Текст книги "Свободу мозгу! Что сковывает наш мозг и как вырвать его из тисков, в которых он оказался"

Мозг имеет свои степени свободы и свои ограничения. Эволюция является первоклассным дизайнером, потому что производит системы с невероятной приспособляемостью и прячет несовершенства своих творений от их жертв и от охотников за ними. Например, существует ошибка оптики, называемая «слепое пятно» (пятно Мариотта). Это лишенная рецепторов света область на сетчатке, находящаяся в точке выхода зрительного нерва. Это слепое пятно не включено в поле зрения, и мы не видим черноту в его центре. Хотя оно действительно существует.

Точно так же, как мозг заставляет нас сомневаться в собственных возможностях, он продолжает умело утаивать от нас то, чего мы не знаем, что мы не видим, не ощущаем и т. д. Но зато мы можем уличить его в ошибке – это хакерство, как сказали бы специалисты по информатике, именно это происходит при гипнозе: присваиваются права руководителя мозга, и организуется короткое замыкание в цепи критического мышления.

Мозг не компьютер, но если сравнить его с машиной, то можно поразиться скорости его запуска. Это потому, что он постоянно находится в движении, не как компьютер. Точно так же, как колесо велосипеда имеет угловой момент, не дающий ему упасть во время движения, так и мозг имеет свой «умственный момент». Его текущая деятельность может повысить его восприимчивость к внешней стимуляции. Мы назвали бы это бдительностью, а если говорить о приходящей информации, то это можно назвать когнитивным (умственным) резонансом. То есть то, что мы только что узнали, прекрасно вписывается в наши схемы мышления. И наоборот, когда новые данные вступают в конфликт с этими схемами, происходит когнитивный диссонанс, который может повредить обучению. А в случае стимулирования эмоциями возникает «слепота невнимания».

У меня нет лучшего примера слепоты невнимания, чем два видеоролика, которые на Youtube уже обошли весь мир. Две команды баскетболистов – одни в серой, другие в белой форме – перебрасывались мячом. Зритель должен был вычислить количество бросков команды в белой форме. После просмотра ему сообщают точное число пассов и просят сообщить, не заметил ли он что-либо странное. В одном ролике через игровое поле проходит мужчина в костюме гориллы, которая стучит себя в грудь. В другом он переодет в бурого медведя и вперевалку бредет по полю. Бо́льшая часть испытуемых не заметили ни гориллу, ни медведя, потому что были полностью поглощены подсчетом бросков. Мозг что-то видел, но текущая задача блокировала доступ этой информации в сознание, которое имеет ограниченный объем и нуждается в концентрации для решения любой проблемы. Анри Бергсон был прав, когда говорил: «Глаз видит только то, что мозг готов постичь».

Такие серьезные исследователи, как Станислас Деаэн и Жан-Пьер Шанжё, более двадцати лет назад разработали информационную модель, которая учитывает этот механизм, и сделали особо точный прогноз о продолжительности его действия и воспроизводимости.

Текущая умственная деятельность может управлять доступом к сознанию. Это хорошо известно опытным медсестрам. Если нужно взять у пациента материал для анализа, от простого взятия крови до болезненной пункции, можете отвлечь его внимание общими вопросами типа: столица Монголии, сколько будет 13 × 11, марки двух итальянских вин? Пока пациент будет искать ответ, его сознание будет нечувствительно к боли в течение приблизительно полутора секунд. Информацию о боли воспримут ноцицепторы[76]76
  Нейроны, которые реагируют на повреждающие химические, термические или механические раздражения (прим. пер.).


[Закрыть] кожи, но она не попадает в сознание, которое занято выполнением умственной задачи. В единицу времени оно способно выполнять только одно задание.

Множество объектов психической жизни (или ноэм, как их назвал Эдмунд Гуссерль) борются другом с другом в непрекращающейся схватке, чтобы туда пробиться. Исход этого сражения определяется фразой «победитель получает все». Всего одна ноэма получает доступ к сознанию, иногда при поддержке внимания или с помощью внешней стимуляции. В принципе, если сознание хотело бы полностью отгородиться от внешнего мира, оно могло бы это сделать. Именно это происходит с ним при анестезии. Тех же результатов можно достичь, воздействуя на него гипнозом или упорной медитацией. С точки зрения нейронауки, медитация не что иное, как контроль над спонтанной умственной деятельностью.

Если кто-нибудь попытается вести наблюдение за работой собственного мозга методом самонаблюдения, он сразу станет сторонником нейроэргономики. Философы Античности, шаманы, буддийские монахи, суфии и многие другие изучали работу мозга. В их работах часто встречается такая метафора: ум, как водная гладь, может быть спокойным или волнующимся. Эта красивая и простая метафора позволяет осознать, что такое активность спонтанная и активность простимулированная. Представим себе мозг как море, а сообщение – как волну. В бушующем море она не оставит никакого следа, а на спокойной глади моря она будет хорошо заметна. В суфизме есть иллюзия единого ума, состоящего из цепи ноэм, «потока сознания», который возникает в результате борьбы противоположностей, соревнующихся за доступ к сознанию.

Самонаблюдение для изучения психики не подходит, поскольку психическая жизнь по большей части вообще не осознается. Дело в том, что работа сознания энергетически слишком затратна для мозга. Бо́льшая часть наших действий и решений должна быть автоматической, бессознательной и задействовать минимум нейронной активности. Например, при вождении машины потребление кислорода гораздо больше у новичка, чем у опытного водителя. При реализации любой равноценной задачи мозг любителя потребляет больше кислорода, чем мозг профессионала. Если бы умственная жизнь полностью осознавалась, то каждый мог бы объяснить, как работает его мозг, и нейроученые были бы не нужны. Я не говорю, что так не бывает, но при современном состоянии наших экспериментальных наук это скорее вопрос веры.

Мозг хорошего профессионала выполняет задачу, даже не задумываясь об этом, поэтому неудивительно, что в эксперименте Деррена Брауна опытный ювелир не заметил бумагу, а продавец хот-догов с гораздо меньшим опытом не попался на удочку шоумена. Мастера по боевым искусствам знают, что профессионал своего дела способен автоматически выполнть прием и не раздумывая занимать нужную позицию. Каким бы делом он ни занимался (спорт, танцы), профессионал может объяснить, что он делает. Но все движения тела и ума недоступны описанию. Например, мы умеем завязывать галстук, ездить на велосипеде или плавать, но объяснить, как это сделать, довольно сложно.

Вот каким способом пользуется мозг, чтобы скрыть от нас отсутствие сознания. Например, «слепота к изменению» очень близка к слепоте невнимания. Психолог Дэн Симмонс из Гарварда разработал приспособления для демонстрации этого феномена. Его видео стало источником многочисленных шуток. Первый эксперимент заключался в следующем: студент стоит за прилавком, к нему направляется участник эксперимента. Студент просит его заполнить бланк, затем якобы случайно роняет ручку и лезет под прилавок, а на его месте появляется другой. Так как оба студента имеют похожие силуэт и запах, почти треть испытуемых не замечают подмены.

Мозг хорошего профессионала выполняет задачу, даже не задумываясь об этом.

В другом эксперименте студент просит испытуемого, к которому он подходит на улице, сфотографировать его в разных позах, но пока они разговаривают, между ними вклиниваются два грузчика с большой картиной, скрывая их друг от друга. Место первого заменяет другой студент, принимающий ту же позу. И в этот раз треть испытуемых не замечают подмены, потому что держат фотоаппарат наготове и поглощены съемкой, тем более что новый объект похож на первого.

Наше познание неполно. Это можно понять, глядя на просторный ландшафт или на произведение искусства. К визуальной пяди, заданной углом зрения и центральной ямкой (еще более ограниченной, чем заставляет верить в это поле зрения), следует прибавить еще и психическую пядь. Сколько ни вглядываться в панораму Рима, невозможно рассмотреть каждый дом. То же самое относится к произведениям искусства или людям: любой шедевр и каждый человек дают о себе слишком объемную картину, чтобы ее можно было полностью загрузить в сознание.

Постараемся запомнить, что мозг, как и рука, имеет свои суставы, свои эффекты рычага и запретные углы. Рука исполняет намного меньше движений и жестов, чем возможно в принципе, так и психических жестов и движений мы делаем не так много, как могли бы. В этом смысле я согласен, что мы используем всего лишь 10 % мозга.

Компьютер, симулирующий деятельность мозга (очень плохо), энергии тратит намного больше. На работу мозга, составляющего всего лишь 2 % от веса тела, приходится 20 % потребляемой энергии. Специалист по нейронауке из Стэнфорда Стивен Смит утверждает: «Только в коре головного мозга существует, по меньшей мере, сто двадцать пять тысяч миллиардов синапсов, что приблизительно равно количеству звезд в тысяче пятистах Млечных путях». Мы еще не до конца разобрались с укладкой в мозге белка, так что уж говорить о компьютерной симуляции работы синапса, даже если сравнивать его с транзистором. Предположим, что сто двадцать пять триллионов транзисторов эквивалентны суперкомпьютеру Cray. Но хотя синапс намного превосходит транзистор, потребление энергии этой машиной во много миллионов раз превосходит потребление энергии мозгом. А что касается инвестиций, то группа Human Brain Project предполагает затратить на создание первой модели мозга не менее 1,2 миллиарда евро, и ежегодно работать над проектом будут семь тысяч сто пятьдесят человек. Так что мозг, эта «большая медуза» весом 1,2 кг по словам Брюно Дюбуа, заслуживает тщательного изучения.

Часть вторая
Познать свой мозг

Глава 1
Кто он, ваш мозг?

 
«О, бессмертный дух смертного человека», —
Слышится надсадный вопль зелота,
Дух которого являет итог его мыслей,
Суть его ядерного «Я».
Мысль – это работа мозга и нервов,
Скудная и плохая у узколобого идиота,
Больная в его болезни, заснувшая в его сне
И мертвая, когда смерть укроет его своим покрывалом.
«Тише!» – говорит Захид[77]77
  В суфийской традиции Захид (от арабского слова zahir, то есть «внешний», «явный», «очевидный») – это тот, кто занимается толкованием Корана, но делает это поверхностно и наивно, в целом это слово означает узколобого и неглубокого человека (прим. авт.).


[Закрыть].
Нам хорошо известно, чему учит ненавистная школа,
Которая из человека делает автомат,
Для которой дух – это продукт секреции,
А язык души – скопище молекул и протоплазмы.
О вы, поборники материализма, готовые с пеной у рта
Отстаивать развитие этой студнеообразной массы
И превращения обезьяны в человека.
 

Ричард Френсис Бёртон «Касыда, принадлежащая перу Хаджи Абду эль-Йезди», VII

Идея, что такие «неосязаемые» понятия, как субъективность, мечта, мысль, сознание, являются еще и «осязаемыми» объектами, и сегодня воспринимается как проблема психосоматики или связи души и тела[78]78
  На английском языке: mind-body problem (прим. авт.).


[Закрыть]. Другими словами, мы до сих пор не понимаем, как тело и дух влияют друг на друга. Как тело рождает сознание (с точки зрения строгих материалистов)? Является ли тело продуктом сознания или, наоборот, сознание – это продукт тела?

Когда Сартр утверждал, что существование человека первично, он исходил из принципа, что сознание – это продукт тела, являющийся непосредственным проявлением индивидуальности взрослого. Разумеется, истиной считается не само проявление, но знание о нем. Понимать, что именно ты сейчас ощущаешь, – один из способов приблизиться к истине. А буддисты и суфии полагают, что тело является порождением бессмертной души и что в каждом из нас живет вечное и нерушимое начало, которое превосходит бренное тело и может воздействовать на него.

В нейронауке принято говорить о «нейронных коррелятах сознания»[79]79
  Связь сознания с работой нейронов (прим. ред.).


[Закрыть], а не о «нейронных основах» сознания. Мы еще слишком мало знаем и не можем сводить сознание исключительно к работе нервов. Все это лишь удобная гипотеза, которая пока ни подтверждена, ни опровергнута (метафизика недоступна современной науке), но она подкрепляется физиологией. Об этом и говорит Бёртон в своей поэме. Когда мы спим, сознание полностью отключается, а когда болеем, то и мысль нездорова.

При сотрясении мозга становится ущербным и мышление и т. д. То есть существует физиология мысли, как и физиология чтения или письма. Это может очаровывать, особенно когда необходимо внести поправки. Обретает смысл забота о себе и своем сознании, которое человек способен ощутить. И наконец, эта физиология вписана в природу наших нервов.

Нервы появились из соленой морской воды, в которой методом проб и ошибок было создано содержимое нейронов мира живого. Содержание натрия в морской воде составляет 10 г/л, а в сыворотке крови его концентрация 3,3 г/л, то есть в три раза меньше. Внутри нейронов, которые передают электрический заряд, натрия еще меньше. Физиологическую систему человека можно представить себе как клубок волокон, наполненных «соленой» водой (содержащей ионы).

Мир живого выработал технологию передачи информации, намного превосходящую все доступные нам способы. Во-первых, в отличие от кремниевых микросхем, она основана не на полупроводниках с собственной проводимостью (у них два состояния: открыт – закрыт), но на «размытых» полупроводниках, то есть непрерывных, с разнообразными нюансами сигналов. Человек создал информатику на принципе прохождения или отсутствия тока, когда сигнал либо проходит, либо нет (обозначается 0 и 1). Так работает транзистор или полупроводник, который проводит ток только при определенных условиях. Совершенно иначе ведет себя медная проволока при температуре окружающей среды, хотя и здесь действует правило «да» или «нет», 0 или 1.

Мир живого избрал другой способ. В нем сигналы передаются в соответствии с «нечеткой логикой», в которой между 0 и 1 имеется целый набор значений. Поэтому кодировок намного больше, чем в сегодняшней информатике. Для этого мира «Проходит ток или нет?» всего лишь первый вопрос, тогда как в информатике он первый и последний. В нейроне все сложнее: «Как он проходит?», «В каких пропорциях?», «Сколько времени ему для этого потребуется?», «Вслед за каким другим сигналом?» Все эти задачи можно смоделировать на компьютере, но их нет для цепей из кремния (за исключением так называемого мемристора, отдаленно напоминающего синаптические связи), они присутствуют в мембранных сетях нейронов[80]80
  Нейронные мембраны подчиняются общему и хорошо известному в электронике правилу «электронной цепи». Но это всего лишь большое допущение, слишком простое при описании реальных возможностей мембраны. Человек предпочитает втискивать реальность в свои «ящики», а не расширять свои «ящики» до огромного реального мира. Можно было бы подумать, что мембрана соответствует эквивалентной цепи. Эта гипотеза полезна для симуляции умственных или поведенческих явлений на компьютере, но она неверна (прим. авт.).


[Закрыть].

Эти «мембранные» наносети поражают способностью вступать во взаимодействие с другими сигнальными системами, например с гормональной и иммунной.

Такая способность к взаимодействию отсутствует в современных компьютерах и пока еще плохо изучена. Мембранная технология использует для нейронов преимущества полупроводников, но намного эффективнее, потому что открывает им доступ к самосохранению и самовосстановлению, а на это кремниевые цепи не способны.

Мембранная технология неотделима от саморегуляции тела человека (это ее цель), потому что нервы производят ощущения, информирующие о его состоянии. А компьютеры не являются самовосстанавливающейся структурой, и в каком бы состоянии ни находился кремний, он не будет способствовать их целостности.

Поэтому неправильно считать, что работа нервной системы основана на электронике. Конечно, можно говорить об ионной технологии, гораздо более мощной в отношении кодировки, чем электронная. Человеческое тело с обилием нервов состоит не из металла и обменивается не электронами, а ионами. Один электрон не отличается от другого электрона, в то время как ион натрия совсем не похож на ион кальция. Проникновение того или другого в нейрон будет иметь разные последствия, жизнь до совершенства отработала систему с более эффективной кодировкой.

Таким образом, тело не только пользуется более разнообразными и «размытыми» сигналами, чем полупроводник, но использует и саму природу носителей заряда (натрия, калия, кальция, магния и т. д.) для кодировки сигнала. Этот механизм доведен до совершенства, и это неудивительно, потому что мир живого – это самое блестящее с технологической точки зрения создание, которое нам известно[81]81
  Утверждение, что мир живого является самой совершенной структурой, которую можно изучать с научной точки зрения, относится к базовым утверждениям биомиметики (прим. авт.).


[Закрыть].

Мы обожаем преувеличивать собственные достижения, но было бы смешно свести функционирование нервов к уровню компьютера. Да, мозгу требуется затратить немалые усилия, чтобы вычислить корень 73-й степени из пятизначного числа. Но это не означает, что такая операция невозможна, просто она не была эволюционным критерием. Основная задача нервов – обеспечить выживание, они сотни миллионов лет концентрировались на главном и избавлялись от всего лишнего. Вспомним, что человек мыслящий окончательно сформировался в эпоху неолита, то есть одиннадцать тысяч лет назад, а ведь это капля в море по сравнению с нервной системой[82]82
  Нервной клетке по меньшей мере семьсот миллионов лет. Одиннадцать тысяч лет – это менее 0,0016 % периода ее существования (прим. авт.).


[Закрыть]. А мы неблагодарно загромождаем эту необыкновенно развитую систему бесполезными, если не вредными догмами, маразматическими практиками и подвергаем ее умственному застою. Отсюда и возникает ложное представление, что если компьютер совершает миллиард арифметических действий в минуту, то он совершеннее мозга.

Нервная система – это тончайшая колония клеток, проникшая во все тело: от черепа до свода стопы, от кишечника до кожного покрова. Она соответствует чувствительности, восприятию и нашим действиям с такой элегантностью, что вдохновляет на создание строительной и робототехники. Нервы периферической нервной системы соединены с кровеносными сосудами. Эволюция нашла довольно простой способ управлять этими мягкими тканями с помощью более плотной материи и при этом связала потерю крови с болью, вызывающей беспокойство и тревогу. А утечка масла из автомобиля не обязательно является сигналом опасности, и у роботов угроза не всегда служит сигналом, поэтому они лишены самостоятельности.

Отсутствие такой связи становится проблемой для структур, вынужденных противостоять непредвиденным обстоятельствам (например, космических станций). Тогда их снабжают специальными датчиками. А человеческое тело само создано датчиками, проводящими сигналы к позвоночному столбу. Расположенные, как и кровь (самая убиквитарная[83]83
  То есть повсеместная, встречающаяся повсюду (прим. пер.).


[Закрыть] ткань тела), на периферии, они участвуют в развитии скелетных мышц. Нервные клетки зарождаются из эктодермы[84]84
  Наружный зародышевый листок эмбриона, из которого в дальнейшем разовьется кожа (прим. авт.).


[Закрыть] эмбриона, а потом они мигрируют по организму, насыщая собой его внутренние органы и кожу. Такой системы нет у растений: их клетки заключены в твердую оболочку из целлюлозы и не могут перемещаться.

Именно нервной системе мы обязаны наслаждением, которое получаем от массажа, когда удаленные части тела оказывают влияние друг на друга. Это удовольствие вызвано давлением на нервные окончания, и в частности на ноцицепторы[85]85
  Ноцицепторы регистрируют также болезненно опасное сдавливание или нарушение кожных покровов (прим. авт.).


[Закрыть], или болевые рецепторы. Очень приятные ощущения говорят о том, что сенсорная система (чувственность) имеет несколько режимов работы с одной и той же кодировкой. Боль распространяется по тем же путям, что и удовольствие, – все зависит от силы давления. На этом принципе избыточности построена так называемая лимбическая система мозга, которая является (в том числе) проводником страха. Сильные эмоции, которые часто сигнализируют об опасности, могут быть очень притягательными, поэтому так успешны фильмы ужасов.

Такой избыточности нет у искусственных нервных систем. Сколько ни терзать противопожарную систему здания, от нее не добиться ничего другого, кроме ее штатных обязанностей.

По мнению биологов Умберто Матураны и Франциско Варелы, основами когнитивной науки являются самостоятельность и выживание: время существования интеллекта и жизни одинаково, то же и для искусственного интеллекта и искусственной жизни. Эта теория получила известность как «автопоэзис» – перспективное с научной точки зрения понятие позволяет дать определение жизни. Любая система считается автопоэтической, если она самоорганизуется в границах, которые определила себе сама.

Обратимся за примером к живой клетке. Ее мембрана обеспечивает метаболизм при определенной концентрации веществ, необходимых для ее работы, а метаболизм, в свою очередь, производит компоненты этой мембраны. Звезды также являются автопоэтическими, так как у них есть ядерный метаболизм, который протекает в их же границах. Они тоже снабжены системами репродукции, хотя и без естественного отбора, но с обогащением. Когда взрывается сверхновая звезда, от нее исходят волны сжатия, которые увеличивают вероятность появления других звезд и тяжелых ядер, которые не существовали в ней до взрыва. Возможно, что мы еще доживем до того дня, когда будем воспринимать звезды как живые организмы.

Возможно, что мы еще доживем до того дня, когда будем воспринимать звезды как живые организмы.

Однако при современном уровне знаний нельзя утверждать, что они обладают сознанием. Но даже если звезды могут приспосабливаться к окружающей среде, то продолжительность этой разумности превосходит время существования человечества (звездам около двухсот миллионов лет). Вполне возможно, что они общаются и способны к познанию, но пяди наших наук слишком ограниченны, чтобы заняться исследованием этого феномена. Многим ученым свойственно отказывать себе в интеллектуальных прорывах, которые идут вразрез с догмами современной науки, хотя именно они должны следовать за полетом человеческой мысли, а не наоборот.