Станислас Деан_Сознание и мозг. Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   39

Annotation
Станислас Деан сделал прорыв в понимании того, как наше сознание обустроено в нашем мозге и как, глядя на карту активности нейронов,
«читать» мысли человека и «видеть» его образы. Станислас Деан вводит понятие «глобального нейронного рабочего пространства» и объясняет,
каким образом нейроны, связываясь между собой, дают нам возможность осознавать этот мир, мыслить, чувствовать, мечтать.
Это исследование дает новое понимание того, что значит находиться в сознании и без сознания, каким образом то, что мы не осознаем, побуждает нас действовать, как мозг решает, какие стимулы допустить до сознания, а какие нет.
Станислас
Деан опирается на потрясающие исследования,
проведенные в ведущих лабораториях мира. Это исследования зрительных иллюзий, речевых стимулов, пациентов в состоянии комы, в вегетативном состоянии, больных с различными поражениями мозга, в состоянии сна,
при анестезии. И выявляет нейронные маркеры, которые свидетельствуют о сознающем мозге. Об уникальном человеческом сознании.

Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли
Станислас Деан

Consciousness and the Brain: Deciphering
How the Brain Codes Our Thoughts
Stanislas Dehaene
Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли / Станислас Деан [Пер. с англ. И. Ющенко]. — М.: Карьера Пресс, 2018.
Научно-популярное издание
ISBN 978-5-00074-192-4
Перевод с английского — Ирина Ющенко
Редактор — Т. Носова
Корректор — О. Левина
Компьютерная верстка — А. Калмыкова
Copyright © 2014 by Stanislas Dehaene
© 2018, «Карьера Пресс», перевод и издание на русском языке
All right reserved
Отрывки из Kinds of Mind: Toward an Understanding of Consciousness by Daniel Dennett. Copyright © 1996 by Daniel Dennett. С разрешения Basic
Books a member of the Perseus Books Group.
Определение сознания взято из The International Dictionary of
Psychology by N. S. Sutherland (Continuum, 1989, Crossroad, 1996).
ООО «Карьера Пресс»

* * *
Моим родителям, а также Анне и Дэну — моим
американским родителям

* * *
Сознание — единственная реальность мира и величайшее его таинство.
Владимир Набоков. Под знаком незаконнорожденных,
1947
Просторней голубых небес
Мой мозг во много раз —
В себя он с легкостью вместит
И небосвод, и вас.
Эмили Дикинсон, ок. 1862

Вступление. Материя мысли
В самой глубине пещеры Ласко, сразу за знаменитым Залом быков, на стенах которого художники эпохи палеолита оставили бесчисленные разноцветные изображения лошадей, оленей и быков, уходит вниз неприметный коридор, называемый Апсидой. Там, у самого дна пятиметровой ямы, рядом с прекрасными рисунками раненого бизона и носорога, можно отыскать редчайшую для доисторических времен картину — изображение человека (рис. 1). Человек лежит на спине, руки его вытянуты и повернуты ладонями вверх. Рядом — палка с сидящей на ее конце птицей, а чуть поодаль — сломанное копье. Из живота бизона свисают кишки; вероятно, человек вспорол ему этим копьем живот.
Эрегированный пенис свидетельствует о том, что изображенный человек — мужчина. Мишель Жуве, специалист по физиологии сна,
трактует рисунок так: это спящий человек и сон, который ему снится
1
. Как выяснили Жуве и его сотрудники, мы видим сновидения в особой фазе сна,
которую они назвали «парадоксальной», ибо сон в этой фазе вовсе не похож на сон: мозг почти так же активен, как во время бодрствования, а глаза беспрестанно движутся. У мужчин эта фаза сна всегда сопровождается сильной эрекцией (даже если сон не содержит эротического контекста). Науке этот странный физиологический казус стал известен лишь в XX веке, однако Жуве разумно заявил, что нашим предкам подметить его было бы совсем нетрудно. Птица же — самый простой символ души спящего человека: во сне наш разум обретает свободу и вольно летит в дальние края, вглубь времен.

Рисунок 1. Пока тело пребывает в покое, сознание способно уноситься прочь. Этот рисунок был сделан примерно 18 тысяч лет назад и изображает лежащего на спине человека. Можно предположить, что человек спит и видит сны, — на это указывает сильная эрекция,
характерная для стадии быстрых движений глаз. В этой же стадии спящий видит наиболее яркие сны. Рядом с человеком художник изобразил бизона с распоротым животом и птицу. По мнению Жуве (специалиста по физиологии сна), рисунок может быть одним из первых изображений сновидца и его сна. Птица в ряде культур символизирует способность сознания уноситься прочь во время сна; это представление — предтеча дуалистического мировоззрения, свидетельство ошибочной догадки,
согласно которой мысль и тело принадлежат разным мирам
Эта трактовка могла бы показаться смешной, однако образы сна,
птицы, души и эрекции повторяются в искусстве и символике самых разных культур. В Древнем Египте птица с головой человека (и нередко —
с эрегированным фаллосом) символизировала «ба», бесплотную душу.
Считалось, что бессмертное «ба» живет в каждом человеке, а после его смерти улетает в мир иной. Традиционное изображение великого бога
Осириса удивительно схоже с картиной из пещеры Ласко: бог лежит на спине, пенис эрегирован, а сова-Исида опускается на его тело сверху и

принимает его сперму, чтобы зачать Гора. В Упанишадах, священных текстах индуизма, душа предстает голубем, который после смерти улетает прочь, но может вернуться в виде духа. Много столетий спустя голуби и другие белокрылые птицы стали символом христианской души, духа святого и ангелов, сошедших на землю. Крылатые духи — от египетского феникса, символа возрождения, до финской Сиелулинту, птицы, которая приносит душу новорожденным и забирает ее после смерти, — стали универсальным символом самостоятельно существующего сознания.
За аллегорическим образом птицы кроется интуиция: ткань наших мыслей во всем отлична от заурядной материи тела. Тело спящего неподвижно, но мысль странствует по бескрайним просторам воображения и памяти. Можно ли найти лучшее доказательство того, что психическая деятельность не скована пределами материального мира, что разум состоит из иного, ни на что другое не похожего вещества? Мог ли материальный,
земной мозг дать жизнь свободно летящей душе?

О чем задумывался Декарт
Идея разума как явления иной, внетелесной реальности возникла давно и встречается, в частности, в таких основополагающих философских трудах, как «Федон» Платона (IV век до н. э.) и в «Сумме теологии» Фомы
Аквинского (1265-1274) — основополагающем тексте, на котором построено христианское понимание души. Однако о том, что мы сегодня называем дуализмом, первым заговорил французский философ Рене Декарт
(1596—1650): он утверждал, что сознание состоит из нематериальной субстанции, которая не подчиняется законам физики.
У нейробиологов считалось особым шиком высмеивать идеи Декарта.
После того как в 1994 году был издан бестселлер Антонио Дамасио
«Ошибка Декарта»
2
, авторы ряда современных учебников, затрагивающих тему сознания, принялись порицать Декарта за то, что он-де намеренно отбросил исследования в области нейробиологии на много лет назад. На самом же деле Декарт был пионером в этой области, стремился изложить изучаемые вопросы просто и доступно и произвел механический анализ человеческого мозга, намного обогнав свое время и явив миру первый пример синтетической биологии и теоретического моделирования. Декарт заговорил о дуализме отнюдь не под влиянием момента — он основывался на логичнейших доводах, с помощью которых доказал, что невозможно создать машину, хотя бы имитирующую наделенный сознанием свободный разум.
Это признает отец современной психологии Уильям Джеймс:
«Отдадим должное Декарту — он стал первым храбрецом, отважившимся вообразить самостоятельный нервный механизм, который способен был бы производить сложные и, по всей видимости, разумные действия»
3
. В своих провидческих трудах «Описание человеческого тела», «Страсти души» и
«L’homme»
(«Человек»)
Декарт предлагает читателю абсолютно механистическую картину человеческого организма. Мы, писал храбрый философ, являемся сложными автоматами. Наше тело и мозг работают в буквальном смысле слова как набор «органов» — музыкальных инструментов, напоминающих те, что звучали в церквях времен Декарта.
Огромные меха накачивают в резервуар особую жидкость, именуемую
«животными духами», а из резервуара она попадает в разнообразные трубы, сочетание работы которых порождает ритмы и музыку человеческих действий.

«Я желал бы, чтобы вы вообразили все функции, которые я приписываю этой машине, как то: усвоение пищи, биение сердца и артерий, питание и рост частей тела, дыхание, ходьба и сон;
восприятие внешними органами чувств света, звуков, ароматов,
запахов, тепла и прочих подобных качеств; восприятие их идей в органе, содержащем здравый смысл и воображение, удержание или запечатление этих идей в памяти; внутренние движения побуждений и страстей и, наконец, внешние движения всех частей тела вслед за действиями объектов, воспринимаемых чувствами… Следование этих функций одна за другой объясняется исключительно расположением органов машины естественным образом, как движение стрелок часов или деталей иного механизма объясняется строением системы противовесов и шестерней»
4

Рисунок 2. Теория нервной системы, созданная Декартом, едва не породила абсолютно материалистическую концепцию мысли. В своем труде «L'homme», который был опубликован в 1664 поду, уже после смерти автора, Декарт высказывал догадку о том, что зрение и действие могут быть следствием установления определенных связей между глазом,
шишковидной железой в мозгу и мускулатурой руки. Память, по его мнению, представляет собой избирательное усиление этих связей,
наподобие того, как если бы некто пробивал отверстия в ткани. Декарт даже объяснил причину разной интенсивности сознания, приписывая ее разнице в давлении животных духов, воздействующих на шишковидную железу: усиление давления влечет за собой пробуждение, а при снижении давления человек засыпает. Однако, несмотря на столь механистичный

взгляд на вещи, Декарт считал, что между материями, из которых состоят сознание и тело, нет ничего общего и что они взаимодействуют между собой через шишковидную железу
Гидравлический мозг Декарта без труда направлял его руку к любому предмету. Визуальные характеристики этого предмета, попадая на внутреннюю поверхность глаза, включали определенный набор труб.
Скрытая в шишковидной железе внутренняя система принятия решений отклонялась в определенную сторону и таким образом направляла поток жидкостей, под воздействием которых конечности совершали необходимое движение (рис. 2). Воздействовала на процесс и память, избирательно усиливавшая действия по некоторым направлениям, — так Декарт предвосхитил нынешнее представление о том, что обучение основывается на изменениях связей в мозгу («если нейроны возбуждаются одновременно,
то они объединяются»). Декарт даже разработал подробнейшую механическую модель сна: он считал, что во время сна давление духов снижается. Когда источник выпускает ничем не сдерживаемых животных духов, они циркулируют по всем нервам, и насыщенная этими духами машина под их давлением готова отреагировать на любое воздействие —
это точная модель бодрствования. Когда же давление падает и ослабшие духи оказываются способны лишь на несколько мелких движений, человек засыпает.
В конце концов Декарт делает вполне материалистический, однако облеченный в лирику вывод, и это достаточно необычно, учитывая, что принадлежат эти слова основателю сущностного дуализма:
«Следовательно, для того чтобы объяснить эти функции, нет нужды воображать себе некую самостоятельную душу,
наделенную способностью чувствовать, или же прибегать к помощи иных принципов движения или жизни, помимо крови и ее духов, которые возбуждаются под воздействием огня, горящего непрестанно в нашем сердце и имеющего ту же природу, что и огонь в телах неодушевленных».
Почему же тогда Декарт отстаивает существование нематериальной души? Потому, что понял: для того чтобы объяснить более сложные способности человеческого разума с материалистической точки зрения, его механической модели недостаточно
5
Существуют две основные психические функции, лежащие далеко за пределами возможностей

Декартовой живой машины. Первая из них — способность выразить наши мысли посредством речи. Декарт не мог вообразить, за счет чего машина может «использовать слова или иные знаки, сочетая их, как сочетаем мы для того, чтобы выразить перед слушателем наши мысли». Рефлекторный крик его не смущал, поскольку машина всегда может быть настроена так,
чтобы в ответ на определенное воздействие издавать определенные звуки;
но как может машина ответить на самый простой вопрос, «на который ответит даже глупейший из людей»?
Второй из озадачивавших Декарта психических функций было гибкое мышление. Машина — механизм ригидный, способный действовать одним-единственным образом, «в соответствии с расположением его органов». Как может машина генерировать бесконечный поток мыслей?
«Абсолютно невозможно, — заключает наш философ, — чтобы у машины существовало разнообразие органов, достаточное для того, чтобы действовать в соответствии с любыми жизненными событиями так, как действуем мы под влиянием собственного разума».
Вопросы, не укладывающиеся в Декартов материализм, существуют и сегодня. Как может подобная мозгу машина выражать себя через слова,
используя при этом все тонкости и оттенки человеческого языка, а также рассуждать о собственных психических состояниях? Как получается, что эта машина принимает рациональные решения с учетом всех внешних факторов? Это главные вопросы, которыми должна задаваться любая наука,
изучающая сознание.

Последняя проблема
Мы, люди, способны отыскать новую галактику за
сотни световых лет от нашей планеты, мы изучаем
частицы размером меньше атома, и все же никак не
можем разгадать тайну тех трех фунтов вещества,
которое располагается у нас меж ушей.
Барак Обама, объявление об открытии
проекта BRAIN («Мозг»), 2 апреля 2013 г.
Благодаря Евклиду, Карлу Фридриху Гауссу и Альберту Эйнштейну мы неплохо представляем себе математические принципы, на которых построен материальный мир. Стоя на плечах таких гигантов, как Исаак
Ньютон и Эдвин Хаббл, мы видим, что наша планета — не более чем пылинка среди миллиардов галактик, возникших в результате первичного потрясения, или Большого взрыва. А Чарльз Дарвин, Луи Пастер, Джеймс
Уотсон и Фрэнсис Крик показали нам, что жизнь состоит из бесчисленного множества химических реакций — физика, и ничего более.
Но едва речь заходит о возникновении сознания, нас снова окутывает средневековая тьма. Как я мыслю? Что такое это «я», которое вроде бы осуществляет процесс мышления? А если бы я родился в другое время, в другом месте, в другом теле — я был бы уже не я, а кто-то другой? Куда я улетаю, когда сплю и вижу сны? Куда я денусь, когда умру? Неужели все это — лишь порождение моего мозга? Или же я отчасти дух, сотканный из материи мысли?
Над этими запутанными вопросами бились многие выдающиеся умы.
В 1580 году французский гуманист Мишель де Монтень в одном из своих знаменитых эссе жаловался, что мыслители прошлого никогда не сходились во мнениях относительно природы души и спорили как о ее природе, так и о том, в какой части тела она пребывает: «Гиппократ и
Герофил помещают ее в желудочке мозга; Демокрит и Аристотель — во всем теле, Эпикур — в желудке, стоики помещают душу в сердце и вокруг него, Эмпедокл — в крови; Гален полагал, что всякая часть тела имеет свою душу; Стратон помещал ее между бровями»
6
На всем протяжении XIX и XX веков тема сознания оставалась вне пределов традиционной науки. Изучение сознания представляло собой

путаную область без четких границ, субъективную и оттого не годную для объективного эксперимента. Серьезные исследователи много лет опасались касаться этой темы: считалось, что изучение сознания — в меру безумное хобби, пригодное лишь для одряхлевших мужей науки. В учебнике под названием «Психология — наука о психической жизни» (1962) отец когнитивной психологии Джордж Миллер и вовсе предложил ввести официальный запрет: «Слово «сознание» истрепано миллионами языков…
Возможно, было бы нелишне запретить это слово на десяток-другой лет, до тех пор, пока мы не изобретем более точные термины для всего, что скрывается за этим понятием».
И что же, — запретили. В 1980-е, будучи студентом университета, я с удивлением обнаружил, что на совещаниях в лаборатории слово на букву
«с» произносить было нельзя. Все мы, конечно, так или иначе изучали сознание — например, просили участников эксперимента разбить увиденное по категориям или воображать различные образы в темноте, —
однако само слово оставалось табу и в серьезных научных трудах никогда не встречалось. Даже когда экспериментаторы быстро, на грани осознанного восприятия показывали испытуемым какие-либо изображения,
никто не писал в отчете, видели испытуемые предложенные им стимулы или нет. Не считая нескольких крупных исключений
7
, ученое сообщество полагало, что термин «сознание» не имеет никакой ценности для психологии. Зарождавшаяся в те годы когнитивная наука описывала психическую деятельность исключительно с позиции обработки информации, а также сопутствующих этому на молекулярном и нейронном уровне процессов. Определения сознанию никто не давал, этот термин устарел и никому больше не был нужен.
Но в конце 1980-х все изменилось. Сегодня проблема сознания является важнейшей темой исследований нейробиологов. Исследование сознания превратилось в интереснейшую область с собственными научными сообществами и специализированными изданиями. Ученые наконец-то взялись за решение вопросов, поставивших в тупик Декарта, и принялись, в частности, выяснять, каким образом мозг генерирует субъективную точку зрения, которую мы можем гибко использовать и доносить до окружающих. В этой книге мы будем говорить именно об этом решающем повороте.