Дональд Хоффман - Как нас обманывают органы чувств

Их различия могут выходить за пределы личного в область теологии. У одного пациента, наблюдаемого нейробиологом В.С. Рамачандраном, благочестивое левое полушарие верило в Бога, а нечестивое правое – нет {15} 15 https://www.youtube.com/watch?v=PFJPtVRlI64. . Когда зазвонит колокол и оба полушария подойдут к райским вратам, потребуется ли святому Петру помощь царя Соломона? Или безжалостное соломоново решение уже исполнил скальпель Богена? Непростые вопросы для будущей нейротеологии.

Что же мы за существа, если наша вера, желания, личности и, возможно, участь наших душ можно рассечь скальпелем? Почему мы обладаем сознанием? Что есть сознание? Может ли нейронаука разрешить вечную тайну человеческого сознания? Прожектор науки, глубоко проникший в сферу неодушевленного – черные дыры, связанные кварки, медленные тектонические плиты, – теперь направлен на самое важное для нас: наш глубоко личный мир сознательных убеждений, желаний, эмоций и чувственных восприятий. Сможем ли мы хоть краем глаза взглянуть или даже постичь самих себя? К этому и стремится наука о сознании.

Достижение этой цели потребует тщательно продуманных экспериментов и толику удачи. Многие экспериментаторы ищут взаимосвязи между активностью нейронов и сознанием, ожидая, что, как только поиски увенчаются успехом, как только список взаимосвязей увеличится, критическое открытие раскроет тайну сознания, совсем как двойная спираль раскрыла тайну жизни.

Мы знаем, что определенная активность мозга связана с определенными сознательными (и бессознательными) психическими состояниями. Как мы обсуждали, деятельность целого левого полушария, если его хирургически отсоединить от правого, связана с набором состояний сознания, отличным от правого. Но на более тонких уровнях нервной организации мы обнаруживаем изобилие интригующих взаимосвязей.

Например, активность в поле V4 височной доли связана с восприятием цвета {16} 16 Desimone, R., Schein, S. J., Moran, J., and Ungerleider, L. G. 1985. “Contour, color and shape analysis beyond the striate cortex,” Vision Research 25: 441–52; Desimone, R., and Schein, S. J. 1987. “Visual properties of neurons in area V4 of the macaque: Sensitivity to stimulus form,” Journal of Neurophysiology 57: 835–68; Heywood, C. A., Gadotti, A., and Cowey, A. 1992. “Cortical area V4 and its role in the perception of color,” Journal of Neuroscience 12: 4056–65; Heywood, C. A., Cowey, A., and Newcombe, F. 1994. “On the role of parvocellular (P) and magnocellular (M) pathways in cerebral achromatopsia,” Brain 117: 245–54; Lueck, C. J., Zeki, S., Friston, K. J., Deiber, M.-P., Cope, P., Cunningham, V. J., Lammertsma, A. A., Kennard, C., and Frackowiak, R. S. J. 1989. “The colour centre in the cerebral cortex of man,” Nature 340: 386–89; Motter, B. C. 1994. “Neural correlates of attentive selection for color or luminance in extrastriate area V4,” Journal of Neuroscience 14: 2178–89; Schein, S. J., Marrocco, R. T., and de Monasterio, F. M. 1982. “Is there a high concentration of color-selective cells in area V4 of monkey visual cortex?” Journal of Neurophysiology 47: 193–213; Shapley, R., and Hawken, M. J. 2011. “Color in the cortex: Single – and double-opponent cells,” Vision Research 51: 701–17; Yoshioka, T., and Dow, B. M. 1996. “Color, orientation and cytochrome oxidase reactivity in areas V1, V2, and V4 of macaque monkey visual cortex,” Behavioural Brain Research 76: 71–88; Yoshioka, T., Dow, B. M., and Vautin, R. G. 1996. “Neuronal mechanisms of color categorization in areas V1, V2, and V4 of macaque monkey visual cortex,” Behavioural Brain Research 76: 51–70; Zeki, S. 1973. “Colour coding in rhesus monkey prestriate cortex,” Brain Research 53: 422–27; Zeki, S. 1980. “The representation of colours in the cerebral cortex,” Nature 284: 412–18; Zeki, S. 1983. “Colour coding in the cerebral cortex: The reaction of cells in monkey visual cortex to wavelengths and colours,” Neuroscience 9: 741–65; Zeki, S. 1985. “Colour pathways and hierarchies in the cerebral cortex,” in D. Ottoson and S. Zeki, eds., Central and Peripheral Mechanisms of Colour Vision (London: Macmillan). . Инсульт в V4 левого полушария приводит к тому, что пациент теряет цвета в правой половине видимого мира, такое расстройство называется полуахроматопсия. Если пациент смотрит, скажем, в центр красного яблока, то левая половина яблока выглядит красной, а правая – серой. Если же, наоборот, инсульт повредил поле V4 в правом полушарии, то правая половина яблока выглядит красной, а левая – серой.

Обычный человек может ненадолго проникнуть в цветной мир полуахроматопсиков с помощью Транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС). ТМС вызывается сильным магнитом, расположенным близко к голове, чье магнитное поле направлено либо на усиление, либо на ослабление активности в близлежащих областях мозга. Если ТМС уменьшает активность в V4 левого полушария, то у человека пропадают цвета в правой половине мира: если он смотрит прямо на красное яблоко, правая половина яблока выцветает до серого {17} 17 О. Сакс «Антрополог на Марсе». . Выключите ТМС – и красный цвет снова наполнит правую половину яблока. Если стимулировать ТМС поле V4, то человеку привидятся «хроматофены» – цветные круги и гало {18} 18 Там же; Zeki, S. 1993. A Vision of the Brain (Boston: Blackwell Scientific Publications), 279. . С помощью ТМС вы можете наполнить сознание цветами или выкачать их из сознания.

Активность в участке мозга, называемом постцентральной извилиной, связана с восприятием прикосновения. Нейрохирург Уайлдер Пенфилд докладывал в 1937 году, что стимуляция электродами этой извилины в левом полушарии порождает ощущение прикосновения в левой стороне тела {19} 19 Penfield, W., and Boldrey, E. 1937. “Somatic motor and sensory representation in the cerebral cortex of man as studied by electrical stimulation,” Brain 60(4): 389–443. . Эта связь системная: расположенные рядом участки извилины соотносятся с расположенными рядом участками тела, а наиболее чувствительные органы тела, такие как губы и кончики пальцев, представлены на более обширных участках извилины. Если стимулировать извилину ближе к середине мозга, вы почувствуете прикосновение к пальцам ног. Если провести электродом вдоль извилины, стимулируя больше боковых точек, ощущения, за некоторым исключением, будут подниматься по телу. Интересны исключения. Лицо, например, располагается в извилине рядом с ладонью, пальцы ног рядом с гениталиями – по предположению В. С. Рамачандрана, этот факт может иметь отношение к фут-фетишам {20} 20 В.С. Рамачандран «Фантомы мозга». .

Многие сегодняшние эксперименты продолжают охоту за «нейронными коррелятами сознания» или НКС {21} 21 Chalmers, D. 1998. “What is a neural correlate of consciousness?” in T. Metzinger, ed., Neural correlates of consciousness: Empirical and conceptual questions (Cambridge, MA: MIT Press), 17–40; Koch, C. 2004. The Quest for Consciousness: A Neurobiological Approach (Englewood, CO: Roberts & Company Publishers). . Этой охоте помогают разнообразные технологии измерения нейронной активности. Например, функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) отслеживает нейронную активность, измеряя мозговой кровоток: нейронная активность, как и мышечная активность, требует большего притока крови, чтобы удовлетворить потребность в дополнительной энергии и кислороде. Электроэнцефалография (ЭЭГ), используя электроды на поверхности кожи головы, отслеживает нейронную активность, измеряя создаваемые ею малейшие колебания напряжения. Магнитоэнцефалография (МЭГ) отслеживает нейронную активность, измеряя малейшие колебания магнитных полей. Микроэлектроды способны регистрировать одиночные сигналы, называемые пиками или потенциалами действия, отдельных нейронов или их небольших групп. Оптогенетики используют свет различных цветов, чтобы контролировать и отслеживать активность нейронов, которые генетически сконструировали, чтобы реагировать на определенный цвет.