Дональд Хоффман - Как нас обманывают органы чувств

Стратегия охоты за НКС имеет смысл. Если мы хотим теорию, которая свяжет нейроны и сознание и у нас нет убедительных идей, тогда мы можем начать с поиска взаимоотношений между ними. Изучая эти отношения, мы можем открыть алгоритм, который включит концептуальную лампочку. Путь от взаимоотношений к причинно-следственной связи, несомненно, полон подводных камней: если на железнодорожной платформе собирается толпа, значит скоро придет поезд {22} 22 Больше головоломок про причинно-следственные связи можно найти у Beebee, H., Hitchcock, C., and Menzies, P., eds. 2009. The Oxford Handbook of Causation (Oxford, UK: Oxford University Press). . Но не толпа заставляет поезд прибывать. Связь между толпами и поездами создает нечто другое – расписание поездов.

НКС являются ключевыми данными для теории сознания. Такая теория должна выполнять две задачи. Она должна очертить границу между сознательным и бессознательным, и она должна объяснить источник и широкое разнообразие наших переживаний: вкус лимона, боязнь пауков, радость открытия.

Для более простой (однако непростой) задачи разграничения сознательного и бессознательного нам надо знать, как мозговая активность одного отличается от другого. Здесь есть любопытные данные. Например, в нормальном сознании нейронная активность не беспорядочна, но и не слишком стабильна, а находится в балансе, как опытный пеший турист, который не порхает с места на место, но и не топчется на одном пятачке, а вдумчиво исследует территорию. Пропофол, индуцирующий общую анестезию, делает нейронную активность медлительно стабильной {23} 23 Tagliazucchi, E., Chialvo, D. R., Siniatchkin, M., Amico, E., Brichant, J-F., Bonhomme, V., Noirhomme, Q., Laufs, H., and Laureys, S. 2016. “Large-scale signatures of unconsciousness are consistent with a departure from critical dynamics,” Journal of the Royal Society, Interface 13: 20151027. .

Для сложного случая специфических переживаний – вкус шоколада или боязнь пауков – мы хотим найти крепкую связь между нейронной активностью и каждым переживанием. Но что значит «крепкую»? Это нелегко выразить точно. Многие исследователи предполагают, что это минимальная нейронная активность, которой при правильных условиях достаточно, чтобы переживание состоялось {24} 24 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). . Они ищут эту минимальную активность методом сравнительного анализа – сравнивают, как меняется нейронная активность, когда меняется переживание. Например, если вы посмотрите на куб Неккера на рис. 1, у вас будет два разных переживания. Изменение нейронной активности, отмечающее ваше переключение между переживаниями, может и быть НКС для вашего восприятия куба. Ловкий трюк этого эксперимента состоит в том, что ваше переживание переключается, но изображение не меняется. Так легче приписать ваше переключение сознательного переживания изменению нейронной активности. Но все же эта активность может и не являться НКС. Некоторая активность может быть предтечей НКС или последствием НКС, а не непосредственно НКС {25} 25 Aru, J., Bachmann, T., Singer, W., and Melloni, L. 2012. “Distilling the neural correlates of consciousness,” Neuroscience and Behavioral Reviews 36: 737–46. . Требуются тщательные эксперименты, чтобы отделить эти вероятности друг от друга.

Рис. 1. Куб Неккера. Если посмотреть в центр куба, то иногда мы видим впереди грань А, а иногда грань В.

НКС важны для теории, а также для практики. Арахнофобия – чрезмерная боязнь пауков – связана с активностью в миндалевидном теле. Стимуляция этого страха и его НКС в миндалевидном теле избавляет от них обоих. Мерел Киндт, психотерапевт из Нидерландов, для лечения арахнофобии сначала просит пациента дотронуться до живого тарантула, таким образом активируя фобию и ее НКС. Затем она дает пациенту 40 мг пропранолола, бета-адреноблокатора, который препятствует НКС отложиться в памяти. Когда пациент возвращается на следующий день, фобия пропадает {26} 26 Kindt, M., Soeter, M., and Vervliet, B. 2009. “Beyond extinction: Erasing human fear responses and preventing the return of fear,” Nature Neuroscience 12(3): 256–58; Soeter, M., and Kindt, M. 2015. “An abrupt transformation of phobic behavior after a post-retrieval amnesic agent,” Biological Psychiatry 78: 880–86. . Эта терапия имеет потенциал для лечения других фобий, а также посттравматического стрессового расстройства.

Другой пример использует оптогенетику, биологическую технологию, которая при помощи света контролирует генетически модифицированные нейроны. С помощью оптогенетики теперь возможно щелчком выключателя активировать НКС для позитивного ощущения, а затем так же быстро выключить его. Кристин Денни из Колумбийского университета реализовала этот замечательный трюк, используя генетически модифицированную мышь с геном водоросли, который кодирует чувствительный к свету белок {27} 27 Denny, C. A., et al. 2014. “Hippocampal memory traces are differentially modulated by experience, time, and adult neurogenesis,” Neuron 83: 189–201; Cazzulino, A. S., Martinez, R., Tomm, N. K., and Denny, C. A. 2016. “Improved specificity of hippocampal memory trace labeling,” Hippocampus, doi: 10.1002/hipo.22556. . В природе водоросль с помощью этого белка реагирует на свет. В модифицированной мыши ген тихо прячется, никак себя не проявляя, пока не введут препарат тамоксифен. Тогда на короткое время любые нейроны, возбужденные током, активируют ген и встраивают белок в свои мембраны. Денни помещает подопытную мышь в среду, которая ей нравится: мягкую, полутемную, с укромными местечками. Мышь счастливо исследует идиллическое место, и все нейроны, задействованные в создании счастливого НКС, встраивают белок в свои мембраны. Затем Денни может запустить НКС счастья при помощи оптоволокна, посылающего в мозг мыши цветной свет, активирующий белок. Даже если мышь сидит в страшном месте – твердом, ярком, где негде спрятаться, – она ощущает себя в благодатном месте, пока не выключат оптоволокно. Тогда мышь замирает от страха. Включите свет снова – и снова она счастливо прихорашивается и исследует.

Это поразительные применения НКС. И также поразительна наша полнейшая неспособность понять отношения между НКС и сознанием. У нас нет никаких научных теорий, которые объясняли бы, как мозговая активность – или компьютерная активность, или любой другой вид физической активности – может обуславливать, быть или как-то порождать сознательный опыт. У нас нет ни одной хотя бы мало-мальски убедительной идеи. Если рассматривать не только мозговую активность, но также сложные взаимодействия между мозгами, телами и окружающим миром, мы все равно провалимся. Мы в тупике. Наш полный провал заставляет некоторых называть это «трудной задачей» сознания или просто «тайной» {28} 28 Blackmore, S. 2010. Consciousness: An Introduction (New York: Routledge); Д. Чалмерс «Сознающий ум. В поисках фундаментальной теории»; Revonsuo, A. 2010. Consciousness: The Science of Subjectivity (New York: Psychology Press). . Нам известно гораздо больше нейронаук, чем Гексли в 1869 году. И все же каждая научная теория, которая пытается вывести сознание из сложных взаимодействий мозга, тела и окружающего мира, всегда обращается к чуду – именно в той критической точке, где опыт созревает из сложности. Эти теории – машины Годберга, которым не хватает ключевого домино и требуется незаметный толчок, чтобы довести дело до конца.