Текст книги "Разум"

Система разума: эмерджентность, причинность и сложные системы

Представление, что разум – часть взаимодействующей, взаимосвязанной системы, в которую входит организм человека, а также среда, в которой он живет, включая социальные отношения, позволяет понять, как разум может быть частью одной структуры, которая вроде бы находится в двух местах сразу. Чтобы понять это вероятное устройство разума, обратимся к науке о системах.

Начнем с общих понятий. Система состоит из базовых элементов. Эти элементы меняются и преобразуются, взаимодействуют между собой и, если система открытая, с миром вокруг. Пример открытой системы – облако. Его базовые элементы – молекулы воды и газов воздуха. Молекулы взаимодействуют друг с другом и меняются, трансформируя общую форму и перемещаясь в пространстве. Облака можно считать открытыми системами, потому что на них влияют факторы за их пределами, например испаряющаяся вода рек, озер и океанов, ветер, солнечный свет. Форма облаков бесконечно меняется под влиянием и внешних, и внутренних факторов (молекул воды и газов воздуха).

Системы бывают различных типов и размеров: некоторые из них закрытые и огромные (например, Вселенная), другие открытые и более скромные по размерам (например, облака). В организме человека тоже много систем, например сердечно-сосудистая, дыхательная, иммунная и пищеварительная. Еще есть нервная, которую можно отнести к открытым, потому что на нее влияют элементы всего организма и даже факторы за его пределами, например слова, которые вы сейчас читаете. Нервная система образуется из эктодермы – наружного слоя эмбриона, поэтому нейроны в основе схожи с клетками кожи, разграничивающей внутренний и внешний миры. Нервная система существует в рамках более широкой системы организма. Последняя, открытая, тоже взаимодействует с большим миром. Термины «внутренний» и «внешний» – пространственные обозначения разных аспектов одной открытой системы, которая постоянно разворачивается в повседневной жизни.

Подумайте над предположением, что система разума – это не просто внутренний аспект нервной системы внутри головы. Видимо, разумсистема – нечто большее, редко обсуждаемое. Мы будем это изучать, постараемся пролить на это свет и, может быть, даже дадим определение.

Один из аспектов нервной системы расположен внутри черепной коробки: его мы называем мозгом. Нейрональная активность распределена по его обособленным областям, которые связаны между собой. Отдельные клетки – нейроны и вспомогательные – глии сами представляют собой очерченные мембраной микросистемы. Но даже они открыты, связаны с другими клетками организма, близкими и отдаленными, и зависят от них. Скопления клеток, называемые ядрами, образуют центры, а те, в свою очередь, могут входить в состав крупных областей. Некоторые нейроны соединяют отдельные ядра, центры и области, образуя цепи. Головной мозг разделен на две половины – полушария, но и между ними эти разные по размерам скопления нейронов могут быть взаимосвязаны.

От микро– до макроуровня нервная система состоит из слоев взаимодействующих компонентов, представляющих собой открытые подсистемы, структурно и функционально входящие в более крупную открытую систему. Такая взаимосвязанность, которая теперь называется коннектом, объясняет, почему мозг – это целая система, состоящая из многих взаимосвязанных частей, и как они функционируют. Головной мозг соединен с остальной нервной системой и всем организмом. Известно даже, что бактерии в кишечнике – биом человека – прямо влияют на обычное функционирование нейронов мозга.

Но что бы ни влияло на нейронные разряды, в чем суть этой мозговой активности? Что происходит на клеточном уровне, когда нейроны посылают импульсы, которые кто-то считает единственным источником разума? Что делает эта подгруппа клеток нервной системы, которая сама считается подгруппой физиологической структуры организма – системы тела? Нейрональная активность? Прекрасно. Но что на самом деле означают эти нейронные разряды?

Насколько мы понимаем, сущностная природа нейрональной активности заключается в том, что базовые клетки – нейроны – активны и соединяются друг с другом потоком энергии в виде электрохимических преобразований. Это может происходить на мембранном уровне (так называемый потенциал действия) или в ходе каких-то энергетических процессов в микротрубочках глубоко внутри нейронов. В любом случае на клеточном и субклеточном уровнях происходит некий энергетический сдвиг. Потенциал действия – это движение заряженных частиц, ионов, через мембрану нейрона. Когда этот поток, эквивалент электрического заряда, достигает конца аксона, в синапс, пространство между двумя соединенными нейронами, выделяется химическое вещество под названием «нейротрансмиттер» (или нейромедиатор). Его молекулы, как ключ, подходят к «замку» рецептора в мембране дендрита, или тела следующего, постсинаптического нейрона, и инициируют в нем потенциал действия. На уровне мембраны и в иных элементах нейронов и других клеток есть, вероятно, еще очень много процессов, которые ученым предстоит исследовать. Но пока господствует точка зрения, что мозговая активность – это некая форма того, что называется электрохимической энергией. Мозговую активность можно измерить с помощью магнитов и электронных приборов, а также повлиять на нее магнитным полем и электрической стимуляцией. Этот поток энергии реален и измерим.

То есть как минимум можно утверждать, что мозговая активность связана с энергетическим потоком.

Паттерны энергетического потока, которые что-то символизируют, называют информацией. В контексте головного мозга для обозначения паттерна нейронных разрядов, обозначающего еще что-то, кроме самого себя, ученые используют термин нейрональные представления, или репрезентации. В контексте разума мы будем использовать термин ментальное представление. Простейший ответ на вопрос, из чего состоит мозговая активность, таков: из потока энергии и информации.

Как мозговая активность, то есть все эти нервные разряды, становится субъективным психическим опытом, никто не знает. Уже говорилось, что это большой знак вопроса, причем редко обсуждаемый. Видимо, когда-нибудь человечество разберется, как мозговая активность порождает разум, но пока то, что у нас есть, следует рассматривать исключительно как догадки. Тем не менее есть веские доказательства, что нечто в мозговых импульсах каким-то образом связано с сознанием, а также субъективным опытом эмоций и мыслей, с подсознательной обработкой информации и даже с объективным языковым и другим видимым поведением.

Учитывая, что мозговая активность – это на самом деле энергетический поток, как мы только что описали, посмотрим, можно ли начать с этого научного результата и логически обосновать предложенный широкий взгляд на разум. Предположим, что нечто в энергетическом потоке порождает, провоцирует, разрешает или облегчает возникновение психической жизни. Это весьма смелое, хотя и распространенное предположение, но давайте подумаем о нем и посмотрим, к чему это приведет. Нейронные разряды как источник разума – позиция современной науки. Однако следует предельно четко повторить: никто еще не показал, каким образом связаны друг с другом физический поток энергии и субъективный психический опыт человеческой жизни. Никто. Многие исследователи полагают, что они работают над доказательством, и, вероятно, так оно и есть, но никто точно не знает, как это происходит. Наука, видимо, занимается сведением процесса «порождающей разум нервной активности» к тому, что происходит в голове. Присмотримся к допущению, что голова – это монополист в области зарождения разума.

В рамках большой нервной системы энергия и информация текут не только в голове, но и во всем организме. Система параллельно-распределенного процессора (ПРП) – похожая на паутину сеть нервных цепочек в головном мозге – связана с нейронными сетями по всему организму, образующими симпатическую и парасимпатическую вегетативную нервную систему, внутрисердечную и, возможно, даже сложную нервную систему кишечника (Mayer, 2011). Исследования показывают, что в кишечнике есть нейротрансмиттеры, например серотонин, которые вместе с биомом организмов, населяющих эту внутреннюю полость, прямо влияют на наше здоровье и психическое состояние: мысли, чувства, намерения и даже поведение, например выбор еды (Bauer et al., 2015; Bharwani et al., 2016; Dinan et al., 2015; Moloney et al., 2015; Perlmutter, 2015).

Естественно, возникает следующий вопрос: если порождающая разум система, как полагают многие современные ученые, каким-то образом связана с этим распределенным энергетическим потоком нейрональной активности в головном мозге, почему более широкий и фундаментальный «энергетический поток, порождающий разум» не может охватывать всю нервную систему? Если разум – пока непонятым образом – считается продуктом, свойством или аспектом энергетического потока, почему процесс разума, возникающий из него, должен быть ограничен черепом или даже нервной системой, если сам поток выходит за пределы тела? Почему нужно считать голову единственным источником разума? Не способен ли этот «порождающий разум энергетический поток» включать всю нервную систему? И не охватывает ли он иные области организма? Почему система энергоинформационного потока должна быть ограничена содержимым черепа? Каким образом это достижимо?

Другими словами, если разум каким-то образом рождается из энергетического потока, он возникает в головном мозге. Бесспорно. Но можно ли ограничиваться черепом, если признать энергоинформационный поток источником разума?

Благодаря более широкому подходу теперь можно сказать, что разум воплощен во всем организме, а не только в черепной коробке.

Мы предполагаем, что как минимум поток энергии – базовый элемент системы, порождающей разум. И разум становится одним из ее аспектов. Иногда эта энергия обозначает или символизирует что-то кроме себя, и в таком случае считается, что она несет информацию. Именно поэтому в энергоинформационном потоке может быть нечто фундаментальное для разума.

Как мы уже видели, если представлять, что система разума простирается за пределы тела и образует некий распределенный процесс, в котором разум возникает также из социальных связей, взаимообмена потока энергии и информации, получится намного более широкое представление о его сути. Нельзя ли рассматривать разум как встроенный в связь с другими людьми и со средой, как не только воплощенный процесс, но и погруженный в отношения? Речь не о том, что головной мозг реагирует на социальные сигналы от других людей: мы предполагаем, что разум рождается в этих связях, равно как и в коммуникациях внутри организма. Именно социальные и нейрональные связи и выступают в роли источника, и формируют энергоинформационный поток.

С точки зрения теории систем энергетический поток не ограничен телом.

Воплощенный и встроенный энергоинформационный поток обнажает более крупную систему, которую мы предлагаем в качестве источника разума. Если это верно, можно просто заявить, что разум и воплощен в теле, и погружен в отношения.

Рассматривать разум как находящийся в отношениях не новая идея. Это подтвердят социологи, антропологи, лингвисты и философы. И все же как соединить социальный взгляд с нейробиологическим? В наши дни специалисты по социальной нейробиологии тоже отдают должное важности отношений, но даже в этой области разум часто рассматривают как мозговую активность и считают, что «социальный мозг» просто реагирует на социальные стимулы, как на свет или звуки, позволяющие видеть и слышать физический мир. Для современной нейронауки источником разума продолжает оставаться мозговая активность.

Однако я предлагаю подумать над следующим предложением. Разум – не просто то, что делает мозг, даже если это социальный мозг. Видимо, он возникает на более высоком уровне функционирующих систем, чем просто под черепом. Базовым элементом этой системы оказывается энергоинформационный поток.

Таким образом, мы пришли к выводу, что местоположение системы разума, формирующей нашу идентичность, видимо, не ограничивается головой. Разум с этой точки зрения в полной мере воплощен в теле и встроен в отношения.

Система разума состоит из энергетического потока внутри сложной системы. Но как его возникновение связано с чувством причинности, свободой воли, выбора и изменений?

Изучение причинно-следственных связей позволит по-новому понять мир и откроет двери для новых способов функционирования в нем, сделает доступными перелеты из одной точки планеты в другую (я сам сейчас лечу в самолете) и даже за пределы Земли. Квантовая механика – отрасль физики, непосредственно занимающаяся этим свойством энергии, – показывает, что реальность состоит из спектра вероятностей, а не абсолютной определенности классической ньютоновской физики. Исследования процесса, называемого нелокальностью, или запутанностью, который опирается на открытия квантовой физики, показывают, что изменить, «переключить» спин электрона получится немедленно и на большом расстоянии. Но причинность ли это? Кто-то согласится, а кто-то скажет, что этот результат, теперь подтвержденный в отношении массы, обнажает существование в мире глубоких и невидимых соединений. Если все взаимосвязано, нужно говорить о причинном воздействии. Повлияй на один элемент – и другой тоже изменится.

Разум стоит рассматривать как причину, по которой в мозге возникают импульсы. Головной мозг также способен раскрывать определенные паттерны разума. Разум и мозг взаимосвязаны и взаимно влияют друг на друга. Крайне важно непредвзято подходить к вопросу о направлении причинной связи и возможности изменения направления взаимного влияния, ведь взаимосвязанные вещи влияют друг на друга обоюдно.

На примере полета видно, что гравитация, которую мы тоже не до конца понимаем, становится причиной сил, которые заставляют меньшие объекты двигаться к более массивным – например, Земле. Я лечу в самолете благодаря силам и структурным свойствам формы его крыльев. Реактивные двигатели одновременно толкают самолет вперед и, к счастью, поднимают, поскольку давление под крыльями превышает давление над ними. Таким образом, разница в давлении воздуха оказывает причинное воздействие на полет самолета. Удивительно, как человеческий разум во всем этом разобрался.

Еще наш разум выяснил, что гравитация, как и скорость, меняет относительные процессы, называемые временем. Вполне серьезно. И гравитационные силы, и скорость могут изменять время, что само по себе поразительно. Любознательность и творческое мышление способны к таким неожиданным открытиям, что просто дух захватывает.

То же самое можно сказать и про интеллектуальное понимание сложных систем. Однако порой прямолинейное использование причинности, как в случае с гравитацией и скоростью, неуместно. Например, облако – сложная система, состоящая из базовых элементов, молекул воды и газов воздуха. Оно сложное, потому что удовлетворяет трем критериям: открытость для внешнего влияния, способность к хаотичности и нелинейность. Облака формируются открыто: ветром, солнцем и парами воды. Молекулы воды могут распределяться случайным образом. Маленькое исходное влияние нередко ведет к масштабным и труднопредсказуемым результатам.

Величественная и вечно меняющаяся форма облаков – результат самоорганизации и эмерджентности, характеризующих комплексную систему молекул воды и газов воздуха. Не существует программиста, «создателя туч», и нет единой силы, например гравитации, производящей конкретные формы в определенное время. Формирование облака – это эмерджентная, постоянно появляющаяся черта. Молекулы воды ведут себя не совсем случайно, но и не выстраиваются в прямую линию.

Сложность формирования облаков – результат одного из свойств сложной системы: самоорганизации. Она не зависит от специалиста или программы. Другими словами, не вызвана чем-то конкретным, а просто возникает. Самоорганизация – это эмерджентное свойство сложной системы, просто функция сложности. Как самоорганизующийся процесс, она рекурсивно формирует то, из чего возникает.

Если у вас есть склонность к линейной причинности, можете возразить: «Хорошо, Дэн. Но не эмерджентность ли вызывает самоорганизацию?» Если объяснить эмерджентность как возникающую просто из того факта, что система сложна, то идею причинности использовать необязательно: она будет естественным свойством такого рода систем. Система не оказывается в таком случае причиной эмерджентности: последняя просто возникает из нее.

Самоорганизация – это естественный для сложных систем процесс, стремящийся максимизировать сложность, заставляющий их еще более замысловато раскрываться во времени и рекурсивно формирующий себя, когда открытые моменты реализуются, а затем фиксируются.

Естественно, если вы предпочитаете думать линейно, в духе «A вызывает Б», можете пойти еще дальше и сказать: «Это сложность системы заставила ее эмерджентное свойство самоорганизации формировать облака именно таким образом». Однако если вы открыты для нелинейных подходов, таких заявлений вы себе не позволите, а почувствуете, что самоорганизация появляется из этой системы. Она не спровоцирована системой в линейном понимании «A вызывает Б», а просто оказывается свойством сложности.

Эмерджентное свойство самоорганизации, эта неинтуитивная рекурсивная черта, объясняет, почему не следует прибегать к напрашивающейся идее причинности. Дело в том, что разум может появляться в качестве первичного элемента энергоинформационного потока, а затем, как самоорганизующийся процесс, возвращаться и регулировать то, из чего он возник. Затем он снова возникает и снова самоорганизуется, и так далее, и так далее, и так далее. Что здесь вызывает что? Самоорганизация формируется тем самым процессом, который формирует. Это рекурсивное свойство существования: мы возникаем и формируем свой опыт возникновения.

Разум как будто имеет собственный разум. Его можно ощущать и направлять, но не всегда получается контролировать. Разум, как мы предполагаем, – самоорганизующееся эмерджентное свойство энергоинформационного потока внутри нас и между нами.

Как мы увидим, самоорганизация имеет захватывающие следствия, но на первом этапе усвоения этих идей предлагаю не беспокоиться о причинности. Самоорганизация просто возникает. Ей можно препятствовать или способствовать, но это естественный процесс, который появляется в процессе существования сложных систем.

Когда мы будем разбираться с этим аспектом разума, гранью самоорганизации, не забывайте – иногда приходится менять подходы, чтобы не мешать самоорганизации. В этом смысле, если отпустить ситуацию, появится естественная самоорганизация, которая не нуждается в проводниках, программистах, председателях и дирижерах. Нет необходимости обращаться к идее агента воздействия, ответственного, директора. Нет нужды заставлять самоорганизацию проявиться: если мы уйдем с дороги, система самоорганизуется естественным, эмерджентным образом. Вот почему иногда полезно подумать о нашей склонности искать причинные связи и отпускать их как минимум на некоторое время, позволяя раскрыться естественной сущности самоорганизации.