Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта. Благодаря им мы улучшаем сайт!
Принять и закрыть

Читать, слущать книги онлайн бесплатно!

Электронная Литература.

Бесплатная онлайн библиотека.

Читать: Как работает ваш мозг. Внутри самого сложного объекта во Вселенной - СБОРНИК на бесплатной онлайн библиотеке Э-Лит


Помоги проекту - поделись книгой:

Еще пять эмоций

Возможно, «официально» у человека есть только шесть базовых эмоций, но в последние годы к ним предварительно добавляют еще несколько не таких ясных эмоций, каждая из которых выполняет не менее важные функции в современной жизни. Здесь мы рассмотрим пять кандидатов на вступление в «большую шестерку».

1. Подъем. Ощущение эмоционального подъема и вдохновения. Было зафиксировано в Японии, Индии, США и на Палестинских территориях. Ее предполагаемая функция – сплочение людей вокруг ощущения тепла и позитива благодаря выпуску гормона окситоцина.

2. Интерес. Мы сокращаем мышцы лба и глаз, пытаясь понять что-то новое. Иногда становится мотивом обучения и помогает избежать информационной перегрузки в незнакомых ситуациях.

3. Благодарность. Это чувство мотивирует нас признать и принимать доброту или делать что-то приятное взамен. Бывает полезно для поддержания долгосрочных отношений, основанных на взаимных услугах.

4. Гордость. Откиньте голову назад, раскиньте руки и займите как можно больше места – гордость ни с чем не спутаешь. Она бывает двух видов: «высокомерие» (хвастовство, повышающее статус) и «истинная гордость» (результат серьезной работы и достижений). Но с точки зрения языка тела оба эти вида одинаковы.

5. Замешательство. Его легко узнать по нахмуренным бровям, сузившимся глазам и покусыванию губ. Замешательство говорит нам, что у нас недостаточно информации или что наш образ мыслей требует обновления. Его задача – стимулировать перемены и, возможно, попросить о помощи.

5

Ощущения и восприятие

Мы только начинаем понимать, каким образом наш мозг соединяет весь массив получаемой сенсорной информации в один непрерывный опыт. Как вся эта информация обрабатывается? Что происходит, если мозг получает противоречивые данные? Может ли новая технология открыть доступ к совершенно новому миру сенсорной информации?

Сенсорный букварь

Мы идем по миру, не задумываясь дважды. Но каждое мгновение наши органы чувств подвергаются атакам стимулов, которые мозг превращает в восприятие упорядоченных и имеющих смысл объектов и событий.

Например, вы едете на мотоцикле. Это опыт, наполненный чувственным восприятием: вы видите движение, зелень деревьев, голубое небо; ощущаете давление ветра, звук и вибрацию мотора. Простые ощущения затем сводятся в сложное понимание ваших действий. Ваше восприятие – это не набор отдельных впечатлений, а единое целое: вы едете на мотоцикле.

Как мозг проворачивает этот невероятный фокус?

Первый этап – получить информацию от органов чувств. Мы этого почти не ощущаем, но мозг делает огромную работу, основная часть которой не фиксируется сознанием.

Хотя этот навык кажется очень простым, он настолько тонко и сложно устроен, что оказалось невозможным создать компьютер, способный выполнить эту работу так же качественно. Сотрудник службы безопасности аэропорта, досматривающий багаж, и врач, изучающий рентгеновский снимок на предмет опухоли, – прекрасные примеры навыка, при котором сенсорная система позволяет нам принимать очень неочевидные и сложные решения, и пока никакой суперкомпьютер не смог с ним сравниться. То же самое можно сказать о непрерывных процессах обработки сенсорной информации, происходящих в мозге. Мы прекрасно оснащены крайне чувствительными сенсорами, и нам даже не обязательно знать, как это все работает.

Зато мы прекрасно осознаем пять основных чувств: вкус, запах, зрение, слух и осязание. Эту систему составили еще древние греки, но с научной точки зрения она не вполне обоснована. Можно распределить ощущения не по тому, как мы их воспринимаем, а в соответствии с тем, как с ними разбирается наш мозг. В таком случае у нас четыре чувства, так как у мозга четыре типа сенсорных рецепторов: свет (зрение), химические вещества (вкус и запах), механическое усилие (слух, осязание и равновесие) и повреждение тканей (боль). Или семь чувств, так как существует семь нервных путей, передающих сенсорные сигналы по мозгу, в том числе обонятельный нерв и зрительный нерв.

Затем, когда информация прошла по мозгу и достигла конечного пункта, ее обрабатывают шесть участков коры больших полушарий. Каждый участок отвечает за определенный тип обработки: зрительной, слуховой, соматосенсорной (ощущения тела), обонятельной (запах), вкусовой и вестибулярной (равновесие).

Поэтому если речь идет об ощущениях в мозге, есть смысл говорить о шести, а не о пяти чувствах. Зоны делятся дальше – например, соматосенсорная зона охватывает осязание и боль, а также движение и положение конечностей в пространстве, и все это ощущается очень по-разному, поэтому их можно было бы посчитать, как отдельные «чувства».


Рис. 5.1. Сенсорные зоны коры головного мозга

Другая сложность в обозначении ощущений заключается в том, что они часто сливаются вместе, и сложно определить степень участия каждого в конкретном восприятии. Когда человек стоит на одной ноге, ему кажется, что больше задействован вестибулярный аппарат, отвечающий за равновесие. Но если попросить его закрыть глаза, то он потеряет равновесие примерно в четыре раза быстрее. На самом деле зрение присутствует практически во всем. Например, у вас может закружиться голова во время прогулки по горным хребтам, потому что детали окрестностей в обозримом пространстве почти не меняются и вы как будто идете с закрытыми глазами.

Точно так же вкус еды связан не только со вкусовыми рецепторами во рту, но и с обонятельными рецепторами, находящимися в носу и задней части рта. Важно и то, как еда чувствуется и выглядит – например, вязкость йогурта и шипучесть лимонада. Поэтому для производителя продуктов подобрать правильную текстуру и цвет еды не менее важно, чем создать правильный вкус. По меньшей мере часть вкуса еды мы воспринимаем даже раньше, чем кладем ее в рот.

Сочетание ощущений

Как мозг сочетает ощущения в единый непрерывный опыт, мы понимаем лишь отчасти. Известно, что часть интеграции происходит в стволе головного мозга. Существуют прямые рефлекторные связи, связывающие разные чувства. Например, так соединены зрение и равновесие, поэтому когда вы киваете головой, ваши глаза автоматически перемещаются в глазницах, чтобы сохранить ясность зрения. Не так давно мы обнаружили прямые связи между шестью сенсорными участками в коре головного мозга, позволяющие разным зонам мозга делиться информацией друг с другом.

Другие участки коры головного мозга получают проекции от нескольких органов чувств и сливают эту информацию вместе насколько согласованно, что вы не смогли бы различить визуальный и слуховой сигналы.

Задача действительно огромная. Мозг получает невероятный объем данных: более 200 млн сенсорных рецепторов, почти 3 млн сенсорных тканей, 16 млрд клеток коры головного мозга – и все они в любой определенный момент делают свой небольшой вклад, а мозгу доступен лишь определенный объем памяти и энергии для обработки этой информации.

Даже если вы сидите дома и смотрите телевизор, понять окружающий мир – невероятная задача. Ваш мозг потребляет 20 % энергетического бюджета тела, но в каждый момент времени кровь способна снабдить мозг достаточным объемом энергии для поддержания только 3 % нейронов на пике активности. Это похоже на свет, включенный только в той комнате дома, где вы находитесь. Мозг направляет энергию к тем участкам мозга, которые вы в данный момент используете. Может показаться, что 3 % – это мало, но это около 500 млн клеток мозга.

Поэтому у мозга возникает проблема: объем информации, поступающей из внешнего мира, значительно превосходит имеющиеся пространства хранения и объемы энергии. Мозг решает ее, выбрасывая большинство полученных данных, и у него припасена пара приемов, позволяющих добиться этого без возникновения помех в системе.

Первый из них – это выбрасывать несознательно. Если вы не знаете о том, что чего-то не знаете, то не понимаете, что чего-то не хватает. Мозг очень хорошо представляет, какие кусочки выкинуть в любой отдельно взятый момент. Значительную часть времени мы совершенно не осознаем вес наших конечностей и ощущение одежды на коже. Наши сенсорные системы выбрасывают эту информацию, потому что в краткие сроки она не меняется и мозг заключает, что это не важно.

То же верно и относительно других наших органов чувств. Это хорошо видно на известной оптической иллюзии, эффекте Трокслера. Если смотреть на фиксированную точку в центре, изображение по краям скоро исчезнет – сенсорная система определит, что края изображения менее важны, чем то, на чем вы фокусируетесь.


Рис. 5.2. Эффект Трокслера

Необходимость выкидывать так много сенсорных данных означает, что их всегда недостаточно, чтобы понять происходящее вокруг, и приходится строить догадки. Но мозг хорошо угадывает, сочетая входящие сенсорные данные с имеющимся опытом, он умеет находить смысл в далеко не идеальной информации.

Ученые изучают этот процесс с помощью байесовского вывода – статистического метода, работающего на основе вероятности (см. главу 1). Мозг делает выводы автоматически и без сознательного восприятия, поэтому мы даже не принимаем во внимание, как много из того, что мы испытываем, в действительности строится на умных выводах.

В конечном итоге мы видим, слышим и осязаем отчасти основываясь на том, что ожидаем увидеть, услышать и почувствовать. Люди в целом сходятся относительно того, что они видят и слышат, но так как все строится на неосознанной интерпретации, которая у разных людей варьируется, возникают и закономерные разногласия. И поэтому игроки-соперники и болельщики так жарко спорят об одном и том же решении. Мозг выбросил детали, а догадки, необходимые, чтобы заполнить пробелы, и правда оказываются очень разными.

Звук движущихся точек

Как звучат движущиеся точки? Большинство из нас не могут ответить на этот вопрос, но только не люди со слуховой синестезией.

Мелисса Саэнс, нейроученый из Калифорнийского технологического университета в Пасадене, получила ответ, когда посетитель, глядя на беззвучную заставку монитора, спросил: «Еще кто-то это слышит?» Она поговорила с ним и обнаружила все признаки синестезии: сигнал одного органа чувств затрагивал сенсорное переживание в другом. Некоторые люди воспринимают буквы, числа, слова и запахи окрашенными в определенные цвета, другие способны попробовать на вкус музыку, третьи могут видеть время в особой фиксированной форме. Оказалось, что существует еще слуховая синестезия, при которой движение сопровождается звуками: постукиванием или жужжанием.

Неизвестно, насколько распространена синестезия – большинство синестетиков переживают мир таким образом всегда и удивляются, что у окружающих по-другому. Так как чувства каждого человека очень сложно связаны в мозге, возможно, это явление более распространенное, чем мы думаем.

Восприятие времени: как наш мозг создает «сейчас»

Что такое «сейчас»? Мы склонны думать о нем как о текущем мгновении, моменте без длительности. Но если «сейчас» находится вне категории времени, то мы бы не ощущали движение времени и не воспринимали бы такие вещи, как движение. Мы не могли бы функционировать в мире, где у настоящего нет продолжительности. Так сколько оно длится?

Вопрос как будто из области метафизики, но нейроученые и психологи нашли на него ответ. За последние годы они собрали множество данных, указывающих, что «сейчас» длится в среднем 2–3 секунды. Это то «сейчас», о котором мы знаем – когда мозг переплавляет опыт в «психологическое настоящее». Промежуток на удивление долгий. Но странности здесь только начинаются. Есть данные, что переживаемое «сейчас» состоит из множества маленьких подсознательных «сейчас» и что мозг придирчиво отбирает, какие события туда включить. Разные участки мозга измеряют «сейчас» по-разному. Более того, окно воспринимаемого «сейчас» то расширяется, то сужается.

Поймав ускользающее понятие «сейчас», мы увидим более общую картину того, как мозг отслеживает время, как мы переживаем этот мир и понимаем, что является причиной чего. «Ваше ощущение “сейчас” подкрепляет весь ваш сознательный опыт», – говорит Марк Уиттманн из Института пограничных областей психологии и психического здоровья во Фрайбурге, Германия.

У мозга существует много способов ощущать разные периоды времени. Уже давно известно, что некоторые его участки, опираясь на чередования света и темноты, регулируют ежедневные биологические часы. Но еще меньше мы знаем о том, как мозг измеряет секунды и минуты. На этом уровне работают два механизма отсчета времени – эксплицитный и имплицитный. Эксплицитный связан с определением длительности времени – и у нас это прекрасно получается. Имплицитный механизм – это расчет «сейчас», определение этого психологического момента и структурирование сознательного опыта.

Наше имплицитное чувство времени состоит из двух, на первый взгляд, несовместимых аспектов: мы постоянно существуем в настоящем, но при этом ощущаем течение времени от прошлого к будущему. Уиттманн считает, что для этого мозг создает иерархию многих «сейчас», каждое из которых становится фундаментом для следующего – и так пока не получится единое целое (качество единства).

Если Уиттманн прав, то чтобы понять «сейчас», нам сначала нужно разобраться в его подсознательной составляющей – «функциональном моменте» (см. рис. 5.3) на шкале времени, на которой человек способен отличить одно событие от другого. Шкала различается для разных органов чувств. Например, слуховая система различает звуки, между которыми всего 2 миллисекунды, а зрительной системе нужны десятки миллисекунд. Для определения последовательности входящих сигналов требуется еще больше времени. Между двумя событиями должно пройти как минимум 50 мс, чтобы мы могли понять, какое наступило раньше.

Мозгу приходится связывать вместе системы с разными порогами чувствительности, чтобы понять окружающий мир. Эту задачу еще больше осложняет тот факт, что свет и звук имеют разную скорость, поэтому сигналы поступают к нам в разное время, даже если исходят одновременно из одного источника.

Мозг отчасти умеет компенсировать эту разницу между сигналами. Если вы смотрите фильм, в котором аудио-и видеоканалы не совпадают, вы все равно будете воспринимать их синхронно, но только если отставание не превышает 200 мс. Через какое-то время вы перестанете замечать задержку изображения или звука.

Нейробиолог Виржини ван Вассенхов из Французского агентства медицинских исследований в Жифсюр-Иветт и ее коллеги изучали, какие процессы происходят в это время в мозге. Они продемонстрировали людям последовательность гудков и вспышек (и то и другое происходило раз в секунду, но было рассинхронизировано примерно на 200 мс) и фиксировали электрическую активность мозга. Ученые обнаружили два характерных импульса (один в слуховой коре мозга, другой – в визуальной), оба генерировали колебания раз в секунду. Сначала их колебания не совпадали по фазе, и добровольцы воспринимали свет и звук несинхронно. Но позже слуховые колебания выровнялись со зрительными, и участники сообщили, что ощущают гудок и вспышку одновременно. Видимо, мозг физически подстраивает сигналы и синхронизирует события, если решает, что они взаимосвязаны.

Возможно, ваша повседневная жизнь строится по солнцу, но восприятие настоящего момента и течения времени создается иерархией в мозге


Рис. 5.3. Иллюзия «сейчас»

Впервые для имплицитного определения времени были найдены биологические основы. Опыт подтверждает, что даже на подсознательном уровне мозг выбирает, что именно впустить в текущий момент. Однако «сейчас», которое мы осознаем, это не функциональный момент. «Сейчас» происходит на следующем уровне иерархии Уиттманна, в «переживаемом моменте». Что мы о нем знаем?

Похоже, «сейчас» длится 2–3 секунды. Это было четко продемонстрировано Дэвидом Мелчером из Трентского университета в Италии и его коллегами. Они показали волонтерам короткие видео, небольшие сегменты которых (от нескольких миллисекунд до нескольких секунд) были поделены на маленькие фрагменты и случайным образом перемешаны. Если перемешивание происходило внутри сегмента длительностью до 2,5 секунд, люди следовали сюжету, как будто не замечали, что фрагменты перепутаны. Но если сегмент был длиннее, участники путались. Исследователи предположили, что 2,5 секунды – это «субъективное настоящее», и благодаря ему мы сознательно воспринимаем сложную последовательность событий.

По мнению Мелчера, окно в 2–3 секунды обеспечивает своего рода соединяющий механизм, компенсирующий тот факт, что мозг всегда работает с устаревшей информацией. Прямо сейчас ваш мозг обрабатывает стимул, попавший в ваши органы чувств сотни миллисекунд назад, но при реакции с таким разрывом в реальном мире мы бы не смогли эффективно функционировать.

Сознательно или неосознанно, но создатели голливудских фильмов учитывают наш переживаемый момент. Они редко монтируют сцены, длящиеся меньше двух или трех секунд, если только режиссер не хочет создать впечатление хаоса или запутать зрителя. «Три секунды – это достаточно долго, чтобы понимать происходящее, но при этом не слишком полагаться на память для сохранения доступа ко всей соответствующей информации, – говорит Мелчер. – Это оптимальный вариант».

Уиттманн подчеркивает, что пока непонятно, как группа подсознательных функциональных моментов сливается в единый сознательный переживаемый момент.

Создание потока

Как бы ни возникали переживаемые нами моменты настоящего, они соединяются и дают нам чувство непрерывности или мысленного «присутствия» – окончательного «сейчас» по иерархии Уиттманна. Оно действует в промежуток времени около 30 секунд. Согласно модели (см. рис. 5.4), клей, связывающий переживаемые моменты для создания впечатления текущего времени, – это рабочая память, то есть способность удержать и использовать ограниченный объем информации в течение короткого времени. Мысленное присутствие лежит в основе ощущения, что события происходят именно с нами. «Это “сейчас” “я”, вашего повествующего “я”», – говорит Уиттманн.

Сложно представить себе все последствия нового взгляда на «сейчас». Возьмем, например, спор о свободе воли. В 1980-х годах физиолог Бенджамин Либет из США провел эксперимент, в котором участники сообщили о своем решении пошевелить кистью руки примерно через 500 мс после того, как была зафиксирована активность в их мозге, предшествовавшая движению. Либет сделал вывод, что мы гораздо менее осознанно контролируем свои действия, чем привыкли думать. Но сегодня его выводы оспариваются. Учитывая то, что мы знаем об имплицитном расчете времени, Либет мог обнаружить отсутствие чувствительности мозга на очень маленьких масштабах времени. При 500 мс, говорит Уиттманн, «мы, бесспорно, находимся в границах временнóго допущения, когда вы не можете определить, какое событие произошло раньше».

Существует также вопрос протяженности «сейчас». Нам кажется, что время растягивается или сжимается в зависимости от происходящего вокруг – например, во время автоаварии события развиваются как в замедленной съемке. Этот эффект был воспроизведен в лабораторных условиях: люди получили последовательность стимулов равной длительности, но они сообщили, что ощущали нетипичное событие в серии как более долгое. Более того, предварительные результаты Мелчера показывают, что когда люди воспринимают событие как более длительное, чем на самом деле, они также получают больше деталей и описывают его точнее. По его мнению, это доказывает, что субъективная временная протяженность отражает текущие изменения в обработке сенсорной информации, что в свою очередь могло являться эволюционным преимуществом. Усиливая обработку данных мозгом в решающие моменты и ослабляя ее, когда среда вновь становится предсказуемой и спокойной, мы сохраняем ценные когнитивные ресурсы.

Изменения в обработке сенсорных данных подсознательны, но можем ли мы начать управлять нашим восприятием «сейчас»? Медитирующие часто утверждают, что живут в настоящем более полноценно и интенсивно, чем большинство людей. В своих экспериментах Уиттманн попросил 38 человек, которые практикуют медитацию, и 38 человек, которые этого не делают, посмотреть на куб Неккера (см. рис. 5.4) – оптическую иллюзию с двумя интерпретациями – и нажимать кнопку каждый раз, когда картинка в восприятии меняется. Время в такой задаче считается хорошей оценкой длительности психологического настоящего. По такому критерию у людей в обоих группах протяженность «сейчас» длилась 4 секунды, что, как казалось, противоречило заявлениям медитирующих. Тем не менее, когда Уиттманн попросил участников удерживать определенный вид как можно дольше, медитирующие показали средний результат в 8 секунд, а немедитирующие – 6 секунд.


Рис. 5.4. Куб Неккера

Медитирующие обычно получают более высокие баллы в тестах на внимательность и на объем рабочей памяти, говорит Уиттманн. «Если вы осознаете больше происходящего вокруг вас, вы не просто больше переживаете в настоящий момент, у вас больше и объем памяти». И это влияет на ощущение времени. «Медитирующие воспринимают ход времени более медленным – и в настоящем времени, и оглядываясь в прошлое», – говорит он.

Отсюда следует вывод, что при небольшом усилии мы все способны управлять нашим восприятием «сейчас». Если медитация расширяет «сейчас», то, расширяя разум, она может расширить и вашу жизнь. Поэтому удерживайте свое сознание и наслаждайтесь мгновением дольше. Сейчас самое время.

Интервью.Будущее восприятия: выберете ощущение и зафиксируйте

Наше окно в этот мир ограничено тем, что человеческое тело способно воспринимать с помощью наших ограниченных органов чувств. Нейроученый Дэвид Иглмен из Стэнфордского университета в Калифорнии пытается это изменить. Он изобрел вибрирующий жилет, который становится для мозга новым источником сенсорной информации. По его словам, такой жилет можно запрограммировать на любое ощущение.

– Вы сказали, что мозг «заперт в тихом и темном склепе», но как же он в таком случае создает для нас такую богатую реальность?

– Это одна из великих загадок нейронауки: как электромеханические сигналы в мозге преобразуются в субъективное восприятие мира. Нам известно, что мозг прекрасно выделяет образы из внешней среды и наделяет их значением. Мне интересно, как мы можем ввести в мозг альтернативные образы и пережить дополнительные аспекты реальности.

– Какие новые виды реальности мы могли бы воспринимать?

– Мы улавливаем лишь небольшую часть сигналов, исходящих от мира: те, для которых мы выработали специальные сенсоры. Но в мире много и других сигналов. Например, мы совершенно слепы к рентгеновскому и гамма-излучению. Как бы мы ни старались, мы никогда не увидим эту часть спектра естественным образом.

Но мозг чрезвычайно гибкий, он способен включать новое в свою реальность. Он получает информацию от глаз, носа, кожи в виде электрохимических сигналов и подбирает под них значение. Что важно, мозгу все равно, откуда поступают сигналы – он просто находит способ их использовать.

Я рассматриваю мозг как универсальный компьютер. Наши ощущения – это самонастраиваемый механизм, который мы получили в ходе эволюции. И если это так, то мы можем передать любой поток данных в мозг, а он уже разберется, что с ними делать.

– И как вы планируете подключить новый источник данных к мозгу?

– Мы экспериментируем с так называемым универсальным экстрасенсорным преобразователем, или VEST (versatile extra-sensory transducer). Это портативное устройство, покрытое вибрирующими моторчиками. Поначалу напоминает странные сочетания вибраций на теле, но мозг прекрасно расшифровывает сенсорные схемы и определяет, что означают поступающие данные.

– Как вибрирующий жилет позволит нам переживать другую реальность?

– К примеру, сейчас мы пробуем его с глухими участниками. Мы улавливаем звук из нашей среды и переводим его в различные схемы вибраций. Примерно через неделю волонтеры понимают сказанное, основываясь только на вибрациях. Они понимают мир звука кожей.

– Но мозг специализируется на том, чтобы слышать разные частоты. Он действительно способен разобрать речь по вибрациям на коже?

– Кажется безумием слышать благодаря перемещению сочетаний прикосновений к коже, но в конечном итоге эти стимулы переводятся в электрохимические сигналы, курсирующие по мозгу – а обычный слух этим и является. Только обычно сигналы поступают через слуховой нерв, а здесь – через нервы на коже. Мы уже знаем, что мозг вычисляет значение условных сигналов. Когда слепой человек проводит пальцами по шрифту Брайля, он прекрасно его понимает. И когда вы читаете статью в журнале New Scientist, вам не нужно думать о мелких загогулинах – их значение просто перетекает со страницы. Таким же образом глухой человек извлекает значение слов, приходящих к нему через последовательность вибраций.

– У вибрирующего жилета может быть много применений. Что еще вы придумали?

– Да, сложно решить, какие возможности опробовать сначала. Мы играем с загрузкой в жилет анализа эмоций в Twitter на основании хештегов в режиме реального времени. Предположим, вы кандидат в президенты и произносите речь. Надев жилет, вы будете чувствовать, как реагирует на вас Twitter, пока вы говорите. В другом эксперименте мы работаем над передачей данных пилотам из кабины или от дронов.

– Это интересно. Пилоты в результате чувствуют, скажем, что сами стали дроном?

– Да, как будто ваша кожа связана с самолетом или дроном, и вы чувствуете крен, тангаж и рыскание. Это новый опыт восприятия, и мы думаем, что он поможет лучше управлять самолетом. Мы помним и об астронавтах. Они проводят много времени, глядя на сотни мониторов – и разве не здорово, если они смогут напрямую чувствовать состояние космической станции и понимать, когда начались изменения или сдвиги?

Всю жизнь мы смотрим в маленькие экраны. По-моему, лучше переживать эти данные, а не просто смотреть на них.

– Есть ли ограничения в том, сколько дополнительных чувств можно получить с помощью таких устройств?

– Вы имеете в виду, может ли существовать жилет для Twitter или биржевые джинсы? Почему бы нет. Мы не знаем, есть ли ограничения в том, сколько разных вещей можно почувствовать. Моя интуиция говорит, что предел очень далеко. У мозга огромный объем доступного пространства. Если вы теряете одно чувство, другие захватывают участок мозга, который за него отвечает. Мозг прекрасно перераспределяет пространство для того, что ему нужно, и у нас много места, чтобы поделиться этим пространством, не замечая неудобства в других местах.

– Есть ли ограничения у системы VEST?

– Границы возможного определяет то, для чего мы можем создать сенсор. С хорошим сенсором несложно превратить полученную им информацию в вибрации жилета.

– Если бы вы могли выбрать одно дополнительное ощущение, что бы это было?

– Любопытный вопрос. Сейчас в нашем обществе все строится вокруг органов чувств, имеющихся у нас в настоящее время. Если бы я вдруг получил ультразвуковой слух, я бы слышал сигналы животных, которые больше никто не слышит. Для любителя природы это потрясающе, но не знаю, не будет ли мне одиноко в экстрасенсорном пространстве, если ко мне не присоединятся другие люди.

Мне бы также хотелось изучить, может ли VEST помочь в общении с другими людьми. Возможно, если бы мы с женой оба носили VEST и с его помощью каким-то образом чувствовали эмоции друг друга, это сблизило бы нас еще больше. А может быть, и наоборот [смеется] – не узнаем, пока не попробуем.

6

Сознание

В мире существует множество трудных проблем, но только за одной закрепилось название «трудная проблема». Это проблема сознания – каким образом килограмм нервных клеток как по волшебству создает плавный калейдоскоп ощущений, мыслей, воспоминаний и эмоций, заполняющих каждое мгновение.

Неразрешимость задачи в 1989 году подтолкнула британского психолога Стюарта Сазерленда к известному наблюдению: «Сознание – это завораживающий, но ускользающий феномен… На эту тему не написано ничего достойного внимания».

Трудная проблема все еще остается нерешенной. Тем не менее нейроученые добились невероятных результатов на пути к пониманию сознания – от причин его существования до проблем, которые возникают, если оно не работает должным образом.

Сознание все еще завораживает? Да. Ускользает? Еще как. Но последнее утверждение Сазерленда уже не верно. Читайте дальше…

Ваш мозг в сознании

Как «выглядит» сознание в мозге? Мы уже много знаем про физические, или нейронные связи сознания – и можем ответить на этот вопрос. Один из способов изучить сознание – посмотреть на изменения, которые происходят, когда сознание уменьшается или отсутствует (например, когда люди находятся в невменяемом состоянии, без признаков сознания).

Сканы мозга показывают, что у таких людей обычно поврежден таламус – ретрансляционный узел, расположенный в самом центре мозга (см. рис. 6.1). Также часто обнаруживается повреждение связей между таламусом и префронтальной корой – участке в передней части мозга, в целом отвечающем за сложные мыслительные процессы.

Префронтальную кору также рассмотрели с помощью другого метода – сканирования мозга, пока люди находились без сознания при общем наркозе. По мере того как внимание гаснет, ряд участков деактивируется, и самый заметный из них – боковая префронтальная кора.

Исследования оказались бесценны, так как сократили зону поиска участков мозга, которые активны, когда мы бодрствуем, хотя так и не известно, что происходит в мозге, когда мы, например, смотрим на красный цвет.


Рис. 6.1. Обители сознания

Видеть красный

Бесполезно просить человека, лежащего в аппарате для сканирования мозга, разглядывать что-нибудь красное, потому что, как нам известно, зрительные стимулы (и вообще любые стимулы органов чувств) порождают значительную бессознательную активность мозга. Как обойти эту проблему?

Одно из решений – зафиксировать стимулы на самом пороге внимания, когда они не всегда воспринимаются – еле слышный шум или мелькание на экране слова слишком быстро и незаметно. Если человек не видит слово сознанием, то активируется только тот участок мозга, который непосредственно связан с соответствующими органами чувств, например, со зрительной корой. Но если человек замечает слова или звуки, в действие вступят несколько участков. Это боковая префронтальная кора и задняя теменная кора, которая тоже связана со сложными мыслительными процессами высокого уровня и расположена в верхней задней части мозга.

Хотя таламус есть у многих животных, у других видов два участка коры, задействованные в сознании, совсем не так велики и не столь развиты, как у людей. Это подтверждает общую догадку, что в царстве животных возможны различные виды сознания, но наша его разновидность – нечто совершенно особенное.

Три участка мозга, задействованные в человеческом сознании, – таламус, боковая префронтальная и задняя теменная кора – имеют одну общую особенность: у них больше связей друг с другом и с остальным мозгом, чем у любого другого участка. Многие нейроученые предполагают, что именно сведение информации воедино – отличительная черта сознания. Например, когда я общаюсь с другом в пабе, я переживаю этот опыт не как ряд разрозненных элементов, а как единое целое: внешний вид друга, звук голоса, знание имени, любимого сорта пива и т. д. сливается в один объект – человека.

Как мозг соединяет все эти части информации из разных участков? Согласно основной гипотезе, соответствующие нейроны синхронно разряжаются множество раз в секунду. Этот эффект отображается на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) в виде колебаний мозговых волн. Похоже, признаком сознания является ультрабыстрая форма этих волн, начинающихся в таламусе и распространяющихся по коре головного мозга.

Одна из самых известных попыток превратить экспериментальные данные в теорию сознания известна как модель глобального нейронного рабочего пространства. Она предполагает, что данные, поступающие от органов чувств, сначала обрабатываются неосознанно, главным образом в участках мозга, отвечающих за ощущения. Они проявляются в осознанном внимании, только если провоцируют деятельность префронтальной и теменной коры, когда эти участки соединяются ультрабыстрыми импульсами.

Модель связывает сознание со сложными задачами, часто требующими соединения многих ниточек знания. Такая точка зрения прекрасно согласуется с фактом, что при выполнении новых или сложных задач в нашей боковой префронтальной и задней теменной коре активность значительно увеличивается, а когда мы совершаем знакомые или повторяющиеся действия – снижается.

Главный соперник модели глобального рабочего пространства – математическая теория интегрирования информации, в которой сознание просто соединяет вместе данные и получает в итоге больше, чем сумму слагаемых. Эта идея может объяснить, почему моя встреча с другом в пабе воспринимается не просто набором сенсорной информации, а гораздо бóльшим. Модель применима и к человеку, и к интернету: ее создатели смело заявляют, что теоретически возможно вычислить уровень сознания любой системы обработки информации – будь то мозг человека, мозг крысы или компьютер. Для этого нужно знать структуру системы: сколько узлов она содержит, как они взаимосвязаны и т. д.

К сожалению, расчет предполагает невероятное количество вычислений, растущее в геометрической прогрессии по мере увеличения числа узлов, и новейшие суперкомпьютеры не могут выполнить его в разумные сроки даже для простого круглого червя, у которого около 300 нейронов. Возможно, в будущем задача упростится и станет более удобной.

На первый взгляд, математическая теория (см. «phi-фактор» ниже) сильно отличается от глобального нейронного рабочего пространства – например, она игнорирует анатомию мозга. Но обе модели показывают, что сознание предполагает комбинирование информации, и обе рассматривают наиболее плотно соединенные участки сети обработки данных. Общие основы отражают значительный прогресс в этой области.

Мы еще не решили трудную проблему сознания и не знаем, каким образом кучка нейронов генерирует опыт восприятия красного цвета. Но во многом беспокойство о трудной проблеме – это просто очередная версия дуализма, видение сознания как чего-то совершенно мистического и необъяснимого с научной точки зрения. Сколько раз на протяжении истории мы думали, что тот или иной загадочный феномен объясняется сверхъестественными причинами! Так считали про умственные заболевания и даже про подъем дрожжевого теста, но в итоге находили научное объяснение. Разумно предположить, что если продолжать решать «легкие» проблемы, мы в итоге обнаружим, что не осталось и трудных.

Phi-фактор

Возможно, лучший способ понять математическую теорию интегрирования – это сравнить мозг с цифровой камерой. Нам кажется, что на экране цельное изображение, но фотоаппарат обрабатывает множество отдельных пикселей, совершенно независимых друг от друга; он никогда не сводит эту информацию и не ищет связи или схемы. Иначе говоря, у фотоаппарата очень низкая степень интеграции, или «phi», как это назвал создатель теории Джулио Тонони из Висконсинского университета в Мэдисоне. Но мозг, в отличие от фотоаппарата, постоянно создает связи между каждым битом поступающей информации, поэтому у него высокий «phi».

«Теперь, с этой экспериментальной теорией, я мог вернуться к нейробиологии: любое связанное с сознанием место должно иметь высокий уровень phi, а в других системах он должен отсутствовать», – говорит Тонони.

С теорией совпадают некоторые признанные анатомические открытия. Мы знаем, что кора головного мозга крайне важна для сознательного опыта – любые ее повреждения влияют на психическую жизнь. Мозжечок же не обязателен для сознательного внимания, и это было некоторой загадкой, потому что в нем нейронов в два с лишним раза больше, чем в коре головного мозга.

Загадка решилась, когда Тонони проанализировал с помощью своей теории эти два участка: возможно, кора головного мозга и содержит меньше нейронов, но ее клетки хорошо соединены друг с другом. Они способны удерживать большие объемы данных и интегрировать их в единую цельную картину – уровень phi очень высок. Мозжечок больше похож на фотоаппарат: он содержит больше нейронов, но меньше соединений, а значит цельной картины нет – другими словами, уровень phi низкий.

«Я изучал сознание в течение 25 лет, и теория Джулио самая многообещающая, – говорит Кристоф Кох из Калифорнийского технологического института в Пасадене. – Вряд ли на этом можно поставить точку, но теория идет в правильном направлении – делает прогнозы. Она выводит сознание из царства абстрактной метафизики».

Теория Тонони также может объяснить, что происходит, когда мы засыпаем или находимся под анестезией – ученый экспериментально показал, что когда наше сознание угасает, уровень phi в коре головного мозга падает.

Существует ли бессознательное?

Люди склонны гордиться силой своего мышления – и это вполне справедливо. Но есть один аспект нашего когнитивного мастерства, который редко оценивают по заслугам, – молчаливый партнер, работающий фоном и даже не информирующий наше сознание о подробностях, – бессознательное.



Поделиться книгой:

На главную
Назад