Ким Робинсон - Марсианская трилогия

Теория, впервые предложенная Дональдом Хеббом в 1949 году, не только не была опровергнута, но и считалась основным принципом: заучивание меняло в мозге некоторое физическое свойство, и затем это измененное свойство каким-то образом кодировало выученный факт. Во времена Хебба считалось, что физическое свойство (энграмма) имеет место примерно на синаптическом уровне, а поскольку синапсов могут быть сотни тысяч на каждый из десяти миллиардов нейронов в мозге, то получалось, что мозг был способен вместить около 10 14бит информации, – и в то время это казалось логичным объяснением человеческого сознания. А поскольку охватить такой объем было по силам компьютеру, то вскоре на недолгое время вошла в моду тема сверхмощного искусственного интеллекта, как и «машиноморфизм» в версии той эпохи, вариант антропоморфизма, в котором мозг рассматривался как нечто вроде мощнейшей машины. Благодаря исследованиям XXI–XXII веков, однако, стало ясно, что мест для энграмм как таковых не существует. Немало экспериментов, с помощью которых их пытались найти, потерпели неудачу – включая тот, где крысам удаляли разные участки мозга после того, как они выучивали какое-то задание, но ни один участок не оказался существенно важным. Провалившиеся эксперименты показали, что память располагалась «всюду и нигде», что вело к аналогии между мозгом и голограммой, хотя это было даже глупее аналогии с машинами, – но учёные были в тупике и хватались за все подряд. Более поздние эксперименты прояснили ситуацию, и стало очевидно, что все сознательные действия совершались на уровне гораздо более малом, чем даже нейронный; Сакс ассоциировал это с общей миниатюризацией внимания науки, которая наблюдалась на протяжении двадцать второго столетия. И выйдя на эти малые уровни, они начали исследовать цитоскелеты нейронов, которые представляли собой внутренние ряды микротрубочек с белковыми мостиками между ними. Эти микротрубочки были полыми и состояли из тринадцати столбиков тубулиновых димеров – округлых, в форме арахиса, белковых пар, каждая размером 8×4×4 нанометров, существовавших в двух разных конфигурациях в зависимости от своей электрической поляризации. Таким образом, димеры служили возможным выключателем предполагаемых энграмм, но были настолько малы, что на электрическое состояние каждого из них в результате взаимодействия Ван-дер-Ваальса влияли окружающие димеры. И всякого рода сообщения могли проходить по столбикам микротрубочки и соединяющим их белковым мостикам. А совсем недавно был сделан шаг к ещё большей миниатюризации: каждый димер содержал около 450 аминокислот, которые могли сохранять информацию, изменяя свою последовательность. Столбики же, что содержались внутри димеров, оказались крошечными нитями воды в упорядоченном состоянии, или так называемой вицинальной воды, – и она могла передавать квантово-когерентные колебания по всей длине трубочки. В результате многочисленных экспериментов над живыми обезьяньими мозгами с применением всевозможных миниатюрных приборов было установлено, что, пока сознание думает, последовательности аминокислот меняются, тубулиновые димеры во многих местах меняют конфигурацию, микротрубочки перемещаются, иногда увеличиваются в размерах, а на гораздо большем уровне дендритные шипики также растут и образуют новые соединения, в некоторых случаях непрерывно изменяя синапсы, в некоторых – нет.

И теперь из лучшей модели следовало, что воспоминания были закодированы (каким-то образом) в виде комбинаций квантово-когерентных колебаний, устанавливаемых изменениям в микротрубочках и их составных частях, и все это происходило внутри нейронов. Впрочем, сейчас некоторые исследователи предполагали, что могли протекать важные процессы даже на меньших, ультрамикроскопических уровнях, которые пока оставались недоступными для изучения (как это знакомо!). Другие же усмотрели признаки того, что колебания совершались по аналогии со спиновыми сетями, которые описывала Бао, – вырисовывая завязанные узлы и сети. Это странным образом напоминало Саксу план дворца памяти с его комнатами и коридорами – казалось, будто древние греки посредством одной только интроспекции постигли саму суть геометрии пространства-времени.

В любом случае не возникало сомнений в том, что эти ультрамикроскопические процессы имели отношение к пластичности мозга и были частью процесса получения информации и их сохранения. То есть память откладывалась на гораздо меньшем уровне, чем считалось ранее, что давало мозгу гораздо более высокую вычислительную способность, чем до этого, – вероятно, до 10 24операций в секунду, а то и до 10 43, по некоторым подсчётам. В результате один исследователь заметил, что каждый человеческий мозг был в определённом смысле сложнее, чем вся остальная вселенная (не считая её сознательности, разумеется). Сакс нашёл это подозрительно похожим на сильные антропные фантомы, которые встречались тут и там в космологической теории, но вообще это предположение казалось ему интересным.

Так что дело было не только в том, что процессов происходило больше, чем они думали, но и в том, что происходили они на таких тонких уровнях, что в них определённо были вовлечены и квантовые эффекты. Проведенные опыты дали понять, что крупномасштабные коллективные квантовые феномены имели место в каждом мозге. Как существовали в нем и квантовая когерентность, и квантовая запутанность между различными электрическими состояниями микротрубочек. Это означало, что все неожиданные феномены и явные парадоксы квантовой реальности являлись неотъемлемой частью сознательности. Лишь недавно одна команда французских исследователей, включив квантовые эффекты в цитоскелеты, наконец, сумела выдвинуть связную теорию, объясняющую работу общих анестетиков. И это спустя все столетия их беспечного применения.

И они столкнулись с ещё одним причудливым квантовым миром, где действие происходило на расстоянии, где непринятые решения не могли повлиять на реальные события, а некоторые из событий, казалось, запускались телеологически или, иными словами, событиями, наступавшими после них… Сакса эти открытия не особо удивили. Они лишь укрепили то ощущение, которое преследовало его всю жизнь, – что людской разум был полон загадок, как чёрный ящик, который едва поддавался научным исследованиям. А сейчас, когда наука всё-таки стала к нему подбираться, то столкнулась с великими необъяснимыми самой реальности.

Но все равно можно было сохранить верность своей науке и признать, что реальность на квантовом уровне показывает такое поведение, какое на уровне человеческих чувств и повседневного опыта показалось бы возмутительным. Ученым понадобилось триста лет, чтобы с этим свыкнуться, и в итоге они были вынуждены включить эти знания в свою картину мира и жить дальше. Сакс, конечно, сказал бы, что эти квантовые парадоксы ему знакомы и они ему нипочем: то, что происходит в микротрубочках, выглядит причудливым, но это объяснимо, измеримо или как минимум описываемо, требует применения комплексных чисел, римановой геометрии и всего остального вооружения, что находилось в распоряжении математики. То, что нечто подобное нашлось в самой работе мозга, было совсем не удивительно. И по сравнению, например, с человеческой историей, психологией или культурой это даже немного успокаивало. Всё-таки это была всего лишь квантовая механика. То, что моделировалось математическими средствами. А это уже кое-что.