Станислас Деан - Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли

Ральф. В некотором смысле — да. Такой способ потратить незадействованные ресурсы мозга. Мы сочиняем истории о себе.

Быть может, в чем-то обманывая себя, мы расплачиваемся за развившиеся у человека уникальные свойства сознания: пусть рудиментарную, но все же способность передавать другим свой осознанный опыт с точно такой оценкой уверенности, которая необходима для выработки полезных коллективных решений. Наша способность к интроспекции и социальному обмену информацией несовершенна, и все же из нее выросла письменность, соборы, реактивные самолеты и рецепт омаров в соусе термидор. Впервые за все время эволюции живое существо получило возможность по собственной воле создавать воображаемые миры: мы в эгоистических интересах манипулируем алгоритмом принятия социальных решений, и для этого притворяемся, обманываем, прикидываемся, выдумываем, лжем, лжесвидетельствуем, отрицаем, вероломствуем, спорим, опровергаем и даем отпор. Обо всем этом писал Владимир Набоков в своих «Лекциях по зарубежной литературе» (1980):

«Литература родилась не в тот день, когда из неандертальской долины с криком «Волк, волк!» выбежал мальчик, а следом и сам серый волк, дышащий ему в затылок; литература родилась в тот день, когда мальчик прибежал с криком «Волк, волк!», а волка за ним и не было».

Сознание — это симулятор виртуальной реальности у нас в мозгу. Но как же тогда принимает решения сам мозг?

С появлением методов нейровизуализации в исследовании сознания произошел прорыв. Теперь мы могли видеть, как именно работает мозг, когда фрагмент информации поступает в сознание, и как изменяется работа мозга во время бессознательной обработки данных. Сравнивая эти два состояния, мы смогли получить то, что я зову автографом сознания: маркер, однозначно указывающий на сознательное восприятие стимула. В этой главе я опишу четыре автографа сознания. Сублиминальный стимул способен к глубокому проникновению в кору головного мозга, однако, когда он переходит грань восприятия, активность мозга резко возрастает и перекидывается на прочие области мозга, вызывая внезапное раздражение теменной и префронтальной структур (автограф номер один). На электроэнцефалограмме доступу в сознательный опыт соответствует запоздалая и медленно нарастающая волна P3 (автограф номер два). Проявляется она спустя целую треть секунды после воздействия стимула: наше сознание не поспевает за внешним миром. Поместив глубоко в мозг электроды, позволяющие отслеживать работу мозга, мы можем получить еще два автографа: запоздалый и резкий взрыв высокочастотных колебаний (автограф номер три) и синхронизацию информационного обмена между удаленными друг от друга областями мозга (автограф 4). Все эти факторы являются однозначными признаками процесса сознательной обработки данных.

Люди… представляют как бы тень, в которую мы никогда не можем проникнуть, прямого познания которой не существует.

Метафора Пруста — это свежий наряд для поизносившегося клише, представляющего человеческий разум как крепость. Сидя за воздвигнутыми им стенами, скрытые от испытующих взглядов, мы можем свободно думать обо всем, о чем нам будет угодно. Наше сознание — недоступное прочим святилище, в котором наш разум может бродить на свободе, в то время как коллеги, друзья и супруги думают, будто мы внимаем их словам. Джулиан Джейнс изображает это убежище как «тайный театр безмолвных монологов и опережающих советов, невидимое обиталище всех настроений, мечтаний и тайн, неиссякаемый источник разочарований и открытий». Да под силу ли ученым проникнуть в эту твердыню?

Но прошло каких-нибудь два десятка лет, и немыслимое свершилось. В 90-е годы XX века мы научились видеть сквозь череп: японский исследователь Сейдзи Огава с коллегами изобрел метод функциональной магнитно-резонансной томограммы (фМРТ), мощнейшее и притом безвредное решение, позволяющее наблюдать за работой мозга без какого-либо вторжения в организм 1. Функциональная МРТ построена на изменениях тока крови в сосудах. Когда активность нейронной цепочки возрастает, нейроглиальные клетки вокруг этих нейронов улавливают всплеск синаптической активности и быстро открывают местные артерии, стремясь таким образом компенсировать возросшее потребление энергии. Две-три секунды спустя кровоток усиливается и принимается снабжать работающие цепочки кислородом и глюкозой. Возрастает количество красных кровяных телец, несущих молекулы гемоглобина со связанным кислородом. Главное достоинство фМРТ заключается в том, что теперь мы можем распознать физические характеристики молекулы гемоглобина на расстоянии: гемоглобин без кислорода работает как маленький магнит, а гемоглобин с кислородом — нет. Аппарат для магнитно-резонансной томографии представляет собой огромный магнит, улавливающий мельчайшие колебания магнитных полей; по этим колебаниям можно воссоздать картину недавней активности нейронов на каждом участке тканей мозга.

Функциональная МРТ отображает работу человеческого мозга с миллиметровым разрешением и может обновлять данные несколько раз в секунду. К сожалению, с помощью фМРТ мы не можем проследить за длительностью нейронной реакции, однако сегодня существуют и другие технологии, позволяющие точно определить время появления электрического заряда в синапсах — и череп для этого вскрывать опять-таки не надо. Ученые доработали старую добрую электроэнцефалограмму (ЭЭГ) — методику записи мозговых волн, которую изобрели еще в 1930-е, — и получили мощнейший аппарат на 256 электродов, позволяющий получать высококачественную цифровую запись деятельности сразу всего мозга с миллисекундным разрешением. Потом, в 1960-е, была изобретена новая, еще более эффективная технология магнитоэнцефалограммы (МЭГ), дающая исключительно точное изображение мельчайших магнитных колебаний, сопутствующих электрическим импульсам в нейронах коры головного мозга. И ЭЭГ, и МЭГ записать очень просто — пациенту либо прикладывают к голове небольшие электрические клеммы (ЭЭГ), либо размещают вокруг головы высокочувствительные детекторы магнитных полей (МЭГ).

Имея в своем распоряжении фМРТ, ЭЭГ и МЭГ, мы получили возможность от начала и до конца проследить за тем, что происходит в мозгу, когда визуальный стимул следует от сетчатки до самых глубин фронтальной коры. Сочетая этот инструментарий с техниками когнитивной психологии, мы можем заглянуть в сознание по-новому. Как уже говорилось в главе 1, в ходе экспериментов было найдено немало стимулов, обеспечивающих оптимальный контраст между сознательным и бессознательным состоянием. Воспользовавшись технологией маскировки или невнимания, мы можем сделать любое изображение невидимым для глаза. Мы можем даже поместить его на самую грань восприятия, так, чтобы человек видел его лишь половину времени, и разница между видимостью и невидимостью была связана исключительно с субъективным восприятием. В лучших экспериментах ученым удалось точно уравновесить стимул, задачу и ее выполнение. В результате сознание превратилось в одну из переменных, поддающихся манипулированию экспериментальным путем: в одном случае участник эксперимента видит изображение, а в другом — нет.