Текст книги "Странный порядок вещей"

Чтобы представить, как в ходе эволюции появились чувства, полезно задуматься о том, как выглядела регуляция жизни до их появления. Простые организмы, одноклеточные или многоклеточные, уже обладали развитой гомеостатической системой, отвечавшей за обеспечение и инкорпорирование источников энергии, осуществление химических превращений, удаление отходов (токсичных и прочих), замену одних структурных элементов, которые больше не работают, и починку других. Когда целостности организма угрожало повреждение, организмы умели выстраивать комплексную защиту, которая включала в себя выделение специфических веществ и защитные движения. Коротко говоря, целостность организма поддерживалась вопреки всему.

У простейших живых организмов не было ни нервной системы, ни даже руководящего ядра, хотя и имелись предшественники взаимодействующих органелл в цитоплазме и клеточная мембрана. Как уже отмечалось выше, когда около 500 млн лет назад наконец появилась нервная система, она представляла собой “нервную сеть” – простую сеть нейронов, больше всего напоминавшую ретикулярную формацию современного ствола мозга позвоночных, включая нас. Нервные сети были заняты в основном осуществлением главной функции соответствующих организмов – пищеварения. У чудесных животных, известных как гидры, нервные сети обеспечивали локомоцию – то есть плавание, – реагировали на другие объекты, командовали рту открыться и выполняли перистальтику. Гидры были и остаются элементарными плавучими гастрономическими системами. Такие нервные сети вряд ли умели создавать карты или образы как внешнего, так и внутреннего мира, и, следовательно, вероятность, что они породят разум, невелика. Эволюции понадобились бы миллионы лет, чтобы справиться с подобной их ограниченностью.

До того, как появилась нервная система, произошло множество инноваций, полезных для гомеостаза. Во-первых, определенные вещества уже сигнализировали о благоприятном или неблагоприятном состоянии жизни в клетке – способность, присутствующая на всей лестнице живого вплоть до бактериальных клеток. Во-вторых, у ранних эукариот появилось то, что сейчас известно как врожденный иммунитет. Все организмы, обладающие полостью тела (такие как амебы), обладают врожденным иммунитетом, но только у позвоночных есть адаптивный иммунитет. Система адаптивного иммунитета – это такая система, которую можно обучать, тренировать и укреплять, например, с помощью вакцин⁷. Напомним, что иммунная система принадлежит к особому классу глобальных систем организма, которая включает в себя систему кровообращения, эндокринную и нервную системы. Иммунитет защищает нас от угрозы патогенов и обусловленных ими повреждений. Это один из самых древних стражей целостности организма, и он вносит крупный вклад в валентность. Кровеносная система выполняет гомеостатический императив, распределяя источники энергии и помогая удалить отходы. Эндокринная система регулирует подсистемные операции так, чтобы они соответствовали гомеостазу в масштабах всего организма. Нервная система постепенно берет на себя роль основного координатора всех других глобальных систем, одновременно с тем управляя отношениями между организмом и окружающей средой. Эта вторая роль зависит от ключевой инновации нервной системы – от мира разума, где масштабное значение приобретают чувства и где становятся возможны воображение и творчество.

Согласно сценарию, которого я ныне придерживаюсь, вначале жизнь регулировалась без всяких чувств. Не существовало разума и сознания. Был набор гомеостатических механизмов, слепо принимавших решения, которые оказывались более благоприятными для выживания. Появление нервных систем, способных картировать и создавать образы, открыло дорогу для выхода на сцену простейшей психики. Во время кембрийского взрыва, после ряда мутаций, определенные существа с нервными системами научились порождать не только образы окружающего мира, но также образное соответствие хлопотливому процессу регуляции жизни, протекающему внутри. Это станет основой для соответствующего ментального состояния, содержание которого будет наделяться валентностью согласно состоянию жизни в данном организме в данный момент. Качество этого текущего жизненного состояния будет чувствоваться.

Для начала – даже если остальная часть нервной системы подобных существ была совсем примитивной, способной производить лишь простые карты разнообразной сенсорной информации, – внедрение в эту смесь обязательной информации о “благоприятных для жизни” или “неблагоприятных для жизни” состояниях организма должно было привести к более полезным поведенческим реакциям, чем те, что были доступны прежде. Существа, обладающие этим новым элементом – простым квалификатором в сочетании с образами определенных мест, объектов или других существ, – получали автоматическую инструкцию, указывавшую, как поступить: приближаться к этим местам, объектам или существам либо избегать их. Жизнь стала управляться лучше и, вероятно, длиться дольше, что повышало вероятность размножения. Затем организмы, обладавшие генетическими формулами, отвечающими за этот новый полезный признак, определенно победили в игре эволюционного отбора. Признак должен был неизбежно распространиться в природе.

Мы не можем знать точно, когда и где в ходе эволюции появились настоящие чувства. У всех позвоночных есть чувства, и чем больше я думаю об общественных насекомых, тем больше подозреваю, что их нервная система порождает простую психику с древними вариантами чувств и сознания. Недавнее исследование подкрепляет эту точку зрения⁸. Одно можно сказать наверняка: процессы, которые легли в основу чувств после появления психики, существовали намного раньше и включали в себя механизмы, необходимые для порождения ключевого компонента чувств – значимости.

Как мне представляется, ранние формы жизни обладали способностью ощущать и реагировать и имели зачатки чувств, но не чувства как таковые, не разум или сознание. Чтобы прийти к тому, что мы называем разумом, чувствами и сознанием, эволюции потребовался ряд важных структурных и функциональных наращений, в основном происходивших в нервной системе.

Более простые существа, чем мы, в том числе растения, способны ощущать и реагировать на стимулы в своей среде⁹. Простые существа также энергично сражаются за свою физическую целостность – но, конечно, не растения, у которых движение по большей части отсутствует, так как они заключены в целлюлозу. Трудно дать сдачи, если ты неподвижен. Однако ощущения, реакции и активная защита от всевозможных физических угроз, составляющие неотъемлемую часть великой и разнообразной истории живого, несравнимы с феноменами, которые мы называем разумом, чувствами и сознанием.

Факты, которые мы до сих пор обсуждали, обеспечивают объяснение чувствам и обрисовывают некоторые важные процессы, стоящие за ними, а именно – основания валентности. Здесь я укажу на некоторые условия со стороны нервной системы, которые, вероятно, играют дополнительную роль в физиологии валентности.

Становится очевидно, что значительное количество информации, вносящей вклад в валентность, появляется в необычных условиях: в континууме телесных структур и структур нервных. Для объяснения этой идеи я использую и другие термины, в частности, “связь” тела и мозга или “слияние” тела и мозга. Термин “континуум” добавляет еще один нюанс¹⁰. В переживании чувства практически (или вовсе) не существует анатомической и физиологической дистанции между объектом, порождающим ключевое содержание, телом и нервной системой, которая традиционно рассматривается как получатель и обработчик информации. Две стороны – объект/тело и обработчик/мозг – безусловно, смежны и во многих неожиданных отношениях нераздельны. Это позволяет им участвовать в богатом взаимодействии, и мы уже начинаем понимать, как оно осуществляется. Это взаимодействие включает в себя молекулярные и нейрональные операции в конкретных тканях и соответствующие реакции.

Чувства состоят не только из нейрональных событий. Важную роль играет само тело, и его участие подразумевает участие других важных и гомеостатически релевантных систем, таких как эндокринная и иммунная. Чувства являются во всех отношениях, одновременно и взаимозависимо, феноменами как тела, так и нервной системы.

Чисто нейрональные и чисто ментальные феномены не смогли бы захватить субъект так интенсивно и активно, как это удается сильным чувствам – и позитивным, и негативным. Чисто ментальные или чисто нейрональные феномены не могут и не должны отвечать всем требованиям и обеспечивать все необходимое для жизни сложных существ.

Традиционно считается, что химические и висцеральные сигналы от внутренней среды пользуются периферической нервной системой, чтобы поступить от тела к мозгу. В соответствии с той же традицией, ядра центральной нервной системы и кора отвечают затем за остальной процесс, то есть непосредственно за порождение чувств. Однако эти описания устарели, застряв в ловушке ранней истории нейробиологии, десятилетиями остававшейся неизменной и неполной. Ряд исследований показал несколько странных особенностей взаимосвязи тела и мозга, значение которых для процесса порождения чувств невероятно интересно. Если вкратце, тело и нервная система “общаются”, используя “слияние” и “взаимодействие” структур, которые позволяют осуществить непрерывность тела и нервной системы. Я не возражаю против использования термина “передача” для описания движения сигналов по нервным путям. Но представление о “передаче от тела к мозгу” сомнительно.

Если между телом и мозгом отсутствует дистанция, если тело и мозг взаимодействуют и образуют организменное единство, то чувство – это не восприятие телесного состояния в традиционном смысле слова. Здесь распадается дуальность субъекта-объекта, воспринимающего-воспринимаемого. Чувство есть ментальный аспект этого единства.

Однако дуальность возвращается в другой момент сложного процесса взаимодействия мозга с телом. Когда формируются образы телесного каркаса и его сенсорных ворот и когда образы пространственных положений, занимаемых висцеральными органами, соотносятся с этим общим каркасом и положением внутри него, становится возможным порождение ментальной точки зрения организма, набора отдельных образов, которые отличаются от сенсорных образов внешней среды (зрительных, слуховых, тактильных) и от вызываемых ими эмоций и чувств. Тогда и возникает дуальность: с одной стороны, “активность телесного каркаса и сенсорных ворот”, с другой – остальные образы внешнего и внутреннего. Эта дуальность связана с процессом субъективности, о котором я буду говорить в главе о сознании¹¹.

На данный момент наилучшие описания физиологии чувств опираются на уникальные взаимоотношения между источником чувствуемого – жизнедеятельностью внутри организма – и нервной системой, которая, как принято считать, порождает чувства точно так же, как порождает зрение или мышление. Но эти описания охватывают только часть реальности и не учитывают тот важнейший факт, что отношения между организмом и нервной системой кровосмесительны. Ведь нервная система находится внутри организма, причем не в том раздельном и четком смысле, в котором читатель находится в комнате или кошелек в моем кармане.

Нервная система взаимодействует с различными частями тела благодаря нервным путям, распределенным по всем телесным структурам, и (в обратном направлении) благодаря химическим веществам, которые циркулируют в крови и могут получать прямой доступ к нервной системе в нескольких местах с заковыристыми названиями, такими как area postrema или “циркумвентрикулярные органы”. Можно представить себе эти структуры как места свободного движения без границ, тогда как в остальных местах существует барьер – так называемый гематоэнцефалический, – который мешает большинству химических веществ проникать в мозг и покидать его.

В целом тело получает прямой, беспрепятственный доступ к нервной системе, причем тело также предоставляет свободный доступ к нервной системе, нередко в тех же точках, где происходит коммуникация в направлении мозга; то есть наблюдается своего рода обмен, надежно замыкающий многочисленные сигнальные петли: от тела к мозгу, обратно к телу и вновь к мозгу. Иными словами, благодаря информации о собственном состоянии, которую тело предлагает мозгу, оно (тело) модифицируется через обратную связь. Спектр реакций обратной связи достаточно широк. Туда входят сокращения гладкой мускулатуры различных органов и кровеносных сосудов или выделение химических веществ, изменяющих работу висцеральных органов и метаболизм. В некоторых случаях эта модификация – прямой ответ на то, что тело “сказало” мозгу, но в других она независима и спонтанна.

Должно быть ясно, что ничего даже отдаленно подобного не происходит, к примеру, в отношениях между нервной системой и объектом, который мы видим или слышим. Видимые и слышимые объекты остаются удаленными от сенсорного аппарата, способного картировать их признаки и воспринимать их в общепринятом смысле слова “восприятие”. Естественного, спонтанного взаимодействия между сторонами здесь не бывает. Здесь существует расстояние, причем часто огромное расстояние. Чтобы вмешиваться в видимый или слышимый объект, нужна преднамеренность, и вмешательство производится вне дуэта, образуемого объектом и органом восприятия. К несчастью, это важное различие систематически игнорируется в соответствующих дискуссиях по когнитивистике и философии сознания. Данное различие менее применимо к осязанию и еще менее – к вкусу и обонянию, этим контактным чувствам. Эволюция развила дистантные чувства, с помощью которых внешние объекты для начала связываются с нами нейронально и ментально и достигают нашего физиологического внутреннего мира только через промежуточное посредничество аффективного фильтра. Более древние контактные чувства достигают физиологического внутреннего мира более непосредственно¹².

Определенно было бы невнимательностью упустить различные способы, с помощью которых мозг обращается с событиями, внутренними по отношению к своему организму, и с событиями внешними. Невнимательностью было бы и не предположить, что эта разница играет роль в конструировании валентности, как мы ее понимаем на данный момент. Поскольку валентность, для начала, отражает благополучие или неблагополучие гомеостаза в пределах данного организма, можно сделать вывод, что тесное взаимодействие работы тела и мозга способно играть роль в переводе аспектов этих гомеостатических состояний на язык аспектов функций мозга и связанного с ними текущего ментального опыта. Разумеется, при условии, что существуют приспособления для такого перевода, – которые, как читатель вскоре убедится, действительно существуют. Тесное партнерство тела и мозга и физиологическая специфика их взаимоотношений участвуют в конструировании валентности – основного ингредиента, стоящего за моментальным аспектом чувств.

Действительно ли тело передает нервной системе информацию о своем состоянии, или тело сливается с нервной системой так, что последняя постоянно информируется о его статусе? Из всего, что обсуждалось выше, на данный момент можно заключить, что каждая из этих двух моделей соответствует отдельной эпохе в эволюции отношений мозга и тела и отдельному уровню обработки информации нервной системой. Модель слияния – единственный способ описать то, как древний внутренний мир, применяя старые функциональные отношения, связывает между собой тело и мозг. Модель передачи хорошо подходит к более современным аспектам анатомии и функций мозга и тому, как они отражают и древний, и не столь древний внутренний мир.

Традиционно считается, что при осуществлении гомеостаза тело передает информацию о своем состоянии центральной нервной системе, используя разнообразные пути, по которым соответствующая информация попадает в древние, так называемые “эмоциональные” части мозга. Типичные описания выделяют определенные, наиболее значимые группы областей, такие как миндалина и некоторые зоны коры в островковой области, в области передней поясной коры и отчасти в вентромедиальной части лобной доли¹³. Среди прочих популярных наименований этого собрания структур – “лимбический мозг” и “рептильный мозг”. Понятно, откуда взялись эти термины в литературе, но в наши дни их применение не особо полезно. У человека, например, во всех этих “древних” структурах содержатся “новые” области – наподобие того, как в старые дома встраивают современные модные кухни и ванные. Кроме того, работают эти сектора мозга не независимо, а интерактивно.

Более существенная проблема традиционного представления кроется в том, что описанный выше комплекс древних структур – это далеко не вся история. Упускаются из виду некоторые элементы, в первую очередь ядра ствола мозга, играющие ключевую роль в обработке информации, связанной с телом, на уровне намного ниже коры¹⁴. Важный пример – парабрахиальные ядра¹⁵. Эти ядра не только получают информацию о состоянии организма, но также порождают эмоциональные реакции, задействованные во влечениях, мотивациях и общих эмоциях, – хорошим примером тут служат ядра околоводопроводного серого вещества¹⁶. Возможно, самое прискорбное – это то, что в традиционном описании не хватает еще более древнего элемента: нервных структур, находящихся в непосредственной близости от самого тела. Нам следует исправить данное упущение.

Во-первых, связанные с чувствами структуры нервной системы действительно эволюционно старше тех, которые отвечают за сложное мышление. Но верно и то – зачастую упускаемое из виду – обстоятельство, что устройства “периферических” структур, которые, как считается, передают информацию от тела к мозгу, по меньшей мере столь же древние, а то и древнее. Мы уделяли внимание первым и пренебрегали последними.

В реальности периферическая передача, связанная с процессом чувствования, не того же рода, что передача сигналов от сетчатки к мозгу по зрительному нерву или передача сигналов о легком касании от кожи к мозгу через современные, сложные нервные волокна. Например, некоторая часть этого процесса даже не нервная, то есть не включает в себя регулярные нервные импульсы, передающиеся по цепочке нейронов. Это процесс гуморальный: химические сигналы, проходя по кровеносным капиллярам, омывают определенные элементы нервной системы, лишенные гематоэнцефалического барьера, и таким образом могут напрямую информировать эти области мозга об аспектах текущего гомеостатического состояния¹⁷.

Гематоэнцефалический барьер, как предполагает его название (образованное от греческих слов “кровь” и “мозг”), защищает мозг от влияния веществ, циркулирующих в крови. Я уже упоминал две области центральной нервной системы, хорошо известных именно отсутствием гематоэнцефалического барьера. Они способны принимать химические сигналы непосредственно. Это area postrema, расположенная на дне четвертого желудочка, на уровне ствола мозга, и циркумвентрикулярные органы, расположенные выше в конечном мозге, на краях боковых желудочков¹⁸. Не так давно было обнаружено, что спинальные ганглии спинного мозга тоже лишены гематоэнцефалического барьера¹⁹. Это особенно интригует, так как в спинальных ганглиях объединяются клеточные тела нейронов, аксоны которых широко распределены по висцеральным органам и передают сигналы от тела к центральной нервной системе.

Спинальные ганглии размещаются по всей длине позвоночного столба, на уровне каждого позвонка, по одному с каждой стороны позвоночника, связывая периферию тела со спинным мозгом, то есть периферические нервные волокна – с центральной нервной системой. Это один из путей передачи сенсорных сигналов от конечностей и туловища к центральной нервной системе. Информация о лице также передается централизованно через два крупных, но одиночных ганглия – тройничные ганглии, по одному с каждой стороны ствола мозга.

Это открытие означает, что, хотя сами нейроны задействованы в передаче периферических сигналов центральной нервной системе, они делают это не в одиночку. Напротив, у них есть помощники; их работа напрямую регулируется веществами, циркулирующими в крови. К примеру, сигналы, участвующие в порождении болевых ощущений от травмы, передаются именно в эти спинальные ганглии²⁰. Учитывая только что описанное мною устройство, эти сигналы, таким образом, не “исключительно” нейрональные. У тела есть собственный голос в этом процессе, оно заявляет о себе напрямую, через влиятельные химические вещества, циркулирующие в крови. То же самое влияние может проявляться и на более высоких уровнях системы, на уровне ствола мозга и коры. Устранение гематоэнцефалического барьера – один из механизмов слияния тела и мозга. Причем проницаемость, возможно, достаточно общий признак периферических ганглиев²¹. Эти факты необходимо учитывать при изучении чувств.