Социально-методический центр поддержки СО НКО Московской области

Почему сознание — это не мозг (и как это доказать)

В научном сообществе не прекращаются споры о том, что такое сознание. Нейробиологи часто отождествляют его с процессами, протекающими в человеческом мозге. Философ Антон Кузнецов объясняет, почему это слабая позиция. О «слепом зрении», иллюзиях и «аргументе зомби» — в конспекте его лекции.

Антон Кузнецов

Кандидат философских наук, младший научный сотрудник философского факультета МГУ, сотрудник Центра исследования сознания при философском факультете МГУ

Аномальный феномен

Проблема соотношения тела и сознания до сих пор не решена. Существуют разные теории сознания — теория глобального нейронного рабочего пространства (Global workspace theory, или GWT. — Прим. T&P), квантовая теория Хамероффа — Пенроуза, теория аттендированной среднеуровневой реализации сознания Принца или теория интегрированной информации. Но все это только гипотезы, в которых недостаточно разработан концептуальный аппарат. А кроме того, нам не хватает экспериментальных средств для изучения мозга и поведения человека — например, применение постулатов теории интегрированной информации на живых организмах пока невозможно из-за вычислительных и аппаратных ограничений.

Сознание — аномальный феномен, непохожий на остальные феномены естественного мира. В то время как последние интерсубъективны, то есть доступны всем, к сознанию мы всегда имеем только внутренний доступ и не можем его непосредственным образом наблюдать. Одновременно с этим мы знаем, что сознание — естественное явление. Впрочем, если мы станем думать об устройстве Вселенной как о фундаментальных физических взаимодействиях, то это будет работать ровно до тех пор, пока мы не вспомним о сознании: непонятно, как в такое представление мира втискивается феномен со столь непохожими на все остальное характеристиками.

Одно из лучших определений сознания — остенсивное (определение предмета путем непосредственного показа. — Прим. T&P): все мы с вами чувствуем ментальные образы и ощущения — это и есть сознание. Когда я смотрю на какой-то предмет, в моей голове есть его образ, и этот образ тоже является моим сознанием. Важно, чтобы остенсивное определение сознания коррелировало с итоговым объяснением: когда в исследовании сознания мы получаем определения вроде «Сознание — это квантовый эффект в микротрубочках нейронов», то сложно понять, как этот эффект может стать ментальными образами.

Функции есть, а сознания нет

Существует когнитивное понятие сознания. Примерами когнитивных задач, которые мы выполняем как сознательные субъекты, могут быть речь, мышление, интеграция информации в мозге и т. д. Но это определение слишком широкое: получается, если есть мышление, речь, запоминание, значит, есть и сознание; и наоборот: если нет возможности говорить, значит, и сознания нет. Часто это определение не работает. Например, у пациентов в вегетативном состоянии (которое наступает, как правило, после инсульта) есть фазы сна, они открывают глаза, у них бывает блуждающий взгляд, и родственники часто принимают это за проявление сознания, что на самом деле не так. А бывает, что когнитивных операций нет, а сознание есть.

Если в МРТ-аппарат поместить обычного человека и попросить представить, как он играет в теннис, у него произойдет возбуждение в премоторной коре. Эту же задачу поставили перед пациенткой, которая не откликалась вообще ни на что, — и увидели на МРТ такое же возбуждение в коре. Тогда женщину попросили представить, что она находится в доме и ориентируется внутри него. Потом ее начали спрашивать: «Вашего мужа зовут Чарли? Если нет, представляйте, что вы ориентируетесь в доме, если да — что вы играете в теннис». Реакция на вопросы действительно была, но ее можно было отследить только по внутренней активности мозга. Таким образом,

поведенческий тест не позволяет нам удостовериться в наличии сознания. Жесткой связи между поведением и сознанием нет.

Между сознанием и когнитивными функциями тоже нет прямой связи. В 1987 году в Канаде произошла страшная трагедия: лунатик Кеннет Паркс заснул перед телевизором, а потом «проснулся», завел машину, проехал несколько миль до дома родителей своей жены, взял монтировку и пошел убивать. Затем уехал и только на обратном пути обнаружил, что у него все руки в крови. Он позвонил в полицию и сказал: «Мне кажется, я кого-то убил». И хотя многие подозревали, что он гениальный лжец, на самом деле Кеннет Паркс — удивительный потомственный лунатик. У него не было мотива для убийства, а еще он сжимал нож за лезвие, отчего на руке у него были глубокие раны, но он ничего не чувствовал. Следствие показало, что Паркс не находился в сознании в момент убийства.

Я сегодня видел у кого-то в руках книгу Николаса Хамфри «Пыльца души». В 1970-х Николас Хамфри, будучи аспирантом и работая в лаборатории Лоуренса Вайскранца, открыл «слепое зрение». Он наблюдал за обезьяной по имени Хелен, у которой была корковая слепота — не функционировали зрительные отделы коры головного мозга. Обезьяна всегда вела себя как слепая, но в ответ на некоторые тесты вдруг начала демонстрировать «зрячее» поведение — каким-то образом распознавала простые объекты.

Обычно нам кажется, что зрение — сознательная функция: если я вижу, значит, я осознаю. В случае «слепого зрения» пациент отрицает, что он что-то видит, однако, если его попросить угадать, чтó находится перед ним, он угадывает. Все дело в том, что у нас есть два зрительных пути: один — «сознательный» — ведет в затылочные зоны коры головного мозга, другой — более короткий — в верхний отдел коры. Если у боксера будет работать только сознательный зрительный путь, он вряд ли сможет уворачиваться от ударов — он не пропускает удары как раз благодаря этому короткому, древнему пути.

Зрительное восприятие — это когда вы можете сказать, «что» и «где», а зрительное ощущение — это когда при этом вы еще имеете ментальную картинку. Выполняется примерно одна и та же когнитивная функция распознавания объекта, но в одном случае это распознавание сознательно, а другом — нет. «Слепое зрение» — это зрительное восприятие без сознания.

Чтобы какая-то функция в мозге была сознательной, нужно, чтобы выполнение определенной когнитивной задачи сопровождалось внутренним субъективным опытом.

Именно наличие приватного опыта является ключевым компонентом, позволяющим сказать, есть сознание или нет. Это более узкое понятие называется феноменальным сознанием (phenomenal consciousness).

Трудная проблема

Если бы мне без анестезии вырывали зуб мудрости, скорее всего, я бы кричал и пытался двигать конечностями — но по этому описанию трудно сказать, чтó со мной происходит, если не знать, что я при этом испытываю жуткую боль. То есть когда я нахожусь в сознании и происходит что-то с моим телом, важно подчеркнуть: чтобы сказать, что я нахожусь в сознании, я добавляю в историю своего организма какие-то внутренние приватные характеристики.

Это подводит нас к так называемой трудной проблеме сознания (hard problem of consciousness, термин ввел Дэвид Чалмерс). Она заключается в следующем:

почему функционирование мозга сопровождается субъективными и приватными состояниями? Почему оно не происходит «в темноте»?

Нейроученому неважно, есть ли у сознательных состояний субъективная, приватная сторона: он ищет неврологическое выражение этих процессов. Однако даже если это неврологическое выражение найдено, оно все равно каким-то образом испытывается. Таким образом, неврологическое описание или описание сознания через мозговые, поведенческие процессы и когнитивное функционирование всегда будет неполным. Мы не можем объяснить сознание, используя стандартные методы естественных наук.

Безошибочность иллюзии

Можно выделить некоторые характеристики феноменального сознания или сознания вообще: квалитативность, интенциональность, субъективность, приватность, отсутствие пространственного протяжения, невыразимость, простота, безошибочность, прямое знакомство и внутренняя природа. Таково рабочее определение сознания.

Квалитативность (качественность) — это то, каким образом вы испытываете свой внутренний субъективный опыт. Обычно это сенсорные характеристики: цвета, тактильные, вкусовые ощущения и т. д., а также эмоции.

Приватность сознательного опыта означает, что вы не видите то, как я вижу вас. Даже если в будущем изобретут средство увидеть то, чтό другой человек наблюдает в своем мозге, то все равно нельзя будет увидеть его сознание, ведь увиденное будет вашим собственным сознанием. Нейроны в мозгу можно увидеть хирургическим путем, но с сознанием это не сработает, потому что это абсолютная приватность.

Отсутствие пространственного притяжения свидетельствует о том, что, когда я смотрю на белую колонну, моя голова не увеличивается на объем этой колонны. У ментальной белой колонны нет физических параметров.

Невыразимость ведет к понятию простоты и неразложимости на другие характеристики. Некоторые понятия невозможно объяснить через более простые. Например, как объяснить, что значит «красное»? Никак. Объяснение через длину волны не считается, потому что, если начать подставлять его вместо слова «красное», значение высказываний изменится. Некоторые понятия можно выразить через другие, но в первом приближении они все кажутся невыразимыми.

Безошибочность означает: вы не можете ошибаться насчет того, что находитесь в сознании. Вы можете заблуждаться в суждениях о вещах и явлениях, вы можете не знать, чтó стоит за ментальным образом, но если вы с этим образом сталкиваетесь, значит, он существует, даже если это галлюцинация.

И хотя не все исследователи согласны с таким рабочим определением, любой, кто занимается сознанием, так или иначе интерпретирует эти характеристики. Ведь эмпирически ответить на вопрос, что такое сознание, не получается из-за того, что мы не имеем к нему такого же доступа, как ко всем феноменам естественного мира. А от выстроенной нами эмпирической теории зависит, как мы будем работать с пациентами в тяжелом состоянии.

Сознания нет, а слово есть

Проблема сознания появилась в Новое время усилиями Рене Декарта, который разделил тело и душу по этическим основаниям: тело омрачает нас, а душа как разумное начало борется с телесными аффектами. С тех пор противопоставление души и тела как бы раскалывает мир на две независимые области.

Но ведь они взаимодействуют: когда я говорю, у меня сокращаются мышцы, двигается язык и т. д. Все это физические события, у каждого моего движения есть физическая причина. Проблема в том, что нам непонятно, как то, что не находится в пространстве, влияет на физические процессы. Таким образом, в наших представлениях о мире есть фундаментальный раскол, который нужно устранить. Самый лучший способ — «уничтожить» сознание: показать, что оно существует, но является производной физических процессов.

Проблема сознания тела связана с другими большими проблемами. Это вопрос тождества личности: что делает личность одной и той же на протяжении всей жизни, несмотря на физиологические и психологические изменения организма и психики? Проблема свободы воли: являются ли наше ментальное и сознательное состояния причинами физических событий или поведения? Биоэтические вопросы и проблема искусственного интеллекта: люди мечтают о бессмертии и возможности перенести сознание на другой носитель.

Проблема сознания связана с тем, как мы понимаем причинность. В естественном мире все причинные взаимодействия носят физическую природу. Но есть один кандидат на нефизический тип причинности — это причинность от ментального к физическому, и от физического — к поведению. Нужно понять, есть ли такой вид процессов.

Нас также интересует вопрос о критериях существования. Когда я хочу понять, существует ли какой-то предмет, я могу это верифицировать: взять его в руки, например. Но в отношении сознания критерий существования не работает. Значит ли это, что сознания не существует?

Представьте, что вы видите, как бьет молния, и вы знаете, что физическая причина удара молнии — столкновение холодного и теплого погодных фронтов. Но потом вдруг добавляете, что другой причиной молнии могут быть семейные неурядицы бородатого седого мужчины атлетического телосложения, его зовут Зевс. Или, например, я могу утверждать, что за моей спиной находится синий дракон, просто вы его не видите. Ни Зевс, ни синий дракон не существуют для естественной онтологии, так как их допущение или отсутствие ничего не меняет в естественной истории. Наше сознание сильно похоже на такого синего дракона или на Зевса, поэтому мы должны объявить его несуществующим.

Почему мы этого не делаем? Человеческий язык переполнен ментальными терминами, у нас неимоверно развит аппарат для выражения внутренних состояний. И вдруг оказывается, что внутренних состояний нет, хотя их выражение есть. Странная ситуация. Без проблем можно отказаться от утверждения о существовании Зевса (что и было сделано), но Зевс и синий дракон тем отличаются от сознания, что последнее играет важную роль в нашей жизни. Если вернуться к примеру, когда мне выдирают зубы, то сколько меня ни убеждай, что я не испытываю боль, я все равно буду ее испытывать. Это состояние сознания, и оно достоверно. Выходит,

для сознания нет места в естественном мире, но мы не можем отказаться от его существования. Это ключевая драма в проблеме сознания тела.

Впрочем, поскольку с точки зрения естественной онтологии мы должны объявить сознание несуществующим, многие исследователи предпочитают утверждать, что сознание — это физический процесс в мозге. Можно ли тогда сказать, что сознание — это и есть мозг? Нет. Потому что, во-первых, для этого нужно продемонстрировать идеальную замену ментальных терминов на неврологические. А во-вторых, нейронные процессы невозможно верифицировать.

Аргумент зомби

Как доказать, что сознание — это не мозг? Часто для этого используют примеры внетелесного опыта. Проблема в том, что все подобные случаи не выдержали проверки. Попытки верифицировать феномен реинкарнации тоже провалились. Так что аргументом в пользу нематериальной природы сознания может быть только мысленный эксперимент. Один из них — так называемый аргумент зомби (philosophical zombie). Если все, что существует, объясняется лишь физическими проявлениями, то любой мир, тождественный нашему во всех физических отношениях, тождественен ему и во всех остальных. Представим мир, тождественный нашему, но в котором нет сознания и обитают зомби — существа, функционирующие только согласно физическим закономерностям. Если такие существа возможны, значит, человеческий организм может существовать без сознания.

Один из главных теоретиков материализма Дэниел Деннет считает, что мы и есть зомби. А защитники аргумента зомби считают как Дэвид Чалмерс: чтобы расположить сознание внутри физического мира и не объявлять его физическим, нужно изменить само понятие о таком мире, расширить его границы и показать, что наряду с фундаментальными физическими свойствами существуют еще и свойства протосознательные. Тогда сознание будет инкорпорировано в физическую реальность, но полностью физическим все-таки не будет.

Литература

• Baars Bernard J. In the Theater of Consciousness. New York, NY: Oxford University Press, 1997

• Owen A. Into the Gray Zone: A Neuroscientist Explores the Border Between Life and Death. Scribner, 2017

• Деннет Д. Как исследовать человеческое сознание эмпирически / пер. с англ. Н.С. Юлиной // История философии. — М.: ИФ РАН, 2005. — Вып. 12.

• Деннет Д. Онтологическая проблема сознания / пер. с англ. А.Л. Блинова // Аналитическая философия: Становление и развитие (антология) / сост. А.Ф. Грязнов. — М.: ДИК «Прогресс-Традиция», 1998. — С. 361–375.

• Пенроуз Р. Тени разума: В поисках науки о сознании / Перевод с англ. А.Р. Логунова, Н.А. Зубченко. — М.: Ижевск: ИКИ, 2011

• Хамфри Н. Сознание. Пыльца души. — М.: Карьера Пресс, 2014

• Чалмерс Д. Сознающий ум. В поисках фундаментальной теории. — М.: Либроком, 2013

Мы публикуем сокращенные записи лекций, вебинаров, подкастов — то есть устных выступлений. Мнение спикера может не совпадать с мнением редакции. Мы запрашиваем ссылки на первоисточники, но их предоставление остается на усмотрение спикера.

Читайте нас в Facebook, VK, Twitter, Instagram, Telegram (@tandp_ru) и Яндекс.Дзен.

Где можно учиться по теме #мозг

Что такое сознание / Хабр

Одним из самых главных научных вопросов Человечества, считается вопрос: «Что такое сознание?». Как Человек думает, принимает решения, как происходит мышление, анализ и интерпретация различных внешних раздражителей и т.д. Ответы на эти вопросы, а также что такое сознание, главный вопрос жизни, вселенной и всего такого под катом.

42

Рефлексом принято считать ответ на раздражитель и это понятие довольно-таки простое. Оно было введено Рене Декартом еще в XVII веке нашей эры. Декарт представил нервную систему как некую гидравлическую конструкцию с «нервными трубками», которые заполнены «животными духами», при воздействии на которые они перемещались сначала в мозг, а затем, отразившись также двигаясь по трубкам, действовали на мышцы, заставляя их сжиматься подобно гидравлическим исполнительным механизмами. Слово рефлекс с латинского языка означает отраженный, и его суть хорошо отражается в следующей схеме, которая до сих пор сохраняет свою актуальность.

Раздражители воздействуют на рецепторы органов чувств, рецепторы интерпретируют эти воздействия в нервные импульсы, сигналы, поступающие в центральную нервную систему (ЦНС), мозг, где обрабатываются соответствующими цепочками нейронов (отражаются) и далее происходит соответствующий рефлекторный ответ, сокращение мышцы или секреция желёз.

Но данной схемы оказалось недостаточно для объяснения многих форм целенаправленного поведения. Ведь здесь логичным будет заявление о том, что если мы прекратим подачу раздражителей, то и прекратиться нервная деятельность. Для животных с относительно простой нервной системой это справедливо, к примеру, если лягушке перерезать восходящие нервные пути, то её мозг как бы погрузится в сон, и не будет генерировать никакой нервной активности. Но если то же самое сделать с кошкой, то есть вероятность обнаружения нервной активности приводящей, к примеру, к хождению.

На людях операции по частичному перерезанию спинного мозга с целью проверки гипотез Декарта не делались по этическим соображениям, но американский психолог Тимоти Лири проводил эксперименты в специальных депривационных камерах. Камера сенсорной депривации Лири представляла собой ванну со специальным солевым раствором, который поддерживал на плаву тело подопытного. Камера была изолирована от внешних звуков и света, температура раствора регулировалась и подбиралась с учётом температуры тела. Об ощущениях пребывания в такой камере писал в своей автобиографической книге: «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!», американский учёный в области физики Ричард Филлипс Фейнман. Обычно Ричард засыпал, но бывало, что он переживал некий опыт внетелесного пребывания. В общем, о полном прекращении нервной деятельности в случае отсутствия раздражителей говорить нельзя.

Значит, схема Декарта неверна и существует нечто, что выше рефлекторной деятельности, некое мышление, или мыслительный процесс. – Нет! Она верна, просто её нужно немного дополнить.

Во-первых, в схеме Декарта не учтено наличие потребностей и эмоциональных механизмов. К примеру, пищевой голод может вызвать активность соответствующих «клеток требования» и их активность может привести к активизации определённых рефлексов, которые приводили бы к целенаправленным действиям по удовлетворению потребности в пище. Наши потребности это источник активных действий, которые зарождается в самой центральной нервной системе. Нервные клетки с рецепторами, реагирующими на лептин и его отсутствие, находятся на одном из отделов ЦНС гипоталамусе. Лептин вырабатывается жировыми клетками и является индикатором уровня питательных веществ в арготизме. Поэтому если мы изолируем ЦНС от тела, активность в ней возникнет и по причине отсутствия лептина.

Потребность в новизне вообще не затрагивает периферию и уровень активности соответствующих «клеток требования» зависит от характера активности в самой центральной нервной системе, что создает источник активности направленной на поиск новой информации, изучению новых материалов, чтению книг или елозанию пальцем по экрану телефона и планшета.

Активность клеток требования не удовлетворяемых потребностей, можно использовать – это называется сублимацией. В частности, Зигмунд Фрейд описывал сублимацию как перенаправление сексуальной энергии в полезное русло. Некоторым творческим личностям приписывается высокая творческая продуктивность благодаря использованию нервной активности черпанной из неудовлетворенных потребностей или несбиваемых болей.

Во-вторых, нервная система обладает уникальным свойством – памятью. Мы знаем, что это не просто записанная где-то информация, а некая перестройка системы. Можно сказать, что с каждой новым внешним обрабатываемым сигналом мы имеем дело с новой системой. Как сказал бы Гераклит: «В одну реку нельзя войти дважды». Поэтому обязательно при описании нервной системы необходимо учитывать фактор времени. Рефлекс – это не только ответ на раздражитель, это ответ на раздражитель с учетом всей истории полученных раздражителей. К примеру, у нас есть два близнеца их нервные системы, по своей структуре очень схожи, но в процессе взросления к одному обращались по имени – Николай, к другому – Пётр. Если мы воздействуем на их нервные системы одинаковым раздражителем, вопросом: «Как тебя зовут?», то получим различные ответные действия, ответы: «Николай» или «Пётр» соответственно. История полученных данных, как от внешних раздражителей, так и от сигналов организма, а также начальные настройки системы определяют какой ответ на раздражитель, будет выдавать нервная система в данный момент времени.

В-третьих, генераторы. Именно генераторы играют главную роль в процессах мышления. Генератор – это цепочка нейронов, в которой происходит циклическая передача нервного возбуждения. Генератор как бы аккумулирует в себе возбуждение и может быть его источником. К примеру, центральный генератор упорядоченной активности (ЦГУА), подающий ритмические упорядоченные моторные сигналы без обратной связи.

Реализация генератора в симуляторе нервной системы:

Схема простого генератора:

Генератор представляет собой замкнутый контур цепочки нейронов. Запуск генератора происходит от активации рецептора «Q», а его остановка рецептором «W» через ингибирующий нейрон, который тормозит возникновение возбуждения в одном из нейронов цепочки. Такой замкнутый контур может быть источником возбуждения. Данная нейронная сеть иллюстрирует простой рефлекторный акт, но при этом в период активации генератора возникают некоторые действия без раздражителей.

Что это, уже не рефлекс или еще не мышление? Некоторые исследователи предпочитают называть явления связанные с аккумуляцией нервной активности мышлением, но для меня термин рефлекс менее абстрактен, он хотя бы подразумевают передачу возбуждения от нервных клеток к клеткам. Поэтому мы будем использовать термин рефлекс и рефлекторный акт, подразумевая, что для выполнения рефлекса не всегда требуется раздражитель и генератор может быть источником возбуждения.

Генераторы появились в нервных системах эволюционно очень рано, в основном они используются для генерации циклических сокращений мышц при передвижении и выполнения некоторых вегетативных функций.

У обычного таракана существуют два режима локомоций (перемещение в пространстве): неспешная прогулка и бег. Когда таракан находится в поиске пищи и изучении окружающего пространства он неспешно перебирает своими ножками, а источником циклической нервной активности для этих действий может служить цепочка нейронов – генератор, подпитываемая клетками требования пищевого голода (Q). Отключением этой цепочки может служить ингибирующее влияние анализаторов рецепторов таракана, если рецепторы указывают на наличие пищи, то не стоит проходить мимо (W). В случае опасности таракан может выбрать более быстрый режим перемещения. Включённый свет на кухне среди ночи будет являться раздражителем для включения цепочки нейронов бега ®. В приведённой схеме для переключения используется модулируемый нейроэлемент (зелёный), его активность указывает на состояние паники или стресса у таракана. По окончании модулирующего действия или воздействия других благоприятных факторов неравная система таракана переключается обратно в режим «неспешной прогулки» (F).

Конечно, данная схема лишь демонстрирует некоторые принципы организации биологических нейронных сетей и не является интерпретацией нервной системы таракана. Нервная система таракана в значительной степени более сложная насчитывающая в себе сотни тысяч нейронов и, конечно же, обладает большей вариативностью поведения.

Четвероногие млекопитающие увеличили количество вариантов аллюра по сравнению с насекомыми вдвое. В приведенном примере смена видов походок происходит с помощью двух раздражителей «R» и «F», причем переход с «Прогулки» на «Рысь», «Аллюр» и затем «Галоп» происходит при повторной активации раздражителя «R», а для обратного порядка «F», своеобразное повышение и понижение передачи. Конечно, такое сложное действие как хождение нельзя сводить к односторонним сигналам, посылаемым к конечностям. Каждая конечность управляется группой мышц разгибателей и сгибателей в свою очередь каждая мышца подразделяется на отдельные моторные единицы и всем нужно подавать свои согласованные сигналы. Так же существует обратная связь, которая нужна для корректировки команд в случае усталости мышц или получения повреждения. Теоретически эту модель, возможно, усложнять до бесконечности приближаясь к биологическому аналогу.

Помимо заложенных в цепочках нейронов программ моторных движений у млекопитающих есть отдельный нервный центр позволяющий корректировать и более точно координировать работу двигательных единиц – это мозжечок.

Самое удивительное в приведённом примере то, что мы можем переключать режимы генерации сигналов, используя лишь модулирующие свойства нейронов. Логика построения подобных нейронных сетей может быть любая, как инженер я отталкивался от идеи нейрон-транзистор, изначально у модулируемого нейрона очень высокий порог, а значит, он практически не пропускает сигналы, действие модулирующего синапса с понижением порога подобно действию базы в транзисторе. Промодулировав порог нейрона на снижение мы открываем проход для сигналов от синапсов прямого действия на время пока действует эффект модуляции или пока мы не окажем модулирующее действие к повышению порога. Для представленной схемы достаточно было использовать три таких нейронов-транзисторов.

В своё время появление транзисторов в электротехнике породило неограниченные возможности в построении систем с функционалом любой сложности, подобный инструмент был и в арсенале эволюции.

Из наблюдения за поведением животных явно следует, что в нервной системе должна присутствовать возможность переключения между различными схемами поведения, запечатленными в цепочках нейронов. К примеру, самцы сумчатой мыши (лат. Antechinus) в период спаривания (раз в год) кардинально меняют своё поведение. Игнорируя потребность в еде, воде и без экономии сил находятся в поисках самок или спариваются на протяжении от 6 до 12 часов, а после этого истратив все силы, погибают. Это возможно благодаря модулирующим свойствам нейронов и синапсов. Действие определенной комбинации гормонов оказало модулирующее действие на цепочку-переключатель нейронов в нервной системе мыши, благодаря чему на прежние раздражители мышь стала реагировать иначе, в данном случае стала полностью игнорировать другие свои потребности кроме как потребность в размножении.

Модуляция работает и при смене нашего настроения и при управлении концентрацией и вниманием. Если Ваша нервная система будет промодулирована активностью дофаминовых нейронов вентральной области покрышки, то настроение будет положительным и будет возможность радоваться жизни, двигаться и изучать что-то новое, в противном случае Вам не захочется даже пошевелиться.

Рефлекс становиться всё более сложным понятием: генераторы, память, потребности и переключатели – неужели только такая простая вещь может стоять за величием Человеческого мышления, сознания способное познавать окружающий мир и самого себя и своё место в этом мире.

Чтобы погружаться дальше в ответ на самый главный вопрос мы рассмотрим механизмы работы нервной системы с образами.

Образ в нервной системе это активность вполне конкретных нейронов, в статье посвящённой памяти мы увидели, как происходит самоорганизация, и специализация нервных клеток, в основе которой лежит взаимопритяжение возбуждения нервной ткани. Роль, которую выберет для себя нейрон, определяется его местоположением, а если учесть то, что пластичность нервной ткани ниже абсолютной то, и историей обработанных данных окружающих его областей. Важно положение относительно источников возбуждения, они будут являться отражением понятия «признак».

Признак или совокупность признаков после обработки приводят к формированию или активации образа. Образ в свою очередь может сформировать сигнал, который будет являться признаком, приводящим к запуску другого образа. Следовательно, можно говорить о некой иерархии образов и можно выделить уровни образности или абстрактности. Каждый последующий уровень абстрактности будет всё в меньшей степени привязан к активности определённых рецепторов органов восприятия. Можно сопоставить уровни абстрактности с разбиением различных областей коры как анализаторов образов различной сложности.

Признаки могут принадлежать сразу нескольким различным образам, и решающим условием активации того или иного образа является исключительные комбинации признаков, с учётом взаимной конкуренции схожих образов. Зачастую для формирования образа требуется участие признаков различного характера, к примеру, для зрительного распознавания объектов нашим мозгом требуется использовать команды, посылаемые на мышцы управляющие положением глаз, как признаки, наряду с некоторыми несложными образами.

Люди, которые занимаются рисованием, знают, что очень сложно нарисовать портрет не нарушив положение элементов лица, мало того, что мы видим лицо, которое рисуем как совокупность отдельных образов, так и рисованное нами лицо воспринимается также. Поэтому в школах рисования рекомендуют изначально создать некий контур, скелет из тонких линий который будет определять положение элементов лица.

Существуют повреждения мозга, при которых люди не могут распознать объекты целиком, воспринимая только отдельные признаки. В книге «Человек, который принял жену за шляпу» Оливер Сакс американский невролог и писатель описывает подобные патологии.

Совокупность признаков как образов элементов лица, а размер саккад как оценка расстояния и положения этих элементов позволяет объяснить, почему мы легко узнаем искаженные или карикатурные лица.

Вытяните руку перед собой и выставите большой палец вверх, область диаметром не более вашего большого пальца соответствует зрительной области, которая воспринимается достаточно чётко для нашей зрительной системы, остальная периферия, можно сказать, воспринимается с низкой чёткостью, размыто. Но мы ощущаем, что зрительная область нашего восприятия значительно более широкая, это происходит не только благодаря саккадам, но способностью нашего мозга, в частности зрительного анализатора «склеивать» воспринимаемые образы. Нарушение в работе данной функции мозга делает людей в быту практически слепыми.

24 кадра в секунду скорость стандартной кинопроекции, обусловленная не способностью нашего восприятия уловить смену кадров при такой скорости. Наш мозг обрабатывает информацию не дискретными порциями, а в непрерывном потоке. При условии, что для каждого этапа обработки информации требуется затратить определённое время возникает ситуация при которой информационные потоки разной степени актуальности могут обрабатываться совместно. К примеру, область под названием V5 (MT) средне-височная кора получает информацию в форме некоторых признаков сразу от трех областей V1, V2 и V3 первичной зрительной обработки информации, которая обрабатывается в этих областях последовательно. Соответственно самой актуальной информацией попадающей в средне-височную кору является та информация, которая поступает от области V1, а информация от областей V2 и V3 была актуальна некоторое время ранее. Если информация поступаемся от трех областей мозга, будет отличаться определенным образом и при этом не было команды на саккаду, то можно говорить о возможном перемещении объекта, но если движение глаз было, то можно составить представление о форме объекта. Также областью V5 можно оценить новизну зрительной информации, если информация статична в тех областях, то пора делать новое движение глаз.

Наша система зрительного восприятия основана сразу на нескольких методах работающих параллельно, одни методы быстры, но неточны, другие более качественные, но требующие времени на сбор признаков в форме концентрации взгляда на детали объекта.

Пример со зрительной областью V5 показывает то, как мозг может работать с контекстом, но здесь речь идет всего лишь о долях секунд пока возбуждение распространяется по коре. В нервной системе существует очень простой механизм, который позволяет оставить «след» информации, которая была обработана, для использования её в последующей обработке как контекст.

Соблазнительно думать, что обработка информации в нервной системе идет последовательно от области к области и сигнал не возвращается к своему источнику, но в действительности структура и строение мозга указывает на обратное. К примеру, все сенсорные пути проходят через таламус, через таламические ядра, прежде чем попасть в кору, практически все клетки (90%) таламуса посылающие сигнал к коре получают обратный сигнал. И такая тенденция характерна для всего мозга, зрительный анализатор V1 имеет обратную связь с областью V2 и так далее по иерархии, так же гипоталамус связан с поясной извилиной. Это породило теорию реверберации импульсов как механизм временной памяти. На мой взгляд, она верна только отчасти. Генераторы могут быть элементами моментальной памяти, той памяти, которая требуется при выполнении элементарных действий, таких как набор номера телефона пока мы его слышим. Моментальная память длиться от нескольких секунд до нескольких минут, причём реверберации в префронтальной коре, или между передней частью поясной извилины и префронтальной корой самые продолжительные, до нескольких минут, а реверберации между таламусом и областями коры, анализирующими сенсорную информацию, длятся доли секунд или секунды, выше по уровням абстрактности это время будет увеличиваться. Именно реверберации и создают ритмы головного мозга своей совокупной работой.

Главное чтобы генератор заработал как ячейка памяти это наличие латерального ингибирования. Латеральное ингибирование (боковое торможение) еще один механизм, который распространен в нервной системе повсеместно, начиная от сетчатки глаза и других сенсорных систем и заканчивая ганглиями и корой. Эта система позволяет нам видеть чётче и острее, выделять важные звуки из шума и не спутывать образы. На gif’е выше показан пример из четырех элементов-генераторов, работа каждого генератора подавляет активность в трех других. Как видно это прекрасно работает, причем не происходит никаких изменений в синапсах и вообще в структуре сети, но мы можем точно сказать какой из четырех сигналов был активирован последним.

Теперь представьте сенсорную карту на коре разбитую на кортикальные колонки, каждая колонка воздействует на своих соседей латеральным торможением. Это кора получает сложный рисунок активности от рецепторного поля органа чувств через таламическое ядро, происходит реверберация, в процессе которой этот рисунок видоизменяется. Слабые и нетипичные сигналы подавляются, а формируется более типичная форма образа для данной комбинации признаков, это можно сравнить с тем как происходят вычисления в рекуррентных сетях, но несколько проще.

Рисунок активных контуров возбуждения будет достаточно стабилен, если последующие сигналы от рецепторного поля будут незначительно отличаться. Удивительно насколько в нервной системе всё взаимосвязано, один механизм переплетён с другим, и элемент памяти может являться и элементом обработки информации. И только комплексное представление всей системы целиком даёт более точный смысл отдельных её механизмов.

Еще один очень важный контур передачи в нервной системе это круг Пейпеца (переднее ядро таламуса – поясная извилина – гиппокамп – опять таламус), этот контур тесно взаимодействует с эмоциональными центрами остальной части лимбической системы. Отличительную особенность ему даёт гиппокамп в котором обнаруживается самая большая концентрация нейронов с долговременной потенциацией. Долговременная потенциация – это усиление эффективности синаптической передачи между нейронами на некоторое время от нескольких минут, часов или даже дней. Это усиление происходит вследствие выбивания магниевых пробок из определённых рецепторов на постсинаптической мембране, что бы это произошло необходимо неоднократное частое прохождение потенциала действия по мембране нейрона. Можно сказать, что вовлекаясь в реверберацию нейрон гиппокампа становиться чувствительней, и ему требуется меньшее воздействие для активации на определённое время. В свою очередь нейроны поясной извилины, как и другая основная масса нейронов, подчинены принципам привыкания при длительной частой активации их чувствительность снижается на некоторое время. Если один элемент контура прекращает отвечать на сигнал то и прекращается реверберация. Гиппокамп отвечает за временную эксплицитную память, которая отражается в долговременной потенциации его нейронов. Эту память мы используем в течение всего дня, а в процессе сна происходит дополнительный «прогон» контуров передачи возбуждения помеченных долговременной потенциацией.

Круг Пейпеца находится в тесном взаимодействии с эмоциональными центрами, эти центры определяют, на какую информацию гиппокамп будет реагировать острее, модулируя чувствительность его нейронов.

По всей видимости, в процессе эволюции центральный генератор упорядоченной активности (ЦГУА) такой как у простого таракана усложнялся, добавлялось всё больше контуров передачи возбуждения, добавлялись условия взаимодействия между генераторами, добавлялись разветвления и увеличивался периметр и таким образом формировался венец творения природы – человеческий мозг. Как и прежде описанные процессы можно назвать рефлекторной деятельностью, хотя архитектура рефлекса значительно усложнилась, но всё равно она поддаётся систематическому описанию и теоретически моделированию.

Существует уникальный для мозга Человека генератор – это речевой круг.

Речевой круг – это контур передачи информации от сенсоров слуха и внутримышечной чувствительности к областям-анализаторам речи коры мозга, затем к областям воспроизведения речи, далее к мышцам речевого аппарата, и в свою очередь работа речевого аппарата активизирует определённые сенсорные системы, причём в процессе циркуляции информации происходит её постоянная модификация.

Упрощенный вариант:

Слух (1), Внутримышечная чувствительность (5) > Вернике (8) > Брока (9) > Активность мышц (5)

В процессе произношения речи вслух активируются две сенсорные системы – это слух(1) и внутримышечная чувствительность мышц речевого аппарата(5). Причём эти две системы фактически интерпретируют одну и туже информацию синхронно.

Вся сенсорная информация проходит через область в мозге – таламус(2). Таламус – это скопление нервных узлов или таламических ядер, представляющих собой группы и скопления нейронов. Человеческий таламус это симметричное образование имеющий от 40 до 60 ядер. Таламус не просто передает информацию далее к высшим отделам мозга, а выполняет важную роль во внимании и концентрации, он подобно привратнику стоит на входе потока информации и оценивает, что из этого следует допустить к высшему руководству, а что проигнорировать. Именно на уровне таламуса активно происходят явления привыкания для нейронов, т.е. однотипный и повторяющийся сигнал будет вызывать привыкание в определенных нейронах таламуса, чем приводить к снижению восприятия этого сигнала на более высоком уровне. Нервная система так устроена, что она корректно работает только на определённом уровне активности мозга, поэтому между таламическими ядрами работает взаимное модулирующее ингибирование, что формирует механизм концентрации внимания. Сосредоточенность, к примеру, на слухе может подавлять тактильные ощущения. Природная чувствительность нейронов таламуса к привыканию может говорить о неусидчивости и неспособности к длительной концентрации, таламус неминуемо переключает внимание – это защитный механизм от перенапряжения нервной ткани. Внимание в таламусе регулируется двумя путями: «снизу вверх» и «сверху вниз». Путь «снизу вверх» заложен в животных от рождения, Нас неминуемо привлекает громкие звуки, новые звуки, болевые ощущения, неприятные запахи и т.д. Эти сигналы связанны с рефлекторными актами, которые увеличивают (модулируют) чувствительность соответствующих таламических ядер. Путь «сверху вниз» — это зачастую более слабое управление вниманием и осуществляется оно от префронтальной коры(10). Мы можем посредством своих желаний и своей воли сконцентрироваться на определённых органах чувств и даже на определённом участке кожи, но при этом громкий звук всё равно переключит наше внимание. Конечно, всё поддается тренировке и известны практики, которые позволяют развить управление вниманием.

Уже на уровне таламуса информации может быть дана эмоциональная оценка, которая заложена генетически, к примеру, громкий и неожиданный звук может промодулировать миндалину и вызвать чувство страха. Нам инстинктивно неприятен крик и плачь ребёнка, а заливной смех ребёнка непременно вызывает чувство радости.

После таламуса (2) информационные пути распределяются между соответствующими областями-представителями коры, информация от органов слуха попадает в слуховую кору (3), а от внутримышечных рецепторов в сенсорную кору (6). В этих областях формируются образы первичных уровней абстрактности, далее части этих образов сливаются в ассоциативную кору (4) сюда же и добавляется копии образов команд от моторной коры (7) к мышцам речевого аппарата, всё эти образы будут являться признаками для нового образа, который будет передан в область Вернике (8).

Область Вернике (8) ответственна за восприятие речи. Человек с повреждением области Вернике может обладать прекрасным слухом и распознавать и различать различные звуки, но не способен понять речь, в том числе и собственную. Как говорилось ранее две сенсорные системы слух, и внутримышечная чувствительность синхронно формируют образы, интерпретирующие одну и туже информацию, но воспринимается полем Вернике суммарный образ от двух систем, точнее трех следует добавить и копии команд от моторной коры к мышцам речевого аппарата. Если сенсорная информация от слуха прекратиться, а останется только чувствительность мышц, то поле Вернике всё равно будет «слышать» эту речь, ассоциативная связь этих получаемых образов очень крепка и для ассоциативной коры уже не имеет значения, какие именно признаки будут формировать образ.

Человек постоянно ведет монолог «про себя» – это явление называется внутренней речью, её особенностью является то, что мышцы речевого аппарат совершают очень слабые сокращения, не приводящие к произнесению звуков и вообще видимым движениям, но достаточны для фиксации этих сокращений внутримышечным рецепторами. Между полем Вернике (8) и ассоциативной корой (4) возникают реверберации, которые и дают некоторый контекст информации и ассоциативные связи.

Образы поля Вернике (8) как признаки передаются области Брока (9) посредством дугового пучка – нервного скопления. Поле Брока (9) – область коры мозга ответственная за воспроизведение речи. При повреждении области Брока человек может прекрасно понимать чужую речь, но при попытках говорить вместо речи воспроизводятся нечленораздельные звуки, или существует возможность воспроизведения только одного слова. Но поле Брока имеет значение и при восприятии звука, что отражается при тяжелом поражении области. Контур: поле Брока (9), моторная кора (7), ассоциативная кора (4) и поле Вернике (8) важен для формирования цепочек звуков формирующих слова, в свою очередь цепочки слов формируют фразы и предложения.

В процессе осмысленной речи поле Брока (9) вовлекается в реверберации с префронтальной корой (10). Префротальная кора (10) очень обширная область коры головного мозга, именно она ответственна за осмысления, происходящего в данный момент времени. Реверберации с участием префронталной коры и в ней самой определяют моментальную память, ту память о информации которая необходима в процессе выполнения конкретных действий пока мы держим их в поле своего внимания, примерно в течение нескольких минут. Помимо этого нашу префронтальную кору (10) можно назвать Великим подавителем, активность этой области может оказывать ингибирующее действие на эмоциональные центры, чем снижать их влияние на наше поведение.

Повреждение префронтальной коры (10) делает человека более импульсивным, делает его подвластным порокам и действия становятся менее обдуманными и рассудительными. Можно сказать, что только благодаря постоянной активности префронтальной коры мы не подчиняемся первому зову наших потребностей, к примеру, желанию опорожнить мочевой пузырь, находясь на важном заседании, а позволит нам досидеть до конца и сделать все дела в правильном месте. Управление эмоциональными центрами позволяет, и определять какая информация будет сохраняться и обрабатывается в кругу Пейпеца (13). Обратите внимание, что информация от таламуса (2) попадает не только в области-анализаторы, но и в поясную извилину здесь интересная и полезная информация по оценке эмоциональных центров сохраняется на более длительное время.

Основной контур речевого круга при внутренней речи начинается с мышц речевого аппарата (5), далее таламус (2), сенсорная кора (6), ассоциативная кора (4), поле Вернике (8), затем поле Брока (9). Брока в свою очередь «общается» с префронтальной корой (10) и посылает команды моторной коре (7). Моторная кора (7) посылает команды базальным ганглиям (11) и копию этих команд (12) мозжечку. Мозжечок (12) корректирует команды моторной коры, деля работу моторных единиц более слаженной и координированной во времени. Повреждение мозжечка может приводить к замедлению речи, так как формирование моторного действия становиться более сложной задачей. Базальные ганглии формируют окончательную форму команды для мышц речевого аппарата (5).

Очень сложный генератор.

Важно отметить, что в речевом круге при внутренней речи присутствует «физическая основа» — мышечная активность. Это делает внутреннюю речь подвластной контролю, к примеру, во время сна происходит снижение уровня тонуса всех мышц, что лишает внутренний монолог обратной связи через мышечную чувствительность, поэтому возможен только малый контур (8, 9, 7, 4, 8). Без ведома префронтальной коры (10) в процессе сна, когда тормозящее действие на эмоциональные центры снижается, активируется круг Пейпеца (13) и запускает образы, которые в течение дня могли вызвать повышенную эмоциональную оценку, это и формирует сновидения. В своей работе «Толкование сновидений» Зигмунд Фрейд очень удачно и точно описал принцип сновидений. В основе видимых снов лежит простая фраза или предложение, которое имеет для нас весомое значение в момент засыпания, но мы её не слышим, а только видим интерпретируемые на её основе зрительные образы. Не редко без дополнительного контроля с помощью «физической основы» фраза может превратиться в бред.

В книге Вилейанура Рамачандрана «Мозг рассказывает. Что делает нас людьми» рассказывает о женщине рука, которой не обладала внутримышечной чувствительностью, видимо вследствие повреждения определённой области мозга. Это для неё не причиняло больших неудобств, иногда просто создавалось ощущение, что её рука находится, где то в другом месте, к примру, за спиной или где то в стороне. Такое ощущение прекращалось сразу после того как рука попадала в поле зрения, тогда всё ставало на свои места на некоторое время. Так же и с речью если не будет возможности обратной связи через органы чувств, то есть вероятность получить вместо осмысленного монолога генератор бреда, бесконтрольного блуждания очага возбуждения между областью Вернике и Брока.

Речь – это инструмент, позволяющий нам передавать и аккумулировать информацию, декларировать и планировать действия и события, благодаря этому инструменту Человек смог создать цивилизацию. Основная форма нашего мышления – это внутренняя речь, внутренний монолог и большую часть времени в этом монологе мы уделяем социальным взаимодействиям, прорабатывая предстоящие диалоги, или воображаемые диалоги, к примеру, мы едем домой с работы и можем прогнозировать, что скажем жене (супругу, маме, брату, другу) при встрече, что она (он) ответить, что мы ответим в ответ. И этими банальными и приземлёнными вещами занят наш ум постоянно, если Вы не мыслитель-философ, витающий в облаках. Речь позволяет нам декларировать – описывать все аспекты нашей жизни и не только, в некой системе знаков и смыслов. Попробуйте описать или спланировать свой день, используя только визуальные интерпретации (картинками) без каких либо символов и цифр, да еще так, чтобы другой человек Вас понял. Конечно, иногда достаточно одного изображения дивана, но если планов много и они подразумевают сложные социальные взаимодействия, то без системы позволяющей сделать это емко и четко не обойтись. Развитая речь является отличительной чертой Человека от животных, в остальном наш мозг и принципы его работы сходны с мозгом приматов, если не считать и более большое количество нейронов.

Теперь имея представления того как работает мозг и то как в этом мозгу формируется речь, мы можем ответить на вопрос: «Что такое сознание и где оно локализуется?».

Наша нервная система это единый целый механизм, который можно разбить на отдельные функциональные части. Выделить отдельные цепочки нейронов, нейронных сетей выполняющих определённую задачу, к примеру, можно выделить сенсорные анализаторы или как в примере выше цепочки-контура ответственные за речь. Эти функциональные нейронные сети я называю «личности», так как многое указывает на их определённую самостоятельность. Обычно эти личности в здоровой нервной системе обмениваются информацией, они информируют друг друга о том, что на данный момент они выполняют, о том, что на данный момент у них происходит. Это происходит за счёт большого числа связей между областями мозга. Личности действуют в кооперации, как будто это согласованная команда, никто не пытается идти против команды. И причина здесь просто в ассоциативном обучении, все, что происходит в одно время, объединяется и при большой информативности между личностями, а так же длительном совместном обучении так или иначе будет возникать слаженность в работе.

Схемы, сформированные нейронами и конфигурациями связей между ними в Человеческой нервной системе можно дробить на очень мелкие и простейшие, но мы выделим только несколько основных. Во-первых, возможно выделить сенсорные анализаторы, для различных типов сенсорных сигналов определяются свои структуры. Для зрительной информации — это зрительные бугры и затылочная часть коры больших полушарий. Слух – области в височных долях, сенсорная информация – это теменные области коры, вкус небольшой участок в «островке», обоняние – обонятельные луковицы и небольшой участок в височных областях. Задача этих нейронных сетей первичная обработка сенсорной информации, как результата работы формирование некого образа и передача его в ассоциативные области коры. Ассоциативная кора связывает разлитые образы, от анализаторов формируя на их основе свои образы, эта область ответственна за восприятие окружающего мира, именно она формирует целостность окружающей нас картины мира. Так же есть цепочки нейронов способные описывать, декларировать образы, сформированные ассоциативной корой, они локализованы в зонах Брока и Вернике, но речевые механизмы могут выходить за пределы этих областей. Область ответственной за принятие решений является префронтальная кора, наши мысли в форме внутренней речи – это реверберации между префронтальной корой и областью Брока. Далее можно выделить область ответственные за моторные действия, эти области подчинены некой иерархии, во главе моторная кора, далее базальные ганглии и мозжечок, и формирование базовых движений возможно в ретикулярной формации и спинном мозге. Но при этом нейронные сети в этих образованиях могут быть полностью самостоятельными, если нет команд свыше.

Подобно электрическим схемам, которые могут выполнять свои функции только при наличии электричества, биологические нейронные сети девствуют только при наличии нервного возбуждения. И здесь самое интересное! Это нервное возбуждение для нейронных схем лимитировано. Так уж сложилось, что мозг работает корректно только когда поддерживается определённый уровень единовременной активности нервной ткани, повышенная активность может привести к эпилептическому припадку, заниженная может погрузить мозг в сон. Уровень активности регулируется таламусом, посредством фильтра входящих сигналов, а так же механизмом латерального торможения/побуждения в коре и поддерживается на определённом уровне (диапазон достаточно широк). Таким образом, нервная активность в мозге является ресурсом, который распределяется среди нейронных схем. Конечно, это распределение неравномерно и зависит от функциональных особенностей, к примеру, зрительным анализаторам для обработки большого массива данных от рецепторов требуется большая часть нервного возбуждения как ресурса. Распределите нервного возбуждения среди префронтальной коры, ассоциативной коры и областей, ответственных за речь – это то, чем является наше «Я», наше сознание или фокус восприятия.

Рене Декарт искал, по крайней мере, одну структуру мозга, которая бы была непарной, и в результате решил, что это маленькая шишковидная железа (эпифиз) позади ствола головного мозга – является вместилищем души, так как считал душу чем-то неделимым. Многие психологи и философы издревле считают сознание целостным, неделимым и чем-то постоянным. Ведь эту иллюзию наш мозг создает крайне убедительно. Но оказалось, что эпифиз состоит из двух симметричных половинок, почти зеркальных друг по отношению к другу.

Сознание – это сущность подающиеся невероятному фрагментированию, вплоть до активности одного нейрона. В некоторых случаях нервная активность может быть сконцентрирована в определённых областях мозга, к примеру, при решении сложной логической задачи требуется сделать акцент на префронтальной коре, а при расслабленном бездействии возбуждение рассеянно распределено по всей коре. Когда мы ходим описать свои субъективные ощущения, фокус восприятия «смещается» к речевым областям, тем самым мы в совершенстве можем описать только «декларативное Я». Когда фокус восприятия сильно смещен к префронтальной коре, то сознание выходит из зоны речевого описания. Можно посчитать, что сознание – это то, что подчиняется внутреннему монологу, но многие решения мы принимаем без участия внутренней речи. Сознательным мы считаем то, что можем описать, а бессознательным то, что не подчиняется «декларативному Я».

Более наглядно разобраться в том какова природа сознания помогают разливного рода патологии в работе мозга.

Каллозотомия – это операция по рассечению мозолистого тела, область мозга, представляющая собой скопление нервных путей соединяющих два полушария мозга, позволяющая им обмениваться информацией. Данную операцию проводят с целью уменьшения следствий эпилептических припадков. Один из побочных эффектов операции – сидром чужой руки. В человеческом теле как будто заключено две личности управляющих разными половинами тела, причем, так как в левом полушарии заключены основные речевые центры (в большинстве случаев), а так же ему подконтрольна правая сторона тела, то отвечать на вопросы будет именно личность, управляющая правой рукой. Эта личность может жаловаться на несогласованные действия со стороны левой руки, которая может брать вещи, или совершать действия которые не входили в планы левого полушария. Это возникает по причине того, что личности перестали слышать друг друга, что приводит к рассогласованной работе нейронных сетей.

Еще одни пример. Апраксия – неврологическое состояние, характеризующиеся неспособностью выполнять целенаправленные движения, не смотря на то что человек знает, что от него требуется, хочет это сделать и обладает нужными физическими данными. Апраксия может возникнуть вследствие разрыва связи между областями ответственными за формирование моторных команд и областью ответственной за принятие решений, префронтальной корой.

Разрыв связи между зрительным анализатором и префронтальной корой может привести к видящей слепоте или корковой слепоте, при которой человек слеп, но при этом способен обходить препятствия, или с высокой вероятностью угадывать, в какую сторону движется мишень-точка при проведении экспериментов.

Рекомендую к просмотру выступление Джил Боулт Тейлор на конференции TED. В контексте вышеизложенного описываемая ей ситуация становится более яснее.

Мистические переживания ученого Джил Боулт Тейлор

Наш мозг искусно создает иллюзию внутреннего наблюдателя, да и вообще создает целый ряд иллюзий, в том числе даруя нам ощущение, что мы являемся специалистами в области знаний о сознании, так как им обладаем. Об этом еще одно выступление на конференции TED, но уже Дэна Деннета.

Дэн Деннет о нашем сознании

Подводя итоги можно сказать, что ответ на вопрос о сознании мы давно уже имеем, остаётся только его принять. Рефлекторная деятельность, речевой круг, реверберации и циркуляция нервного возбуждения давно известные явления, но очень заманчиво создать вокруг понятия сознания мистический ореол и бесконечно искать некой чудесной его трактовки.

P.S. Чем больше изучаешь мозг и нервную систему, тем больше поражаешься невероятным мастерством природы создавать системы, элементы которой столь взаимосвязаны. Один и тот же механизм может одновременно выполнять несколько функций, и все механизмы сплетены между собой, что приводит к необходимости обладания некой целостной картины работы мозга при изучении деталей. Когда я начал писать статью о сознании, то думал, что уложусь в небольшой этюдик, но в процессе написания для полноты картины решил упоминать некоторые темы, поэтому возможно получилось несколько скомкано, а хотелось еще о многом рассказать. И как всегда дьявол кроется в деталях, а работа нервной системы просто соткана из различных нюансов и тонкостей, к примеру, механизм синаптической задержки, как он изменяется и от чего зависит, или как происходит эмоциональное подкрепление событий происходивших ранее во времени и т.д. Возможно, стоит систематизировать и сформировать данный материал в какой-либо форме, который просто и доступно на инженерном уровне помог бы понять механизмы работы мозга. И конечно работа над симулятором продолжается, намечены цели и определен план-минимум.

» Симулятор нервной системы для Windows

» Сохранения для Симулятора (примеры из данной статьи)

С наступившим Новым Годом!

СОЗНАНИЕ — это… Что такое СОЗНАНИЕ?

СОЗНАНИЕ — многообразие различений и их различий (первичный опыт), а также предпочтений (выделение того или иного элемента различаемого в качестве переднего плана) и идентификаций различенного. В корреляции с миром как различенностью сущего С. образует… …   Философская энциклопедия

СОЗНАНИЕ — СОЗНАНИЕ. В эмпирической психологии под С. понимается такая связь одновременных и сменяющих друг друга во времени псих, процессов, к рая ведет к познанию действительности и регулированию взаимоотношений личности с окружающим миром (о… …   Большая медицинская энциклопедия

сознание — Все то, что осознается в данный момент времени. Осознание настоящего момента. Способность одновременно сосредоточиться на 7 + 2 чанках информации. (Смотри также: Чанкинг). Краткий толковый психолого психиатрический словарь. Под ред. igisheva.… …   Большая психологическая энциклопедия

сознание —         СОЗНАНИЕ (англ. consciousness, mind; нем. Bewusstsein) состояние психической жизни индивида, выражающееся в субъективной переживаемости событий внешнего мира и жизни самого индивида, в отчете об этих событиях. С. противопоставляется… …   Энциклопедия эпистемологии и философии науки

Сознание —  Сознание  ♦ Conscience    Одно из самых трудных для определения слов – возможно, потому, что всякое определение апеллирует к сознанию и подразумевает сознание.    Сознание – это своего рода отношение себя к себе, но не имеющее ничего общего ни с …   Философский словарь Спонвиля

сознание — только рефлекс рефлексов. <…> сознание должно быть понято как реакция организма на свои же собственные реакции. <…> сознание есть соотносительная деятельность внутри самого организма, внутри первой системы, соотносительная… …   Словарь Л.С. Выготского

СОЗНАНИЕ — СОЗНАНИЕ, сознания, мн. нет, ср. 1. Действие и состояние по гл. сознать сознавать в 1 знач. «Коммунизм есть высшая ступень развития социализма, когда люди работают из сознания необходимости работать на общую пользу.» Ленин. Сознание своего долга …   Толковый словарь Ушакова

сознание — См. понимание прийти в сознание, прийти к сознанию, с сознанием собственного достоинства… Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. сознание разумение, психика, осознание, чувство …   Словарь синонимов

Сознание — Сознание: Сознание (философия) Сознание (психология) …   Википедия

СОЗНАНИЕ — одно из основных понятий философии, социологии и психологии, обозначающее человеческую способность идеального воспроизведения действительности в мышлении. Сознание высшая форма психического отражения, свойственная общественно развитому человеку и …   Большой Энциклопедический словарь

Сознание человека и его взаимосвязь с мозгом — Блог Викиум

Сознание человека – это великое поле для исследований. До сих пор ученые не пришли к единому мнению, что такое сознание. Однако в определениях разных исследователей есть общие моменты. Существуют научные и псевдонаучные подходы к трактовке этого понятия. Есть религиозные и духовные определения того, что лежит в основе сознания. В этой статье рассмотрим, как определяют, что означает такое понятие, с использованием точных естественно-научных методов, а не философских взглядов и абстрактных суждений.

История изучения сознания

Первые серьезные работы, пытающиеся объяснить, в чем суть сознания, откуда оно появляется, на чем основывается, приходятся на конец XIX века. В 1872 году немецкий физиолог Дюбуа-Реймон представил миру теорию биопотенциалов, согласно которой исключительно физико-химические законы движут организмом человека. Физиолог пессимистично полагал, что человек никогда не узнает, что является сознанием. И судя по тому, что до сих пор точного ответа на этот вопрос нет, его взгляд можно считать оправданным. Коллега же Дюбуа, Карл Фридрих Вильгельм Людвиг, утверждал, что если бы не было сознания, у человека не было бы чувств и ощущений.

Некоторые ученые считают, что сознание рождается в процессе поиска мозгом информации. Другие предполагают, что на основе имеющейся в головном мозге информации происходит формирование сознания. В любом случае мысль о том, что именно мозг порождает и определяет сознание человека, на сегодняшний день является общей. Хранящаяся в мозге информация получает своеобразные коды. Так и появляется сознание, которое можно охарактеризовать как процесс, при котором человек понимает, что происходит с ним в данный момент.

Сознание в современном понимании

Сегодня, как и раньше, человеческое сознание изучают медики, психологи, физики и другие научные деятели. Можно сказать, что это одно из главных направлений в современной науке. И сейчас ученые сходятся во мнении, что мозг моделирует внешний мир. К примеру, если закрыть глаза, то мы можем представить окружающий мир, причем гораздо ярче и интереснее, чем он есть на самом деле. То есть, мозг создает модели реальности.

Психологи утверждают, что реальность носит субъективный характер. Каждый воспринимает мир по-своему. На восприятие влияет богатство ощущений. Благодаря рецепторам мы определяем запах и вкус. Краски мы видим благодаря восприятию электромагнитных волн разной длины. Таким образом, индивидуальные особенности человека делают его сознание.

В свою очередь за восприятие, ощущения, эмоции и мысли отвечают нейроны, из которых состоит мозг. Сознание включает в себя образы, которые создают нейроны. Совокупность этих образов называют внутренним миром. С биологической точки зрения к проявлениям сознания относятся многомиллиардные физико-химические реакции, которые происходят из-за связи нейронов. Любая мысль рождается, когда нейроны активируются и образуют нейронные сети. С ходом мысли взаимодействие нейронов меняется. Таким образом, ученые пришли к выводу, что мозг – инструмент познания. При этом до сих пор невозможно определить, насколько точно и полно мозг отражает реальность. Этот орган изучен не до конца, и никто не знает, возможно ли это в принципе. Но мыслители полагают, что если это когда-либо удастся, человек сможет силой собственного разума изменить мир.

Меняя мышление, меняем сознание

То, как человек воспринимает окружающий мир, зависит от его индивидуальных особенностей, ощущений и эмоций. Если у человека много негативных эмоций, его сознание формируется не в самых радужных красках. В свою очередь это ведет к эмоциональной нестабильности и даже серьезным расстройствам психики. Чтобы это изменить, необходимо начать с мышления. Меняя свое мышление, учась понимать, контролировать и управлять собственными эмоциями, человек постепенно начинает по-другому относиться в реальности. А чем ярче в его сознании представлен окружающий мир, тем легче ему выполнять повседневные задачи, достигать цели, добиваться успехов.

Работайте над сознанием вместе с Викиум. Для начала можно пройти курс «Детоксикация мозга», чтобы научиться понимать свои эмоции и избавиться от негатива. А затем можно переходить к более глобальной работе над мышлением, пробуя другие онлайн-курсы, выбор которых достаточно большой.

Читайте нас в Telegram — wikium

Ученые нашли область мозга, где прячется человеческое сознание

Ученые впервые смогли «отключить» человека, воздействовав током на определенную область мозга. Опыт с женщиной, страдающей эпилепсией, помог узнать, где прячется человеческое сознание.

Нейрофизиологи, бьющиеся над разгадкой тайн человеческого мозга, вплотную приблизились к ответу на один из главных вопросов: где спрятано и как отключается наше сознание?

Эксперименты по стимулированию и блокированию различных участков мозга насчитывают не одно десятилетие, однако никогда раньше ученым не удавалось искусственно отключить сознание, воздействуя нужным образом на нужный участок. Десять лет назад появилось предположение, что за функционирование сознания — плавный поток мыслей, ощущений и эмоций — отвечает маленькая часть мозга, называемая оградой (клауструм).

Эта тонкая (около 2 мм) пластинка серого вещества в каждом из двух полушарий, расположенная снаружи от чечевицеобразного вещества конечного мозга.

Первыми его участие в работе сознания предположили нейрофизиологи Френсис Крик и Кристоф Кох, которые считали, что этот орган должен связывать все наши внутренние и внешние ощущения.

Доказать их правоту помог случай, произошедший с 54-летней женщиной, страдающей неизлечимой формой эпилепсии. Доктор Мохаммад Кубейси из Университета Джорджа Вашингтона ввел в мозг женщины небольшие электроды, чтобы выяснить, где именно рождаются ее припадки. Один из электродов был помещен рядом с оградой, где электроды никогда не устанавливали. Когда доктор подал на электрод ток высокой частоты, женщина потеряла сознание.

Она перестала читать вслух, тупо уставилась в потолок, не отвечала на звуковые и визуальные раздражители, ее дыхание замедлилось.

Как только воздействие заканчивалось, женщина приходила в себя, не помня о потере сознания.

«Отключать» пациентку стало интересно, судя по тому, что в статье их журнала Epilepsy & Behavior, описывающей результаты эксперимента, говорится, что искусственная потеря сознания происходила «в каждом из десяти раз».

close

100%

Чтобы удостовериться, что воздействие отключает сознание, а не приводит к потере речи (афазии) или способности двигаться, женщину перед подачей тока просили повторять одно и то же слово и щелкать пальцами.

Если бы стимуляция парализовала участок мозга, отвечающий за движения или речь, женщина мгновенно прекращала бы двигаться или говорить. Однако в эксперименте речь ее становилась все медленнее, а движения — плавными, пока она полностью не теряла сознание.

Поскольку ни до, ни после опытов женщина не испытывала припадков, ученые не считают, что потеря сознания была с ними связана.

Доктор Кубейси уверен, что эксперимент доказал, что клауструм действительно играет ключевую роль в нашем сознании. «Я бы сравнил это с движением машины. За ее движение на дороге отвечает множество вещей: бензин, трансмиссия, двигатель, — однако есть единственный замок зажигания, которым вы приводите в движение все это. Поскольку сознание — сложный процесс, обеспечиваемый множеством структур и сетей, мы нашли ключ его пониманию», — пояснил доктор.

Так как похожие пульсации наблюдаются у пациентов в мозге во время эпилептических припадков, ученые попробуют возвращать сознание людей во время припадка, воздействуя на ограду током более низкой частоты.

Энил Сет, нейрофизиолог из Университета Суссекса, предостерегает от поспешных выводов на основе единственного результата. Поскольку женщине для купирования припадков ранее была удалена часть гиппокампа, мы не можем считать ее мозг «нормальным», считает врач.

Стивен Прист: Теории сознания. Глава 8. Как разрешить проблему сознания и тела

Проблема сознания и тела есть проблема установления правильного отношения между сознанием и телом. Её решение зависит от обсуждения нескольких логически взаимосвязанных вопросов: «Чем являются сознания (minds)?», «Что означает сказать, что нечто «ментальное» или «физическое?», «Что такое мышление?», «Что такое сознание (consciousness)?», «Что такое субъективность?», «Что такое индивидуальность?», «Что такое я (self)?» и «Что такое материя?» Чем являются сознания? Сказать, что нечто является сознанием, значит сказать, что оно обладает способностью мыслить. Обладание способностью к мышлению в равной мере логически необходимо и логически достаточно для того, чтобы быть сознанием, так что если существует некоторая вещь x и x обладает способностью к мышлению, то из этого логически следует, что существует, по крайней мере, одно сознание. Если же существует некая вещь x и x не обладает способностью к мышлению, тогда из этого логически следует, что х не является сознанием. Я считаю, что обе фразы «x есть сознание» и «x обладает сознанием» имеют смысл, причём один и тот же. Сказать «x есть сознание» означает сказать, что x обладает способностью к мышлению, и сказать «x обладает сознанием» означает сказать то же самое. Если нечто мыслит, тогда логически следует, что оно является сознанием, ибо было бы противоречием утверждать, что нечто мыслит, но не обладает способностью к мышлению. Тем не менее не является необходимым, чтобы нечто мыслило или было мышлением для того, чтобы быть сознанием, поскольку утверждение, что нечто обладает способностью к мышлению, но не мыслит, не содержит противоречия. Из этого следует, что нечто, чем бы оно не было, будет сознанием, если оно обладает способностью к мышлению. Тогда может оказаться, что различные виды вещей способны к мышлению. Если Бог может мыслить, тогда Бог является сознанием; если компьютеры могут мыслить, тогда они являются сознаниями; если души могут мыслить, тогда они являются сознаниями. В случае человеческих существ и, без сомнения, высших животных ответом на вопрос «Что такое сознание?» будет: сознание есть мозг. Я утверждаю, что это эмпирическая и случайная, а не априорная и необходимая истина. То, что в нашем случае сознание является мозгом, есть эмпирическая истина, ибо это может решаться путём обращения к опыту. Если у человека повреждена часть мозга, то может быть частично повреждена и его способность мыслить. (К примеру, некоторые повреждения мозга приводят к амнезии, ослаблению способности памяти.) Эмпирически об ослаблении способности к мышлению можно узнать двумя путями: с помощью интроспекции от первого лица, осуществляемой самим субъектом, и наблюдениями за поведением другого от третьего лица (включая экспериментальные наблюдения). В той мере, в какой положение «сознание есть мозг» подвержено эмпирической фальсификации, например, путём замены мозговой ткани неорганическими материалами или подлинным внетелесным опытом, я готов отказаться от него. Несмотря на это, сознание, на первый взгляд, всё же является мозгом. То, что сознание является мозгом, не есть априорная истина, ибо то, что обладает способностью мыслить, не может быть обнаружено чисто интеллектуальными средствами. (В самом деле, априори вообще нельзя установить, что существует какой-либо мозг. Априори наши черепа вообще могли бы быть пустыми.) То, что некоторые сознания суть мозги, является эмпирической истиной, но априори нельзя исключить того, что некоторые иные объекты, помимо мозгов, также являются сознаниями. То, что сознание есть мозг, не является и необходимой истиной. Необходимой же истиной оказывается то, что сознание есть всё, что обладает способностью мыслить, но при этом отнюдь не является необходимой истиной то, что именно мозг обладает данной способностью. Следовательно, утверждение «сознание есть мозг» не является необходимо истинным, даже если истинно, что наши сознания суть мозг. Мою точку зрения, что сознание есть мозг, не следует путать с материализмом. Материализм, как мы увидим, есть ложное учение. Строго говоря, ответом на проблему сознания и тела будет то, что сознание есть часть тела просто потому, что сознание и есть мозг. Тем не менее ясно, что проблема сознания и тела это неправильное название для следующих философски интересных вопросов: каковы отношения между мышлением и мозгом, а также между сознанием (consciousness) и мозгом? Перед тем как ответить на эти вопросы, я проясню понятия «ментальное» и «физическое». Что такое ментальное и физическое? Я расположу два списка свойств в виде двух колонок. Многие из свойств в левой колонке неявно предполагаются, когда нечто называют «ментальным», а многие свойства из правой колонки неявно предполагаются, когда нечто называют «физическим». Я отнюдь не хочу навязывать мнения, что все эти свойства правильно подразумеваются или что все из них вообще подразумеваются в обыденном словоупотреблении. Я лишь хочу сказать, что многие из них подразумеваются при использовании многими людьми. (Когда я говорю, что некоторое свойство «подразумевается», я имею в виду, что чье-либо утверждение о том, что «x есть ментальный» или «х есть физический», концептуально подразумевает «x есть F», где «F» служит знаком места для одного из предикатов, перечисленных ниже.) Ментальное Физическое Темпоральное Пространственно-временное Личное Общедоступное Некорректируемое Корректируемое Внутреннее Внешнее Единственное Многое Свободное Детерминированное Активное Пассивное Я Другое Духовное Плотское Неделимое Делимое Непротяжённое Протяжённое Бесформенное Обладающее формой Невидимое Видимое Интенциональное Неинтенциональное Субъективное Объективное Многие попытки разрешить проблему сознания и тела принимают ошибочную форму попыток сведения понятий из одного списка к другому. На деле же каждое перечисленное свойство семантически несводимо к своей противоположности, и лишь обедненные онтологии порождаются в результате отрицания за свойствами из каждого списка подлинного применения. Мой взгляд, в соответствии с которым и ментальное, и физическое реальны, дофилософски и эмпирически убедителен. Также ничто не является ментальным в том отношении, в каком оно является физическим, и ничто не является физическим в том же отношении, в каком оно является ментальным. Отрицание любого из членов этой конъюнкции ведёт к противоречию. Что такое мышление? Число разнообразных активностей, называемых «мышлением», исключительно велико, и, по крайней мере, оно включает следующие: рефлектирование, предвосхищение, решение, воображение, воспоминание, удивление, размышление, намерение, верование, неверие, медитирование, понимание, выведение, предсказание и интроспектирование. Мышление может происходить в языке, в обыденном языке, подобном английскому, или в искусственном языке типа системы логического обозначения. Зачастую мышление имеет место не в этих посредниках, но в ментальных образах — картинах, видимых «глазами сознания» («внутренним взором»). Слово «мысль» двусмысленно во фразах «что есть мысль» и «мышление о том, что есть мысль». Мысли могут быть истинными или ложными в том смысле, что то, о чём мыслят, может быть истинным или ложным. Так, если человек думает, что p, а p истинно, тогда мысль, что p, истинна. Если же человек думает, что p, а p ложно, тогда и мысль, что p, ложна. Также между мыслями могут существовать логические отношения, например одна мысль может логически следовать из другой и противоречить ещё одной мысли. Всякое мышление имеет своё содержание. Бессмысленно утверждать, будто бывает мышление, которое является мышлением ни о чём. Если имеет место мышление, то есть нечто, о чём мыслят, есть некоторое содержание, даже если данная мысль не оценивается с точки зрения истинности, а является, скажем, вопросительной или сослагательной. Мышление может быть сознательным или бессознательным. Если мышление бессознательно, то тогда мыслящий ум (mind) либо не знает, что он мыслит, либо, если он знает это, он не знает того, о чём мыслит. Если же мышление сознательно, тогда мыслящий ум знает и то, что он мыслит, и то, о чём он мыслит. Также мышление может иметь и не иметь своей феноменологии. Оно обладает феноменологией тогда и только тогда, когда включает события, составляющие опыт. Мышление является полностью ментальной активностью. Под этим я имею в виду, что никакое ментальное событие не является тождественным какому-либо физическому событию, а также что никакое ментальное событие не имеет никаких подлинных физических свойств. Из этого логически следует, что материализм ложен, ибо он есть конъюнкция положения «предположительно ментальные события являются физическими» и положения «только физические события существуют». Я полагаю самопротиворечивым утверждение, что любое ментальное событие есть физическое событие, ибо на самом деле ментальные и физические события характеризуются взаимно исключающими свойствами, например каждое физическое событие имеет величину, но ни одно ментальное событие таковой не имеет. Только на основании этих двух посылок можно логически заключить, что никакое ментальное событие не является физическим. Из этого же, в свою очередь, логически следует, что первый член конъюнкции материализма ложен, поскольку является утверждением, что ментальные события суть физические. Из посылок, что существуют ментальные события и никакое ментальное событие не тождественно никакому физическому событию, следует и ложность утверждения, что существуют только физические события. Следовательно, согласно логике, второй член конъюнкции материализма также ложен. Материализм есть самопротиворечивая теория сознания, поскольку включает утверждение, что ментальное есть физическое. Однако, быть ментальным отчасти заключается в том, чтобы не иметь физических свойств, а быть физическим отчасти заключается в том, чтобы не иметь ментальных свойств. Самопротиворечивость — логически достаточное условие квалификации утверждения как ложного, следовательно, материализм ложен. Отношение между мышлением и мозгом таково: мышление есть ментальная активность мозга. Существенно важно то, что нет проблемы взаимодействия между вещами и их активностью. Не существует онтологической или метафизической проблемы, таково же отношение между чем-либо и тем, что оно делает. Как раз то, что я называю «проблемой взаимодействия», оказалось наиболее неподатливым в решении проблемы сознания и тела: установление природы взаимодействия между ментальным и физическим событием. Материалисты непоследовательно утверждают, что ментальные события суть физические. Идеалисты же непоследовательно утверждают, что физические события суть ментальные. Дуалисты верно утверждают, что ни одно ментальное событие не является физическим и ни одно физическое не является ментальным, но ложно убеждены в наличии указанной проблемы взаимодействия. Поверить в проблему взаимодействия означает оказаться во власти сильной метафизической иллюзии, которая во многом определяет наше самопонимание. Я предлагаю ряд аналогий с целью рассеять данную иллюзию. Они предназначены показать, что не существует онтологической проблемы чего-либо и его активностей, или же проблемы вещи и того, что она делает. Яркость электролампочки усиливается или ослабевает, но не существует проблемы «свет — лампочка — яркость». Заметьте, что, если мы разобьём лампочку, выключим свет или в ней порвётся волосок накала, излучение света прекратится. В «Алисе в стране чудес» Льюиса Кэрролла указанная метафизическая иллюзия воображаемым образом воспроизводится в виде «улыбки без кота». Ясно, тем не менее, что в эмпирической реальности может существовать кот без улыбки, но не улыбка без кота (или чего-то, что улыбается). И это потому, что улыбка есть нечто, что кот делает. Хамелеон — ящерица, которая способна менять окраску. Предположим, что он меняет цвет с голубого на красный. Но таким образом отнюдь не создаётся проблема «хамелеон — изменение — цвета», причём не только потому, что вторичные качества логически зависят от первичных, но также потому, что любые изменения логически зависят от тех вещей, что изменяются. Если автобус движется по улице, то не существует проблемы «автобус — движение». И дело не обстоит так, будто движение автобуса могло бы существовать как некоторый призрачный сохраняющийся остаток, если бы автобус был, скажем, разобран. И это не только потому, что первичные качества логически зависят от физических объектов, свойствами которых они являются, но также и потому, что движение есть нечто, что делает автобус, а любые действия невозможны без тех вещей, которые делают их. В каждом из этих случаев ничто не зависит от того, являются ли вещи, которые делаются, физическими или ментальными или ни теми, ни другими. Потому-то и не существует проблемы взаимодействия, что те вещи, которые делают, логически зависят от вещей, которые делают их. Сходным образом, больше нет необходимости в проблеме сознания и тела. Логически мы никогда не смогли бы оказаться в позиции для наблюдения «взаимодействия» между мышлением и мозгом. Мы никогда не смогли бы, так сказать, очистить мышление от мозга и открыть то метафизическое цементирующее вещество, которое не является ни вполне ментальным, ни вполне физическим. Верить в проблему взаимодействия означает смешивать эмпирическую возможность с логической невозможностью. Я называю это решение проблемы сознания и тела «эмпиризмом», даже несмотря на то, что в качестве общего тезиса относительно мышления оно аналогично: «Мышление есть ментальная активность сознаний». В качестве же конкретной истины относительно человеческих существ и высших животных оно эмпирично и случайно: «Мышление есть ментальная активность мозга». Важным принципом эмпиристской теории сознания является то, что мало значения придаётся метафизическому понятию «отношения» между вещью и её активностью. Активность чего-либо суть лишь то, что оно делает, чем бы оно ни являлось и что бы ни делало. Все факты касательно отношений вещи к тому, что она делает, суть эмпирические факты, и ни один из них не является метафизическим. Особенно заметно, что не бывает каузальных отношений между вещами и их активностью, помимо тех, что упоминаются при объяснении, каким образом или почему они вовлечены в эту активность. Продолжая думать о мышлении как о субстанции, мы будем продолжать задавать вопросы о каузальных связях между мышлением и мозгом вместо того, чтобы правильно рассматривать мышление как ментальную активность мозга. Вопрос о том, какие части мозга задействованы в различных видах мышления, — вопрос эмпирический. Не существует неэмпирического каузального вопроса относительно мышления и мозга. Эмпирической истиной является то, что мозг необходим для мышления человеческих существ и высших животных; также эмпирической истиной является то, что мышление есть активность, или нечто, что делается. Эмпиристская теория сознания представляет собой отождествление мозга с тем, что участвует в мыслительной активности. И это отождествление само является эмпирическим. Что такое сознание? Известно, что «сознание» трудно определить вербально, и позднее я скажу, почему это именно так. Тем не менее нечто вроде остенсивного определения возможно и для данного термина. Представьте, что вы смотрите на что-то, например на эту страницу «Теорий сознания», находящуюся перед вами. Вне всякого сомнения, благодаря этому определённые вещи оказываются истинными в отношении вас. Вы существуете, ваши глаза открыты и сориентированы на данную страницу. У вас есть мозг, связанный с помощью оптических нервов с обратной стороной ваших глазных яблок. Световые волны, отражающиеся от страницы, контактируют с вашей сетчаткой, и через неё электронный сигнал передаётся в мозг. Страница книги перед вами также существует и представлена как пространство прямоугольной формы окрашенной в белый цвет поверхности с черными метками на ней, которые мы называем буквами. Так вот, это объяснение видения страницы могло бы показаться неполным не только в отношении физиологических деталей, но и в том плане, что делает его совершенно недостаточным. Дело в том, что в своём объяснении я упустил вашу осведомлённость (awareness) о странице. Даже если бы я детально описал все физиологические факты и с равной детализацией описал все воспринимаемые вариации в цвете данной страницы и формы букв, главная черта рассматриваемой ситуации будет по-прежнему отсутствовать: ваше видение страницы. Отсутствующим компонентом является сознание (consciousness). Видение чего-либо предполагает осознание этого или же осведомлённость об этом. Физиологический импульс на глазные яблоки принимается нами пассивно: он движется в направлении объект → глазное яблоко. Однако чья-либо осведомлённость об объекте распространяется в противоположном направлении: глазное яблоко → объект. Вы видите страницу — вы сознаете её. Это активное отношение не является физическим. Ваша осведомлённость не имеет ни величины, ни формы, ни твёрдости. Это эфемерное, невидимое, изначально невыразимое отношение между вами и страницей. Это сознание. В более общем плане существуют не только звуки, но и слышание их, не только запахи и вкусы, но и обоняние и ощущение вкусов, не только осязания или боли, но и переживание их. В каждом случае «их» обозначает некоторый акт чистой осведомлённости. Обратите внимание, что существование и природу сознания нельзя схватить с помощью какого-либо физического описания мира. Предположим, что существовал набор предложений, которые упоминали только физические факты о мире. И предположите per impossible 42 подобный набор полным. Всё равно из этого набора не будет логически возможно вывести какие-либо дальнейшие предложения, утверждающие существование сознания или характеризующие его природу. Подобное мнимое выведение могло бы быть только non sequitur. 43 А сейчас я хотел бы сделать радикальное предположение: сознание не существует. Различные виды опыта, разумеется, существуют, но как только мы перечислим все виды опыта, которые имеет человек, то слово «сознание» уже не будет схватывать абсолютно ничего. Сознание есть ничто помимо опыта. Для этого утверждения у меня есть три основания. Во-первых, это эмпирическая экономия: все известные феноменологические факты о нас самих могут быть адекватно схвачены путём упоминания одного лишь опыта. Во-вторых, бремя должно ложиться на защитника сознания, который должен доказать, что оно существует. В-третьих, на мой взгляд, можно дать объяснение двум известным фактам относительно сознания — это его эфемерная и невидимая природа, а также невыразимость данного понятия. Оба они объясняются тем фактом, что нет такой вещи, как сознание. Из этого логически следует, что больше нет необходимости в какой-либо философской проблеме отношения между сознанием и мозгом. Эта версия проблемы сознания и тела разрешена. Остаётся ещё вопрос об отношении между разными видами опыта и мозгом, а также и всем остальным физическим миром. Решение заключается в том, что мозг и вся остальная нервная система и органы чувств вместе составляют то, что я называю преобразованием окружения. Я имею в виду, что мозг преобразует физиологический сенсорный импульс в ощущения и вторичные качества. Ощущения и вторичные качества суть то, что я называю «мозговые трансформации». Ощущения и вторичные качества логически зависят от первичных качеств, хотя и не могут быть сведены к ним. Я имею в виду, что будет изначально самопротиворечиво утверждать, что, по крайней мере, одно вторичное качество существует и отрицать при этом существование всех первичных качеств, и тем не менее из того факта, что существуют все первичные качества, ещё логически не следует, что существует какое-либо вторичное качество. Сходным образом, все ощущения имеют пространственно-временное местоположение, но феноменология любого ощущения никогда не может быть отражена в предложении или в группе предложений, упоминающих лишь первичные качества. При этом нет ничего таинственного в отношении этой феноменологии. Это нечто, с чем многие из нас знакомы гораздо лучше, нежели с физиологией. Преобразование окружения осуществляется мозгом, а эта активность зависит от хорошей работы нервной системы и органов чувств: например, активность, называемая «видением», больше не станет возможной, если глаза будут повреждены. И это верно в двух смыслах «возможного»: видение как активность логически зависит от того, что видит, а в нашем случае видение эмпирически зависит от физических органов чувств, называемых «глазами». Я думаю, что мозг является преобразованием окружения в силу эволюционных причин: Феноменология есть упрощение физиологического чувственного импульса (input) и потому является частью того, что я называю «менеджментом окружающей среды». Менеджмент окружающей среды оказался благоприятным для выживания. Мозговые трансформации суть качественные феноменологические результаты количественных физиологических чувственных импульсов и неврологической активности (подобно тому, как фотография может, помимо всего прочего, быть продуктом огромного количества малых точек). Не существует проблемы взаимодействия в связи с отношением между мозгом и мозговыми трансформациями, ибо последние суть активности самого мозга. Также полагать, будто существует проблема взаимодействия ощущений и вторичных качеств, с одной стороны, и физических объектов, преобразованными состояниями которых они являются — с другой, значит оказаться во власти метафизической иллюзии. Так, мы не способны устранить цвет некоторого физического объекта, подобно тому как мы могли бы устранить его окраску. Метафизическая иллюзия взаимодействия есть эмпирический образ, чьё применение лежит совсем в другом месте. Что такое субъективность? Быть субъектом означает быть способным обладать опытом. Быть способным обладать опытом является необходимым и достаточным условием для того, чтобы быть субъектом. Так что, если существует нечто x и x способен иметь опыт, то из этого логически следует, что существует, по крайней мере, один субъект. Если же существует нечто x, и x не способен иметь опыт, то из этого логически следует, что x не является субъектом. Я допускаю, что фразы «x есть субъект» и «x обладает субъективностью» в равной мере обладают смыслом, причём одним и тем же: «x есть субъект» означает, что x способен обладать опытом, и «x обладает субъективностью» означает, что x способен обладать опытом. Если нечто приобретает опыт, то из этого логически следует, что оно является субъектом, поскольку было бы противоречием утверждать, что нечто приобретает опыт, но не имеет способности к опыту. Тем не менее отнюдь не необходимо, чтобы нечто приобретало опыт, чтобы быть субъектом, ибо нет противоречия в соединении утверждений, что нечто способно приобретать опыт, но пока этого не делает. Субъектом некоторого опыта является то, что обладает этим опытом, а объектом опыта — то, о чём опыт. К примеру, субъектом восприятия является воспринимающий или то, что воспринимает, но объект восприятия есть воспринимаемое, или то, что воспринимается. В случае человеческого существа, подобного вам или мне, субъективность отчасти проявляется в том факте, что каждый из нас обладает специфическим частичным зрительным восприятием своего собственного тела. Например, сейчас ваши глаза открыты и видят, но (и это решающий момент) они не видят самих себя. Сходным образом, ваша голова не попадает в ваше собственное зрительное поле (за исключением иногда лишь кончика вашего носа), и вы не способны видеть обратную сторону вашей головы. Ваше тело визуально представлено вам от плеч, груди и ниже. Вы не видите себя сзади или же верхушку своей головы. И эти факты не должны объясняться целиком биологической случайностью местоположения глазных яблок в передней части головы. Для них есть более глубокая причина. Они частично конституируют наше бытие в качестве субъектов, бытие в качестве того субъекта, которым каждый является. Я имею в виду, что подобные особенности восприятия отнюдь не существуют в зрительном восприятии другой личности, то есть личности иной, чем некто, — они существуют только в случае самого себя, личности, которой некто является, кем бы он ни был. Это поразительный и философски загадочный факт относительно нас, что мы субъективны или обладаем субъективностью, думая о себе лишь как об одной личности среди других. Другие для вас существуют только как объекты — объекты вашего опыта, — и вы для других можете существовать только как объект — объект их опыта. Вы имеете опыт о себе отчасти в качестве субъекта, отчасти в качестве объекта. Например, вы получаете опыт о себе как смотрящем в зависимости от своего тела, но вы ведь можете и посмотреть на своё тело. Подобные субъективные факты вполне нейтральны по отношению к тому, являетесь пи вы своим собственным телом, или вы обладаете телом, или же вы находитесь внутри своего тела. Частично они зависят от наблюдения над тем, какой личностью вы являетесь, и частично от бытия той личностью, которой вы являетесь. Существование субъективных фактов, которых много, логически согласуется с моим взглядом, что мышление есть ментальная активность мозга, и, по крайней мере, некоторые субъективные факты логически предполагаются существованием мозговых трансформаций. Что такое индивидуальность? Под «индивидуальностью» я подразумеваю «быть индивидуальным» или то, благодаря чему некто является индивидуальным. Быть же индивидуальным, по-моему, означает быть тем, кто вы есть. Для того чтобы увидеть философскую проблему индивидуальности, рассмотрим следующее. На планете Земля существуют миллиарды людей; в прошлом на планете Земля существовали миллиарды людей; и, вероятно, ещё больше миллиардов будет существовать в будущем. Рассмотрите всех людей прошлого (поставленными в один ряд, если желаете), прибавьте к ним всех настоящих и будущих людей (опять, если желаете, поставив их в ряд). А теперь посмотрите на себя. Это поразительный и загадочный факт, что вы сами оказываетесь одним из тех людей, что были, есть и будут. Вы, так сказать, вставлены в историю. Почему так должно происходить? И как же? Почему должно было так случиться, что вы оказались одним из всех этих людей? Задавая подобные вопросы, я полностью согласен с утверждением Томаса Нейгела, что существует подлинная философская проблема о том, чтобы «быть кем-то» 44. Проблема индивидуальности есть проблема чьего-либо собственного существования. И, обратите внимание, она никак не может получить какого-либо научного (например, биологического) объяснения. Из того, к примеру, факта, что два конкретных родителя имеют ребёнка, ещё логически не следует, что этот ребёнок и есть вы или стал вами. Не является данная проблема и тривиальным модальным вопросом. Необходимо, чтобы всё было самоидентично. Я имею в виду, что необходимо истинно, чтобы каждая вещь являлась именно той вещью, которой она является, а не какой-либо другой. Это относится ко всему, чек бы оно ни было. Модальный аспект не схватывает то прозрение, что нечто есть кто-то сам. Вопрос «Почему мы здесь?» является глубоким метафизическим вопросом, и от него не следует отмахиваться по чисто лингвистическим основаниям. Мне представляется, что чье-либо собственное существование является в совершенно определённом смысле «чудом». Оно не нарушает никаких законов природы, но оно и не должно объясняться в их терминах. Нам не требуются Бог или душа, чтобы разрешить проблему сознания и тела — мыслит же мозг, — но они вполне могли бы нам пригодиться для объяснения того, почему каждый из нас существует и что для нас означает быть тем, кто мы есть. Что такое собственное я? Я есть индивидуальность, осознающая саму себя. «Саму себя» здесь отнюдь не употребляется голословно. Я имею в виду, что Я есть индивидуальность, которая осознает свою индивидуальность. Это необходимое, но ещё не достаточное условие бытия в качестве Я, ибо индивидуальность в принципе может осознавать саму себя, но не осознавать, что она и есть то, что она осознает. Тем не менее индивидуальность, не осознающая саму себя, не является Я (хотя она и является самой собой). Для того, чтобы бытья, достаточно, чтобы индивидуальность осознавала ту индивидуальность, которой она является, а также чтобы она осознавала, что является той индивидуальностью, которую осознает. Вот таково я, чем бы оно ни было. В нашем случае может быть так, что Я есть ничто помимо мозга, его мыслей и опыта. Чтобы понять это, рассмотрим субъективное я: я как невоспринимаемый воспринимающий субъект — я, которое никогда не воспринимает самое себя. Явным, однако, недооценённым кандидатом на это является мозг: он воспринимает, но сам не воспринимается. Вы, к примеру, ведь никогда не воспринимаете свой мозг. Это отчасти объясняется биологической случайностью расположения ваших органов чувств, но это также объяснимо, если ваш мозг и есть вы сами. Что сейчас выглядывает на данную страницу из ваших глаз? Спорным ответом будет, что это ваш мозг. Таков будет эмпиристский ответ на вопрос «что я такое?» Но это не ответ на вопрос «кто я?» Это разновидность метафизической проблемы индивидуальности. Также нет необходимости в психическом я как субъективном центре сознания помимо совокупности опыта, подобно тому как нет такой вещи, как ямка в почве помимо её сторон и дна. Что такое материя? Материя — это материальная субстанция, из которой состоят физические объекты. Все пространственно-временное состоит из материи, а материя имеет атомарное и субатомарное строение. Физики рассказывают нам всё больше об этом строении, открывая всё меньшие частицы и составляющие частиц, которые уже прямо не представляются как частицы. Подобно сознанию, материя не существует. Для этого утверждения у меня есть три основания. Во-первых, всё, что можно сказать относительно физического мира, может быть сказано в терминах физических объектов или пространственно-временных событий, их структур и отношений между ними. «Материя», следовательно, излишня. Во-вторых, на сторонника материи ложится бремя доказательства, что она вообще существует. В-третьих, эмпирическая недоступность материи и невыразимость её понятия одновременно получают объяснение от моего взгляда: нет такой вещи, как материя. В заключение отмечу, что решение проблемы сознания и тела состоит в том, что мышление есть ментальная активность мозга, а опыт есть феноменологическая трансформация физического окружения. Это оставляет нерешёнными многие метафизические проблемы, но проблема сознания и тела уже не является одной из них.

Мозги — в сторону: ученые расчленят сознание и вынут душу

Разработкой такой модели занимаются ученые из международного проекта Human Brain Project, основанного пять лет назад. Ядро исследовательской команды составляют специалисты из Brain Blue Gene, продемонстрировавшие в 2015 году компьютерную симуляцию неокортекса крысы. Планируется, что действующая модель человеческого мозга будет готова к 2023 году.

Сейчас исследователи из Human Brain Project пытаются реконструировать отделы мозга крысы (гиппокамп, мозжечок, сенсомоторная кора, базальные ганглии) и работают над «режимом реального времени», при котором одна секунда функционирования мозга моделировалась бы процессорами тоже за одну секунду. На основе полученных результатов исследователи надеются воссоздать весь мозг грызуна, а впоследствии и человека.

Нейрофизиолог Генри Маркрам, возглавляющий и Brain Blue Gene, и Human Brain Project, в опубликованной в прошлом году статье предлагал отказаться от «попыток рассчитать срок, за который мы сможем воссоздать мозг с точностью до каждой его молекулы». Основная причина все та же — недостаточная вычислительная мощность современных суперкомпьютеров.

Чтобы настолько детально симулировать деятельность человеческого мозга, необходимы йоттафлопсы мощности 10 в 24-й степени операций в секунду, а возможностей нынешних машин, измеряемых в сотнях петафлопс (10 в 15-й степени операций в секунду), хватит только на грубую симуляцию нервной системы червя Rotifera, состоящей из надглоточного ганглия и нескольких нервных стволов.

Вечная жизнь сознания

Точная компьютерная симуляция человеческого мозга позволит ученым лучше понять принципы, по которым он действует, и разобраться в механизмах развития психических расстройств. Кроме того, искусственный аналог станет идеальным объектом для испытаний новых методов лечения и лекарственных препаратов. Вероятно, даже можно будет полностью отказаться от опытов на животных.

Не за горами создание технологий постнеокортекса, полагает Марков. К неокортексу человека смогут присоединять огромную нейросеть, превосходящую естественную нейросеть мозга по размерам, числу клеток и синапсов. Человеческое сознание в этом случае будет базироваться на комбинированном субстрате, состоящем из биологического мозга и искусственной нейронной сети. После смерти его биологической части искусственная продолжит существовать без серьезных потерь для личности. Вероятно, так людям удастся отсрочить неминуемую смерть.

Что такое сознание? | Живая наука

Люди когда-то считали, что наша планета является физическим центром солнечной системы , поэтому неудивительно, что мы также высоко ценим сознание, очевидно уникальное качество, которое позволяет нашему виду размышлять о таких вещах.

Но что такое сознание? Эта тема была чрезвычайно противоречивой в научных и философских традициях. Мыслители потратили огромное количество времени и чернил, пытаясь разгадать тайны, например, как работает сознание и где оно пребывает.

Короткий ответ не очень удовлетворительный. Ученые и философы до сих пор не могут прийти к согласию в отношении нечеткого представления о том, что такое сознание, не говоря уже о строгом определении. Одна из причин этого в том, что это понятие используется для обозначения несколько разных вещей . Однако многие эксперты согласны с тем, что сознательные существа осознают свое окружение, самих себя и свое собственное восприятие.

Связанный: Можем ли мы когда-нибудь перестать думать?

Но длинный ответ оставляет место для надежды, потому что исследователи, похоже, приближаются к ответу.

Что-то особенное?

Современные исследователи показали, что они могут использовать метод сканирования мозга, известный как функциональная МРТ с по , обнаруживать сознание путем косвенного измерения кровотока в головном мозге , процесс, который может указывать, какие области мозга более активны, чем другие. Но на протяжении тысячелетий не было возможности собрать доказательства этого явления. Это сделало эту тему сложной для мыслителей, которые ценили рациональность и методичное экспериментирование.

В западном мире итальянский астроном Галилео Галилей пытался вытеснить что-либо, имеющее отношение к сознанию , за пределы области научных исследований. Поколение спустя французский математик и философ Рене Декарт несколько более четко сфокусировал сознание , аргументируя это тем, что разум (или душа) и тело — две фундаментально разные вещи. Эта позиция называется дуализмом разума и тела.

«Подавляющее большинство [мыслителей] считало сознание очень особенным», — сказала Live Science Сюзанна Шелленберг, выдающийся профессор философии и когнитивных наук в Университете Рутгерса в Нью-Джерси.

Но это отношение вышло из моды, отчасти благодаря таким людям, как биолог 19-го века Томас Хаксли, который помог ввести в точку зрения, что все, что происходит в уме, является результатом материальных событий, происходящих в мозгу. Эта перспектива становится все более популярной.

«Я придерживаюсь физикалистской точки зрения, что в сознании нет ничего особенного в мире», — сказал Шелленберг. Это значительно упрощает представление о том, что не только люди обладают сознанием.

«Мы пишем стихи, а кролики — нет, насколько мы можем судить», — сказала она. «Итак, это разница в степени, а не в роде».

Вглядываясь в древо жизни

«Почти все, что вы можете сказать о [сознании], — это своего рода чушь», — сказал Джозеф Леду, профессор неврологии и психиатрии Нью-Йоркского университета. «Единственный способ описать это с точки зрения того, что это такое, а что нет».

Сравнивая человеческое сознание с сознанием других животных, Леду считает полезным взглянуть на нейроанатомию.Например, люди уникальны тем, что имеют высокоразвитую кору фронтального полюса, часть мозга, которую исследователи связали со способностью знать, что у человека на уме. Это важный аспект сознания практически во всех определениях. Хотя нечеловеческие приматы не могут похвастаться этой поздней модельной областью мозга, у многих из них есть другие эволюционно недавние дополнения к мозгу, такие как дорсолатеральная префронтальная кора. Он вовлечен в сознание, и люди тоже.Например, эта область мозга связана с рабочей памятью у людей, согласно обзору за 2015 год в журнале Frontiers in Systems Neuroscience .

«Мы знаем, что у других животных, вероятно, есть что-то [например, сознание], но у них нет того, что есть у нас, потому что мы разные» из-за этих различий в нейронной анатомии, согласно Леду, который написал «Глубокую историю Мы сами: история за четыре миллиарда лет о том, как у нас появился сознательный мозг »(Viking, 2019).

«Люди очень расстраиваются, когда вы так говорите … но никто не путает шимпанзе с человеком», — сказал он. Клеточный и молекулярный состав шимпанзе заставляет его выглядеть и действовать иначе, чем люди, поэтому логично предположить, что одни и те же различия могут привести к тому, что сознание шимпанзе также будет отличаться.

Связанный: Почему время летит, когда вы развлекаетесь?

Некоторые исследователи идут еще дальше, считая, что сознание является настолько фундаментальным свойством материи, что даже электрон в определенной степени обладает сознанием, и эта позиция известна как панпсихизм.Кристоф Кох, президент и главный научный сотрудник Института исследований мозга Аллена в Сиэтле и сторонник панпсихизма, написал в Scientific American , что «любая сложная система … имеет базовые атрибуты разума и минимальное количество сознания. ощущение, что это что-то вроде этой системы «.

Может ли быть причиной опасность?

Шелленберг сказала, что, по ее мнению, у многих животных есть сознание, потому что «все, что чувствует боль …сознательно », — сказала она, отметив, что мнение является спорным.

Точно так же Леду считает, что избегание опасности является важной функцией сознания и, возможно, причиной, по которой она существует.

« Все наши психические состояния, эмоциональные состояния не передаются по наследству. от животных. Они когнитивно собраны на основе наших знаний всего, что мы узнали о страхах и опасностях в нашей жизни », — сказал он. Человеческий мозг организует массивы информации в схемы, которые служат« шаблоном вашего сознательного опыта », — сказал он. .

Со своей стороны, Шелленберг не думает, что сознание — это общий, конечный вопрос, каковым оно и задумывается.

«Я один из тех, кто думает, что сознание не так интересно по сравнению с тем, почему наш разум и мозг могут делать то, что они делают», — сказал Шелленберг. «Мозг может, за множеством исключений, выполнять свою работу независимо от того, находится он в сознательном состоянии или нет».

Первоначально опубликовано на Live Science.

Что такое сознание? | New Scientist

Сознание для каждого из нас — это все, что есть: мир, личность, все.Но сознание тоже субъективно, и его трудно определить. Наиболее близким к консенсусному определению является то, что сознание — это «то, чем оно должно быть». Есть что-то вроде меня или тебя, но, по-видимому, нет ничего похожего на стол или iPhone.

Как возникают наши сознательные переживания? Это давний вопрос, который ставит в тупик ученых и философов на протяжении сотен, если не тысяч лет. Сегодняшняя ортодоксальная научная точка зрения состоит в том, что сознание — это свойство физической материи, идею, которую мы могли бы назвать физикализмом или материализмом.Но это ни в коем случае не универсальная точка зрения, и даже в рамках физикализма нет единого мнения о том, как сознание возникает из физического материала или иным образом относится к нему.

Нейробиологи нашли важные ключи к разгадке, изучив активность 86 миллиардов нейронов и триллионов нейронных связей внутри человеческого мозга. Один из первых вопросов, который они задали, заключался в том, какие части мозга — любого мозга — связаны с сознанием. Например, вы можете инстинктивно предположить, что сознательные переживания более вероятны, если мозг или область мозга содержат большое количество нейронов.

Удивительно, но человеческий мозжечок — своего рода мини-мозг, свисающий с задней части коры головного мозга — содержит около трех четвертей нейронов вашего мозга, но, похоже, почти не имеет ничего общего с сознанием. Одна из причин, по которой мы это знаем, заключается в том, что некоторые люди рождаются без функционирующего мозжечка, и, хотя они испытывают некоторые проблемы, отсутствие сознания к ним не относится.

Однако есть несколько связок нейронов, которые кажутся жизненно важными для сознания.Если происходит повреждение определенных частей таламуса или определенной области ствола головного мозга, результатом может быть необратимая потеря сознания. Но действительно ли эти области мозга являются центральными для создания сознательного опыта, или они больше похожи на розетку, которая просто позволяет всему, что к ней подключено, работать?

Работа с использованием методов визуализации мозга, таких как электроэнцефалография (ЭЭГ), рисует более сложную картину. Несколько десятилетий назад нейробиологи, включая Фрэнсиса Крика и Кристофа Коха, начали искать то, что они назвали нейронными коррелятами сознания: особые паттерны мозговой активности, которые относятся к определенным состояниям сознания — например, переживание болезненной зубной боли.

По мере продвижения подобных исследований стало ясно, что сознание зависит от определенных способов, которыми различные части мозга, особенно кора, взаимодействуют друг с другом. Например, введя импульс энергии в мозг с помощью транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) и используя электроэнцефалографию (ЭЭГ) для отслеживания реакции, группа нейробиологов во главе с Джулио Тонони и Марчелло Массимини обнаружила, что электрическое эхо, генерируемое Энергетический импульс будет отражаться вокруг сознательного мозга, но остается очень локализованным в бессознательном мозгу.Другими словами, сознательный мозг гораздо более связан.

Пройдите наш онлайн-курс сознания, где эксперты Анил Сет, Никола Клейтон и Кристоф Кох раскрывают самую глубокую тайну нейробиологии.

Приближают ли подобные эксперименты нас к пониманию того, что такое сознание? Некоторые могут возразить, что нет. В 1990-х годах философ Дэвид Чалмерс внес значительный вклад в дебаты о сознании, проведя различие между тем, что он называл легкой проблемой или проблемами, и сложной проблемой сознания.

Простые задачи включают понимание того, как мозг и тело вызывают такие функции, как восприятие, познание, обучение и поведение. Эти проблемы называются простыми не потому, что они тривиальны, а потому, что, похоже, нет причин, по которым их нельзя решить с помощью физических механизмов, хотя потенциально очень сложных.

Трудная проблема заключается в загадке того, почему и как все это должно сопровождаться сознательным опытом: почему у каждого из нас есть внутренняя вселенная?

Для решения этой сложной проблемы нам нужны теории сознания, которые могут преодолеть разрыв между миром физических процессов и миром сознательного опыта: которые могут увести нас от корреляции к объяснению.

В настоящее время существует множество теорий сознания в области когнитивной нейробиологии: теории высшего порядка, теории глобального рабочего пространства и теории интегрированной информации, теории, которые — в их самой сильной форме — предполагают, что сознание широко распространено по всей Вселенной, и что даже электрон может быть сознательным. Существуют даже иллюзионистские теории, которые пытаются убедить нас в том, что сознания на самом деле не существует — по крайней мере, не в том виде, в котором мы обычно думаем о нем.

Теория, которую я разрабатываю, является версией теории предсказательной обработки. Когда я вижу стул перед собой, это не значит, что глаза — это прозрачные окна в мир, а мой мозг просто читает «стул». Вместо этого на мою сетчатку воздействуют шумные сенсорные сигналы, и мой мозг должен использовать свои предыдущие ожидания относительно того, что может быть снаружи, чтобы интерпретировать эти неоднозначные сенсорные данные.

Если говорить более подробно, идея состоит в том, что мозг постоянно калибрует свои прогнозы восприятия, используя данные, полученные от органов чувств.Согласно теории прогнозной обработки, восприятие включает два встречных потока сигналов. Существует поток «наизнанку» или «сверху вниз», который передает прогнозы о причинах сенсорных сигналов.

Кроме того, существуют ошибки предсказания «снаружи внутрь» или «снизу вверх» — сенсорные сигналы — которые сообщают о различиях между тем, что мозг ожидает, и тем, что он получает. Постоянно обновляя свои прогнозы, чтобы свести к минимуму ошибки сенсорного предсказания, мозг останавливается на эволюционирующем лучшем предположении о своих сенсорных причинах, и это то, что мы сознательно воспринимаем.Мы не воспринимаем наши миры пассивно — мы их активно генерируем.

Прогностическая обработка хорошо подходит для объяснения того, почему конкретный опыт является таким, какой он есть, а не каким-то другим способом, потому что мы можем понять эти различия с точки зрения различных видов прогнозов восприятия, которые делает мозг. В моей теории эти различия особенно важны, когда речь идет об опыте бытия «я», которое, как я утверждаю, не является внутренней сущностью, которая «делает» восприятие, а скорее набором самих восприятий.Я, на мой взгляд, представляет собой особый вид контролируемых галлюцинаций, который эволюцией был сформирован, чтобы регулировать и контролировать живое тело.

Это не совсем теория сознания, но ее можно назвать теорией сознания. И я верю, что именно благодаря таким идеям мы в конечном итоге придумаем удовлетворительное научное объяснение сознания. Вместо того чтобы решать сложную проблему в лоб, мы можем решить ее, разработав и протестировав подробные объяснения того, как свойства сознания зависят от лежащих в их основе механизмов.Таким образом мы решим то, что я называю настоящей проблемой сознания.

Анил Сет — профессор Университета Сассекса и автор новой книги Быть собой — Новая наука о сознании (Faber / Dutton, 2021).

Подробнее о сознании

Почему величайшие умы мира не могут разгадать тайну сознания? | Сознание

Однажды весенним утром в Тусоне, штат Аризона, в 1994 году неизвестный философ по имени Дэвид Чалмерс встал, чтобы выступить с докладом о сознании, под которым он имел в виду чувство пребывания внутри своей головы, смотрящего наружу — или, если использовать это выражение. языка, который может вызвать у нейробиолога аневризму, наличия души.Хотя в то время он не осознавал этого, молодой австралийский ученый собирался разжечь войну между философами и учеными, обратив внимание на центральную загадку человеческой жизни — возможно, — центральную загадку человеческой жизни — и обнаружив, как до смущения они были далеки от ее решения.

Ученые, собравшиеся в Университете Аризоны — для того, что позже станет знаковой конференцией по этому вопросу — знали, что они делают что-то резкое: во многих кругах сознание все еще было табу, слишком странным и новым, чтобы воспринимать всерьез. , и некоторые из ученых в аудитории рисковали своей репутацией, посещая.Тем не менее, первые два выступления в тот день, предшествовавшие беседе с Чалмерсом, не оказались захватывающими. «Честно говоря, они были совершенно непонятными и скучными — я понятия не имел, о чем кто-то говорит», — вспоминал Стюарт Хамерофф, профессор из Аризоны, ответственный за мероприятие. «Как организатор, я смотрю по сторонам, и люди засыпают или становятся беспокойными». Он забеспокоился. «Но затем третий разговор, прямо перед перерывом на кофе — это был Дэйв». 27-летний Чалмерс со своими длинными растрепанными волосами и любовью к джинсовой ткани выглядел так, словно заблудился по дороге на концерт Metallica.«Он выходит на сцену с распущенными волосами до ягодиц, он скачет, как Мик Джаггер», — сказал Хамерофф. «Но потом он говорит. И тогда все просыпаются «.

Мозг, как начал Чалмерс, ставит перед учеными всевозможные проблемы. Как мы узнаем, храним воспоминания или воспринимаем вещи? Откуда вы знаете, что нужно отдернуть руку от кипящей воды или услышать свое имя, произносимое через всю комнату на шумной вечеринке? Но все это были «легкие проблемы», по сути: при наличии времени и денег эксперты их решали.По словам Чалмерса, существует только одна по-настоящему трудная проблема сознания. Это была настолько озадачивающая головоломка, что через несколько месяцев после его выступления люди начали отмечать ее заглавными буквами — Трудная проблема сознания — и вот что: почему все эти сложные мозговые процессы должны ощущаться как как что-то изнутри. ? Почему мы не просто блестящие роботы, способные сохранять информацию, реагировать на звуки, запахи и горячие кастрюли, но темные внутри, лишенные внутренней жизни? И как мозг справляется с этим? Как мог 1.4-килограммовый комок влажной розовато-бежевой ткани внутри вашего черепа порождает нечто столь же загадочное, как ощущение , когда это розовато-бежевый комок , и тело, к которому он прикреплен?

Зрителей Чалмерса вывело из оцепенения то, как он сформулировал вопрос. «Во время перерыва на кофе я ходил, как драматург на премьере, и подслушивал», — сказал Хамерофф. «И все такие:« О! Сложная проблема! Сложная проблема! Вот почему мы здесь! »Философы веками размышляли над так называемой« проблемой разума и тела ».Но особая манера Чалмерса возродить его «вышла за рамки философии и воодушевила всех. Это определило поле. Это заставило нас спросить: что это, черт возьми, с этим мы имеем дело? »

Два десятилетия спустя мы знаем о мозге поразительное количество: невозможно следить за новостями в течение недели, не услышав хотя бы еще одну сказку об ученых, открывших область мозга, связанную с азартными играми, ленью или любовью с первого взгляда. , или сожаление — и это только исследования, которые попадают в заголовки газет.Между тем, область искусственного интеллекта, которая фокусируется на воссоздании способностей человеческого мозга, а не на том, как он себя чувствует, значительно продвинулась вперед. Но, как неприятный родственник, который предлагает себе остаться на неделю, а затем не уходит, Трудная проблема остается. Когда я сегодня утром ударил ногой ногу о ножку обеденного стола, как может сказать вам любой студент, изучающий мозг, нервные волокна, называемые «С-волокнами», отправили сообщение в мой спинной мозг, посылая нейротрансмиттеры в ту часть моего мозга, которая называется таламус, который активировал (среди прочего) мою лимбическую систему.Отлично. Но почему все это сопровождалось мучительной вспышкой боли? И вообще, что такое боль?

Подобные вопросы, которые пересекают границу между наукой и философией, вызывают откровенное раздражение некоторых экспертов. Они заставили других утверждать, что сознательных ощущений, таких как боль, на самом деле не существует, что бы я ни чувствовал, когда в тоске прыгал по кухне; или, альтернативно, растения и деревья также должны быть в сознании. «Трудная проблема» вызвала в серьезных журналах споры о том, что происходит в сознании зомби, или, если цитировать название знаменитой статьи 1974 года философа Томаса Нагеля, вопрос «Каково быть летучей мышью? ” Некоторые утверждают, что проблема отмечает границу не только того, что мы знаем в настоящее время, но и того, что наука может когда-либо объяснить.С другой стороны, в последние годы горстка нейробиологов пришла к выводу, что эта проблема, возможно, вот-вот будет решена — но только если мы будем готовы принять глубоко тревожный вывод о том, что компьютеры или Интернет вскоре тоже могут стать осознанными. .

На следующей неделе загадка еще больше станет известна общественности с выходом новой пьесы Тома Стоппарда «Трудная проблема» в Национальном театре — первой пьесы, которую Стоппард написал для National с 2006 года, и последней, которую руководитель театра Николас Хитнер будет руководить перед тем, как покинуть свой пост в марте.77-летний драматург мало что рассказал о содержании пьесы, за исключением того, что он касается вопроса «что такое сознание и почему оно существует», рассматриваемого с точки зрения молодой исследовательницы, которую сыграла Оливия Винал. В беседе с Daily Mail Стоппард также разъяснил возможное неверное толкование названия. «Дело не в эректильной дисфункции, — сказал он.

Работа Стоппарда уже давно сосредоточена на грандиозных, экзистенциальных темах, так что тема уместна: когда разговор переходит на трудную проблему, даже самые упрямые рационалисты быстро начинают размышлять о смысле жизни.Кристоф Кох, главный научный сотрудник Института исследований мозга Аллена и ключевой участник многомиллиардной инициативы администрации Обамы по картированию человеческого мозга, вызывает такое же доверие, как и нейробиологи. Но в декабре он сказал мне: «Я думаю, что самое раннее желание, которое подтолкнуло меня к изучению сознания, было то, что я хотел втайне показать себе, что это не может быть объяснено с научной точки зрения. Я вырос в католической церкви, и я хотел найти место, где я мог бы сказать: хорошо, здесь вмешался Бог.Бог создал души и вложил их в людей ». Кох заверил меня, что давно отказался от таких невероятных представлений. Затем, не намного позже, и со всей серьезностью, он сказал, что на основе своих недавних исследований он считает, что не исключено, что у его iPhone могут быть чувства.

На полном серьезе, Кох сказал, что не исключено, что у его iPhone могут быть чувства. .Источник враждебности восходит к 1600-м годам, когда Рене Декарт определил дилемму, которая свяжет ученых узлами на долгие годы. С одной стороны, понял Декарт, нет ничего более очевидного и неопровержимого, чем то, что вы сознательны. Теоретически все остальное, что, по вашему мнению, вы знаете о мире, может быть тщательно продуманной иллюзией, созданной, чтобы обмануть вас — в этот момент современные писатели неизменно ссылаются на Матрицу — но само ваше сознание не может быть иллюзорным. С другой стороны, это наиболее определенное и знакомое явление не подчиняется никаким обычным научным правилам.Не похоже, чтобы это было физически. Его не может наблюдать сознательный человек, кроме как изнутри. Это даже невозможно описать. Ум, заключал Декарт, должен состоять из особого нематериального вещества, не подчиняющегося законам природы; это было завещано нам Богом.

Эта религиозная и довольно непростая позиция, известная как картезианский дуализм, оставалась доминирующим предположением в 18 веке и на заре современного изучения мозга. Но это всегда неизбежно становилось неприемлемым для все более светского научного истеблишмента, считавшего физикализм — позицию, согласно которой существуют только физические вещи — своим основным принципом.И все же, хотя нейробиология в 20-м веке набирала обороты, убедительного альтернативного объяснения не последовало. Постепенно эта тема стала табуированной. Мало кто сомневался, что мозг и разум очень тесно связаны: если вы сомневаетесь в этом, попробуйте несколько раз проткнуть свой мозг кухонным ножом и посмотреть, что произойдет с вашим сознанием. Но , как они были связаны — или, если они каким-то образом были одним и тем же, — казалось загадкой, которую лучше всего оставить философам в их креслах.Еще в 1989 году в Международном психологическом словаре британский психолог Стюарт Сазерленд мог разгневанно заявить о сознании, что «невозможно определить, что это такое, что оно делает или почему оно возникло. На нем не написано ничего стоящего ».

Только в 1990 году Фрэнсис Крик, один из первооткрывателей двойной спирали, использовал свое высокое положение, чтобы сломать ряды. К настоящему времени неврология продвинулась достаточно далеко, заявил он в немного скучной статье, написанной в соавторстве с Кристофом Кохом, что сознание больше нельзя игнорировать.«Примечательно, — начали они, — что большая часть работ как в когнитивной науке, так и в нейробиологии не имеет отношения к сознанию» — отчасти они подозревали, — «потому что большинство специалистов в этих областях не видят какого-либо полезного способа решения проблемы. ». Они представили свой собственный «набросок теории», утверждая, что определенные нейроны, активирующиеся на определенных частотах, могут каким-то образом быть причиной нашего внутреннего осознания — хотя было неясно, как это сделать.

Иллюстрация Пита Гэмлена

«Люди думали, что я сумасшедший, если принимаю участие», — вспоминал Кох.«Старший коллега пригласил меня пообедать и сказал, что да, он очень уважал Фрэнсиса, но Фрэнсис был нобелевским лауреатом и полубогом, и он мог делать все, что хотел, а у меня еще не было должности, так что я должен быть невероятно осторожным. Придерживайтесь более широкой науки! Эти второстепенные вещи — почему бы не оставить их до пенсии, когда вы приближаетесь к смерти, и вы можете беспокоиться о душе и тому подобном? »

Примерно в это время Дэвид Чалмерс заговорил о зомби.

---

В детстве Чалмерс был близорук на один глаз, и он хорошо помнит тот день, когда ему впервые надели очки, чтобы исправить эту проблему. «Внезапно у меня появилось нормальное бинокулярное зрение», — сказал он. «И мир просто выскочил наружу. Для меня это было трехмерно, чего не было ». Он часто думал об этом моменте, когда становился старше. Конечно, вы могли бы рассказать простую механическую историю о том, что происходило в линзах его очков, его глазном яблоке, его сетчатке и его мозге.«Но как это объясняет то, как мир просто так выскакивает?» Для физикалистов история очков, глаз и сетчатки — это история , всего лишь . Но для мыслителя, которого придерживался Чалмерс, было ясно, что этого недостаточно: он рассказывал вам, что делают механизмы глаза, но не начинал объяснять это внезапное захватывающее переживание глубины и ясности. Мысленный эксперимент Чалмерса с «зомби» — это его попытка показать, почему механического объяснения недостаточно — почему тайна сознательного осознания глубже, чем может объяснить чисто материальная наука.

«Послушайте, я не зомби, и я молюсь, чтобы вы не зомби, — сказал Чалмерс в одно воскресенье перед Рождеством, — но дело в том, что эволюция могла произвести зомби вместо сознательных существ … и этого не произошло! » Мы пили эспрессо в его квартире преподавателя в Нью-Йоркском университете, где он недавно занял постоянную должность на том, что широко считается ведущим философским факультетом в англоязычном мире; коробки с его вещами, доставленные из Австралии, лежали распакованными вокруг его гостиной.Чалмерс, которому сейчас 48 лет, недавно подстригся, уступив академической респектабельности, и теперь он носит меньше джинсовой ткани, но его идеи остаются такими же тяжелыми, как и прежде. Сценарий зомби выглядит следующим образом: представьте, что у вас есть двойник. Этот человек физически похож на вас во всех отношениях и ведет себя идентично вам; он или она разговаривает, ест и спит, выглядит счастливым или взволнованным точно так же, как и вы. Единственная разница в том, что у двойника нет сознания; это — в отличие от стонущего, залитого кровью ходячего трупа из фильма — это то, что философы подразумевают под «зомби».

Таких бессознательных гуманоидов, конечно, не существует. (Или, может быть, было бы лучше сказать, что я знаю, что я им не являюсь; я никогда не смогу знать наверняка, что вы им не являетесь.) Но дело в том, что в принципе кажется, что они могли бы. Эволюция могла создать существ, которые были атом за атомом такие же, как люди, способные на все, что люди могут делать, за исключением того, что внутри не было искры осознания. Как объяснил Чалмерс: «Я говорю с вами сейчас и вижу, как вы себя ведете; Я мог бы сделать сканирование мозга и выяснить, что именно происходит в вашем мозгу, но, похоже, это согласуется со всеми доказательствами того, что у вас вообще нет сознания.«Если бы к вам подошли я и мой двойник, не зная, что есть что, даже самый мощный из существующих сканеров мозга не смог бы отличить нас друг от друга. И того факта, что можно даже представить себе этот сценарий, достаточно, чтобы показать, что сознание не может состоять только из обычных физических атомов. Итак, сознание должно каким-то образом быть чем-то дополнительным — дополнительным ингредиентом в природе.

Чалмерс недавно подстригся и носит меньше джинсовой ткани, но его идеи остаются такими же тяжелыми, как и раньше. это наиболее заметно в его книге 1996 года «Сознательный разум».Иссушающий тон философа Массимо Пильуччи резюмирует тысячи слов, написанных против идеи зомби: «Давайте отнесем зомби к фильмам категории B и попробуем более серьезно отнестись к нашей философии, не так ли?» Да, это может быть правдой, что большинство из нас в нашей повседневной жизни думает о сознании как о чем-то сверх нашего физического существа — как если бы ваш разум был «шофером внутри вашего собственного тела», если цитировать духовного автора Алана Уоттса. Но принять это как научный принцип означало бы переписать законы физики.Все, что мы знаем о Вселенной, говорит нам, что реальность состоит только из физических вещей: атомов и составляющих их частиц, которые деловито сталкиваются и объединяются. Прежде всего, критики указывают, что если этот нефизический психический материал действительно существовал, как он мог вызвать физические вещи — например, когда чувство боли заставляет меня отдергивать пальцы от края кастрюли?

Тем не менее, лишь изредка наука делала дразнящие намеки на то, что этот жуткий дополнительный ингредиент может быть реальным.В 1970-х годах в здании, которое тогда называлось Национальной больницей нервных болезней в Лондоне, невролог Лоуренс Вайскранц столкнулся с пациентом, известным как «DB», со слепым пятном в левом поле зрения, вызванным повреждением головного мозга. Вайскранц показал ему образцы полосатых линий, расположенных так, чтобы они приходились на область его слепоты, затем попросил его сказать, были ли полосы вертикальными или горизонтальными. Естественно, ДБ возразил, что полос не видит вообще. Но Вайскранц настаивал на том, чтобы он все равно угадывал ответы — и DB давал их правильно почти в 90% случаев.По-видимому, его мозг воспринимал полосы, но не осознавал их. Одна из интерпретаций состоит в том, что ДБ был полузомби с мозгом, как и любой другой мозг, но частично лишенным магической надстройки сознания.

Чалмерс знает, насколько дико невероятными могут казаться его идеи, и воспринимает это спокойно: на философских конференциях он любит вылезать на сцену и петь «Зомби-блюз» — оплакивание страданий отсутствия сознания. («Я веду себя так, как будто ты действуешь / Я делаю то, что ты делаешь / Но я не знаю / Каково это быть тобой.«Самообладание таково: разве не было бы утомительно быть зомби? Сознание — вот что делает жизнь стоящей, а у меня даже этого нет: у меня зомби-блюз ». Песня улучшилась с момента ее дебюта более десяти лет назад, когда он пытался держать мелодию. «Теперь я понял, что лучше просто кричать», — сказал он.

---

Иллюстрация Пита Гэмлена

Споры о сознании вызвали больше грязи и ярости, чем большинство в современной философии, возможно, из-за того, насколько сбивает с толку проблема: противоборствующие стороны склонны не просто не соглашаться, но находить позиции друг друга явно нелепыми.По общему признанию, крайний пример касается философа канадского происхождения Теда Хондерича, чья книга «О сознании» была описана в статье его коллеги-философа Колина МакГинна в 2007 году как «банальная и бессмысленная», «мучительная», «абсурдная», тезисная полный спектр от посредственного до смехотворного и просто плохого ». Макгинн добавил в сноске: «Обзор, представленный здесь, не такой, как я его первоначально написал. Редакторы попросили меня «смягчить тон» оригинала [и] я сделал это ». (Нападение могло быть частично мотивировано отрывком из автобиографии Хондериха, в котором он упоминает «моего маленького коллегу Колина МакГинна»; в то время Хондерич сказал этой газете, что он разозлил Макгинна, назвав его подругу «не так же просто, как старый ».)

Макгинн, честно говоря, сделал карьеру на таких топорных работах. Но сильные чувства, выраженные лишь чуть более вежливо, являются обычным явлением. Не все согласны с тем, что существует трудная проблема, которая заключается в том, что вся дискуссия, начатая Чалмерсом, превращается в бессмысленное упражнение. Дэниел Деннет, известный атеист и профессор Университета Тафтса за пределами Бостона, утверждает, что сознание, как мы его себе представляем, является иллюзией: просто нет ничего, кроме губчатого вещества мозга и этого губчатого вещества. на самом деле не вызывает чего-то, что называется сознанием.Здравый смысл может сказать нам, что существует субъективный мир внутреннего опыта, но затем здравый смысл сказал нам, что Солнце вращается вокруг Земли, а мир плоский. Сознание, согласно теории Деннета, похоже на фокус: нормальное функционирование мозга просто заставляет его выглядеть так, как будто происходит что-то нефизическое. Искать реальную, существенную вещь, называемую сознанием, утверждает Деннет, столь же глупо, как настаивать на том, что персонажи в романах, таких как Шерлок Холмс или Гарри Поттер, должны состоять из особой субстанции, называемой «фикоплазма»; идея абсурдна и ненужна, поскольку персонажей изначально не существует.Это момент, когда дебаты имеют тенденцию превращаться в недоверчивый смех и тряску головой: ни один из лагерей не может полностью поверить в то, что говорит другой. Для оппонентов Деннета он просто отрицает существование чего-то, что каждый знает наверняка: их внутреннего переживания взглядов, запахов, эмоций и прочего. (Чалмерс предположил, в основном в шутку, что сам Деннетт мог быть зомби.) Это все равно, что утверждать, что рака не существует, а затем заявлять, что вы вылечили рак; более чем один критик самой известной книги Деннета «Объяснение сознания» шутил, что ее название должно быть «Разъяснение сознания».Ответ Деннета типично беззаботен: он настаивает, что объяснение вещей — это именно то, что делают ученые. Когда физики впервые пришли к выводу, что единственная разница между золотом и серебром заключается в количестве субатомных частиц в их атомах, пишет он, люди могли почувствовать себя обманутыми, жаловаться, что их особая «золотистость» и «серебряность» была объяснена. Но теперь все признают, что золотистость и серебристость на самом деле просто различия в атомах. Как бы трудно это ни было принять, мы должны признать, что сознание — это всего лишь физический мозг, делающий то же, что и мозг.

«История науки — это полных случаев, когда люди думали, что явление было совершенно уникальным, что не могло быть возможных механизма для этого, что мы могли бы никогда не решить его, что было ничего подобного во Вселенной », — сказала Патрисия Черчленд из Калифорнийского университета, называющая себя« нейрофилософом »и одним из самых откровенных критиков Чалмерса. Мнение Черчленда о Трудной проблеме, которое она выражает язвительным вокальным курсивом, состоит в том, что это ерунда, которую поддерживают философы, которые опасаются, что наука вот-вот решит одну из загадок, которые годами заставляли их приносить доход.Посмотрите на прецеденты: в 17 веке ученые были убеждены, что свет не может быть физическим, что это должно быть что-то оккультное, выходящее за рамки обычных законов природы. Или возьмем саму жизнь: первые ученые были убеждены, что должен существовать некий магический дух — élan vital , — который отличал живые существа от простых машин. Но, конечно, не было. Свет — это электромагнитное излучение; жизнь — это просто ярлык, который мы даем определенным видам объектов, которые могут расти и воспроизводиться.В конце концов нейробиология покажет, что сознание — это всего лишь состояния мозга. Черчленд сказал: «История науки действительно дает вам представление о том, как легко уговорить себя принять такое мышление — что если мой большой замечательный мозг не может предвидеть решения, то это, должно быть, действительно, очень сложная проблема. ! »

Решения появлялись регулярно: литература наводнена ссылками на «глобальную теорию рабочего пространства», «туннели эго», «микротрубочки» и предположения о том, что квантовая теория может обеспечить путь вперед.Но несговорчивость аргументов заставила некоторых мыслителей, таких как Колин Макгинн, выдвинуть интригующую, хотя и в конечном итоге пораженческую возможность: что, если мы просто конституционно неспособны когда-либо решить Трудную проблему? В конце концов, наш мозг эволюционировал, чтобы помогать нам решать приземленные проблемы выживания и воспроизводства; нет особых причин предполагать, что они должны быть способны разгадывать каждую большую философскую головоломку, которую мы им бросаем. Эта позиция стала известна как «мистицизм» — после рок-н-ролльной группы из Мичигана 1960-х? и мистерианцы, которые сами позаимствовали это название из работы японской научной фантастики, но суть в том, что на самом деле нет никакой загадки в том, почему сознание не было объяснено: дело в том, что люди не справляются с этой работой.Если мы изо всех сил пытаемся понять, что может означать для разума быть физическим, возможно, это потому, что мы, цитируя американского философа Джоша Вейсберга, находимся в положении «белок, пытающихся понять квантовую механику». Другими словами: «Этого просто не произойдет».

---

Или, может быть, это так: в последние несколько лет несколько ученых и философов, в том числе Чалмерс и Кох, снова начали серьезно относиться к точке зрения, столь причудливой, что ею пренебрегали более века, за исключением последователей. восточных духовных традиций или в более странных уголках новой эпохи.Это «панпсихизм», головокружительное представление о том, что все во вселенной может быть сознательным или, по крайней мере, потенциально сознательным, или сознательным, когда помещено в определенные конфигурации. Кох признает, что это звучит нелепо: когда он упоминает панпсихизм, он пишет: «Я часто сталкиваюсь с пустыми взглядами непонимания». Но когда дело доходит до решения Трудной проблемы, безумно звучащие теории представляют собой профессиональную опасность. Кроме того, панпсихизм может помочь разгадать загадку, которая связана с изучением сознания с самого начала: если оно есть у людей, у обезьян, у собак и свиней, возможно, у птиц, а может, и у птиц — ну, где это остановится? ?

Иллюстрация Пита Гэмлена

Кох, выросший в семье католиков немецкого происхождения, имел таксу по имени Пурзель.Согласно церкви, поскольку он был собакой, это означало, что у него не было души. Но он скулил, когда беспокоился, и вскрикивал, когда был ранен — ​​«он определенно производил впечатление богатой внутренней жизни». В наши дни мы мало говорим о душах, но широко распространено мнение, что многие нечеловеческие мозги обладают сознанием — что собака действительно чувствует боль, когда ей больно. Проблема в том, что, похоже, нет логической причины проводить черту на собаках, воробьях, мышах или насекомых, или, если на то пошло, деревьях или камнях.Поскольку мы не знаем, как мозг млекопитающих создает сознание, у нас нет оснований предполагать, что это делает только мозг млекопитающих — или даже что сознание вообще требует мозга. Именно поэтому Кох и Чалмерс на страницах «Нью-Йорк Ревью оф Букс» доказывают, что обычный бытовой термостат или фотодиод того типа, который вы можете найти в своем детекторе дыма, в принципе могут быть сознательными.

Аргумент разворачивается следующим образом: у физиков нет проблем с признанием того, что определенные фундаментальные аспекты реальности — такие как пространство, масса или электрический заряд — действительно существуют.Их нельзя объяснить как результат чего-либо другого. Объяснения должны где-то останавливаться. Панпсихисты догадываются, что сознание тоже может быть таким, и что если это так, то нет особых причин предполагать, что это происходит только в определенных видах материи.

Особый поворот Коха в этой идее, разработанный вместе с нейробиологом и психиатром Джулио Тонони, более узкий и точный, чем традиционный панпсихизм. Это аргумент, что все может быть сознательным при условии, что содержащаяся в нем информация достаточно взаимосвязана и организована.Человеческий мозг, безусловно, отвечает всем требованиям; то же самое происходит с мозгом кошек и собак, хотя их сознание, вероятно, не похоже на наше. Но в принципе то же самое может относиться к Интернету, смартфону или термостату. (Этические последствия вызывают тревогу: можем ли мы быть обязаны сознательным машинам той же заботой, что и животным? Кох, со своей стороны, старается не наступать на насекомых во время прогулки.)

В отличие от подавляющего большинства размышлений на Hard Проблема, кроме того, «интегрированная теория информации» Тонони и Коха действительно была проверена.Группа исследователей под руководством Тонони разработала устройство, которое стимулирует мозг электрическим напряжением, чтобы измерить, насколько взаимосвязаны и организованы — насколько «интегрированы» — его нейронные цепи. Конечно, когда люди погружаются в глубокий сон или получают инъекцию анестетика, когда они теряют сознание, устройство демонстрирует, что интеграция их мозга также снижается. Среди пациентов, страдающих «синдромом запертости» — которые находятся в сознании, как и все мы, — уровни интеграции мозга остаются высокими; среди пациентов в коме — которых нет — нет.Кох утверждает, что соберите достаточно доказательств такого рода, и теоретически вы можете взять любое устройство, измерить сложность содержащейся в нем информации, а затем сделать вывод, было ли оно сознательным.

Но даже если бы кто-то был готов принять озадачивающее утверждение о том, что смартфон может быть сознательным, могли бы вы когда-нибудь узнать, что это правда? Неужто об этом мог знать только сам смартфон? Кох пожал плечами. «Это похоже на черные дыры», — сказал он. «Я никогда не был в черной дыре. Лично я не знаком с черными дырами.Но теория [предсказывающая черные дыры] всегда кажется верной, поэтому я склонен ее принимать ».

Иллюстрация Пита Гэмлена

Было бы неплохо по многим причинам, если бы подобная теория в конечном итоге разрешила сложную проблему. С одной стороны, для этого не потребуется вера в жуткие психологические субстанции, которые обитают внутри мозга; законы физики не пострадали бы. С другой стороны, нам не нужно принимать странное и бездушное заявление о том, что сознания не существует, хотя это так очевидно.Напротив, панпсихизм утверждает, что это повсюду. Вселенная пульсирует им.

В июне прошлого года несколько наиболее видных участников дебатов о сознании, включая Чалмерса, Черчленда и Деннета, сели на яхту с большой мачтой и отправились в путешествие по льдинам Гренландии. Эта конференция на море была профинансирована российским интернет-предпринимателем Дмитрием Волковым, основателем Московского центра изучения сознания. Около 30 ученых и аспирантов, а также команда, провели неделю, скользя по темным водам, мимо надвигающихся заснеженных гор и ледников, в бодрящем прохладе, способствующем сосредоточенному размышлению, давая проблеме сознания еще один шанс.По утрам они посещали острова, чтобы отправиться в поход или осмотреть руины древних каменных хижин; во второй половине дня они проводили конференции на лодке. Для Чалмерса обстановка только обострила актуальность загадки: как вы могли почувствовать арктический ветер на своем лице, уловить визуальный охват ярких серых, белых и зеленых оттенков и при этом заявить, что сознательный опыт был нереальным или что это было просто? результат обычного физического поведения?

Вопрос был риторический.Деннет и Черчленд не обратились; действительно, у Чалмерса нет особой уверенности в том, что консенсус появится в следующем столетии. «Может быть, произойдет какое-то новое удивительное событие, которое заставит всех нас теперь выглядеть, как додарвинисты, спорящие о биологии», — сказал он. «Но меня нисколько не удивит, если через 100 лет нейробиология станет невероятно сложной, если у нас будет полная карта мозга — и все же некоторые люди все еще говорят:« Да, но как это может вам помочь? » сознание? », в то время как другие говорят:« Нет, нет, нет — что — это сознание! »» Круиз по Гренландии завершился в духе коллегиальности и взаимного непонимания.

Это было бы поэтично — хотя и глубоко разочаровывающе — если бы в конечном итоге доказать, что единственная вещь, которую человеческий разум неспособен постичь, — это он сам. Ответ должен быть где-то там. И найти это имеет значение: действительно, можно утверждать, что ничто другое не может иметь большего значения, поскольку все, что имеет значение в жизни, имеет значение только в результате его воздействия на сознательный мозг. Однако нет никаких оснований предполагать, что наш мозг будет подходящим кораблем для путешествия к этому ответу.Кроме того, если бы мы наткнулись на решение Трудной проблемы на каком-то далеком берегу, где нейробиология встречается с философией, мы бы даже признали, что нашли его.

Следите за продолжительным чтением в Твиттере: @gdnlongread

• В эту статью были внесены поправки 21 января 2015 года. Конференция на море финансировалась российским интернет-предпринимателем Дмитрием Волковым, а не Дмитрием Ицковым, как было первоначально заявлено . Это было исправлено.
  

Что такое сознание? Некоторые новые перспективы нашего физического проекта — Стивен Вольфрам Писания

«А как насчет сознания?»

Я много лет боролся с этим.Я буду говорить о своих открытиях в вычислительной вселенной, о вычислительной несводимости и о моем Принципе вычислительной эквивалентности, и люди спросят: «Так что это значит для сознания?» И я скажу: «Это скользкая тема». И я начну говорить о последовательности: жизнь, интеллект, сознание.

Я спрошу: «Каково абстрактное определение жизни?» Мы знаем о жизни на Земле со всеми ее РНК и белками, а также о других деталях реализации.Но как мы обобщаем? Что такое жизнь вообще? И я утверждаю, что на самом деле это просто вычислительная сложность, которая, как утверждает Принцип вычислительной эквивалентности, встречается повсюду. Затем я расскажу об интеллекте. И я утверждаю, что это то же самое. Мы знаем случай человеческого разума. Но если обобщить, то это просто вычислительная сложность — и она повсеместна. И поэтому вполне разумно сказать, что «погода имеет собственное мнение»; это просто ум, детали и «цели» которого не соответствуют нашему существующему человеческому опыту.

Я всегда имплицитно предполагал, что сознание — это просто продолжение одной и той же истории: то, что, если задуматься в достаточной общности, является просто особенностью вычислительной сложности и, следовательно, довольно повсеместным. Но благодаря нашему физическому проекту — и, в частности, размышлениям о его последствиях для основ квантовой механики — я начал понимать, что по своей сути сознание на самом деле является чем-то совершенно другим. Да, его реализация требует вычислительной сложности.Но его суть не столько в том, что может случиться, сколько в том, чтобы найти способы интегрировать происходящее, чтобы сделать его каким-то образом связным и позволить сформировать то, что мы можем рассматривать как «определенные мысли».

И вместо того, чтобы сознание каким-то образом выходило за рамки «обобщенного интеллекта» или общей вычислительной сложности, теперь я вместо этого рассматриваю его как своего рода «шаг вниз» — как нечто, связанное с упрощенными описаниями Вселенной, основанными на использовании только ограниченного объема вычислений.Вначале не очевидно, что понятие сознания, определенное таким образом, могло постоянно существовать в нашей Вселенной. И действительно, возможность этого, похоже, связана с глубокими особенностями формальной системы, лежащей в основе физики.

В конце концов, во вселенной происходит многое, что в некотором смысле «за пределами сознания». Но основное понятие сознания имеет решающее значение для всего нашего способа видения и описания Вселенной — и на очень фундаментальном уровне именно из-за этого нам кажется, что Вселенная имеет те виды законов и поведения, которые она имеет.

Сознание — тема, которая обсуждается и обсуждается веками. Но для меня сюрпризом является то, что благодаря тому, что мы узнали из исследования вычислительной вселенной, и особенно из нашего недавнего Физического проекта, кажется, что могут появиться новые перспективы, которые, по всей видимости, имеют потенциал связать вопросы о сознании с другими. конкретные формальные научные идеи.

Неизбежно обсуждение сознания — и особенно его связи с нашими новыми основами физики — довольно концептуально сложно, и все, что я попытаюсь сделать здесь, это набросать некоторые предварительные идеи.Несомненно, довольно многое из того, что я говорю, может быть связано с существующим философским и другим мышлением, но пока у меня была только возможность исследовать сами идеи, и я еще не пытался изучить их исторический контекст.

Наблюдатели и их физика

Вселенная в наших моделях полностью заполнена сложными вычислениями. На самом низком уровне это просто гигантский набор «атомов пространства», отношения которых постоянно обновляются в соответствии с вычислительным правилом.И неизбежно большая часть этого процесса является вычислительно несводимой в том смысле, что не существует общего способа «выяснить, что произойдет», кроме, по сути, простого выполнения каждого шага.

Но учитывая это, почему Вселенная не кажется нам произвольно сложной и непредсказуемой? Каким образом мы можем ощутить в нем порядок и закономерность? Есть еще много вычислительной несводимости. Но каким-то образом есть также участки сводимости, которые нам удается использовать, чтобы сформировать более простое описание мира, которое мы можем успешно и последовательно использовать.И фундаментальное открытие нашего Физического проекта состоит в том, что два великих столпа физики двадцатого века — общая теория относительности и квантовая механика — точно соответствуют двум таким областям сводимости.

Есть непосредственный аналог — который фактически оказывается примером того же фундаментального вычислительного явления. Рассмотрим газ, как воздух. В конечном итоге газ состоит из множества молекул, которые движутся сложным образом, что не может не сводиться к вычислению. Но центральным фактом статистической механики является то, что если мы посмотрим на газ в крупном масштабе, мы можем получить полезное описание того, что он делает, только с точки зрения таких свойств, как температура и давление.И, по сути, это отражает карман вычислительной сводимости, который позволяет нам работать, не задействуя всю вычислительную несводимость, лежащую ниже.

Как мы должны думать об этом? Обобщающая идея состоит в том, что как «наблюдатели» за газом мы объединяем множество различных микроскопических конфигураций молекул и просто обращаем внимание на общие совокупные свойства. На языке статистической механики это, по сути, история «грубой зернистости». Но в рамках нашего вычислительного подхода теперь есть четкий вычислительный способ охарактеризовать это.На уровне отдельных молекул происходит непреодолимое вычисление. И чтобы «понять, что происходит», наблюдатель выполняет вычисления. Но решающим моментом является то, что если есть определенная ограниченность этого вычисления, то это имеет непосредственные последствия для эффективного поведения, которое будет воспринимать наблюдатель. А в случае с чем-то вроде газа оказывается, что прямо подразумевается второй закон термодинамики.

В прошлом возникла определенная тайна, связанная с происхождением и действительностью Второго закона.Но теперь мы можем видеть это как следствие взаимодействия между лежащей в основе вычислительной несводимостью и вычислительной ограниченностью наблюдателей. Если бы наблюдатель отслеживал все вычислительно неразложимые движения отдельных молекул, он бы не увидел поведения Второго закона. Второй закон зависит от некоторого объема вычислительной сводимости, который в действительности возникает только тогда, когда на наблюдателя накладывается ограничение, равное требованию, чтобы наблюдатель имел «последовательное представление» о том, что происходит.

Так что насчет физического пространства? Традиционно считалось, что пространство — это что-то, что в значительной степени можно описать просто как согласованный математический объект. Но в наших моделях физики пространство на самом деле состоит из огромного количества дискретных элементов, структура взаимосвязей которых развивается сложным и неприводимым в вычислительном отношении способом. Но это очень похоже на молекулы газа. Если наблюдатель собирается сформировать последовательное представление о том, что происходит, и если у него ограниченные вычислительные возможности, то это накладывает определенные ограничения на то, какое поведение он будет воспринимать.И оказывается, что эти ограничения в точности приводят к теории относительности.

Другими словами, для «атомов пространства» относительность является результатом взаимодействия между лежащей в основе вычислительной несводимостью и требованием, чтобы наблюдатель имел последовательное представление о том, что происходит.

Может быть полезно ввести еще немного технических деталей. Наша основная теория в основном гласит, что каждый элементарный элемент пространства подчиняется вычислительным правилам, которые приводят к неприводимому с точки зрения вычислений поведению.Но если бы это было все, что нужно было сделать, Вселенная казалась бы совершенно несвязным местом, где каждая ее часть совершала бы неизмеримо непредсказуемые вещи.

Но представьте, что есть наблюдатель, который ощущает согласованность во Вселенной. И кто, например, рассматривает это как определенно связное понятие «пространство». Что можно сказать о таком наблюдателе? Во-первых, поскольку наша модель должна описывать все во Вселенной, она, в частности, должна включать нашего наблюдателя.Наблюдатель должен быть встроенной частью системы, состоящей из тех же атомов пространства и подчиняющейся тем же правилам, что и все остальное.

И у этого есть немедленные последствия. «Изнутри» системы есть только определенные вещи, которые может воспринимать наблюдатель. Скажем, например, что во всей вселенной есть только одна точка, в которой что-либо обновляется в любой момент времени, но эта «точка обновления» перемещается по вселенной (в «машинном стиле Тьюринга»), иногда обновляя часть наблюдателя, и иногда обновляя то, что они наблюдали.Если проследить подобные сценарии, можно понять, что «изнутри системы» единственное, что наблюдатель может когда-либо воспринимать, — это причинно-следственные связи между событиями.

Они не могут сказать, «когда конкретно» происходит какое-либо событие; все, что они могут сказать, — это то, какое событие должно произойти раньше другого, или, другими словами, каковы причинные отношения между событиями. И это начало того, что делает относительность неизбежной в наших моделях.

Но есть еще две штуки.Если наблюдатель хочет иметь связное описание «пространства», он фактически не сможет отслеживать каждый атом отдельно; они должны будут вписать их в некую общую структуру, скажем, присвоив каждому из них определенные «координаты» или, говоря языком теории относительности, определив «систему отсчета», которая объединяет множество различных точек в пространстве. Но если наблюдатель ограничен в вычислительном отношении, то это накладывает ограничения на структуру системы отсчета: она не может, например, быть настолько дикой, что отдельно отслеживает неприводимое в вычислительном отношении поведение отдельных атомов пространства.

Но предположим, что наблюдатель успешно выбрал некоторую систему отсчета. Что сказать, что по мере развития Вселенной все еще возможно постоянно поддерживать эту систему отсчета? Что ж, это основывается на фундаментальном свойстве, которое, как мы считаем, прямо или эффективно определяет работу нашей вселенной: то, что мы называем «причинной инвариантностью». Основные правила просто описывают возможные способы обновления связей между атомами пространства. Но причинная инвариантность подразумевает, что какая бы фактическая последовательность обновлений ни использовалась, всегда должен быть один и тот же граф причинно-следственных связей.

И именно это дает наблюдателям возможность выбирать разные системы отсчета, сохраняя при этом такое же последовательное и связное восприятие поведения Вселенной. И, в конце концов, мы получаем определенный результат: если существует лежащая в основе вычислительная несводимость — плюс причинная инвариантность — то любой наблюдатель, формирующий свое восприятие Вселенной вычислительно ограниченным способом, неизбежно должен воспринимать Вселенную, чтобы она следовала законам общей теории относительности.

Но — как и в случае со Вторым законом — этот вывод основан на наличии наблюдателя, который формирует связное восприятие Вселенной.Если бы наблюдатель мог отдельно отслеживать каждый атом пространства, он не «увидел бы общую теорию относительности»; это появляется только для наблюдателя, который формирует связное восприятие Вселенной.

Квантовый наблюдатель

Хорошо, а что насчет квантовой механики? Как это относится к наблюдателям? История на самом деле удивительно похожа как на Второй закон, так и на общую теорию относительности: квантовая механика снова возникает в результате попытки сформировать связное восприятие Вселенной.

В обычной классической физике считается, что все, что происходит во Вселенной, происходит определенным образом, по сути, определяя единственную нить истории. Но суть квантовой механики в том, что на самом деле существует множество исторических нитей, по которым можно проследить. И важная особенность наших моделей — это неизбежно.

Основные правила определяют, как следует обновлять локальные паттерны связей между атомами пространства. Но в гиперграфе связей, который представляет вселенную, в целом будет много разных мест, где могут применяться правила.И если мы проследим все возможности, мы получим многосторонний график, который включает в себя множество возможных потоков истории, иногда ветвящихся, а иногда сливающихся.

Так как же все это воспримет наблюдатель? Решающим моментом является то, что наблюдатель сам является частью этой многосторонней системы. Другими словами, если Вселенная разветвляется, то же самое происходит и с наблюдателем. И, по сути, возникает вопрос, как «ветвящийся мозг» будет воспринимать ветвящуюся вселенную.

Довольно легко представить, как наблюдатель, который является «пространственно большим» по сравнению с отдельными молекулами в газе или атомами пространства, может объединить свои взгляды на эти элементы так, чтобы воспринимать только некоторые совокупные свойства.Что ж, похоже, что примерно то же самое происходит с наблюдателями в квантовой механике. Просто вместо того, чтобы расширяться в физическом пространстве, они расширяются в том, что мы называем жаберным пространством.

Рассмотрим многосторонний граф, представляющий возможные истории системы. Теперь представьте, что вы разрезаете этот график на определенном уровне, который фактически соответствует определенному времени. В этом срезе будет определенный набор узлов многостороннего графа, представляющий возможные состояния системы.Затем структура многостороннего графа определяет отношения между этими состояниями (скажем, через общее происхождение). А в крупномасштабном пределе можно сказать, что состояния расположены в жаберном пространстве.

На языке квантовой механики геометрия жаберного пространства фактически определяет карту сцеплений между квантовыми состояниями, а координаты в жаберном пространстве подобны фазам квантовых амплитуд. В эволюции квантовой системы можно начать с определенного набора квантовых состояний, а затем проследить их исторические нити, глядя, куда они идут в жаберном пространстве.

Но что бы об этом воспринял квантовый наблюдатель? Даже если бы они так не начали, со временем квантовый наблюдатель неизбежно рассредоточится по жаберному пространству. И поэтому в конечном итоге они всегда будут отбирать целую область в жаберном пространстве или целую связку «нитей истории» в многопутевом графе.

Что они с ними сделают? Если бы они рассматривали каждый из них по отдельности, никакой целостной картины не получилось бы, не в последнюю очередь потому, что можно ожидать, что лежащая в основе эволюция отдельных нитей истории не поддается вычислению.Но что, если наблюдатель просто определяет свой взгляд на вещи так, чтобы он систематически организовывал разные нити истории, скажем, объединяя «вычислительно близкие» нити? Это похоже на установку системы отсчета в теории относительности, за исключением того, что теперь когерентное представление, которое определяет эта «квантовая система», относится к жаберному пространству, а не к физическому пространству.

Но на что будет похоже это связное представление? Что ж, похоже, это в точности квантовая механика в том виде, в каком она была разработана в прошлом веке.Другими словами, подобно тому, как общая теория относительности возникает как совокупное описание физического пространства, сформированного вычислительно ограниченным наблюдателем, так и квантовая механика возникает как совокупное описание жаберного пространства.

Наблюдатель «создает» квантовую механику? В каком-то смысле да. Как и в случае с пространством-временем, в многопутевом графе происходят все виды вычислительно неразложимых вещей. Но если есть наблюдатель с последовательным описанием происходящего, то его описание должно соответствовать законам квантовой механики.Конечно, происходит и множество других вещей, но они не укладываются в это связное описание.

Хорошо, но предположим, что у нас есть наблюдатель, который создал квантовую рамку, которая объединяет различные нити истории, чтобы получить связное описание того, что происходит. Как их описание будет коррелировать с тем, что воспринимал бы другой наблюдатель — с другой квантовой системой отсчета? В традиционном формализме квантовой механики всегда было трудно объяснить, почему разные наблюдатели, производящие разные измерения, по-прежнему считают, что Вселенная работает одинаково.

В нашей модели есть ясный ответ: как и в случае с пространством-временем, если лежащие в основе правила демонстрируют причинную инвариантность, то, независимо от используемой рамки, основное воспринимаемое поведение всегда будет одним и тем же. Или, другими словами, причинная инвариантность гарантирует согласованность поведения, установленного разными наблюдателями.

Здесь есть много технических подробностей. Традиционный формализм квантовой механики состоит из двух отдельных частей. Во-первых, это временная эволюция квантовых амплитуд, а во-вторых, процесс измерения.В наших моделях очень красивое соответствие между явлением движения в пространстве и эволюцией квантовых амплитуд. По сути, оба связаны с отклонением (геодезических) путей из-за наличия энергии-импульса. Но в случае движения это отклонение (которое мы идентифицируем как эффект гравитации) происходит в физическом пространстве, тогда как в квантовом случае отклонение (которое мы определяем как изменение фазы, определяемое интегралом по траекториям) происходит в жаберном пространстве. (Другими словами, интеграл по путям Фейнмана в основном является прямым аналогом в жаберном пространстве уравнений Эйнштейна в физическом пространстве.)

Хорошо, а что насчет квантового измерения? Выполнение квантового измерения включает в себя каким-то образом взять множество нитей истории (соответствующих суперпозиции многих квантовых состояний) и эффективно свести их к одной нити, которая когерентно представляет «результат». Квантовая рамка определяет способ сделать это — по сути, определяя образец нитей истории, которые должны быть объединены. Сама по себе квантовая система отсчета — как релятивистская система отсчета — не является физической вещью; он просто определяет способ описания происходящего.

Но в качестве способа исследования возможных когерентных представлений, которые может сформировать наблюдатель, можно рассмотреть, что произойдет, если формально объединить вещи в соответствии с определенной квантовой системой отсчета. По аналогии, когда многосторонний граф определяет выводы между предложениями в формальной системе, объединение вещей похоже на «выполнение определенных завершений». И тогда каждое завершение — это как элементарный шаг в процессе измерения. И, глядя на эффект всех необходимых завершений, можно получить «завершенную интерпретацию квантовой механики», предложенную Джонатаном Горардом.

Предполагая, что основное правило Вселенной в конечном итоге демонстрирует причинную инвариантность, выполнение этих дополнений никогда не является принципиально необходимым, потому что разные потоки истории всегда в конечном итоге будут давать одинаковые результаты для того, что может быть воспринято внутри системы. Но если мы хотим получить «возможный снимок» того, что делает система, мы можем выбрать квантовую систему отсчета и формально выполнить те доработки, которые она определяет.

Это на самом деле не «меняет систему» ​​так, как мы «видим со стороны».Просто мы фактически «делаем формальную проекцию», чтобы увидеть, как вещи будут восприниматься наблюдателем, который выбрал конкретную квантовую систему отсчета. И если наблюдатель хочет иметь связное восприятие того, что происходит, он, по сути, должен выбрать какую-то конкретную квантовую систему отсчета. Но тогда с «точки зрения наблюдателя» дополнения, связанные с этим кадром, в некотором смысле «кажутся реальными», потому что они позволяют наблюдателю получить доступ к происходящему.

Или, другими словами, способ, которым вычислительно ограниченный «ветвящийся мозг» может иметь когерентное восприятие «ветвящейся вселенной», заключается в том, чтобы смотреть на вещи с точки зрения квантовых рамок и завершений и эффективно отбирать вычислительно сокращаемый фрагмент целая вычислительно неразложимая эволюция Вселенной — где затем оказывается, что срез обязательно должен следовать законам квантовой механики.

Итак, еще раз, для вычислительно ограниченного наблюдателя, чтобы получить когерентное восприятие Вселенной — со всей лежащей в его основе вычислительной несводимостью — существует сильное ограничение на то, каким может быть это восприятие. И что мы обнаружили, так это то, что оказывается, что он в основном должен следовать двум великим основным теориям физики двадцатого века: общей теории относительности и квантовой механике.

Не сразу очевидно, что должен быть какой-то способ получить связное восприятие Вселенной.Но теперь мы знаем, что если это так, то это, по сути, приводит к конкретным важным результатам в области физики. И, конечно же, если бы не было никакого способа получить согласованное восприятие Вселенной, не было бы на самом деле общих систематических законов или, если на то пошло, чего-то вроде физики или науки в том виде, в каком мы их знаем.

Итак, что такое сознание?

Что особенного в том, как мы, люди, воспринимаем мир? На каком-то уровне особенным сам факт, что у нас даже есть понятие «пережить» это вообще.Мир делает то, что делает, со всеми видами вычислительной несводимости. Но каким-то образом даже с вычислительно ограниченными ресурсами нашего мозга (или разума) мы можем сформировать некую согласованную модель того, что происходит, так что, в некотором смысле, мы можем осмысленно «формировать связные мысли» о Вселенная. И так же, как мы можем формировать связные мысли о Вселенной, мы можем формировать связные мысли о той небольшой части Вселенной, которая соответствует нашему мозгу — или вычислениям, которые представляют работу нашего разума.

Но что значит сказать, что мы «формируем связные мысли»? Существует общее понятие вычислений, которое, как говорит нам принцип вычислительной эквивалентности, встречается повсеместно. Но кажется, что «формировать связные мысли» означает «концентрировать вычисления» до такой степени, что в них может быть идентифицирован согласованный поток «определенных мыслей».

Вначале, конечно, не очевидно, что наш мозг — с его миллиардами нейронов, работающих параллельно, — должен достигать чего-либо подобного.Но на самом деле кажется, что наш мозг имеет довольно специфическую нейронную архитектуру, предположительно созданную биологической эволюцией, которая, по сути, пытается «интегрировать и упорядочить» все. В коре головного мозга мы собираем собранные нами сенсорные данные, а затем обрабатываем их, обращая особое внимание. И действительно, в медицинских учреждениях наблюдаемый дефицит в этом — это то, что обычно используется для определения отсутствия уровней сознания. Нейроны все еще могут активироваться, но без интеграции и секвенирования не может быть того, что мы обычно считаем сознанием.

Это биологические детали. Но они, кажется, указывают на фундаментальную особенность сознания. Сознание не связано с общими вычислениями, которые мозг — или, если на то пошло, многое другое — может делать. Речь идет об особенностях нашего мозга, которые заставляют нас иметь связную нить опыта.

Но теперь мы осознали, что идея наличия связной нити опыта имеет глубокие последствия, далеко выходящие за рамки деталей мозга или биологии.Потому что, в частности, мы видели, что он определяет законы физики или, по крайней мере, то, что мы считаем законами физики.

Сознание — как и разум — это то, что мы можем ясно ощутить только в единственном случае с людьми. Но так же, как мы видели, что понятие интеллекта может быть обобщено до понятия произвольных сложных вычислений, теперь кажется, что понятие сознания может быть обобщено до понятия формирования связной нити представления для вычислений.

С практической точки зрения, потенциально есть довольно простой способ подумать об этом, хотя это зависит от нашего недавнего понимания концепции времени. В прошлом время в фундаментальной физике обычно рассматривалось как другое измерение, очень похожее на пространство. Но в наших моделях фундаментальной физики время сильно отличается от пространства. Пространство соответствует гиперграфу связей между элементами, которые мы можем рассматривать как «атомы пространства». Но время вместо этого связано с неумолимым и неразрешимым вычислительным процессом многократного обновления этих связей всеми возможными способами.

Между этими обновляющими событиями существуют определенные причинно-следственные связи (в конечном итоге определяемые многосторонним причинным графом), но можно думать о многих событиях как о происходящих «параллельно» в разных частях пространства или в разных нитях истории. Но этот вид параллелизма в некотором смысле противоположен концепции связной нити опыта.

И, как мы обсуждали выше, формализм физики — будь то системы отсчета в теории относительности или квантовой механике — специально создан для объединения вещей в точку, где существует единственная нить эволюции во времени.

Таким образом, можно думать об этом так, что мы настраиваем вещи так, что нам нужно выполнять только последовательные вычисления, как в машине Тьюринга. У нас нет нескольких элементов, обновляющихся параллельно, как в клеточном автомате, и у нас нет нескольких потоков истории, как в многоходовой (или недетерминированной) машине Тьюринга.

Функционирование Вселенной может быть фундаментально параллельным, но наш «анализ» и «переживание» ее каким-то образом последовательны. Как мы обсуждали выше, не очевидно, что такая «последовательность» будет последовательной.Но если это делается с помощью фреймов и т. Д., Взаимодействие между причинной инвариантностью и лежащей в основе вычислительной несводимостью гарантирует, что это будет — и что поведение Вселенной, которое мы воспринимаем, будет следовать основным чертам физики двадцатого века, а именно общим относительность и квантовая механика.

Но действительно ли мы «упорядочиваем» все? Опыт работы с искусственными нейронными сетями, кажется, дает нам довольно хорошее представление об основных принципах работы мозга. И да, что-то вроде начальной обработки визуальных сцен определенно происходит параллельно.Но чем ближе мы подходим к вещам, которые можно реалистично описать как «мысли», тем более последовательными становятся вещи. И примечательной особенностью является то, что то, что кажется нашим самым богатым способом передачи мыслей, а именно язык, является явно последовательным.

Когда люди говорят о сознании, часто упоминается «самосознание» или способность «думать о собственных процессах мышления». Без концептуальной основы вычислений это могло бы показаться довольно загадочным. Но идея универсальных вычислений вместо этого делает это почти неизбежным.Вся суть универсального компьютера в том, что его можно заставить эмулировать любую вычислительную систему — даже саму себя. И поэтому, например, мы можем написать оценщик для Wolfram Language на самом языке Wolfram Language.

Принцип вычислительной эквивалентности подразумевает, что универсальные вычисления распространены повсеместно, и что они есть как в мозгу, так и в сознании, а также во Вселенной в целом. Да, эмулированная версия чего-либо обычно требует больше времени для выполнения, чем оригинальная. Но дело в том, что эмуляция возможна.

Но представьте, что разум в действительности думает о себе. Когда разум думает о мире в целом, его процесс восприятия включает, по сути, создание модели того, что есть снаружи (и, как мы уже обсуждали, обычно последовательной модели). Итак, когда ум думает о себе, он снова создает модель. Наш опыт может начаться с создания моделей «внешнего мира». Но затем мы рекурсивно создадим модели созданных нами моделей, возможно, едва различая «сырье», которое исходит «изнутри» и «снаружи».

Связь между последовательностью и сознанием дает возможность понять, почему могут быть разные сознания, скажем, связанные с разными людьми, которые имеют разный «опыт». По сути, просто можно выбрать разные кадры и так далее, что ведет к различным «упорядоченным» отчетам о том, что происходит.

Почему они должны в конечном итоге быть последовательными и в конечном итоге согласиться с объективной реальностью? По сути, по той же причине, по которой работает теория относительности, а именно, что причинная инвариантность подразумевает, что какой бы фрейм ни был выбран, причинный граф, который в конечном итоге прослеживается, всегда один и тот же.

Если бы не все взаимодействия, постоянно происходящие во вселенной, не было бы причин для согласования опыта различных сознаний. Но взаимодействия — с лежащей в их основе вычислительной несводимостью и общей причинной инвариантностью — приводят к необходимой согласованности и, как мы уже обсуждали, к чему-то еще: частным эффективным законам физики, которые, как оказалось, являются просто теорией относительности и квантовой механикой. мы знаем.

Другое сознание

Обсуждаемый нами взгляд на сознание в некотором смысле сосредоточен на примате времени: он касается уменьшения «параллелизма», связанного с пространством — и жаберным пространством, — чтобы позволить сформировать связную нить опыта, что, по сути, происходит последовательно во времени.

И это, несомненно, не совпадение, что мы, люди, на самом деле располагаемся во Вселенной так, чтобы иметь возможность делать это. В значительной степени это связано с физическими размерами вещей — и с (несомненно, не случайным) фактом, что человеческие масштабы занимают промежуточное положение между теми, при которых эффекты теории относительности или квантовой механики становятся экстремальными.

Почему мы можем «игнорировать пространство» до такой степени, что можем просто обсуждать вещи, происходящие «где угодно» в последовательности моментов времени? В основном это потому, что скорость света велика по сравнению с человеческими масштабами.В нашей повседневной жизни важные части нашей визуальной среды, как правило, находятся на расстоянии не более десятков метров, поэтому свету требуется всего десятки наносекунд, чтобы добраться до нас. Тем не менее, наш мозг обрабатывает информацию в масштабе времени, измеряемом миллисекундами. А это означает, что в том, что касается нашего опыта, мы можем просто «комбинировать» вещи в разных местах в пространстве и рассматривать последовательность мгновенных состояний во времени.

Если бы мы были размером с планету, это больше не работало бы.Потому что — если предположить, что наш мозг по-прежнему работает с той же скоростью — мы неизбежно получим фрагментированный визуальный опыт, о котором мы не сможем думать как о единой нити, о которой мы можем сказать: «это случилось, потом это произошло». ».

Даже в стандартном человеческом масштабе у нас был бы такой же опыт, если бы мы использовали, например, запах в качестве источника информации о мире (как, скажем, собаки в значительной степени). Потому что на самом деле «скорость обоняния» довольно медленная по сравнению с обработкой мозга.И это сделало бы гораздо менее полезным идентифицировать наше обычное понятие «пространство» как связное понятие. Так что вместо этого мы могли бы изобрести некую «другую физику», возможно, обозначить вещи в терминах путей воздушных потоков, доставляющих нам запахи, а затем изобрести какую-нибудь сложную конструкцию, подобную калибровочному полю, чтобы говорить о взаимосвязях между разными путями.

При размышлении о нашем «месте во Вселенной» есть еще один важный эффект: наш мозг мал и достаточно медленен, чтобы его не ограничивала скорость света, поэтому они могут «формировать связные мысли» в первое место.Если бы наш мозг был размером с планету, для «достижения равновесия» потребовалось бы гораздо больше миллисекунд, поэтому, если бы мы настаивали на этих временных масштабах, не было бы никакого способа — по крайней мере, «извне» — гарантировать последовательная нить опыта.

Однако «изнутри» мозг размером с планету может просто предположить, что у него есть постоянная нить опыта. И, делая это, он в некотором смысле пытается навязать вселенную иную физику. Это сработает? Основываясь на том, что мы знаем в настоящее время, не без, по крайней мере, значительного изменения используемых нами понятий пространства и времени.

Между прочим, ситуация была бы еще более экстремальной, если бы разные части мозга были разделены постоянными горизонтами событий. И кажется, что единственный способ сохранить последовательность опыта в этом случае — это фактически «заморозить опыт» до того, как сформируются горизонты событий.

Что, если бы мы и наш мозг были намного меньше, чем они есть на самом деле? Как бы то ни было, наш мозг может содержать примерно 10 ³⁰⁰ атомов пространства. Но что, если они содержат, скажем, всего несколько сотен? Вероятно, будет трудно избежать вычислительной несводимости — и мы никогда не сможем даже представить, что существуют общие законы или в целом предсказуемые особенности Вселенной, и мы никогда не сможем создать необходимый согласованный опыт. для нашего взгляда на сознание.

Как насчет нашей протяженности в жаберном пространстве? Фактически, наше восприятие того, что «определенные вещи происходят даже вопреки квантовой механике», подразумевает слияние различных нитей истории, существующих в той области жаберного пространства, которую мы занимаем. Но насколько это повлияет на остальную Вселенную? Это очень похоже на историю со скоростью света, за исключением того, что сейчас актуальным является новая величина, которая появляется в наших моделях: максимальная скорость запутывания. И почему-то это достаточно велико, чтобы в «повседневных масштабах» в жаберном пространстве для нас было достаточно просто выбрать квантовую систему отсчета и рассматривать ее как нечто, что можно рассматривать как имеющее определенное состояние в любой данный момент времени — чтобы мы могли действительно, последовательно поддерживайте «единую нить опыта».

Хорошо, теперь мы понимаем, почему с нашими конкретными человеческими масштабами и характеристиками наш взгляд на сознание может быть возможным. Но где еще возможно сознание?

Это сложный вопрос. Чтобы достичь нашего взгляда на сознание, мы должны уметь создавать что-то, что «вид изнутри» представляет собой связную нить опыта. Но проблема в том, что мы действуем «снаружи». Мы знаем о нашем человеческом опыте.И мы знаем о физике, которая фактически следует из этого. И мы можем спросить, как мы могли бы это испытать, если бы, например, наши сенсорные системы были другими. Но чтобы по-настоящему «попасть внутрь», мы должны уметь вообразить что-то очень чуждое. Не только разные сенсорные данные и разные «модели мышления», но и другая подразумеваемая физика.

Очевидное место для размышлений о «других сознаниях» — это животные и другие организмы. Но сразу возникает вопрос общения.И это фундаментальный вопрос. Возможно, однажды у различных животных появится возможность плавно выражать себя с помощью чего-то вроде видеоигр, связанных с людьми. Но на данный момент у нас есть удивительно мало представления о том, как животные «думают о вещах», и, например, каково их восприятие мира.

Можно догадаться, что будет много отличий от нашего. На простейшем уровне есть организмы, которые используют различные сенсорные модальности, чтобы исследовать мир, будь то запах, звук, электрический, тепловой, давление или другие.Существуют организмы «коллективного разума», в которых любое интегрированное восприятие мира создается посредством медленного общения между разными индивидами. Есть такие организмы, как растения, которые (в буквальном смысле) укоренены в одном месте в космосе. Есть также такие вещи, как вирусы, в которых что-то вроде «интегрированной нити опыта» может, по-видимому, возникнуть только на уровне чего-то вроде развития эпидемии.

Между тем, даже в нас есть такие вещи, как иммунная система, которая, в сущности, имеет своего рода «нить опыта», хотя ввод и вывод данных значительно отличаются от нашего мозга.Даже если кажется странным приписывать что-то вроде сознания иммунной системе, интересно попытаться представить, какой была бы ее «подразумеваемая физика».

Можно пойти еще дальше и подумать о таких вещах, как полное древо жизни на Земле, или, если на то пошло, геологическая история Земли или погода. Но как они могут иметь что-то подобное сознанию? Принцип вычислительной эквивалентности подразумевает, что все они обладают такой же фундаментальной вычислительной сложностью, как и наш мозг.Но, как мы уже обсуждали, сознание, похоже, требует и чего-то еще: некой последовательной интеграции и секвенирования.

Возьмем, к примеру, погоду. Да, модели течения жидкости в атмосфере требуют больших вычислительных затрат. Но — как и фундаментальные процессы в физике — кажется, что это происходит повсюду, и, кажется, ничто не определяет что-то вроде связной нити опыта.

Подойдя немного ближе к дому, мы можем рассмотреть программное обеспечение и системы искусственного интеллекта.Можно было ожидать, что для «достижения сознания» нужно пойти дальше, чем когда-либо прежде, и вселить какую-то особую «человеческую искру». Но я подозреваю, что на самом деле все обстоит иначе. Если кто-то хочет, чтобы системы максимально использовали то, что может предложить вычислительная вселенная, то они должны вести себя немного как фундаментальная физика (или природа в целом), со всеми видами компонентов и всеми видами неприводимого в вычислительном отношении поведения.

Но чтобы иметь что-то вроде нашего взгляда на сознание, необходимо сделать шаг вниз и эффективно заставить более простое поведение, в котором вещи интегрированы, чтобы произвести «упорядоченный» опыт.И, в конце концов, это может не сильно отличаться от выбора из вычислительной вселенной возможностей только того, что может быть выражено на определенном вычислительном языке того типа, который предоставляет Wolfram Language.

Мы снова можем спросить о «подразумеваемой физике» такой установки. Но поскольку язык Wolfram Language основан на выборе вычислительной сущности человеческого мышления, в принципе неизбежно, что его подразумеваемая физика будет в значительной степени такой же, как обычная физика, производная от обычного человеческого мышления.

Одной из особенностей фундаментальной модели физики является то, что она «сводит физику к математике» в том смысле, что обеспечивает чисто формальную систему, описывающую Вселенную. Таким образом, возникает вопрос, можно ли думать о сознании в формальной системе, такой как математика.

Например, представьте себе формальный аналог Вселенной, построенный с применением аксиом математики. Можно было бы построить сложную сеть теорем, которые, по сути, заполняют «метаматематическое пространство».Эта установка приводит к некоторым увлекательным аналогиям между физикой и метаматематикой. Понятие времени остается неизменным, но здесь представляет собой прогрессивное доказательство новых математических теорем.

Аналог нашего пространственного гиперграфа — это структура, которая представляет все теоремы, доказанные на данный момент. (И есть также аналог многолучевого графа, который дает квантовую механику, но в котором разные пути, по сути, представляют собой разные возможные доказательства теоремы.) Так что насчет таких вещей, как системы отсчета?

Ну, как и в физике, система отсчета — это нечто, связанное с наблюдателем. Но здесь наблюдатель наблюдает не физическое пространство, а метаматематическое пространство. И в некотором смысле любой данный наблюдатель «открывает математику в определенном порядке». Возможно, все различные «точки в метаматематическом пространстве» (то есть теоремы) ведут себя совершенно некогерентным — и вычислительно неприводимым — образом. Но, как и в физике, кажется, что существует определенная вычислительная сводимость: причинная инвариантность подразумевает, что разные системы отсчета в определенном смысле всегда будут «видеть одну и ту же математику».

Есть аналог скорости света: скорость, с которой новая теорема может влиять на теоремы, которые постепенно уходят в метаматематическое пространство. И тогда релятивистская инвариантность становится утверждением, что «есть только одна математика», но ее можно просто исследовать по-разному.

Как это относится к «математическому сознанию»? Вся идея создания систем отсчета, по сути, основана на идее, что можно «упорядочить метаматематическое пространство».А это, в свою очередь, опирается на понятие «математическое восприятие». Ситуация немного похожа на физику. Но теперь у человека есть формализованный математик, чей разум простирается на определенную область метаматематического пространства.

В современных формализованных подходах к математике типичная «математическая теорема в масштабе человека» может соответствовать, возможно, 10 ⁵ математическим предложениям самого низкого уровня. Между тем, «математик» может «интегрировать в свой опыт» некоторую небольшую часть метаматематической вселенной (которая для человеческой математики в настоящее время составляет, вероятно, 3 × 10 ⁶ теорем).И вот эта установка — которая сводится к определению «последовательного математического сознания» — это означает, что имеет смысл проводить анализ с использованием систем отсчета и т. Д.

Итак, как и в физике, в конечном итоге именно характеристики нашего сознания приводят к физике, которую мы приписываем Вселенной, поэтому в математике, похоже, происходит нечто подобное.

Очевидно, что теперь мы достигли довольно высокого уровня абстракции, поэтому, возможно, стоит упомянуть еще об одной проблеме, которая связана с еще более высоким уровнем абстракции.

Мы говорили о применении правила для обновления абстрактной структуры, представляющей вселенную. И мы обсудили тот факт, что это правило может применяться в разных местах и ​​в разных историях. Но есть еще одна свобода: нам не нужно рассматривать конкретное правило; мы можем рассмотреть все возможные правила.

В результате получился обычный многосторонний граф возможных состояний Вселенной. На разных путях соблюдаются разные правила. И если вы разрежете график, вы можете получить карту состояний, размещенную в правовом пространстве, с разными позициями, соответствующими результатам применения различных правил к вселенной.

Важным фактом является то, что на уровне правилного многоходового графа всегда существует причинная инвариантность. Это означает, что разные «правовые системы отсчета» всегда должны в конечном итоге давать одинаковые результаты. Или, другими словами, даже если кто-то приписывает эволюцию Вселенной разным правилам, всегда есть фундаментальная эквивалентность в результатах.

В некотором смысле это можно рассматривать как отражение принципа вычислительной эквивалентности и фундаментальной идеи о том, что Вселенная является вычислительной.По сути, это говорит о том, что, поскольку любые правила, которые человек использует для «конструирования вселенной», почти неизбежно универсальны для вычислений, их всегда можно использовать для имитации любых других правил.

Как это относится к сознанию? Что ж, одна особенность разных правил системы отсчета состоит в том, что они могут привести к совершенно и бессвязным базовым описаниям Вселенной.

Одним из них может быть наша установка, основанная на перезаписи гиперграфа, с представлением пространства, которое хорошо соответствует тому, что появилось в физике двадцатого века.Но другой может быть машина Тьюринга, в которой один рассматривает обновление Вселенной как совершаемое одним движением головы в разные места.

Мы говорили о некоторых возможных системах, в которых может существовать сознание. Но мы еще не упоминали — но о котором часто думали — это «внеземные разумные существа». До нашего Физического проекта можно было разумно предположить, что даже если бы не было ничего общего с такими «инопланетными разумными существами», по крайней мере, они «испытывали бы ту же физику».

Но теперь ясно, что это совершенно не обязательно. Инопланетный разум вполне мог воспринимать Вселенную в другой системе координат, совершенно несовместимой с той, которую мы используем.

Есть ли что-нибудь «упорядочиваемое» в другой исходной системе отсчета? По-видимому, можно найти хоть что-то, что можно упорядочить в любой исходной системе отсчета. Но вопрос о том, можно ли рассматривать инопланетный интеллект как образец его, совсем другой.

Должно ли быть «последовательное сознание», чтобы подразумевать «значимые законы физики»? Предположительно значимые законы должны каким-то образом быть связаны с вычислительной сводимостью; конечно, это было бы правдой, если бы они были полезны «вычислительно ограниченному» инопланетному разуму.

Но несомненно, что «секвенируемость» — не единственный способ получить доступ к вычислительной сводимости. По математической аналогии использование секвенируемости немного похоже на использование обычной математической индукции.Но есть и другие аксиоматические установки (например, трансфинитная индукция), которые определяют другие способы делать такие вещи, как доказательство теорем.

Да, человеческое сознание может включать в себя возможность секвенирования. Но если общая идея сознания состоит в том, чтобы иметь способ «познания вселенной», который дает доступ к вычислительной сводимости, тогда нет никаких сомнений в других способах. Это своего рода «чужеродность второго порядка»: помимо использования другой системы отсчета, она использует другую схему для доступа к сводимости.И подразумеваемая физика такой установки, вероятно, будет сильно отличаться от всего, что мы в настоящее время считаем физикой.

Можем ли мы когда-нибудь ожидать определения некоторых из этих «инопланетных возможностей»? Принцип вычислительной эквивалентности, по крайней мере, подразумевает, что мы в принципе можем ожидать, что сможем установить любое возможное правило вычислений. Но если мы начнем проводить эксперименты, у нас не может быть ожиданий, что научная индукция будет работать, а выявить вычислительную сводимость потенциально сколь угодно сложно.Да, мы можем распознать какую-то форму предсказания или закономерности, с которой мы знакомы. Но для того, чтобы распознать произвольную форму вычислительной сводимости на самом деле, нужно опираться на некий аналог определения сознания, что мы и искали в первую очередь.

Что теперь?

Сознание — сложная тема, веками волновавшая философов и не только. Но с тем, что мы знаем сейчас из нашего Физического проекта, по крайней мере кажется возможным представить его в новом свете, гораздо более тесно связанном с традициями формальной науки.И хотя я не делал этого здесь, я полностью предвижу, что можно будет взять идеи, которые я обсуждал, и использовать их для создания формальных моделей, которые могут ответить на вопросы о сознании и зафиксировать его связи, особенно с физикой.

Непонятно, насколько реалистичной должна быть физика в моделях, чтобы сделать их полезными. Возможно, кто-то уже сможет получить полезную информацию о том, как ветвящийся мозг воспринимает ветвящуюся вселенную, посмотрев на какой-нибудь простой случай многоходовой машины Тьюринга.Возможно, какая-нибудь комбинаторная система уже откроет что-нибудь о том, как могут быть созданы разные версии физики.

В некотором смысле важно то, что кажется, что у нас может быть реалистичный способ формализовать вопросы о сознании и превратить вопросы о сознании в то, что сводится к конкретным вопросам математики, вычислений, логики или чего-то еще, что можно формально и тщательно исследовать.

Но в конечном итоге способ закрепить дискуссию — и не допустить, чтобы она, например, сводилась к спорам о значении слов, — состоит в том, чтобы связать ее с практическими проблемами и приложениями.

В качестве первого примера давайте обсудим распределенные вычисления. Как мы должны думать о вычислениях, которые, как и в нашей модели физики, выполняются параллельно для множества различных элементов? Что ж, за исключением очень простых или структурированных случаев, это сложно, по крайней мере, для нас, людей. И из того, что мы обсуждали о сознании, возможно, теперь мы можем понять, почему.

Основная проблема заключается в том, что сознание, кажется, всецело направлено на формирование определенной «последовательной» нити восприятия мира, что прямо противоречит идее параллелизма.

Но как мы можем действовать, если нам нужны распределенные вычисления? Следуя тому, что мы думаем о сознании, я подозреваю, что хороший подход будет состоять в том, чтобы по существу отразить то, что мы делаем при анализе физической вселенной — и, например, выбрать системы отсчета, в которых мы будем рассматривать и интегрировать вычисления.

Распределенные вычисления достаточно сложны для нас, людей, чтобы «осмыслить». Многосторонние или недетерминированные вычисления, как правило, еще сложнее. И снова я подозреваю, что это из-за «ограничений, налагаемых сознанием».И этот способ справиться с этим будет заключаться в использовании идей, которые приходят из физики и из взаимодействия сознания с квантовой механикой.

Несколько лет назад на конференции по этике ИИ я поднял вопрос о том, что может заставить нас думать, что ИИ должны иметь права и обязанности. «Когда у них есть сознание!» сказал восторженный философ. Конечно, возникает вопрос о том, что значило бы для ИИ обладать сознанием. Но дело в том, что приписывание сознания чему-либо имеет потенциальные последствия, скажем, для этики.

И интересно посмотреть, как может работать соединение. Рассмотрим систему, которая выполняет всевозможные сложные и несводимые вычисления. Уже сейчас можно с полным основанием сказать, что система демонстрирует обобщение интеллекта. Но для достижения того, что мы рассматриваем как сознание, система также должна интегрировать это вычисление в какую-то единую нить опыта.

И почему-то кажется более подходящим приписать «ответственность» тому единственному потоку, на который мы можем каким-то образом «указать», чем целому бессвязному распределенному вычислению.Кроме того, гораздо «неправильнее» представить «уничтожение» отдельного потока, вероятно, потому, что он кажется гораздо более уникальным и особенным. В общей вычислительной системе есть много способов «двигаться вперед». Но если есть единичный опыт, это больше похоже на то, что он только один.

А возможно, это как смерть человеческого сознания. Неизбежно история, связанная с этим сознанием, повлияла на все виды вещей в физической вселенной, которые переживут его исчезновение.Но именно нить сознания, которая связывает все это воедино, кажется нам важной, особенно когда мы пытаемся составить «краткое изложение» Вселенной, чтобы создать нашу собственную связную нить опыта.

И, между прочим, когда мы говорим о «объяснении ИИ», то, как правило, сводится к способности не просто сказать «это вычисление, которое было выполнено», но и к способности «рассказать историю» о том, что произошло, который обычно начинается с того, что делает его «достаточно последовательным», чтобы мы могли относиться к нему как к «другому сознанию».

Я часто отмечал, что принцип вычислительной эквивалентности имеет важное значение для понимания нашего «места во вселенной». Мы могли подумать, что наша жизнь и разум должны быть в нас чем-то принципиально особенным. Но мы поняли, что суть всего этого — просто вычислительная сложность, а принцип вычислительной эквивалентности подразумевает, что это на самом деле довольно повсеместно и универсально. Так что в некотором смысле это повышает важность наших человеческих деталей — потому что это, в конечном счете, все, что в нас особенного.

Так что насчет сознания? В общем, он тоже имеет определенную общность. Потому что он потенциально может «подключиться» к любому карману сводимости, которого неизбежно бесконечно много, даже если мы, люди, еще не узнаем большинство из них. Но для нашей конкретной версии сознания идея секвенирования кажется центральной.

И да, мы могли надеяться, что наше сознание будет чем-то, что даже на абстрактном уровне поставит нас «выше» других частей физической вселенной.Так что идея о том, что эта наша хваленая особенность в конечном итоге связана с ограничением вычислений, может показаться разочаровывающей. Но я рассматриваю это как часть истории о том, что особенность нас — не большие абстрактные вещи, а конкретные вещи, которые отражают все те конкретные несводимые вычисления, которые были использованы для создания нашей биологии, нашей цивилизации и наших жизней.

В известном смысле история науки — это история борьбы между вычислительной несводимостью и вычислительной сводимостью.Богатство того, что мы видим, является отражением вычислительной несводимости, но если мы хотим понять это, мы должны найти в нем вычислительную сводимость. И из того, что мы здесь обсудили, мы теперь видим, как сознание — которое кажется таким важным для нашего существования — может фундаментально относиться к вычислительной сводимости, которая нам нужна для науки, и в конечном итоге может управлять нашими фактическими научными законами.

Банкноты

Как все это соотносится с тем, что философы (и другие) говорили раньше? Чтобы понять это, потребуется значительная работа, а я этого не делал.Но это наверняка будет ценно. Конечно, будет интересно узнать, догадывались ли уже Лейбниц, Кант или Платон — или догадывались — то или иное, даже за столетия или тысячелетия до того, как мы открыли какую-то особенность вычислений или физики. Но что более важно, если есть совпадение с каким-то существующим объемом работы, это дает возможность установить связь с другими аспектами этой работы и показать, например, как то, что я обсуждаю, может относиться, скажем, к другим областям. философии или другие вопросы философии.

Моя мать, Сибил Вольфрам, долгое время работала профессором философии в Оксфордском университете, и я познакомился с философским дискурсом в очень молодом возрасте. Однако я всегда говорил, что если и есть что-то, чем я никогда не буду заниматься, когда вырасту, то это философия; Просто казалось слишком безумным, чтобы спорить об одних и тех же проблемах спустя две тысячи лет. Но после более чем полувекового «обходного пути» в науке я, возможно, занимаюсь философией…

Некоторые из первых разработок представленных здесь идей были отражены в прямой трансляции: «Обсуждение физики, созданной инопланетным интеллектом» (25 июня 2020 г.).Особая благодарность Джеффу Арлю, Джонатану Горарду и Александру Вольфраму за обсуждения.

Что такое сознание? | Психология сегодня

Любой родитель может поручиться за то, насколько сложными становятся вещи, когда ребенок начинает достигать возраста трудных вопросов. Мы все там были:

«Почему небо голубое?»
«Потому что, дорогая, молекулы в воздухе рассеивают синий свет больше, чем другие цвета».
«Ой. Откуда берутся дети?»
«Сперма и яйцеклетка соединяются, образуя зиготу, которая превращается в плод, а затем в ребенка.
«Хм. Есть ли Бог? »
«Может быть».
«А что насчет Санты?»
«Определенно».
«Почему от его дыхания всегда странно пахнет?»
«Он пользуется специальной жидкостью для полоскания рта с Северного полюса».
«Папа, что за сознание?»
«Эм…»

Если бы кто-то попросил вас объяснить сознание, вы бы это сделали? Очень, очень умные люди всю свою карьеру пытались понять ответ на этот вопрос. Удивительно, что то, что мы все переживаем, так трудно объяснить.Трудность заключается в описании того, «что такое сходство», которое характеризует сознание. Есть что-то вроде ощущения красного цвета, вкуса шоколада, счастья или печали. Философы называют это феноменологией. В отличие от других мирских вещей, это не то, на что мы можем указывать или держать в руке. Это не то, что мы могли вычислить. И нам еще предстоит найти строгий метод его измерения.

В 1994 году Дэвид Чалмерс опубликовал статью, объясняющую, почему сознание является таким сложным для понимания явлением.Хотя он не был первым, кто обсуждал эти проблемы, он первым разделил их на два типа проблем: «легкие» проблемы и «сложные» проблемы. Простые задачи включают объяснение того, как разум объединяет информацию, фокусирует внимание и позволяет нам сообщать о психических состояниях.

Хотя это и нелегко, такие проблемы просты, потому что для их решения нужно только определить механизмы, объясняющие такое поведение. Простые проблемы имеют физическую природу и относятся к эмпирическим областям психологии, когнитивной науки и нейробиологии.Учитывая нынешнюю тенденцию в науке о разуме, мы уверены, что однажды мы решим эти проблемы.

Тяжелая проблема, напротив, может никогда не быть решена. В частности, сложная проблема состоит в том, чтобы определить, почему и как возникает сознание при правильном расположении материи мозга. Сложность состоит в том, что мы не можем просто указать какой-то физический механизм для ее решения, поскольку это было бы решением простой проблемы. Вместо этого наша цель — объяснить, почему определенный физический механизм порождает сознание, а не что-то еще или вообще ничего.

Рассмотрим аналогию из физики: знание каждого уравнения, предсказывающего, как взаимодействуют масса и гравитация, не говорит нам, почему они взаимодействуют так же, как . Чтобы понять, почему масса и гравитация взаимодействуют, мы должны обратиться к весьма эзотерическим объяснениям, связанным с теорией относительности, квантовой механикой или теорией струн.

Но в то время как физики-теоретики создали несколько довольно конкретных моделей, которые готовы к тестированию с помощью Большого адронного коллайдера, сознанию не хватает общего консенсуса, который позволил бы нам двигаться дальше и проверять наши теории.И не зря — сложная проблема непростая.

Некоторые утверждают, что сложная проблема просто неразрешима. Аргумент в пользу этой точки зрения может принимать две разные формы. Первый аргумент заключается в том, что наш крошечный мозг не способен придумать решение, поскольку наш мозг не способен обрабатывать сложную информацию, которая могла бы привести к пониманию сознания. Второй аргумент заключается в том, что решение проблемы требует, чтобы вы не были ее частью. Что это значит? Чтобы решить проблему, по крайней мере, так утверждают, вы должны иметь представление обо всех фактах с высоты птичьего полета.Но поскольку мы все обладаем сознанием, у нас никогда не может быть такого взгляда. Мы просто не можем решить сложную проблему, потому что у нас нет доступа к необходимому уровню информации, чтобы собрать все воедино.

Я думаю, что этот аргумент неверен, поскольку сторонники этой точки зрения не объясняют, почему мы не можем прийти к пониманию таких высоких концепций с помощью индукции. Индуктивное рассуждение — это логика «снизу вверх», которую мы часто используем для построения общего убеждения на отдельных примерах.

Один из способов, которым мы пользуемся индукцией каждый день, — это выбирать, что надеть.Мы выбираем конкретный тип одежды, исходя из прошлых погодных условий того утра. Если мы знаем, что за последние 10 дней температура на улице составляла 25 градусов по Фаренгейту, мы можем предположить, что на улице будет холодно, поэтому целесообразно надеть зимнюю одежду. Конечно, вы можете не прийти к истинному суждению с помощью индукции. Например, если вы живете в Сент-Луисе, иногда вы можете обнаружить, что день с 65 градусами следует за днем ​​с 25 градусами. В этом случае убеждение, к которому вы пришли посредством индукции, ложно.Вместо этого вам следует выбрать весеннюю одежду. Но индукция, кажется, работает во многих случаях, особенно в физической и математической сферах. Поэтому непонятно, почему мы не могли использовать индуктивные рассуждения для решения сложной проблемы.

Этот индуктивный подход действительно является тем, что пытались применить многие философы и ученые-когнитивисты. На основе того, что известно о феноменальных состояниях, а также о мозге, который ими владеет, появилось много теорий сознания, что привело к огромным дебатам в философии и науках.Возможно, самые большие дебаты сосредоточились на различии между дуализмом и физикализмом .

Физикализм утверждает, что сознание полностью физическое. Один тип физикализма вообще отрицает наличие проблемы. Для людей из этого философского лагеря, называемых теоретиками тождества , ментальное — это физическое, то есть ментальное есть не что иное, как определенная физическая ситуация, которая возникает при заданном расположении атомов. Почему нужно придерживаться этой точки зрения? Во-первых, привлекательна его простота.Нам не нужно обращаться к «жутким» концепциям, таким как эмерджентность, для объяснения того, что происходит, когда мы в сознании. Во-вторых, это дает нам действительно веские основания полагать, что компьютеры могут стать сознательными. Если мозг — это не что иное, как биологическая реализация компьютеров, на которых запущена определенная программа, вполне возможно, что на кремниевом чипе будет работать то же программное обеспечение, что и у нас.

Другая теория, функционализм, утверждает, что ментальные состояния конституируются функцией или ролью, которую они играют в данной системе.С этой точки зрения ментальные состояния существуют как причинные отношения с другими ментальными состояниями. Функционализм особенно популярен среди вычислителей, тех, кто считает мозг всего лишь биологической реализацией компьютера. По мнению специалистов по вычислениям, мозг — это одна система, физически способная реализовывать психические состояния, другие системы, такие как компьютеры, также могут реализовывать эти психические состояния. Однако у функционализма есть свои слабые стороны. Многие философы утверждали, что теории недостаточно для объяснения сознания, потому что роль, которую играет психическое состояние, не объясняет, почему это состояние должно быть сознательным.Непонятно, почему все наши психические состояния не обрабатываются бессознательно.

Принципиально отличная от физикализма, дуализм — это теория, согласно которой сознание каким-то образом выходит за рамки физического. Чтобы быть дуалистом, вам не нужно верить, что сознание — это совершенно нефизическая сущность, плавающая на вершинах нашего физического мозга, вы просто должны верить, что сложная проблема не может быть решена простым обращением к физическому.

Есть много типов дуализма, призванных наилучшим образом разрешить различные аспекты трудной проблемы.Например, Декартов дуализм , одна из старейших форм субстанциального дуализма, утверждает, что существуют как физические, так и нефизические субстанции, и что сознание находится внутри нефизической субстанции. Другая теория, дуализм свойств , утверждает, что сознание — это нефизическое свойство, которое возникает из тех же вещей, которые порождают физические свойства. Дуалисты по свойствам считают, что нейронная активность обладает как физическими, так и нефизическими свойствами. Физические свойства включают такие вещи, как электромагнитный потенциал, в то время как нефизические свойства включают такие вещи, как сознание.

Дуалистов собственности можно разделить на фундаментальные, эмерджентные и нейтральные монистические группы. Предложенный Чалмерсом, фундаментальный дуализм свойств утверждает, что сознательные свойства являются основными свойствами Вселенной, подобными физическим свойствам, таким как электромагнитный заряд. Согласно Чалмерсу, эти свойства могут взаимодействовать с другими свойствами, такими как физические свойства, но, как и фундаментальные физические свойства, сознательные свойства являются самостоятельными отдельными фундаментальными сущностями.Сознание работает так же, как электрический заряд или другие физические свойства: оно может вызывать переход физической материи между физическими состояниями, а эти физические состояния, в свою очередь, могут влиять на сознание.

Тесно связанная теория, панпсихизм , утверждает, что все аспекты реальности обладают некоторыми «психологическими» свойствами, помимо физических. Этот тип дуализма свойств предполагает, что в основе вселенной лежит сознание. Хотя эта теория, безусловно, элегантна, некоторые считают, что она несет в себе метафизический багаж.Одна жалоба заключалась в том, что если эта теория верна, то вся материя будет иметь определенный элемент сознания. Поскольку сознание по своей природе связано с феноменальным, это необычный результат, поскольку трудно представить, как может быть что-то, «похожее» на электрон, стол, стул, шину или другой неодушевленный объект.

Более того, кажется, что у сознания есть границы. Есть что-то, что похоже на то, чтобы быть мной, быть вами и быть кем-то другим. Панпсихизму трудно объяснить границы феноменологии.Если сознание является фундаментальным свойством материи, похоже, что вся материя и совокупности материи имеют сознательный аспект. Коллективное сознание предполагает, что не только отдельные электроны обладают сознанием, но и нейроны и совокупности нейронов. Трудно представить себе уровень, на котором вы, , существовали бы как сознательное существо. Сколько нейронов составляют у вас ? Один из них, несколько, , все ? Конечно, можно ответить, что по сравнению с другими проблемами сознания проблема границ довольно мала.В этом случае элегантность теории может перевесить ее слабые стороны.

Подобно дуализму фундаментальных свойств, дуализм эмерджентных свойств утверждает, что сознание — это свойство, возникающее из определенных типов физического устройства материи. Но он отличается тем, что сознание — это свойство, которое проявляется на уровне сверх , что можно было бы предсказать, учитывая структуру физических свойств материи. Еще один тип дуализма свойств, , дуализм нейтральных монистических свойств, утверждает, что физические и сознательные свойства и зависят от некоторого более базового уровня реальности.

Почему у человека может возникнуть мотивация придерживаться одной из вышеупомянутых дуалистических взглядов? Какая необходимость постулировать такие жуткие сущности как нефизические сознательные свойства? Физикалистам сложно объяснить некоторые аспекты сознания в соответствии с нашими наблюдениями за взаимодействием физических свойств.

Мысленный эксперимент Фрэнка Джексона решает одну из проблем физикалистского подхода:

Мэри — блестящий ученый, который по какой-то причине вынужден исследовать мир из черно-белой комнаты с помощью черно-белого телевизионного монитора.Она специализируется на нейрофизиологии зрения и получает, предположим, всю физическую информацию, необходимую для получения о том, что происходит, когда мы видим спелые помидоры или небо, и использует такие термины, как «красный», «синий» и т. Д. на. Она обнаруживает, например, какие комбинации длин волн с неба стимулируют сетчатку и как именно это вызывает через центральную нервную систему сокращение голосовых связок и выброс воздуха из легких, что приводит к произнесению предложения: небо голубое ».[…] Что произойдет, когда Мэри выйдет из ее черно-белой комнаты или получит цветной телевизор? Узнает она что-нибудь или нет?

Джексон утверждает, что Мэри на самом деле узнает что-то новое: что значит видеть синий. Несмотря на то, что она знает все о науке о цвете, она никогда не сталкивалась с цветом. Позже Джексон обсуждает другого человека, Фрэнка, который испытывает цвет, которого никогда не видел ни один человек. Кажется, что независимо от того, сколько у нас информации о нейронных процессах, лежащих в основе восприятия цвета Фрэнком, мы никогда не узнаем, каково это — испытать опыт Фрэнка.Согласно Джексону, то, что чему-то можно научиться только через феноменальный опыт, показывает, что опыт не сводится к чисто физическому.

Чалмерс ставит перед физикализмом другую проблему. Он говорит нам представить себе молекулу за молекулой реплику нас самих, с точностью до каждого отдельного нейрона и его возбужденного состояния. Затем он спрашивает, возможно ли, чтобы это существо было философским зомби, то есть существом, которое с точки зрения поведения неотличимо от нас, но лишено сознания.Хотя снаружи зомби кажется сознательным, как и мы с вами, возможно ли, чтобы он был «темным» внутри? Чалмерс говорит, что да. А если это так, утверждает он, то физикализм должен быть ложным. Если мы признаем, что можем представить себе мир, физически неотличимый от нашего, но лишенный феноменального сознания, мы не можем утверждать, что ментальное целиком основано на физическом или сводится к нему.

Но можем ли мы действительно представить себе точную копию себя, лишенную сознания? На первый взгляд, большинство из нас сказали бы нет.Я просто не могу представить, каково было бы быть мной, если бы не было чего-то подобного. Но Чалмерс просит нас не об этом. В рамках своих аргументов он проводит различие между позитивной и негативной представимостью. Позитивная представимость означает, что что-то мыслимо постольку, поскольку у вас есть образное представление о ситуации, которое получится, если бы концепция была верной. Но отрицательная представимость означает, что что-то мыслимо постольку, поскольку вы не можете исключить это a priori , то есть вы не можете исключить это только на основании одного разума.

Это различие имеет решающее значение для работы аргумента Чалмерса. Теперь все, что ему нужно, — это заставить вас признать, что одна причина не дает вам мотивации отвергать возможность того, что ваша точная физическая копия может не обладать сознанием. Поскольку физикализм утверждает, что физическое порождает ментальное, и поскольку мы привели пример ситуации, в которой физическое не порождает ментальное, мы должны либо отвергнуть физикализм, либо отвергнуть нашу негативную концепцию зомби.Поскольку отказаться от второго невозможно, мы должны отказаться от первого. Итак, физикализм должен быть ложным.

Философы, такие как Чалмерс и Джексон, утверждают, что единственное подходящее действие — это отвергнуть физикализм и двигаться в направлении дуализма. Эти аргументы привлекли много внимания в литературе со стороны авторов по обе стороны дебатов. Возникло много возражений.

В ответ Джексону Лоуренс Немироу утверждает, что знание того, каково это — получить опыт, — это то же самое, что знать, как вообразить переживаемый опыт.В случае с Мэри она не узнала ничего нового, она просто приобрела способность ощущать цвет. Дэвид Льюис приводит аналогичный аргумент: Мэри обрела способность запоминать, воображать и узнавать.

Эрл Кони приводит несколько иной аргумент: знание того, что это такое, не требует наличия воображения. Он представляет Марту, которая способна визуализировать промежуточные оттенки цветов, которые она не испытывала, это падение между парами оттенков, которые она испытала. Марта не знакома с оттенком «вишнево-красный», но знает, что вишнево-красный находится на полпути между бордово-красным и огненно-красным — двумя оттенками, которые она испытала.По словам Кони, Марта могла знать, что значит испытать вишнево-красный цвет, но, если она никогда не представляла этого, она могла никогда не испытать этот цвет.

Интересно, что сам Джексон несколько раз менял свое мнение относительно значения аргумента Мэри. Хотя этот аргумент, казалось, создал серьезную проблему для физикализма, он также считал, что любое поведение вызывается физическими силами. Учитывая, что этот аргумент, казалось, доказывал существование нефизической феноменологии, Джексону нужно было найти способ согласовать его со своей концепцией физического.Его стратегия заключалась в аргументации в пользу эпифеноменализма , согласно которому феноменальные состояния вызываются физическими состояниями, но феноменальные состояния не влияют на физическое. Эпифеноменализм означает, что наши феноменальные состояния сродни фильмам, которые постоянно проигрываются, в то время как бессознательные процессы в мозге управляют всем поведением.

Позже Джексон решил, что сознательное распознавание Мэри цвета действительно повлияло на цвет : это заставило ее сказать «вау». Если сознательное распознавание могло быть причиной выражения, требующего изменения психических состояний, тогда сознание, по-видимому, играет некоторую роль в управлении нашим поведением.Так что эпифеноменализм был бы ложным. Он утверждал, что физикализм на самом деле может объяснить это «вау» переживание. Если восприятие цвета полностью содержится в мозгу, возможно, что новый опыт может вызвать дальнейшие изменения в мозгу, что приведет к произнесению фразы «вау». Он использовал аналогию с акинетопсией, дефицитом, который вызывает неспособность воспринимать движение. Он утверждал, что человек, излечившийся от этого состояния, не узнает ничего нового о мире (поскольку она знает о движении).Вместо этого удивление было бы реакцией мозга, теперь способного видеть движение.

Аргумент Чалмерса о зомби также подвергся тщательной проверке. Поскольку это логически обосновано, то есть поскольку оценка посылок аргумента приводит к его заключению, необходимо атаковать эти посылки, чтобы опровергнуть аргумент. Одно возражение заключалось в том, что аргумент о зомби подрывает сам себя. Поскольку аргумент строит мир, который определяется полностью физически, мир обязательно будет содержать сознание; поэтому зомби в нем существовать не могут.Другие философы нападают на отрицательную представимость. Они утверждают, что простая возможность чего-то еще не означает, что это действительно существует. Хотя зомби-миры могут быть возможны, в этом мире сознание все еще является полностью физическим.

Так какая теория побеждает? Дуализм или физикализм? Это зависит от того, кого вы спрашиваете. Многие эмпирические исследователи являются заядлыми физикалистами, но не все. Ответ на этот вопрос потребует более глубокого понимания фундаментальной структуры нашего физического мира.Может оказаться, что действительно последовательная теория физики может привести нас к точному пониманию того, что такое сознание. Но могло и не быть. Сознание может навсегда остаться загадкой.

Наука в том виде, в каком мы ее знаем, не может объяснить сознание, но грядет революция

Объяснение того, как нечто столь сложное, как сознание, может возникнуть из серого желеобразного комка ткани в голове, возможно, является величайшей научной задачей нашего времени. Мозг — чрезвычайно сложный орган, состоящий из почти 100 миллиардов клеток, известных как нейроны, каждая из которых связана с 10 000 другими, что дает около десяти триллионов нервных связей.

Мы добились значительного прогресса в понимании активности мозга и того, как она влияет на поведение человека. Но пока никому не удалось объяснить, как все это приводит к появлению чувств, эмоций и переживаний. Как передача электрических и химических сигналов между нейронами вызывает чувство боли или ощущение красного?

Растет подозрение, что традиционные научные методы никогда не смогут ответить на эти вопросы. К счастью, есть альтернативный подход, который в конечном итоге может раскрыть тайну.

На протяжении большей части 20-го века существовало большое табу на исследование таинственного внутреннего мира сознания — это не считалось подходящей темой для «серьезной науки». Вещи сильно изменились, и сейчас существует широкое согласие в том, что проблема сознания является серьезной научной проблемой. Но многие исследователи сознания недооценивают глубину проблемы, полагая, что нам просто нужно продолжить изучение физических структур мозга, чтобы выяснить, как они производят сознание.

Однако проблема сознания радикально отличается от любой другой научной проблемы. Одна из причин в том, что сознание ненаблюдаемо. Вы не можете заглянуть в чью-то голову и увидеть его чувства и переживания. Если бы мы просто исходили из того, что мы можем наблюдать с точки зрения третьего лица, у нас вообще не было бы оснований для постулирования сознания.

Конечно, ученые привыкли иметь дело с ненаблюдаемым. Электроны, например, слишком малы, чтобы их можно было увидеть.Но ученые постулируют ненаблюдаемые сущности, чтобы объяснить то, что мы наблюдаем, например, молнии или следы пара в облачных камерах. Но в уникальном случае сознания то, что нужно объяснить, невозможно наблюдать. Мы знаем, что сознание существует не через эксперименты, а благодаря нашему непосредственному осознанию наших чувств и переживаний.

Только вы можете испытать свои эмоции. Ольга Даниленко

Так как же наука может это объяснить? Когда мы имеем дело с данными наблюдений, мы можем проводить эксперименты, чтобы проверить, соответствует ли то, что мы наблюдаем, тому, что предсказывает теория.Но когда мы имеем дело с ненаблюдаемыми данными сознания, эта методология не работает. Лучшее, что могут сделать ученые, — это сопоставить ненаблюдаемый опыт с наблюдаемыми процессами, сканируя мозг людей и полагаясь на их отчеты об их личном сознательном опыте.

С помощью этого метода мы можем установить, например, что невидимое чувство голода коррелирует с видимой активностью в гипоталамусе мозга. Но накопление таких корреляций не составляет теории сознания.В конечном итоге мы хотим объяснить , почему сознательных переживаний коррелируют с активностью мозга. Почему такая активность гипоталамуса сопровождается чувством голода?

На самом деле, мы не должны удивляться тому, что наш стандартный научный метод изо всех сил пытается справиться с сознанием. Как я исследую в своей новой книге «Ошибка Галилея: основы новой науки о сознании», современная наука была специально разработана таким образом, чтобы исключить сознание.

До «отца современной науки» Галилео Галилея ученые считали, что физический мир наполнен качествами, такими как цвета и запахи.Но Галилей хотел чисто количественной науки о физическом мире, и поэтому он предположил, что эти качества на самом деле присутствуют не в физическом мире, а в сознании, которое, как он утверждал, находится вне области науки.

Это мировоззрение составляет основу науки и по сей день. И пока мы работаем в его рамках, лучшее, что мы можем сделать, — это установить корреляции между количественными процессами мозга, которые мы видим, и качественными переживаниями, которые мы не можем, без возможности объяснить, почему они идут вместе.

Разум — это материя

Я считаю, что есть путь вперед, подход, основанный на работах философа Бертрана Рассела и ученого Артура Эддингтона 1920-х годов. Их отправной точкой было то, что физическая наука на самом деле не говорит нам, что такое материя.

Это может показаться странным, но оказывается, что физика ограничивается сообщением нам о поведении материи. Например, материя имеет массу и заряд, свойства, которые полностью характеризуются с точки зрения поведения — притяжения, отталкивания и сопротивления ускорению.Физика ничего не говорит нам о том, что философы любят называть «внутренней природой материи», о том, как материя есть сама по себе.

Получается, что в нашем научном мировоззрении есть огромная дыра — физика оставляет нас в неведении относительно того, что такое материя на самом деле. Предложение Рассела и Эддингтона заключалось в том, чтобы заполнить эту дыру сознанием.

Результатом является своего рода «панпсихизм» — древнее представление о том, что сознание является фундаментальной и вездесущей чертой физического мира.Но «новая волна» панпсихизма лишена мистических коннотаций предыдущих форм взглядов. Есть только материя — ничего духовного или сверхъестественного — но материю можно описать с двух точек зрения. Физическая наука описывает материю «извне» с точки зрения ее поведения, но материя «изнутри» состоит из форм сознания.

Это означает, что разум — это материя, и что даже элементарные частицы проявляют невероятно основные формы сознания.Прежде чем списывать это со счетов, подумайте об этом. Сознание может быть разным по сложности. У нас есть веские основания полагать, что сознательный опыт лошади намного менее сложен, чем у человека, и что сознательный опыт кролика менее сложен, чем у лошади. По мере того, как организмы становятся проще, может наступить момент, когда сознание внезапно отключается — но также возможно, что оно просто исчезает, но никогда не исчезает полностью, что означает, что даже электрон имеет крошечный элемент сознания.

Панпсихизм предлагает нам простой и элегантный способ интеграции сознания в наше научное мировоззрение. Строго говоря, это невозможно проверить; ненаблюдаемая природа сознания влечет за собой, что любая теория сознания, выходящая за рамки простых корреляций, строго говоря, не поддается проверке. Но я считаю, что это можно оправдать, сделав вывод о лучшем объяснении: панпсихизм — это простейшая теория того, как сознание вписывается в нашу научную историю.

Хотя наш нынешний научный подход не предлагает никакой теории — только корреляции, традиционная альтернатива утверждению, что сознание находится в душе, приводит к расточительной картине природы, в которой разум и тело различны.Панпсихизм избегает обеих этих крайностей, и именно поэтому некоторые из наших ведущих нейробиологов теперь принимают его как лучшую основу для построения науки о сознании.

Я оптимистично настроен, что однажды у нас будет наука о сознании, но это не будет наука в том виде, в каком мы ее знаем сегодня. Требуется не что иное, как революция, и она уже в пути.

Сознание | Noba

Созерцайте уникальный опыт быть собой в этот момент! Вы и только вы имеете непосредственное знание своего собственного сознательного опыта.В то же время вы не можете узнать сознание изнутри чужого взгляда. Как мы можем начать понимать эту фантастическую способность иметь личный, сознательный опыт?

На самом базовом уровне все сознательные переживания уникальны для каждого человека. [Изображение: Этьен Льони Пуассон, https://goo.gl/mbo5VJ, CC BY-NC-SA 2.0, https://goo.gl/Toc0ZF]

В некотором смысле все, что вы знаете, — это ваше собственное мнение, с вашим собственным сознанием в центре. Тем не менее, научное изучение сознания сталкивается с проблемой выработки общего понимания, выходящего за рамки того, что можно узнать с точки зрения одного человека.

Чтобы углубиться в эту тему, необходимо сначала рассмотреть некоторую терминологию. Термин сознание может обозначать способность человека генерировать серию сознательных переживаний один за другим. Сюда мы включаем переживания ощущения и понимания сенсорной информации, временной последовательности автобиографических событий, воображения, эмоций и настроений, идей, воспоминаний — всего диапазона ментального содержания, открытого для человека.

Сознание также может относиться к состоянию человека, например, в остром или тупом состоянии сознания, в состоянии, вызванном наркотиками, таком как эйфория, или в состоянии ослабления из-за сонливости, сна, неврологической аномалии или комы.В этом модуле мы фокусируемся не на состояниях сознания или самосознании, а скорее на процессе, который разворачивается в ходе сознательного опыта — моменте осознания — важном ингредиенте сознания.

Другой разум

Вы, вероятно, испытали чувство, что точно знаете, о чем думает ваш друг. Различные знаки могут направлять наши выводы о сознании других. Мы можем попытаться сделать вывод о том, что происходит в сознании другого человека, полагаясь на предположение, что он чувствует то же, что мы думаем, что мы будем чувствовать в той же ситуации.Мы можем объяснить чьи-то действия или эмоциональные выражения, зная об этом человеке и внимательно наблюдая за его поведением. Таким образом, мы часто показываем существенное понимание того, о чем они думают. В других случаях мы полностью ошибаемся.

Измеряя активность мозга с помощью различных нейробиологических технологий, мы можем получить дополнительную информацию, полезную для расшифровки душевного состояния другого человека. В особых обстоятельствах такие выводы могут быть очень точными, но ограничения на чтение мыслей остаются, что подчеркивает сложность понимания того, как именно возникают сознательные переживания.

A Science of Consciousness

Попытки понять сознание были широко распространены на протяжении всей истории человечества, в основном с преобладанием философского анализа, сфокусированного на перспективе от первого лица. Теперь у нас есть более широкий набор подходов, который включает философию, психологию, нейробиологию, когнитивную науку и созерцательную науку (Blackmore, 2006; Koch, 2012; Zelazo, Moscovitch, & Thompson, 2007; Zeman, 2002).

Сознание — это тема, к которой обращались религиоведы, философы, психологи и нейробиологи.[Изображение: CC0 Public Domain, https://goo.gl/m25gce]

Задача этой комбинации подходов — дать исчерпывающее объяснение сознания. Это объяснение будет включать описание преимуществ сознания, особенно для поведенческих способностей, которые позволяет сознательный опыт, которые превосходят автоматическое поведение. Субъективные переживания также необходимо описывать таким образом, чтобы логически показать, как они возникают в результате предшествующих событий в человеческом мозгу. Более того, полный отчет описывает, как сознание зависит от биологических, экологических, социальных, культурных факторов и факторов развития.

Вначале центральный вопрос заключается в том, как представить себе сознание относительно других вещей, которые мы знаем. Объекты в нашей окружающей среде имеют физическую основу и считаются состоящими из компонентов, так что они могут быть разбиты на молекулы, элементы, атомы, частицы и так далее. Но мы также можем понимать вещи относительно и концептуально. Иногда явление лучше всего рассматривать как процесс, а не как физическую сущность (например, пищеварение — это процесс, при котором пища расщепляется).Каковы же тогда отношения между нашими сознательными мыслями и физической вселенной и, в частности, нашим мозгом?

Позиция Рене Декарта, дуализм , заключалась в том, что ментальное и физическое, по сути, являются разными субстанциями. Этому взгляду можно противопоставить редукционистских взглядов , что ментальные явления можно объяснить с помощью описаний физических явлений. Хотя дебаты о дуализме / редукционизме продолжаются, есть много способов показать, что разум зависит от мозга.

Важным направлением научного изучения сознания является поиск понимания этих зависимостей — чтобы увидеть, сколько света они могут пролить на сознание. Таким образом, были достигнуты значительные успехи в наших знаниях о сознании, как видно из следующих примеров.

Предположим, вы встречаете друга на переполненном вокзале. Вы можете заметить на ее лице легкую улыбку. В этот момент вы, вероятно, не подозреваете о многих других вещах, происходящих в вашем поле зрения. Что заставляет вас осознавать одни вещи, а другие — нет? У вас, вероятно, есть своя собственная интуиция по этому поводу, но эксперименты доказали неверность многих распространенных интуитивных представлений о том, что порождает визуальное восприятие.

Например, вы можете подумать, что если вы внимательно смотрите на яркое пятно, вы должны его осознавать. Не так. При явлении, известном как слепота, вызванная движением, яркие диски полностью исчезают из вашего сознания при полном внимании. Чтобы убедиться в этом сами, см. Раздел «Внешние ресурсы» этого модуля, где демонстрируется слепота, вызванная движением.

Вы действительно в курсе всего, что происходит вокруг вас? В контексте переполненного железнодорожного вокзала вы можете визуально осознавать определенные вещи, в то же время не обращая внимания на многие другие, которые находятся прямо перед вами.[Изображение: Диего Торрес Сильвестр, https://goo.gl/ZkCWEC, CC BY 2.0, https://goo.gl/BRvSA7]

Вы можете подумать, что если вы глубоко проанализируете изображение, расшифруете его значение и примете решение об этом вы должны знать изображение. Не обязательно. Когда число кратковременно мигает и быстро заменяется случайным рисунком, вы можете не осознавать этого, несмотря на то, что ваш мозг позволяет вам определить, что число больше 5, а затем подготовить правую руку для нажатия клавиши. если это то, что вам было поручено сделать (Dehaene et al., 1998).

Таким образом, ни яркость изображения, ни полное внимание к нему, ни его глубокий анализ не гарантируют, что вы его осознаете. Что же тогда является важнейшим компонентом визуального восприятия?

Современный ответ состоит в том, что наше понимание визуальной особенности зависит от определенного типа взаимного обмена информацией между несколькими областями мозга, особенно в коре головного мозга. В поддержку этой идеи, прямая активация вашей области визуального движения (известной как V5) с помощью внешнего магнитного поля ( транскраниальная магнитная стимуляция ) заставит вас увидеть движущиеся точки.Это не удивительно. Что удивительно, так это то, что активизация одной только области визуального движения не позволяет вам увидеть движение. Вы не увидите движущихся точек, если сигнал обратной связи от V5 к первичной зрительной коре будет нарушен дополнительным транскраниальным импульсом магнитной стимуляции (Pascual-Leone & Walsh, 2001). Реверберирующий взаимный обмен информацией между визуальными областями более высокого уровня и первичной зрительной корой, по-видимому, необходим для создания визуальной осведомленности.

Эта идея также может объяснить, почему людям с определенными типами повреждений головного мозга не хватает визуальной осведомленности.Рассмотрим пациента с повреждением головного мозга, ограниченным первичной зрительной корой, который утверждает, что ничего не видит — проблема, названная корковой слепотой . Другие области зрительной коры могут по-прежнему получать визуальный сигнал через проекции от структур мозга, таких как таламус и верхний холмик, и эти сети могут опосредовать некоторые сохраненные зрительные способности, которые происходят без осознания. Например, пациент с корковой слепотой может обнаруживать движущиеся стимулы через активацию V5, но все еще не имеет сознательного восприятия стимулов, потому что реверберирующий взаимный обмен информацией не может иметь место между V5 и поврежденной первичной зрительной корой.Сохраненная способность обнаруживать движение может быть очевидна только тогда, когда требуется предположение («угадать, переместилось ли что-то влево или вправо») — в противном случае ответ был бы «Я ничего не видел». Этот феномен слепого зрения относится к слепоте из-за неврологической причины, которая сохраняет способность анализировать и реагировать на зрительные стимулы, которые не воспринимаются сознательно (Lamme, 2001).

Если обмен информацией между областями мозга имеет решающее значение для создания визуальной осведомленности, нейронная синхронизация должна играть важную роль, поскольку она способствует нейронной коммуникации.Возбудимость нейрона меняется со временем. Коммуникация между нейронными популяциями улучшается, когда их колебательные циклы возбудимости синхронизируются. Таким образом, информация, передаваемая от одной популяции в ее возбудимой фазе, принимается целевой популяцией, когда она также находится в возбудимой фазе. Действительно, колебательная нейронная синхронизация в частотах бета- и гамма-диапазонов (определяемых по количеству колебаний в секунду, 13–30 Гц и 30–100 Гц, соответственно), по-видимому, тесно связана со зрительным восприятием.Эта идея освещена в Глобальной теории нейронального рабочего пространства (Dehaene & Changeux, 2011), в которой обмен информацией между префронтальной, нижней теменной и затылочной областями коры головного мозга считается особенно важным для повышения осведомленности.

Схожая точка зрения, Теория интеграции информации о сознании , заключается в том, что совместно используемая информация сама по себе составляет сознание (Тонони, 2004). У организма было бы минимальное сознание, если бы структура совместно используемой информации была простой, тогда как у него был бы богатый сознательный опыт, если бы структура совместно используемой информации сложная.Грубо говоря, сложность определяется как количество сложно взаимосвязанных информационных единиц или идей, генерируемых сетью локального и глобального обмена информацией. Степень осознанности в организме (или машине) будет высокой, если возникают многочисленные и по-разному взаимосвязанные идеи, низкой, если возникает только несколько идей или если существует множество идей, но они случайны и не связаны. Вычислительный анализ дает дополнительные перспективы для таких предложений. В частности, если каждый нейрон соединен со всеми остальными нейронами, все нейроны будут иметь тенденцию активироваться вместе, генерируя несколько отличительных идей.С другой стороны, при очень низком уровне нейронной связи все нейроны будут иметь тенденцию активироваться независимо, генерируя множество, но не связанных идей. Таким образом, для развития богатого уровня сознания потребуется подходящая смесь нейронных связей ближнего, среднего и дальнего действия. Кора головного мозга человека действительно может иметь такую ​​оптимальную структуру нейронных связей. Учитывая, что сознание концептуализируется в этой теории как ступенчатое, а не как все или ничего, количественный подход (например,г., Casali et al., 2013; Monti et al., 2013) можно предположительно использовать для оценки уровня сознания у нечеловеческих видов и искусственных существ.

Вершина сознательных функций человеческой памяти известна как эпизодическое воспоминание, потому что оно позволяет заново пережить прошлое, виртуально пережить более раннее событие. Люди, страдающие амнезией из-за неврологического повреждения определенных критических областей мозга, плохо запоминают события и факты. Их дефицит памяти нарушает тип памяти, называемый декларативной памятью , и затрудняет сознательное запоминание.Однако при амнезии обычно сохраняется набор функций памяти, не связанных с сознательным запоминанием. Эти другие типы памяти, которые включают в себя различные привычки, двигательные навыки, когнитивные навыки и процедуры, могут быть продемонстрированы, когда человек выполняет различные действия в зависимости от предшествующего обучения, но в этих случаях сознательный опыт запоминания не обязательно включается.

Память — одна из основ сознательного осознания. [Изображение: CC0 Public Domain, https://goo.gl/m25gce]

Таким образом, исследования амнезии подтвердили предположение, что сознательное запоминание требует определенного набора операций мозга, которые зависят от сетей нейронов в коре головного мозга.Некоторые из других типов памяти связаны только с подкорковыми областями мозга, но есть и заметные исключения. В частности, восприятие — это тип памяти, который не влечет за собой сознательный опыт запоминания и который обычно сохраняется при амнезии. Считается, что перцептивная прайминг отражает беглость обработки, производимую предыдущим опытом, даже когда человек не может вспомнить этот предыдущий опыт. Например, слово или лицо могли бы быть восприняты более эффективно, если бы они были просмотрены на несколько минут раньше, чем если бы их не было.В то время как человек с амнезией может продемонстрировать эту специфическую беглость речи из-за изменений в соответствующих областях коры головного мозга, он, тем не менее, будет нарушен, если его попросят распознать слова или лица, которые они видели ранее. Разумный вывод на основе этих данных состоит в том, что воспоминание об эпизоде ​​- это сознательный опыт не только из-за вовлечения одной части коры головного мозга, но, скорее, из-за специфической конфигурации корковой активности, участвующей в обмене или интеграции информации. .

Дальнейшие нейробиологические исследования восстановления памяти пролили дополнительный свет на шаги, необходимые для осознанного воспоминания. Например, хранение воспоминаний о событиях, которые мы переживаем каждый день, по-видимому, зависит от связей между несколькими корковыми областями, а также от структуры мозга, известной как гиппокамп. Хранение в памяти становится более безопасным благодаря взаимодействиям между гиппокампом и корой головного мозга, которые могут происходить в течение продолжительных периодов времени после первоначальной регистрации информации.Таким образом, восстановление сознания зависит от активности сложных наборов сетей в коре головного мозга. Восстановление памяти, которое не включает сознательное воспоминание, зависит либо от ограниченных участков коры головного мозга, либо от областей мозга, отдельных от коры.

Способы, которыми выражения памяти, включающие осознание запоминания, отличаются от тех, которые, таким образом, не подчеркивают особую природу переживаний сознательной памяти (Paller, Voss, & Westerberg, 2009; Voss, Lucas, & Paller, 2012).Действительно, хранение памяти в мозгу может быть очень сложным для многих различных типов памяти, но существуют определенные физиологические предпосылки для того типа памяти, который совпадает с сознательным воспоминанием.

Мозг может генерировать осознание тела, регистрируя совпадающие ощущения. Например, когда вы потираете руку, вы видите, как ваша рука трет ее, и одновременно чувствуете ощущение трения как в руке, так и в руке. Эта одновременность говорит вам, что это ваша рука и ваша рука .Младенцы используют тот же тип совпадающих ощущений, чтобы вначале развить различие между собой и чужим, что является фундаментальным для нашего конструирования мира.

Тот факт, что ваш мозг таким образом конструирует телесное осознание, можно испытать с помощью иллюзии резиновой руки (см. Внешний ресурс). Если вы видите, как натирают резиновую руку, и одновременно ощущаете соответствующее ощущение трения о собственное тело вне поля зрения, вы на мгновение испытаете странное ощущение, что эта резиновая рука принадлежит вам.

Построение нашего телесного осознания, по-видимому, опосредуется специфическими механизмами мозга, включающими область коры головного мозга, известную как височно-теменное соединение. Повреждение этой области мозга может вызвать искаженное восприятие тела, например ощущение существенно удлиненного туловища. Измененная нейронная активность в этой области посредством искусственной стимуляции также может вызывать внетелесный опыт (см. Раздел «Внешние ресурсы» этого модуля), когда вы чувствуете, что ваше тело находится в другом месте, и у вас есть новый взгляд на свое тело и мир, например, с потолка комнаты.

Примечательно, что сопоставимые мозговые механизмы могут также генерировать нормальное осознание ощущения себя и ощущения нахождения внутри тела. В контексте виртуальной реальности это ощущение известно как присутствие (неотразимое ощущение присутствия на самом деле). Наша нормальная локализация «я» может быть столь же искусственной, поскольку это не конкретный аспект жизни, а конструируется с помощью особого механизма мозга.

A Социальная нейробиологическая теория сознания (Graziano & Kastner, 2011) приписывает важную роль нашей способности локализовать собственное ощущение себя.Основная посылка теории состоит в том, что вы лучше чувствуете себя в социальной среде в той степени, в которой вы можете предсказать, что люди собираются делать. Итак, человеческий мозг разработал механизмы для построения моделей внимания и намерений других людей и для локализации этих моделей в головах соответствующих людей, чтобы отслеживать их. Предполагается, что тот же самый мозговой механизм был адаптирован для построения модели собственного внимания и намерения, которая затем локализуется в собственной голове и воспринимается как сознание.Если это так, то основная функция сознания — позволить нам предсказывать собственное поведение. Необходимы исследования, чтобы проверить основные предсказания этой новой теории, например, связаны ли изменения в сознании (например, из-за нормальных колебаний, психических заболеваний, повреждения мозга) с изменениями в мозговых механизмах, которые позволяют нам моделировать внимание других людей. и намерение.

Выбор среди множества возможных действий, чувство воли , тесно связано с нашим субъективным ощущением сознания.Когда мы принимаем много решений, мы можем чувствовать себя особенно сознательными, а затем чувствовать себя истощенными, как будто наша умственная энергия истощена.

Принимая решение, вы можете тщательно обдумать свой выбор или просто «действовать интуитивно». [Изображение: Дэниел Ли, https://goo.gl/aJi3jx, CC BY-NC-SA 2.0, https://goo.gl/Toc0ZF]

Мы принимаем решения двумя разными способами. Иногда мы тщательно анализируем и взвешиваем различные факторы, чтобы принять решение, в полной мере используя сознательный режим обработки информации нашим мозгом.В других случаях мы принимаем внутреннее решение , доверяя бессознательному способу обработки информации (хотя он все еще зависит от мозга). Бессознательный режим умеет одновременно рассматривать множество факторов параллельно, что может дать общее представление о совокупности доказательств. В этом случае мы не осознаем индивидуальных соображений. В сознательном же режиме, напротив, мы можем тщательно исследовать каждый фактор, хотя фокусирование на конкретном факторе может мешать взвешиванию других факторов.

Можно попытаться оптимизировать процесс принятия решений, принимая во внимание эти две стратегии. Тщательное осознанное решение должно быть эффективным, когда необходимо учитывать лишь несколько известных факторов. Интуитивное решение должно быть эффективным, когда следует учитывать одновременно большое количество факторов. Иногда интуитивные решения действительно могут быть точными (например, угадывать, какая из многих команд выиграет соревнование), но только в том случае, если вы хорошо разбираетесь в соответствующей области (Dane, Rockmann, & Pratt, 2012).

По мере того, как мы учимся на собственном опыте, часть этого постепенного накопления знаний происходит бессознательно; мы не знаем, что у нас есть это, и мы можем использовать это, даже не зная об этом. С другой стороны, сознательно полученная информация может быть уникально полезной, если допустить дополнительные стадии контроля (de Lange, van Gaal, Lamme, & Dehaene, 2011). Часто бывает полезно контролировать, какие новые знания мы получаем и какую сохраненную информацию извлекаем в соответствии с нашими сознательными целями и убеждениями.

Независимо от того, доверяете ли вы своей интуиции или тщательно анализируете соответствующие факторы, вы чувствуете, что свободно принимаете собственное решение.Реально ли это чувство свободы выбора? Современные экспериментальные методы не дают ответа на этот экзистенциальный вопрос. Однако вполне вероятно, что по крайней мере ощущение срочности наших решений — иллюзия.

В одном эксперименте людей просили свободно обдумывать, нажимать ли правую кнопку или левую, и нажимать ее, когда они принимают решение (Soon, Brass, Heinze, & Haynes, 2008). Хотя они указали, что приняли решение непосредственно перед нажатием кнопки, их мозговая активность, измеренная с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, предсказывала их решение за 10 секунд до того, как они заявили, что приняли решение свободно.Точно так же каждому сознательному опыту, вероятно, предшествуют предшествующие мозговые события, которые сами по себе не влекут за собой сознание, но завершаются сознательным опытом.

Во многих ситуациях люди создают причину действия, которая не имеет ничего общего с фактической основой решения действовать определенным образом. У всех нас есть склонность ретроспективно дать разумное объяснение нашему поведению, однако наше поведение часто является результатом бессознательной мыслительной обработки, а не сознательного волеизъявления.

Почему мы чувствуем, что каждому нашему действию непосредственно предшествует наше собственное решение действовать? Эта иллюзия может помочь нам отличить наши собственные действия от действий других агентов. Например, идя рука об руку с другом, если вы почувствовали, что приняли решение повернуть налево непосредственно перед тем, как вы оба повернули налево, то вы знаете, что начали поворот; в противном случае вы бы знали, что это сделал ваш друг.

Даже если некоторые аспекты процесса принятия решений иллюзорны, в какой степени наши решения определяются предшествующими условиями? Определенно кажется, что мы можем полностью контролировать некоторые решения, например, когда мы создаем сознательное намерение, ведущее к определенному действию: вы можете решить пойти налево или направо.Чтобы оценить такие впечатления, дальнейшие исследования должны развить лучшее понимание нейрокогнитивной основы воли, что является сложной задачей, учитывая, что на решения предположительно влияют бессознательная обработка, нейронный шум и непредсказуемость обширной интерактивной сети нейронов в головной мозг.

Тем не менее, было доказано, что вера в свободный выбор способствует нравственному поведению и является основой человеческих представлений о справедливости. Чувство свободного выбора может быть полезной чертой, которая стала преобладающей, потому что помогала нам процветать как социальным существам.

Наше человеческое сознание неизбежно окрашивает все наши наблюдения и наши попытки понять. Тем не менее, научные исследования предоставили полезные точки зрения на сознание. Описанные выше достижения должны вселить оптимизм в отношении различных исследовательских стратегий, применяемых на сегодняшний день, и перспектив дальнейшего понимания сознания в будущем.

Поскольку сознательные переживания по своей природе частны, их иногда принимают за пределы области научных исследований.Этот взгляд идеализирует науку как попытку, включающую только наблюдения, которые могут быть проверены несколькими наблюдателями, полностью полагаясь на точку зрения от третьего лица или вид из ниоткуда (без какой-либо конкретной точки зрения). Однако ведение науки — это человеческая деятельность, которая, как и другие виды человеческой деятельности, зависит от людей и их субъективного опыта. Рациональное научное описание мира не может избежать того факта, что люди обладают субъективным опытом.

Таким образом, субъективность имеет место в науке.Сознательные переживания могут быть подвергнуты систематическому анализу и эмпирическим тестам для достижения прогрессивного понимания. Ученым будущего предстоит еще ответить на многие вопросы. Является ли взгляд на сознательный опыт от первого лица в основном одинаковым для всех людей, или люди фундаментально различаются по своим интроспективным переживаниям и способностям? Должна ли психологическая наука сосредотачиваться только на обычных переживаниях сознания или необычные переживания также актуальны? Может ли обучение самоанализу привести к особому опыту в отношении сознательного опыта? Человек, прошедший обучение, например, посредством обширной практики медитации, мог бы описать свой опыт более точно, что затем могло бы поддержать улучшенные характеристики сознания.Такой человек мог бы понять тонкости опыта, которые другие люди не замечают, и тем самым значительно продвинуть наше понимание сознания.