Текст книги "Быть собой. Новая теория сознания"

Чтобы измерить информацию относительно наблюдателя, обычно достаточно посмотреть, как ведет себя система на протяжении какого-то времени. В примере с игральной костью можно просто записывать цифру, выпадающую при каждом броске, – этого хватит, чтобы вычислить, сколько информации порождается при выкидывании каждого конкретного количества очков. Если же в качестве системы у нас нейронная сеть, достаточно будет фиксировать нейронную активность за какой-то период. Внешний наблюдатель может зафиксировать все разнообразие состояний, в которые впадут нейроны, вычислить вероятности для каждого из этих состояний, а затем измерить снижение неопределенности, связанное с пребыванием сети в любом из них{79}79
  В информатике информация – снижение неопределенности – измеряется величиной под названием «энтропия». Энтропия (ее обычно обозначают буквой S) – это функция от числа отдельных состояний, в которых может пребывать система, суммированная с вероятностью пребывания в каждом из этих состояний. Она описывается уравнением S = –Σp_klog(p_k), которое означает, что для каждого состояния (k) системы нужно умножить вероятность ее пребывания в этом состоянии на логарифм от этой вероятности, а затем сложить полученные величины для всех состояний. Наибольшего значения энтропия любой данной системы достигает в том случае, когда каждое состояние одинаково вероятно. У «честной» игральной кости энтропия составляет около 2,5 бит (когда логарифм берется по основанию 2). У шулерской кости энтропия ниже.


[Закрыть].

Однако в ТИИ рассматривать информацию с точки зрения наблюдателя не получится. В этой теории информация (интегрированная информация, Ф) – это и есть сознание, и если брать ее относительно наблюдателя, значит, точно таким же, существующим относительно наблюдателя, нужно считать и сознание. Но оно не таково. Наличие или отсутствие у меня сознания не должно зависеть и не зависит от того, как вы или кто бы то ни было еще измерите мой мозг.

Следовательно, информацию в ТИИ нужно расценивать как внутреннюю, имманентно присущую системе, а не существующую относительно внешнего наблюдателя. Ее нужно определять как не зависящую от какого бы то ни было стороннего зрителя. Это должна быть информация «для» самой системы – не для кого-то или чего-то еще. Если это не так, то отношение тождества между Ф и сознанием, лежащее в основе ТИИ, распадается.

Чтобы измерить имманентную информацию, недостаточно просто понаблюдать, как ведет себя система на протяжении какого-то времени. Вам, как ученому, внешнему наблюдателю, нужно знать все различные варианты поведения системы, даже если на самом деле ее поведение реализуется не во всех. Здесь мы разделяем знание о том, как в действительности ведет себя система на протяжении времени (это узнать легко, по крайней мере в принципе, и это знание относительно наблюдателя), и знание о том, на что способна система гипотетически, даже если в действительности она этого не делает (это узнать обычно нелегко, а то и невозможно, но это безотносительное к наблюдателю знание).

На языке информатики разница между этими ситуациями – это разница между «эмпирическим» распределением состояний системы и распределением ее «максимальной энтропии» (название означает, что данное распределение отражает максимальный уровень неопределенности для данной системы). Представьте, что вы несколько раз кинули две игральные кости, и у вас выпало, допустим, семь, восемь, одиннадцать и еще несколько каких-нибудь чисел, но ни разу не получилось двенадцать. В таком случае эмпирическое распределение двенадцать очков содержать не будет, а распределение максимальной энтропии – будет, поскольку гипотетически двенадцать выпасть могло, даже если в данной конкретной последовательности бросков оно не выпало. Это значит, что любой конкретный результат – будь то семь, восемь или одиннадцать – породит больше информации (снизит больше неопределенности, исключит больше альтернатив) применительно к распределению максимальной энтропии (включающему двенадцать), чем применительно к эмпирическому распределению (двенадцать не включающему).

По сравнению с измерением эмпирического распределения системы путем простого наблюдения за ней в течение какого-то времени измерять распределение максимальной энтропии обычно очень трудно. Подступиться к такому измерению можно двумя способами. Первый – воздействовать на систему всеми возможными способами и смотреть, что получится, примерно как ребенок нажимает на новой игрушке все кнопки подряд и смотрит, что она умеет. Второй – вывести распределение максимальной энтропии из исчерпывающего, полного знания о физическом механизме системы, ее «причинно-следственной структуре». Если знать о механизме все, иногда можно выяснить, на что он способен гипотетически, даже если на практике этого не демонстрирует{80}80
  Следовательно, величина Ф для той или иной системы представляет собой скорее утверждение о ее механизме (как она устроена), чем о ее динамике (что она делает). Собственно, последние версии ТИИ описывают Ф через «несократимый каузальный показатель», а это утверждение о механизме, а не о динамике (Tononi et al., 2016).


[Закрыть]. Зная, что у игральной кости шесть граней, мы, даже не утруждая себя необходимостью что-то бросать, легко вычислим, что на двух костях при каждом броске будет выпадать сумма от двух до двенадцати.

К сожалению, зачастую нам доступна лишь динамика системы – то, что система делает в действительности, а не то, на что она способна. Это относится и к мозгу. Я могу зафиксировать, что делает мозг (с разной степенью подробности), но получить исчерпывающее знание о его физической структуре у меня не получится, и воздействовать на его активность всеми возможными способами я тоже не могу. Поэтому наиболее отличительный постулат ТИИ – что Ф и есть сознание – оказывается наименее проверяемым.

* * *

При попытках измерить Ф возникают и другие трудности, под каким бы углом мы ни рассматривали информативность. Одна из этих трудностей заключается в том, что для измерения Ф необходимо подобрать подходящий способ разделения системы на части, чтобы оптимально сравнивать их с «целым». Есть системы, такие как расщепленный мозг, с которыми проделать подобное довольно просто (разделить надвое посередине), но обычно это нелегкая задача, поскольку число вариантов деления возрастает в геометрической прогрессии с увеличением размеров системы{81}81
  Технически такое членение называется разделением по принципу минимальной информации. Не менее каверзная проблема – как обращаться с разделами разного размера, поскольку больший раздел будет способен, как включающий в себя больше составляющих, порождать больше информации.


[Закрыть].

Затем возникают еще более фундаментальные вопросы о том, что в принципе считать системой. Где начинается та пространственно-временная структурированность, для которой можно вычислить Ф? С нейронов и миллисекунд или с атомов и фемтосекунд? Может ли обладать сознанием целая страна и может ли одна страна быть сознательнее другой?{82}82
  Согласно ТИИ, страна может стать «сознательной» в том случае, когда Ф достигнет максимального значения в пространственно-временном масштабе, охватывающем всю территорию страны, при этом отдельные люди окажутся аналогами нейронов в мозге. Из этого следует, что в случае обретения сознания страной в целом ее отдельные составляющие (люди) индивидуальное сознание утрачивают. Этот абсурдный сценарий анализировал американский философ Эрик Швитцгебель: schwitzsplinters.blogspot.com/2012/03/why-tononi-should-think-that-united.html.


[Закрыть] А вдруг уже пора рассматривать взаимодействие тектонических плит на протяжении геологических периодов как интегрирование информации в планетарных масштабах?

Важно понимать, что эти трудности, в том числе измерение имманентной информативности, а не внешней, существующей относительно наблюдателя, – это трудности только для нас, ученых, внешних наблюдателей, пытающихся вычислить Ф. У самой же системы – любой системы – Ф, согласно ТИИ, заведомо имеется. И система делает свое дело, интегрируя информацию точно так же, как брошенный вами камень описывает в воздухе дугу, не нуждаясь в том, чтобы предварительно высчитывать траекторию с учетом закона тяготения. Если теорию трудно проверить, это еще не значит, что она ошибочна. Ее всего лишь трудно проверить.

* * *

Отвлечемся пока от проблемы измерения Ф и зададимся вопросом: что даст нам ТИИ, если она все-таки верна? Как выясняется, если довести ее до логического конца, нам придется столкнуться с очень необычными последствиями.

Представьте, что я вскрыл ваш череп и подсунул в мозг пучок новых нейронов, каждый из которых подключается к имеющемуся у вас серому веществу неким определенным образом. Дальше вы занимаетесь привычными делами, живете обычной жизнью, и эти нейроны – собственно, они не делают ничего. Ни при каких обстоятельствах, ни в каких ситуациях, чем бы вы ни занимались, что бы вы ни видели, они не активируются. Ваш дополненный мозг по всем параметрам и во всех отношениях остается точно таким же, как был. Фокус в том, что ваши новые нейроны могут возбудиться, только если мозг окажется в каком-то состоянии, в котором он никогда в действительности не оказывается.

Допустим, например, что эти новые нейроны активируются лишь в том случае, если вы съедите арбуз сорта «денсукэ» – редкое лакомство, которое можно найти только на японском острове Хоккайдо. И хотя в обычной жизни вы этим арбузом так и не угоститесь и новые нейроны так никогда и не будут задействованы, согласно концепции ТИИ, весь ваш сознательный опыт с приобретением этих нейронов все же изменится, пусть и очень незначительно. Произойдет это потому, что теперь у вашего мозга прибавится потенциальных состояний, в которых он может находиться, – ведь потенциально новые нейроны активироваться все же могут, – а значит, должна измениться и Ф.

Не менее парадоксально выглядит противоположный сценарий. Представьте, что в глубинах вашей зрительной коры притаился, ничем себя не выдавая, пучок нейронов. Хотя эти нейроны связаны с другими – а значит, потенциально способны возбуждаться, если получат правильный входящий сигнал, – они не делают ничего. Затем в результате какого-нибудь хитрого экспериментального вмешательства у них отнимают способность «включаться», то есть они уже не просто бездействуют, они инактивированы намеренно. И хотя общая активность мозга в этом случае не изменится, согласно ТИИ, мы вновь получим изменение сознательного опыта, поскольку число потенциальных состояний, в которых мозг может побывать, уменьшится.

Интересно, что благодаря новой технологии под названием оптогенетика, позволяющей исследователям с невероятной точностью управлять активностью выбранных нейронов, подобный эксперимент вскоре можно будет провести. Используя методы генной инженерии, оптогенетика позволяет модифицировать отдельные нейроны, сообщая им чувствительность к свету определенной длины волны. И когда затем на генетически модифицированный таким образом мозг животного воздействуют светом при помощи лазера или ламп LED, эти нейроны «включаются» или «выключаются»{83}83
  Deisseroth (2015).


[Закрыть]. В принципе оптогенетику можно применять для инактивации бездействующих нейронов и оценивать, как это отразится на сознательном опыте (если отразится). Эксперимент непростой, и способом измерения Ф он служить не может. Но перспектива проверить хотя бы какую-то составляющую ТИИ очень заманчива, и мне посчастливилось участвовать в недавних дискуссиях – с Джулио Тонони и другими – о том, как воплотить эту перспективу в жизнь{84}84
  См.: www.templetonworldcharity.org/accelerating-research-consciousness-our-structured-adversarial-collaboration-projects. Идею эксперимента с противопоставлением «бездействующих» нейронов «инактивированным» предложили Умберто Ольчезе и Джулио Тонони.


[Закрыть].

Если посмотреть шире, мы увидим еще одно непривычное следствие из ТИИ: уверенно заявляя, что Ф и есть сознание, она подразумевает, что информация как таковая существует, то есть имеет определенный онтологический статус в нашей вселенной, как масса/энергия или электрический заряд. (Онтология – это учение о сущем, наука о том, «что существует».) В каком-то смысле это представление согласуется с концепцией «всё из бита», выдвинутой физиком Джоном Уилером, пожалуй, самым известным пропагандистом идеи, что все сущее в конечном итоге происходит из информации, то есть информация первична, а из нее уже следует все остальное{85}85
  Wheeler (1989).


[Закрыть].

И здесь нас поджидает последняя трудность – панпсихизм. Коль скоро у системы имеется правильный механизм, правильная причинно-следственная структура, Ф окажется ненулевой и система будет обладать сознанием. Панпсихизм ТИИ – это ограниченная версия панпсихизма, не та, согласно которой сознание распределено по всей вселенной, как намазанный тонким слоем джем. С точки зрения ТИИ сознание обнаружится там, где отыщется интегрированная информация – Ф. Она может отыскаться где угодно, в разных местах, но не повсюду.

* * *

ТИИ оригинальна, амбициозна и бурлит идеями. Она по-прежнему единственная из нейробиологических теорий всерьез замахивается на трудную проблему сознания. Она очень непривычна, но непривычна не значит ошибочна. В современной физике почти все непривычно и при этом гораздо ближе к истине, чем в физике прошлого. Однако успех тех составляющих современной физики, которые признаны более близкими к истине, обусловлен прежде всего тем, что они экспериментально проверяемы. В этом проблема ТИИ. За свою дерзость ей приходится расплачиваться тем, что ее главный постулат – тождество Ф и уровня сознания – может не поддаваться проверке.

На мой взгляд, чтобы двигаться вперед, лучше всего будет, не отказываясь от основополагающей идеи ТИИ, что сознательный опыт одновременно информативен и интегративен, отбросить заносчивую мысль о том, что Ф является для сознания тем же, чем средняя кинетическая энергия молекул для температуры. Тогда предположения ТИИ, касающиеся структуры сознательного опыта, снова будут согласовываться с концепцией настоящей проблемы. Эта позиция откроет перед нами перспективу разработки альтернативных, применимых на практике версий Ф – измерений, которые в конечном итоге во многом будут похожи на измерение сложности, с которым мы познакомились в конце предшествующей главы.

Именно такой стратегии мы с моими коллегами Адамом Барреттом и Педро Медиано придерживаемся уже много лет. Мы разработали несколько версий Ф, ориентированных на информацию относительно наблюдателя, а не на имманентную. Они дают нам возможность измерять Ф на основании поведения системы, наблюдаемого на протяжении какого-то периода, не беря в расчет то, что она гипотетически могла бы делать, но не делает. Сейчас положение дел таково, что все разработанные нами версии Ф показывают себя по-разному, даже на очень простых моделях систем{86}86
  Barrett & Seth (2011); Mediano et al. (2019). С математической точки зрения наши измерения касаются эмпирического распределения системы, а не распределения максимальной энтропии.


[Закрыть]. Это значит, что нам еще многое предстоит сделать в разработке практически применимых версий Ф, которые, мы надеемся, получают эмпирическую привязку благодаря, а не вопреки укорененности в теоретических принципах. С нашей точки зрения, это значит рассматривать «интегративность» и «информативность» как главные свойства сознательного опыта, требующие объяснения, а не как аксиоматический постулат о том, что на самом деле являет собой сознание. Иными словами, считать сознание скорее «жизнью», чем «температурой».

* * *

Путешествуя по уровням сознания, мы побывали в забвении анестезии и комы, миновали пределы вегетативного и минимального состояний сознания и мерцающие миры сна и сновидений и вышли к солнечному свету полного бодрствования и даже дальше – в причудливую гиперреальность психоделии. Все эти уровни связаны между собой идеей, что каждый сознательный опыт одновременно интегративен и информативен и располагается где-то посередине между порядком и беспорядком. На основе этой идеи были разработаны новые методы измерения, такие как ИСВ, сочетающие практическую применимость с возможностью наводить объяснительные мосты в духе настоящей проблемы между физическим и феноменальным. Благодаря ТИИ мы вплотную подошли к будоражащей воображение и одной из самых дискуссионных областей науки о сознании, где дерзость замирает перед барьером проверяемости и где, видимо, рассыпается наконец аналогия между сознанием и температурой. Но несмотря на весь мой скепсис по отношению к более громким заявлениям этой провокационной теории, мне по-прежнему невероятно интересно, как она будет развиваться дальше{87}87
  Одна любопытная гипотеза объясняет устойчивую «пространственность» зрительных ощущений решетчатым анатомическим устройством нижних уровней зрительной коры (Haun & Tononi, 2019).


[Закрыть], – так же, как было много лет назад, когда мы ели джелато с Джулио Тонони.

Сейчас, оглядываясь в то время, я думаю, что более подходящего места, чем Лас-Вегас, для той дискуссии и придумать нельзя было. Реальна ли информация? Везде ли есть сознание? В Лас-Вегасе с трудом верится в реальность чего бы то ни было, кроме остроты самих ощущений. Даже сейчас, годы спустя, я без труда возвращаюсь мысленно в этот нескончаемый ранний «венецианский» вечер, к фальшивым гондолам, скользящим по своим раз и навсегда заданным траекториям. Я совершенно точно в сознании, но что именно я сознаю? В отеле «Венецианский» легко верится, что все кругом сплошной мираж и галлюцинация.

Как мы скоро увидим, в этой мысли неожиданно есть доля истины.

Часть 2
Содержание

Глава 4
Восприятие, идущее изнутри

Я открываю глаза, и возникает мир. Я сижу на веранде деревянной развалюхи в горном кипарисовом лесу в нескольких милях к северу от калифорнийского Санта-Круза. Раннее утро, день только начинается. Мой взгляд уткнулся в высокие деревья, еще окутанные холодным туманом, который каждую ночь накатывает с океана, обрушивая столбик термометра. Земли не видно, так что и веранда, и деревья словно плавают вместе со мной в этом белом молоке. На веранде несколько старых пластиковых стульев (на одном из них я и устроился), стол и поднос с кофе и хлебом. Слышно пение птиц, какие-то шорохи за спиной (это мои соседи возятся в доме) и невнятное бормотание вдалеке, не знаю откуда и чье. Так бывает не каждое утро, сегодняшнее выдалось приятным. И я в который раз пытаюсь внушить себе, что этот потрясающий мир – порождение моего мозга, конструкт, что-то вроде «контролируемой галлюцинации».

Когда мы в сознании, мы что-то сознаем – что-то одно или множество всякого разного. Это содержание сознания. Чтобы разобраться, откуда оно возникает и что я имею в виду, говоря о контролируемой галлюцинации, давайте попробуем поменять точку зрения. Представьте на минуту, что вы мозг.

Попробуйте действительно поставить себя на его место и вообразить, каково это, будучи заключенным в костяной темнице черепа, пытаться выяснить, что происходит там, снаружи, во внешнем мире. К вам не проникают ни свет, ни звуки, ничего – вокруг кромешная тьма и гробовая тишина. Для формирования впечатлений есть только нескончаемый поток бомбардирующих вас электрических сигналов, которые лишь косвенно связаны с происходящим снаружи, чем бы оно ни было. На этих сигналах от органов чувств нет карточек с подписями «это от чашки кофе», «это от дерева». У них даже модальность никак не обозначена – зрительный это сигнал, слуховой, осязательный или принадлежащий какой-нибудь менее известной модальности вроде термоцепции (ощущение тепла и холода) или проприоцепции (ощущение положения тела в пространстве)[12]12
  Привычное, но ошибочное представление о том, что чувств у человека всего пять, восходит к трактату Аристотеля De Anima («О душе»), написанному в середине IV в. до н. э.


[Закрыть].

Как мозг преобразует эти заведомо неоднозначные сигналы от органов чувств в связный перцептивный мир, наполненный предметами, людьми и местами? Во второй части этой книги мы рассмотрим идею мозга как «предсказывающей машины», согласно которой все, что мы видим, слышим и чувствуем, есть не что иное, как «наиболее вероятное предположение» мозга о причинах и источниках поступающих к нему сенсорных сигналов. Доведя эту идею до логического конца, мы увидим, что содержание сознания – это что-то вроде сна наяву, контролируемой галлюцинации, которая одновременно превосходит реальный мир и уступает ему.

* * *

Вот общепринятое представление о восприятии. Назовем его «кажущееся».

Нас окружает независимая от нашего сознания реальность, полная предметов, людей, мест, обладающих подлинными свойствами, такими как цвет, форма, текстура и так далее. Наши органы чувств служат прозрачными окнами в этот мир – они наводятся на все эти объекты, улавливают их свойства и передают информацию мозгу, а тот считывает ее в ходе сложных нейронных процессов и формирует восприятие. Чашка кофе во внешнем мире вызывает восприятие чашки кофе, создающееся внутри мозга. Кто или что при этом совершает акт восприятия? Ну так понятно же – «личность», «внутреннее я», которое принимает накатывающие одна за другой волны сенсорных данных, руководствуется их перцептивным выводом в своем поведении и решает, что делать дальше. Во внешнем мире есть чашка кофе. Я воспринимаю ее и беру в руки. Я чувствую, я думаю, затем действую.

Вдохновляющая картина. Представления, складывавшиеся десятилетиями, а может, и столетиями, приучили нас к мысли, что мозг – это такой заключенный в черепной коробке компьютер, который, обрабатывая данные от органов чувств, рисует внутренний образ внешнего мира, чтобы им пользовалось наше «я». Картина настолько знакомая и привычная, что вообразить сколько-нибудь логичную и разумную альтернативу нелегко. Собственно, многие нейроученые и психологи и сейчас представляют себе восприятие именно так – как процесс выявления признаков, направленный «по восходящей».

Согласно этой картине, процесс происходит так: стимулы из внешнего мира – световые волны, звуковые волны, молекулы, передающие вкусы и запахи, и так далее – воздействуют на органы чувств и побуждают их посылать электрические импульсы «вверх» к мозгу или «внутрь» него. Эти сенсорные сигналы проходят несколько различных ступеней обработки, показанных на рисунке ниже черными стрелками, и на каждом этапе анализируются все более сложные признаки. Давайте возьмем в качестве примера зрение. На первых ступенях обрабатываются такие признаки, как яркость или общие контуры, затем – подробности, более мелкие детали, такие как глаза или уши, колеса, зеркала заднего вида. На еще более поздних стадиях анализируется объект как целое или как категория – лица, машины, кофейные чашки.

Рис. 3. Восприятие как восходящий процесс выявления признаков

Таким образом, внешний мир с его предметами, людьми и всем прочим резюмируется в виде серии признаков, извлеченных из льющегося в мозг потока сенсорных данных, словно рыба, которую рыбак ловит на удочку, и чем ниже по течению, тем этот улов крупнее и сложнее. Отмеченные на рисунке маленькими серыми стрелками сигналы, идущие в противоположном направлении – «сверху вниз» или «изнутри наружу», – служат только для того, чтобы уточнять или как-то еще сужать важнейший восходящий поток сенсорной информации.

Это представление о восходящем процессе восприятия отлично согласуется с тем, что нам известно об анатомии мозга, по крайней мере на первый взгляд. Каждая перцептивная модальность связана со своей областью коры – зрительной, слуховой и так далее. В каждой области обработка перцептивных данных организована иерархически. В зрительной системе нижние уровни, такие как первичная зрительная кора, располагаются ближе к источникам входящих сигналов, а более высокие уровни, такие как нижневисочная кора, находятся на несколько ступеней обработки дальше. Если смотреть с точки зрения связей и взаимодействия, сигналы от каждого уровня стекаются на следующий, вышестоящий, чтобы, как и следовало предполагать, нейроны на более высоких уровнях реагировали на признаки, возможно рассредоточенные во времени и пространстве{88}88
  Не то чтобы перцептивные иерархические структуры были начисто изолированы друг от друга. Общее правило – чем дальше от сенсорной периферии, тем больше взаимодействия между модальностями. См. Felleman & Van Essen (1991); Stein & Meredith (1993).


[Закрыть].

На руку этим представлениям о восходящем процессе играют и исследования активности мозга. Проводившиеся на протяжении десятилетий эксперименты, в которых изучались зрительные системы кошек и обезьян, раз за разом показывали, что на ранних (низших) ступенях обработки зрительной информации нейроны реагируют на простые признаки, такие как общие очертания, а на более поздних (более высоких) – на сложные, такие как лицо. Схожие результаты применительно к человеческому мозгу демонстрируют относительно недавние эксперименты с использованием методов нейровизуализации, в частности фМРТ{89}89
  Grill-Spector & Malach (2004).


[Закрыть].

Так можно конструировать даже искусственные «системы восприятия», по крайней мере зачаточные. Предложенная специалистом по информационным технологиям Дэвидом Марром в 1982 г. классическая вычислительная теория зрения{90}90
  Marr (1982).


[Закрыть] являет собой одновременно стандартную отсылку к представлению о восприятии как о восходящем процессе и практическое пособие по разработке и конструированию искусственных зрительных систем. Более новые системы машинного зрения, применяющие искусственные нейросети, такие как сети «глубокого обучения», достигают сегодня впечатляющих высот в работе, в некоторых ситуациях сравнимых с тем, на что способен человек{91}91
  He et al. (2016).


[Закрыть]. Эти системы тоже часто опираются на теории восходящего процесса восприятия.

При таком количестве свидетельств в пользу «кажущегося» представления о восприятии как о восходящем процессе еще бы оно не держалось на ногах так твердо!

* * *

Людвиг Витгенштейн: «Почему считается, что естественно полагать, будто Солнце вращается вокруг Земли, а не Земля вращается вокруг своей оси?»

Элизабет Энском: «Наверное, потому что все выглядит так, будто Солнце вращается вокруг Земли».

Людвиг Витгенштейн: «Хорошо, а как бы тогда все выглядело, если бы казалось, что Земля вращается вокруг оси?»

В этой восхитительной беседе{92}92
  Anscombe (1959), p. 151, курсив автора (Энскома).


[Закрыть] со своей коллегой-философом (и биографом) Элизабет Энском легендарный немецкий мыслитель Витгенштейн на примере коперниканской революции иллюстрирует мысль, что кажущееся положение вещей совсем не обязательно совпадает с действительным. Хотя нам кажется, что Солнце вращается вокруг Земли, в действительности Земля вращается вокруг собственной оси, обеспечивая нам смену дня и ночи, а в центре Солнечной системы располагается Солнце, а вовсе не Земля. Так это же и так всем давно известно, скажете вы, – и будете правы. Но Витгенштейн мыслил глубже. Идея, к которой он подводил Энском, заключалась в том, что, даже когда мы знаем, как все обстоит в действительности, действительность по-прежнему будет казаться такой, как казалась. Солнце все так же встает на востоке и садится на западе.

То же самое и с восприятием. Я открываю глаза, и мне кажется, будто вокруг меня реальный мир. Сегодня я дома, в Брайтоне. Здесь нет кипарисов, как в Санта-Крузе, только обычный беспорядок на моем письменном столе, красное кресло в углу и вытянутые шеи дымовых труб за окном. Все эти объекты выглядят обладающими формой и цветом, а у тех, что поближе, вроде бы можно различить текстуру и запах. Таким представляется мир.

И хотя кажется, будто мои органы чувств служат прозрачными окнами в независимую от сознания реальность, а восприятие – это процесс «считывания и вывода» сенсорных данных, на самом деле, я убежден, происходит нечто совсем иное. Восприятие устремлено не снизу вверх или извне внутрь, оно движется преимущественно сверху вниз или изнутри наружу. Наш чувственный опыт строится на прогнозах мозга или «наиболее вероятных предположениях» о причинах и источниках сенсорных сигналов. Как и в случае с коперниканской революцией, это представление о восприятии как о нисходящем процессе, согласуясь со значительной частью имеющихся свидетельств, мало что меняет в видимом мире, однако на самом деле оно меняет все.

Идея эта отнюдь не нова. Первые проблески теории восприятия как нисходящего процесса появляются в Древней Греции, у Платона с его аллегорией пещеры. Узники в оковах, всю свою жизнь смотрящие на голую стену, видят лишь тени, которые на эту стену отбрасывают предметы, движущиеся за их спиной перед огнем, и они дают этим теням имена, поскольку эти тени для них и есть реальность. Аллегория заключается в том, что наше сознательное восприятие, как и эти тени, представляет собой опосредованное отображение скрытых источников, непосредственно встретиться с которыми нам не дано.

Более тысячи лет спустя, но все равно очень давно, примерно за тысячу лет до нашего времени, арабский ученый Ибн аль-Хайсам писал, что восприятие здесь и сейчас зависит скорее от процессов «суждения и умозаключения»{93}93
  Из «Сокровища оптики» Ибн аль-Хайсама, ок. 1030 г., перевод в: Sabra (1989). Подробнее эта история изложена в потрясающей книге Якоба Хохви «Прогнозирующий разум» (The Predictive Mind) (2013).


[Закрыть], а не от непосредственного доступа к объективной действительности. Еще сотни лет спустя Иммануил Кант осознал, что хаос неограниченного потока данных от органов чувств останется бессмысленным, если его не будут структурировать уже имеющиеся представления и понятия, в число которых он включал такие априорные парадигмы, как пространство и время. Введенный Кантом термин «ноумен» относится к «вещам в себе» – Ding an sich – реальности, независимой от сознания, которая всегда будет недоступна человеческому восприятию, скрыта за сенсорной завесой.

В нейронауке эстафету принял немецкий физик и физиолог Герман фон Гельмгольц, внесший существенный вклад в научный прогресс. В конце XIX в. Гельмгольц выдвинул идею восприятия как «бессознательного умозаключения». Содержание восприятия, доказывал он, создается не сигналами от органов чувств как таковыми, – его нужно выводить как умозаключение, совмещая эти сигналы с ожиданиями или представлениями мозга об их источниках и причинах. Называя этот процесс бессознательным, Гельмгольц понимал, что мы не отдаем себе отчет в механике этих перцептивных умозаключений и учитываем только результат. Перцептивные суждения – «бессознательные умозаключения», по Гельмгольцу, – отслеживают и фиксируют свои источники во внешнем мире, активно и непрерывно обновляя наиболее вероятные перцептивные предположения по мере поступления новых сенсорных данных. По мысли Гельмгольца{94}94
  Swanson (2016).


[Закрыть], он подвел научное обоснование под кантовскую догадку, что восприятие не дает нам возможности знакомиться с предметами и явлениями окружающего мира напрямую, мы можем лишь строить умозаключения о том, что находится там, за сенсорной завесой.

На протяжении XX столетия оказавшаяся чрезвычайно влиятельной центральная идея Гельмгольца о «восприятии как умозаключении» принимала самые разные формы. В возникшем в 1950-е гг. направлении психологии «Новый взгляд» подчеркивалось влияние на восприятие социокультурных факторов. Например, как показало одно растиражированное впоследствии исследование, детям из бедных семей размер монет кажется больше, чем на самом деле, тогда как дети из состоятельных семей ошибаться в размере в большую сторону не склонны{95}95
  Bruner & Goodman (1947).


[Закрыть]. К сожалению, многие эксперименты такого рода при всей своей увлекательности проводились с точки зрения сегодняшних методологических стандартов некачественно, поэтому результатам их не всегда можно доверять.

В 1970-х психолог Ричард Грегори развил идеи Гельмгольца в несколько ином ключе, выстроив на них свою теорию восприятия как нейронную «проверку гипотез». Согласно этой теории, точно так же, как ученые проверяют и обновляют научные гипотезы на основании получаемых экспериментальных данных, мозг постоянно формулирует перцептивные гипотезы о том, как выглядит и устроен мир – на основании прошлого опыта и прочих форм накопления информации, – а потом проверяет эти гипотезы, получая данные от органов чувств. Перцептивное содержание, согласно теории Грегори, определяется наиболее подтвержденными гипотезами мозга{96}96
  Gregory (1980).


[Закрыть].

Оставшуюся половину века идея восприятия как умозаключения то завоевывала популярность, то отступала в тень, пока где-то в прошлом десятилетии не обрела новое дыхание. Родилась целая плеяда теорий, объединенная названиями «предиктивное кодирование» и «предиктивная обработка»: у каждой имеются свои отличительные особенности{97}97
  Clark (2013); Clark (2016); Hohwy (2013); Rao & Ballard (1999).


[Закрыть], но всех их роднит между собой предположение, что восприятие обусловливается теми или иными умозаключениями, делающимися в мозге.

Мою собственную интерпретацию бессмертной идеи Гельмгольца и ее современных воплощений точнее всего отражает представление о восприятии как о контролируемой галлюцинации – термин, который я впервые услышал много лет назад от британского психолога Криса Фрита[13]13
  Историю термина удается проследить до семинара, который вел в 1990-х гг. Рамеш Джайн. Мои попытки отыскать более ранние истоки успехом не увенчались.


[Закрыть]. Основные постулаты теории контролируемой галлюцинации в моей трактовке я сейчас перечислю.

Во-первых, мозг постоянно строит предсказания насчет источников поступающих к нему сенсорных сигналов, и эти предсказания устремляются каскадом сверху вниз по иерархической лестнице его систем восприятия (серые стрелки на рис. 4). Если вы смотрите на чашку кофе, ваша зрительная кора будет формулировать прогнозы об источнике сенсорных сигналов, поступающих от этой чашки.

Рис. 4. Восприятие как нисходящий процесс умозаключения

Во-вторых, сенсорные сигналы, устремленные к мозгу снизу вверх или извне внутрь, полезным образом поддерживают привязку этих перцептивных прогнозов к их источникам (в данном случае к чашке кофе). Эти сигналы служат ошибками предсказания, обозначающими разницу между ожиданиями мозга и тем, что он получает на каждом уровне обработки данных. Корректируя нисходящие прогнозы так, чтобы они подавляли восходящие ошибки предсказания, наиболее вероятные перцептивные предположения мозга сохраняют связь со своими источниками во внешнем мире{98}98
  Оговорюсь, что предсказания бывают и восходящими, а ошибки прогнозирования – нисходящими. Восходящие предсказания можно рассматривать как ограничители, отражающие глобальные и устойчивые составляющие перцептивного умозаключения (Teufel & Fletcher, 2020). Примером такого перцептивного ограничителя служит преобладание горизонтальной и вертикальной ориентации в изображениях природы. Таким же восходящим прогнозным ограничителем может выступать и влияние теней на освещенность (об этом чуть ниже).


[Закрыть]. С этой точки зрения восприятие представляет собой непрерывный процесс минимизации ошибок предсказания.