Будущее разума

Реальна ли в действительности «реальность»?

Всем знакомо выражение «видеть – значит верить», однако многое из того, что мы видим, на самом деле иллюзия. К примеру, если мы видим перед собой типичный ландшафт, он представляется нам гладкой панорамой, как в кино. На самом же деле в нашем поле зрения есть зияющая дыра, соответствующая месту расположения зрительного нерва на сетчатке. По идее, мы должны видеть это безобразное черное пятно везде, куда бы ни смотрели. Но наш мозг заполняет ее «обоями», усредняя и аппроксимируя окружающее. Иными словами, часть того, что мы видим, на самом деле подделка, состряпанная подсознанием.

Кроме того, по-настоящему четко мы видим только центральную часть поля зрения, приходящуюся на центральную ямку сетчатки (фовеа). Периферические участки видятся немного размыто, так на это уходит меньше энергии. Но центральная ямка на сетчатке очень мала. Поэтому, чтобы получить как можно больше информации, глаз постоянно движется, причем резко и скачками. Такое скачкообразное движение глазных яблок называется саккадой. Все это проделывается подсознательно, на сознательном же уровне все поле зрения кажется нам четким и резким.

Когда я ребенком впервые увидел изображение электромагнитного спектра в его истинном величии, то был поражен. Я даже представить себе не мог, что очень значительная часть спектра (в частности, инфракрасный и ультрафиолетовый свет, рентгеновские и гамма-лучи) совершенно невидима для человеческого глаза. Именно тогда я начал понимать, что все, что вижу вокруг, – лишь крохотная часть того, что есть на самом деле, грубое приближение реальности. (Есть известное высказывание: «Если бы внешность всегда совпадала с сущностью, наука была бы не нужна».) На сетчатке глаза человека есть сенсоры, способные регистрировать только красный, зеленый и синий цвета. Это означает, что ни один человек никогда не видел желтого, коричневого, оранжевого и многих других цветов. Но такие цвета существуют, и мозг способен их аппроксимировать путем смешения красного, зеленого и синего в разных пропорциях. (Нечто подобное происходит на экране старого цветного телевизора, и это можно увидеть, если всмотреться внимательнее. Вместо картинки вы увидите лишь набор красных, зеленых и синих точек. Цветное телевидение – тоже иллюзия.)

Глаза обманывают нас и с объемом. На самом деле сетчатка глаза двумерна, но, поскольку у нас два глаза и располагаются они в нескольких сантиметрах друг от друга, мозг обрабатывает и совмещает получаемые с них изображения, давая нам ложное ощущение трехмерности. Если говорить о более далеких объектах, то мы можем оценивать расстояние до них по тому, как они смещаются, когда мы двигаем головой. Это явление называется параллакс.

(Именно параллаксом объясняются нередкие жалобы детей на то, что «Луна летит за мной». Поскольку мозгу трудно оценить параллакс такого далекого объекта, как Луна, при движении нам кажется, что светило всегда держится на одном и том же расстоянии «позади», но на самом деле это лишь иллюзия, порожденная тем, что мозг старается упростить себе задачу.)

Парадокс разделенного разума

Один из моментов, по которым картина корпоративной иерархии отличается от реальной структуры мозга, можно проиллюстрировать на примере интересных случаев, связанных с разделением мозга. Надо сказать, что мозг отличается одним достаточно необычным свойством: он состоит из двух почти идентичных половинок, или полушарий, – правого и левого. Ученых давно интересовал вопрос, для чего мозгу эта ненужная избыточность – ведь он способен работать даже без одного полушария. Ни одна корпоративная машина не может похвастать подобным качеством. Более того, если каждое полушарие обладает своим сознанием, означает ли это, что у каждого из нас в одном черепе имеется два независимых центра сознания?

Доктор Роджер Сперри из Калифорнийского технологического института получил в 1981 г. Нобелевскую премию за демонстрацию того, что полушария мозга не являются точными зеркальными копиями друг друга, а выполняют самостоятельные и различные функции. Этот результат произвел в неврологии настоящий фурор (и породил волну сомнительных книг категории «помоги себе сам», обещающих привнести в вашу жизнь какие-то специфически лево– или правополушарные качества).

Доктор Сперри занимался лечением больных эпилепсией, страдающих судорожными припадками, которые часто вызываются расстройством обратных связей между двумя полусферами. Иногда из-за положительной обратной связи микрофон выходит из-под контроля и начинает дико верещать в уши; точно так же и подобный припадок может выйти из-под контроля и представлять опасность для жизни. Доктор Сперри начал с того, что рассек мозолистое тело, соединяющее полушария мозга; после этого полушария уже не могли общаться между собой и делиться информацией о левой и правой стороне тела. Как правило, обратная связь при этом исчезала, и припадки прекращались.

Поначалу пациенты с разделенным мозгом казались совершенно нормальными. Они были внимательны и могли поддерживать разговор, как если бы ничего не произошло. Но тщательное обследование показало, что кое в чем они серьезно отличались от остальных людей.

В обычных условиях мысли свободно путешествуют из полушария в полушарие, а сами они дополняют друг друга. Левое полушарие склонно к логическому анализу. Именно в нем базируются речевые навыки; правое полушарие склонно к холистике^[4] и артистизму. Но, как правило, левое полушарие доминирует и принимает окончательные решения. Команды проходят из левого полушария в правое через мозолистое тело. Но, если эта связь разорвана, правое полушарие освобождается из-под диктата левого. Возможно, правое полушарие может обладать собственной волей, действующей вопреки желаниям доминирующего левого полушария.

Короче говоря, внутри одного черепа могут существовать две отдельные воли, иногда конкурирующие за контроль над телом. Возникает жутковатая ситуация, когда левая рука (под управлением правого полушария) начинает действовать независимо от желаний владельца, как чужая.

В одном случае, к примеру, мужчина собирался обнять жену, но если одна его рука выполнила этот приказ, то у другой оказались совершенно иные намерения. Она нанесла женщине удар в лицо. Еще одна женщина сообщала, что, когда она хочет взять, например, платье, ее вторая рука тянется к какой-то другой вещи. У одного мужчины даже возникла настоящая фобия: он боялся спать по ночам, опасаясь, что непослушная рука задушит его.

Временами людям с разделенным разумом кажется, что они живут внутри мультика, где по сюжету одна рука старается взять под контроль другую. Врачи иногда называют это явление синдромом доктора Стрэнджлава – из-за сцены в старом кинофильме, где руки устраивают целое сражение между собой.

После тщательного исследования пациентов с разделенным мозгом доктор Сперри пришел к выводу, что, действительно, в одном мозге могут существовать два отдельных разума. Он писал, что каждое полушарие «в самом деле, является самостоятельной системой сознания, способной воспринимать внешние сигналы, думать, вспоминать, рассуждать, хотеть и чувствовать, и все на вполне человеческом уровне, и… оба полушария могут мыслить одновременно, испытывая разные, даже конфликтующие между собой, ментальные переживания, которые развиваются параллельно».

Когда я беседовал с доктором Майклом Газзанигой из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, известнейшим специалистом в области разделенного разума, то задал ему вопрос: как можно проверить эту теорию? Оказалось, что существует несколько способов связываться с каждым полушарием, при которых второе полушарие не получит никакой информации. Можно, к примеру, надеть на испытуемого специальные очки, при помощи которых написанные вопросы можно показывать каждому глазу в отдельности, так что направить вопросы отдельно в каждое полушарие совсем несложно. Гораздо сложнее получить от них независимые ответы. Поскольку правое полушарие не умеет разговаривать (центр речи есть только в левом полушарии), получить ответы от него трудно. Чтобы выяснить, что «думает» правое полушарие, рассказал мне доктор Газзанига, он провел эксперимент, в ходе которого правое (немое) полушарие могло «говорить» при помощи буковок из детской игры.

Для начала он спросил у левого полушария пациента, что тот собирается делать после окончания учебы. Пациент ответил, что хочет стать конструктором. Однако, когда тот же вопрос был задан правому полушарию, все стало намного интереснее. Правое полушарие выложило буковками «автомобильный гонщик». Втайне от доминирующего левого полушария правое вынашивало совершенно другие планы на будущее. Оно в буквальном смысле обладало собственным мнением и сознанием.

Рита Картер пишет: «Возможные последствия этого уму непостижимы. Получается, что каждый из нас, возможно, носит в своем черепе безгласного узника с собственной личностью, амбициями и сознанием, отличными от той сущности, какой мы себя считаем».

Может быть, в известном высказывании о том, что «внутри нас скрывается другая личность, рвущаяся на волю», есть своя правда. Это означало бы, что два полушария могут различаться даже в вопросах веры. Так, невролог Рамачандран описывает одного пациента с разделенным мозгом, который на вопрос о вере отвечал, что он атеист, но правое полушарие заявило, что он верующий. Очевидно, два различных отношения к вере и религии вполне уживаются в пределах одного мозга. Рамачандран продолжает: «Если этот человек умрет, что с ним будет? Неужели одно полушарие попадет в рай, а другое отправится в ад? Я не знаю, как ответить на этот вопрос».

(Исходя из этого, можно предположить, что человек с расщеплением личности может быть одновременно республиканцем и демократом. Если спросить, за кого он будет голосовать, он назовет кандидата от левого полушария, ведь правое не умеет разговаривать. А вот при заполнении бюллетеня результат, вероятно, будет зависеть от того, какой рукой человек будет писать.)

Кто главный?

Доктор Дэвид Иглмен, нейробиолог из Бэйлорского медицинского колледжа, потратил немало времени и сил на исследования проблемы подсознания. Во время интервью я задал ему вопрос: если большая часть наших мыслительных процессов происходит в подсознании, то почему мы пребываем в неведении относительного этого немаловажного факта? Он привел мне в пример юного короля, который наследует трон и считает, что все в королевстве происходит по его воле, но при этом не имеет понятия о тысячах слуг, солдат и крестьян, необходимых для поддержки трона и обеспечения его устойчивости.

Мы принимаем решения, выбирая политиков, супруга, друзей и будущую профессию, и не замечаем, что в каждом случае выбор обусловлен вещами, которых мы не замечаем на сознательном уровне. (Странно, к примеру, говорит он, что «люди по имени Дэннис или Дениза с непропорционально большой вероятностью становятся дантистами, Лора или Лоренс – юристами^[5], Георгий или Георгина – геологами».) Это означает, то, что мы считаем «реальностью», – всего лишь аппроксимация, при помощи которой мозг заполняет пробелы. Каждый из нас видит реальность немного иначе, чем окружающие, чуть-чуть по-своему. К примеру, Иглмен указывает, что «по крайней мере 15 % женщин несут в себе генетическую мутацию, которая дает им дополнительный (четвертый) тип цветовых фоторецепторов, и это позволяет им различать цвета, которые всем остальным, т. е. обладателям всего лишь трех типов рецепторов, кажутся одинаковыми».

Очевидно, чем больше мы узнаем о механике мышления, тем больше возникает вопросов. Что происходит в командном центре сознания при конфликте с мятежным теневым центром? Вообще, что мы подразумеваем под «сознанием», если его можно разделить надвое? И в каких отношениях между собой находятся разум, сознание и «Я»?

Если мы сможем ответить на эти и другие сложные вопросы, то, вполне возможно, это станет началом пути к пониманию нечеловеческого сознания, сознания роботов и гипотетических пришельцев-инопланетян, к примеру, которые могут оказаться совершенно не похожими на наше сознание.

Давайте попробуем предложить ясный ответ на этот обманчиво сложный вопрос: что такое сознание?

2. Сознание с точки зрения физика

Разум человека способен на все… потому что все уже есть в нем: и прошлое, и будущее.

Джозеф Конрад

Сознание может даже самого требовательного мыслителя довести до бессвязной болтовни.

Колин Макгинн

Концепция сознания столетиями занимала философов, но упорно не поддавалась – и до сих пор не поддается, надо сказать – простому определению. Философ Дэвид Чалмерс собрал данные более чем о 20 000 работ, посвященных этой теме; ни в одной другой области усилия столь многих ученых не давали на выходе столь мало общего, т. е. принятых всеми утверждений. Философ Готфрид Лейбниц, живший в XVII в., однажды написал: «Если бы можно было раздуть мозг до размеров мельницы, обойти все внутри и осмотреть, то все равно сознания бы там не обнаружилось».

Некоторые сомневаются, что теория сознания вообще имеет право на жизнь. Они утверждают, что сознание невозможно объяснить, поскольку никакой объект не в состоянии понять самого себя; таким образом, нашего запала не хватает даже на решение одного этого трудного вопроса. Психолог из Гарварда Стивен Пинкер пишет: «Мы не можем видеть ультрафиолетовый свет. Мы не можем мысленно повернуть объект в четвертом измерении. Не исключено, что мы не можем также решать ребусы вроде свободы воли или духовной жизни».

Более того, на протяжении большей части XX в. одной из доминирующих психологических теорий был бихевиоризм, вообще отрицавший значение сознания. Бихевиоризм основан на идее о том, что изучения достойно лишь объективное поведение животных и людей, а не субъективные, внутренние состояния разума.

Некоторые ученые отчаялись дать определение сознания и занимаются тем, что пытаются просто описать его. Психиатр Джулио Тонони сказал: «Каждый знает, что такое сознание: это то, что покидает тебя каждую ночь, когда ты засыпаешь без сновидений, и возвращается утром, когда ты просыпаешься».

Природа сознания на протяжении веков являлась предметом обсуждений и споров, но выводов сделано на удивление мало. Помня, что именно физики создали большую часть тех устройств, которые позволили ученым добиться взрывного развития науки о мозге, нам, может быть, стоит последовать примеру физиков и в другом: еще раз рассмотреть этот древний вопрос.

Как физики понимают Вселенную

Когда физик пытается в чем-то разобраться, он первым делом собирает данные, а затем предлагает «модель» – упрощенный вариант изучаемого объекта, отражающий его основные черты. В физике модель описывается набором параметров (к примеру, это могут быть температура, энергия, время). Затем физик при помощи этой модели предсказывает (моделирует) будущее развитие объекта. Крупнейшие суперкомпьютеры мира используются именно для моделирования развития систем, которые могут описывать протоны, ядерные взаимодействия, погодные явления, Большой взрыв и поведение черных дыр. После многочисленных расчетов и экспериментов на модели вы создаете новую, лучшую модель с более хитроумными параметрами и вновь запускаете процесс моделирования во времени, уже с использованием этой модели.

К примеру, Исаак Ньютон, пытаясь разобраться с движением Луны, создал простую модель, которой со временем суждено было изменить ход человеческой истории: он представил, что бросает яблоко. Чем быстрее движется яблоко, рассуждал он, тем дальше оно улетит. Более того, если бы можно было бросить яблоко достаточно быстро, оно полностью обогнуло земной шар и даже вернулось в ту же точку. Получается, утверждал Ньютон, что эта модель представляет путь Луны; следовательно, силы, управляющие летящим вокруг Земли яблоком, идентичны силам, управляющим движением Луны.

Но сама по себе эта модель оставалась бесполезной. Ключевой рывок был сделан, когда Ньютон сумел при помощи своей теории смоделировать будущее, т. е. научился рассчитывать положение движущихся объектов. Для решения этой сложной задачи ему пришлось придумать совершенно новую область математики, получившую название интегрального исчисления. При помощи этой математики Ньютон смог предсказать будущую траекторию не только Луны, но и кометы Галлея и других планет. С тех пор ученые используют законы Ньютона для расчета траекторий самых разных движущихся предметов – от пушечных ядер, автомобилей и ракет до астероидов и метеоров, а также до звезд и галактик.

Степень достоверности модели зависит от того, насколько точно она воспроизводит основные характеристики оригинальной системы. В данном случае основным параметром было положение яблока и Луны в пространстве и времени. Разрешив этому параметру меняться (т. е. запустив поступательное движение времени), Ньютон смог наблюдать движение тел в развитии, что стало одним из наиболее значительных открытий в истории физики.

Любая модель полезна до тех пор, пока ее не сменит новая, еще более точная модель, лучше отражающая параметры системы. Эйнштейн предложил вместо ньютоновой модели сил, действующих на яблоко и Луну, собственную модель, основанную на новом параметре – кривизне пространства-времени. Яблоко в его модели движется не потому, что Земля действует на него силой притяжения, а потому, что Земля растягивает ткань пространства и времени, а яблоко просто движется вдоль поверхности этого искривленного пространства-времени. Исходя из этого, Эйнштейн моделировал будущее Вселенной. Сегодня ученые, имея в своем распоряжении мощные компьютеры, могут просчитывать эту модель далеко в будущее и получать величественные картины столкновения черных дыр.

Попробуем включить эту базовую стратегию в новую теорию сознания.

Определение сознания

Я собрал существующие в области неврологии и биологии описания сознания и попытался сформулировать собственное определение. Получилось вот что:

«Сознание есть процесс создания модели мира с использованием множества обратных связей по различным параметрам (к примеру, по температуре, положению в пространстве, времени и отношению к окружающим) с целью достижения определенных целей (к примеру, поиска пары, пищи, убежища)».

Я называю это «пространственно-временно́й теорией сознания», поскольку в данном определении подчеркивается мысль о том, что животные создают модель мира в основном по отношению к пространству и сородичам, тогда как человек идет дальше и разворачивает свою модель мира во времени, причем как вперед, так и назад.

Так, минимальный, самый низкий уровень сознания – уровень 0 – возникает в том случае, когда организм неподвижен или обладает ограниченной подвижностью и создает модель места своего обитания с использованием обратных связей всего по нескольким параметрам (к примеру, по температуре). В качестве примера простейшего уровня сознания можно привести термостат, который автоматически, без посторонней помощи, включает кондиционер или обогреватель, помогающий поддерживать в комнате заданную температуру. Основная его черта – петля обратной связи, которая включает нужный прибор, если в комнате становится слишком жарко или слишком холодно. (Известно, что металлы при нагревании расширяются, так что термостат может что-то включать, если длина некой металлической полоски станет больше определенной величины.)

Каждая петля обратной связи регистрирует «одну единицу сознания». Упомянутый выше термостат имел бы одну единицу сознания нулевого уровня, или уровень 0:1.

Таким способом мы можем описать любое сознание, отталкиваясь от количества и сложности контуров обратной связи, используемых при построении модели мира. В этом случае сознание – уже не туманный набор неопределенных концепций, образующих замкнутый круг, а иерархическая система, которую можно оценить численно. К примеру, у бактерии или цветка намного больше обратных связей, поэтому они обладают более развитым сознанием уровня 0. Так, цветок с десятью обратными связями (реагирующий на температуру, влажность, солнечный свет, тяготение и т. д.) имел бы уровень сознания 0:10.

Подвижные организмы с центральной нервной системой обладают сознанием уровня I. Их сознание включает дополнительный набор параметров, позволяющий отслеживать текущее положение в пространстве. Пример сознания уровня I – пресмыкающиеся. У рептилий так много контуров обратной связи, что для управления им пришлось сформировать центральную нервную систему. Мозг пресмыкающегося содержит ориентировочно сотню или немного больше петель обратной связи (отвечающих за обоняние, равновесие, осязание, слух, зрение, кровяное давление и т. д., причем каждая из них тоже содержит внутренние обратные связи). К примеру, в зрительном восприятии задействовано достаточно много обратных связей – ведь глаз способен распознавать цвет, движение, форму, интенсивность света и тени. Точно так же и другие чувства рептилии, например слух или вкус, нуждаются в дополнительных обратных связях. В совокупности все эти обратные связи формируют ментальную картину мира и положение в нем самой рептилии, а также других животных (к примеру, добычи). Кстати, и у человека сознание уровня I управляется по большей части рептильным мозгом, расположенным в центральной и задней части головы.

Далее мы имеем сознание уровня II, где организм создает модель своего положения не только в пространстве, но и по отношению к сородичам (речь идет о социальных животных, обладающих эмоциями). Число обратных связей в сознании уровня II увеличивается экспоненциально, так что полезно ввести для этого типа сознания новую количественную (численную) классификацию. Поиск союзников, распознавание врагов, служение альфа-самцу и пр. – все это очень сложные поведенческие схемы, для реализации которых необходим весьма развитый мозг. Появление сознания уровня II совпадает с формированием новых структур мозга в форме лимбической системы. Как уже отмечалось, в лимбическую систему входят гипоталамус (отвечающий за память), мозжечковая миндалина (отвечает за эмоции) и таламус (руководит сенсорной информацией), и везде обрабатываются новые параметры для моделирования отношений с сородичами. Таким образом, число и тип обратных связей изменяются.

Мы определяем развитость сознания уровня II как полное число отдельных обратных связей, необходимых животному для социального взаимодействия с членами своей группы. К несчастью, исследований сознания животных крайне мало, и далеко не все способы социальных коммуникаций в группе известны и учтены. Но для грубой оценки мы можем судить о развитости сознания уровня II, сосчитав число сородичей в группе или племени и добавив к этому полный список способов эмоционального взаимодействия между животными. В этом списке должно присутствовать и распознавание друзей и соперников, и формирование дружеских связей, и оказание взаимных услуг, взаимоподдержка, понимание собственного статуса и социального положения других особей, уважение к статусу особей высокого ранга, демонстрация силы нижестоящим, интриги с целью подняться по социальной лестнице и т. п. (Мы исключаем насекомых из перечня существ с сознанием уровня II, потому что, несмотря на сложную социальную организацию роя или семьи, эмоции у них, насколько мы можем судить, отсутствуют.)

Несмотря на недостаток эмпирических исследований поведения животных, мы можем очень грубо оценить численно сознание уровня II, перечислив эмоции и варианты социального поведения конкретных животных. К примеру, если стая волков состоит из десяти особей и каждый волк взаимодействует с каждым из остальных пятнадцатью различными способами, т. е. с пятнадцатью разными эмоциями и вариантами поведения, то уровень его сознания в первом приближении задается произведением того и другого и равен 150. Иными словами, уровень сознания волка II: 150. Это число учитывает и количество других животных, с которыми волку приходится иметь дело, и количество способов коммуникации, принятых у волков. Итоговое число – всего лишь приближенная оценка полного числа социальных взаимодействий, которые может продемонстрировать данное животное; оно, несомненно, будет меняться по мере того, как мы будем больше узнавать о поведении волков.

(Разумеется, эволюция не бывает четкой, ясной и однозначной, поэтому существуют отклонения, которые нам придется как-то объяснять; к таким загадкам можно отнести, к примеру, уровень сознания у социальных животных, которые охотятся в одиночку^[6].)