании с 1990-х годов . Пример NCC: обнаружено, что для зрительного сознательного восприятия лица важно активность в области Fusiform Face Area в височной доле – если она не активируется, лицо не осознается зрительно. Исследователи, такие как Кристоф Кох и Фрэнсис Крик, сформулировали программу: найти в мозге области и паттерны, непосредственно ответственные за сознание определенных атрибутов (цвет, звук, мысль и т.д.). Уже накоплены сотни таких корреляций . Например, при осознанном восприятии стимула электроэнцефалограмма показывает характерный глобальный сигнал (так называемый P300 волну). Однако важно понимать: корреляты – это сопутствующие явления, а не объяснение. Как отмечают философы, найти корреляты недостаточно; нужно понять механизм, как они порождают субъективный опыт .

16. Почему объяснить сознание труднее, чем просто найти его корреляты?

Потому что остается «трудная проблема сознания». Этот термин ввёл Дэвид Чалмерс, указывая на пропасть между объективным и субъективным . Легкие проблемы – это разобраться, какие области мозга активны при разных состояниях, как информация обрабатывается (и эти проблемы действительно решаются поиском NCC). Но трудная проблема – объяснить, почему эта активность сопровождается ощущением, «как это – видеть красный цвет или чувствовать боль» . Корреляции, какими бы подробными они ни были, не дают ответа, почему объективный процесс рождает субъективное ощущение. Это называется объяснительным разрывом. Критики некоторых теорий (например, интегрированной информации) указывают, что они предлагают измерять некие величины, связанные с сознанием, но все еще не показывают, как преодолеть этот разрыв . Таким образом, исследование NCC – необходимый шаг, но недостаточный для полной теории сознания . Нужно понять каузальную связь и принципы, по которым мозговая активность становится переживанием.

17. Каково значение нейронных паттернов и связей для возникновения субъективного опыта?

Современные данные показывают, что сознание определяется не столько конкретными нейронами, сколько паттернами их активности и связями между ними. В поддержку этого: различные люди могут иметь немного разный мозговой анатомический строение, но субъективный опыт цвета или боли у них сходный – важно, что мозг реализует определенную функциональную организацию. Например, теория глобального рабочего пространства гласит, что когда информация распространяется по связям в мозгу и становится доступна множеству процессов, тогда она осознается . Экспериментально показано, что осознанное восприятие связано с гораздо более сильной и распространившейся активацией нейронных сетей по всему мозгу, чем неосознанное . В одном исследовании осознанные слова вызывали активность в зрительных областях в 12 раз больше, чем те же слова, показанные subliminal (неосознано), и эта активность распространялась в височные и лобные зоны . Это подтверждает: для сознания критична организация нейронной деятельности – скоординированное возбуждение больших сетей. Кроме того, мысленный эксперимент с кремниевыми нейронами (см. выше) также подчеркнул идею, что не физическая природа нейрона, а форма связей и динамика сигналов создают субъективность . В рамках интеграционной теории (IIT) говорят, что важно, сколько система имеет внутренней интегрированной информации – то есть насколько сильно её состояние зависит от взаимосвязей компонентов .

18. Что означает утверждение «Я – это мой коннектом»?

Эта фраза выражает гипотезу, что личность и память полностью определяются схемой соединений нейронов в мозге. Нейронаучные открытия подтверждают: долговременная память хранится в виде изменений веса синаптических связей между нейронами (механизм долговременной потенциации). Структура этих связей – коннектом – уникальна для каждого человека. Себастьян Сеунг, который занимается картированием мозговых сетей, прямо заявил: «Я – это мой коннектом» . Он указывает, что наши гены во многом влияют на нас, но не определяют до конца, кто мы – гораздо более детальное «описание» личности заключено в нейронных связях, сформированных опытом . Если уничтожить нейронные связи – личность фактически исчезает, даже если клетки физически живы. Именно поэтому тяжелые повреждения мозга, нарушающие связи (например, дегенерация нейронных сетей при болезни Альцгеймера), приводят к утрате памяти и изменению личности. Сохранение же связей – например, при кратковременной остановке сердца и последующей реанимации – позволяет личности «вернуться». Таким образом, коннектом можно считать материальным носителем самоидентичности. Эта идея поддерживается тем, что учёные сегодня считают интеллект и личность функцией коннектома – совокупности соединений между нейронами .

19. Какие эксперименты показывают приоритет структуры над веществом для сознания?

Прямых экспериментов, заменяющих нейроны на чипы, пока нет (это футуристический сценарий). Но косвенные данные существуют. Например, имплантация нейропротезов: кохлеарные импланты заменяют функцию ушного аппарата электронными устройствами, и люди восстанавливают слух и осознают звуки – то есть искусственный вход интегрируется в сознание. В исследованиях нейрокомпьютерных интерфейсов шимпанзе с подключенными роботизированными руками научились управлять ими мыслью и чувствовать через них – мозг воспринял электронное устройство как часть тела. Всё это говорит, что сознание гибко включает новые структуры, если они правильно связаны с нейронными сетями. Также в нейрохирургии известны случаи, когда большие участки мозга (например, половина мозга у детей при гемисферэктомии) удаляются, и оставшаяся часть перенимает функции – личность и сознание при этом сохраняются, хоть и с некоторыми дефицитами. Значит, важна функция и связи, а не конкретный набор нейронов. Наконец, недавние работы по органоидам мозга (мини-мозгам, выращенным in vitro) показывают спонтанную нейронную активность, похожую на электроэнцефалограмму спящего младенца . Хотя это не доказательство сознания, но указывает, что определенная организация клеток приводит к «мозгоподобным» глобальным паттернам. В совокупности, все данные подтверждают: субстрат не столь важен, как организационные принципы. Поэтому теоретически, если точно воспроизвести структуру связей на иной платформе, сознание могло бы проявиться (эта идея исследуется в контексте загрузки разума).

20. Как информация (память) передается и хранится в нейронных связях?

Каждый опыт изменяет мозг. Память хранится в виде усиления или ослабления связей между определенными нейронами. Процесс обучения вызывает каскад молекулярных реакций в синапсах: укрепляются часто используемые связи (это и есть долговременная потенциация), формируются новые синапсы, ненужные связи могут ослабевать. Тем самым образуется физическая «запись» памяти в коннектоме. При вспоминании этих изменений достаточно, чтобы воспроизвести паттерн активности – и переживание или информация всплывает в сознании. Такой механизм подтвержден множеством экспериментов на животных и клеточных моделях. Например, у морского моллюска аплизии при выработке рефлекса обнаружили, что изменяется эффективность определенных синапсов. В мозге млекопитающих обнаружены так называемые энграммы – ансамбли нейронов, которые при активации вызывают вспоминание конкретного события. В одном опыте даже получилось оптически активировать у мыши нейроны-энграмму и заставить ее вспомнить определенное обучение. Все эти данные рисуют стройную картину: нейронные сети с их синапсами – биологическая памятьепись, обеспечивающая как фактическую память, так и чувство тождества (продолжение вашего психического состояния во времени). Именно поэтому воскрешает вопрос: если полностью записать состояние всех синапсов, можно ли перенести личность? Эта тема касается уже загрузки разума.

21. Возможен ли перенос памяти или личности на другой носитель?

Пока это научная фантастика, но отдельные исследования намекают на такую возможность. Примечательный эксперимент 2018 года: ученые из UCLA сообщили о переносе памяти между улитками с помощью РНК . Одну группу морских улиток тренировали получать легкие удары электротоком (вырабатывая рефлекс), затем из их нервной системы выделили РНК и ввели другой группе нетренированных улиток. Удивительно, но получившие РНК улитки проявили поведение, похожее на имеющих «воспоминание» о токе – дольше втягивали жабры при стимулировании, хотя сами шока не получали . Это бросает вызов классической догме, что память хранится только в связях между нейронами: возможно, молекулярные метки (эпигенетическая информация, РНК) тоже несут часть памяти. Однако многие ученые скептичны и считают, что основной носитель – все же синапсы . Тем не менее принципиально эксперимент показал: память – это информация, которую можно перенести, пусть и неясно, полно ли. Что касается личности, то если представить, что когда-нибудь удастся полностью считать состояние мозга (коннектом, синаптические веса, химические состояния) и воспроизвести их на другой носитель (биологический или электронный), то, по идее, получится копия сознания того человека. Это и есть идея mind uploading (загрузки сознания). Ее сторонники говорят о «цифровом бессмертии»: если вся информация мозга сохранена, личность может возродиться . Критики указывают на философские проблемы (копия – не оригинал, см. парадоксы выше). Практическая наука пока очень далека от такого: мы не умеем полностью сканировать и имитировать мозг. Но прогресс коннектомики и нейромоделирования продолжается, и, возможно, в будущем частичный перенос аспектов памяти станет реальностью – например, загрузка отдельных навыков или воспоминаний.