Глава 9. Сознание

Глава 9. Сознание

В 1996 году папа римский Иоанн Павел II написал свое знаменитое послание к Папской академии наук, в котором признал, что эволюция — это нечто большее, чем просто гипотеза: “Поистине примечательно, что по мере появления новых достижений в различных областях знаний эта теория получает среди ученых все большее и большее признание. Подлинное согласие между результатами независимых исследований, достигнутое непреднамеренно, само является сильным аргументом в пользу этой теории”.

Пожалуй, неудивительно, что папа при этом не собирался выплескивать с водой и ребенка. Человеческий дух, по его мнению, навсегда останется вне компетенции науки. “Эволюционные теории, рассматривающие, в соответствии с философскими учениями, их вдохновляющими, дух человека как порождение сил живой материи или всего лишь сопутствующее явление этой материи, несовместимы с истиной. Они также несостоятельны как основание для человеческого достоинства”. По словам понтифика, внутренний опыт и самосознание, весь метафизический аппарат, позволяющий человеку общаться с Богом, недоступны для объективных научных измерений и относятся не к сфере науки, а к сферам философии и теологии. Короче говоря, согласившись признать реальность эволюции, он не упустил случая поставить “магистерию церкви” над эволюцией¹.

Эта книга не о религии, и у меня вовсе нет желания нападать на чьи-либо глубокие религиозные убеждения. Тем не менее, по той же причине, по которой папа римский высказался об эволюции (“Вопрос об эволюции имеет непосредственное отношение к магистерии церкви, потому что включает в себя концепцию человека”), человеческий дух имеет непосредственное отношение к науке, потому что включает в себя концепцию эволюции. Если наша психика не продукт эволюции, то что она такое? И как она соотносится с нашим мозгом? Очевидно, что сам мозг материален, так что он-то должен быть продуктом эволюции, как и мозги животных, содержащие многие, если не все, структуры, свойственные человеческому мозгу. Но если так, то эволюционирует ли психика вместе с мозгом, например при увеличении его размера в последние несколько миллионов лет (это несомненный факт, давно не вызывающий споров в науке)? Или, если уж на то пошло, как материя и дух взаимодействуют на молекулярном уровне, что они неизбежно должны делать, ибо как иначе могут психотропные препараты и черепно-мозговые травмы влиять на психику?

Стивен Джей Гулд был сторонником концепции двух “неперекрывающихся магистерий” науки и религии, но в некоторых областях эти две магистерии неизбежно должны сходиться и перекрываться. Особенно это касается проблемы сознания, с незапамятных времен занимавшей людей. Декарт, предложивший разделение на дух и материю, на самом деле лишь формализовал идею, восходившую к античности и находившую поддержку у церкви (будучи правоверным католиком, он отнюдь не стремился снискать, подобно Галилею, осуждение Церкви). Оговорив это разделение, Декарт сделал тело (и мозг) доступным для научных исследований. В отличие от Иоанна Павла II, современные ученые обычно не придерживаются ортодоксального декартовского дуализма, предполагающего разделение на дух и материю, но в самой этой концепции нет ничего нелепого, и вопросы, которые я сформулировал выше, доступны для научного объяснения. Например, квантовая механика по-прежнему оставляет место для глубоких космических тайн психики, в чем нам с вами предстоит убедиться.

Я цитирую папу римского потому, что его слова, по-моему, выходят за пределы сферы религии и затрагивают самую суть нашей концепции человека. Даже у нерелигиозных людей может появиться ощущение, что их дух в некотором смысле нематериален, что он составляет уникальную черту человека и находится “за пределами науки”. Мало кто из читателей, дошедших до этого места, скажет, что наука не имеет права вторгаться в сферу сознания. И все же, пожалуй, мало кто согласится дать биологам-эволюционистам какие-либо особые права на эту область, отказав в них всем другим, претендующим на нее: специалистам по робототехнике и искусственному интеллекту и квантовой физике, лингвистам, неврологам, фармакологам, философам и теологам, знатокам медитации и дзэн-буддистам, литераторам, социологам, психологам, психиатрам, антропологам, этологам и так далее.

Начиная свой рассказ, я должен сказать, что эта глава отличается от других тем, что наука не только не знает (пока) ответов на обсуждаемые здесь вопросы, но и едва позволяет нам представить в терминах известных законов физики, биологии и теории информации, какими именно могут оказаться эти ответы. Между учеными, исследующими психику, нет единого мнения о том, как нервные импульсы вызывают глубокие индивидуальные ощущения.

Тем больше у нас причин попытаться разобраться, что же наука может сообщить нам о человеческой психике и где имен но ее усилия наталкиваются на стену неизвестности. Позиция Иоанна Павла II впечатляет меня тем, что ее вполне можно успешно отстаивать, по крайней мере до тех пор, пока мы не узнаем, как “простая материя” создает впечатление проявлений нематериальной души. Нам пока не известно даже, что представляет собой “простая материя” и почему она существует, хотя, казалось бы, могло не существовать вообще ничего (этот вопрос имеет много общего с вопросом, почему существует сознание, хотя, казалось бы, могла бы существовать просто бессознательная обработка информации). Однако я думаю (и даже убежден), что все, даже самые возвышенные проявления человеческой души, имеют эволюционное объяснение². Более того: то, что уже известно о работе мозга, гораздо удивительнее всего, что может представить несведущий в этих вопросах человек, так что у нас есть все причины искать основание человеческого достоинства именно в величественной биологической природе нашей психики.

Существуют и другие веские причины, почему наука может и должна заниматься проблемой сознания. Человеческая психика далеко не всегда представляет собой тот драгоценный сосуд, который мы привыкли беречь. Ее могут нарушать многие болезни мозга. Болезнь Альцгеймера безжалостно снимает с человеческой личности слой за слоем, оставляя в итоге лишь пустую сердцевину. Люди нередко впадают в глубокую депрессию — болезненную тоску, гложущую душу. Шизофрения может вызывать отчетливые жуткие иллюзии, а эпилептические припадки иногда приводят к полному отключению сознания, превращая человека в бесчувственного зомби. Все эти недуги показывают, как уязвима наша психика. Фрэнсису Крику принадлежит известный афоризм: “Вы не более чем пачка нейронов”. Он мог бы добавить, что из этой пачки сложен хрупкий карточный домик. Для общества, для медицины не пытаться разобраться в этих недугах и не учиться их лечить значило бы отречься оттого самого милосердия, которое церковь ставит так высоко.

Первая проблема, с которой сталкивается любой, кто берется пересказать то, что наука говорит о сознании, касается определения самого предмета такого рассказа: сознание для разных людей означает самые разные вещи. Если мы определим сознание как осознание места “я” в окружающем мире (богатого автобиографическими подробностями представления о своей личности в общественном, культурном и историческом контекстах, включающего надежды и страхи, связанные с будущим, и облеченного в форму насыщенных и многозначных языковых символов), то сознание и вправду следует признать уникальным свойством человека. Между людьми и животными в этом отношении пролегает глубокая пропасть, и если исходить из этого определения, то в наличии сознания придется отказать всем животным, включая наших предков (и даже маленьким детям).

Наиболее отчетливо этот взгляд выражен, вероятно, в странной книге “Происхождение сознания в процессе краха бикамерального разума”, которую написал американский психолог Джулиан Джейнс. Он сам прекрасно сформулировал суть своей концепции: “Одно время человеческая природа была разделена на две части: руководителя, называемого Богом, и последователя, называемого человеком. Ни одна из них не обладала самосознанием”. Удивительно то, сколь недавно, по мнению Джейнса, исчезло это разделение — в период между сочинением “Илиады” и “Одиссеи”. (Джейнс, разумеется, считал, что эти две очень разные эпические поэмы были сложены разными Гомерами, причем второй творил спустя несколько веков после первого.) Ключевой тезис Джейнса таков: сознание - это чисто социально-лингвистический конструкт, к тому же сравнительно новый. Джейнс считал, что человек обладает сознанием только тогда, когда сам это понимает. Эту позицию вполне можно обосновать, но нельзя не признать, что любая позиция, которая ставит планку так высоко, что отказывает в сознании даже автору “Илиады”, ставит ее чересчур высоко. Что из себя представлял “Гомер-старший”, если он не обладал сознанием — неужели бессознательного зомби? Если нет, то сознание должно составлять некий спектр, в верхней части которого находится осознание себя как свободного и грамотного члена общества, а ниже стоят другие формы.

Большинство специалистов по нейронауке выделяют две формы сознания, обусловленные строением нашего мозга. Термины и определения различаются, но суть такова: вторичное (расширенное) сознание — это человеческая психика во всей ее красе, совершенно невозможная без языка, общества и так далее, а первичное, или базовое, сознание вполне доступно даже животным (эмоции, побуждения, боль, зачаточное самосознание без автобиографической перспективы и понимания своей смертности, а также представление об объектах окружающего мира). Это сознание доступно и лисе, отгрызающей себе ногу, чтобы вырваться из капкана. Как отмечает выдающийся австралийский ученый Дерек Дентон в прекрасной книге о сознании животных “Изначальные эмоции”, лиса при этом, конечно, осознает, что попала в капкан, и имеет намерение вырваться на свободу. У нее есть некоторое самосознание, и есть план, которому она следует.

Как ни странно, расширенное сознание объяснить сравнительно просто, хотя слово “просто” здесь можно употребить лишь с оговорками. При наличии “осознания” низшего уровня в расширенном сознании нет ничего, что выходило бы за рамки нашего понимания материального мира, а есть лишь параллельная работа множества электрических цепей в мозге, встроенная в сложный антураж общественной жизни. Например, в самом нашем обществе нет ничего, что казалось бы необъяснимым чудом. Ясно, что ребенок, выросший в пещере, в изоляции от общества, будет обладать лишь зачаточным сознанием, и точно так же можно предположить, что кроманьонский ребенок, выросший в современном Париже, был бы неотличим от французов. Похожим образом обстоят дела с языком. Большинству представляется, что у людей или животных, не имеющих языка, невозможны никакие формы развитого сознания, и это тоже почти наверняка правда. Но язык не требует никакого волшебства. Можно запрограммировать робота так, чтобы он пользовался языком, причем пользовался достаточно успешно для прохождения некоторых тестов на интеллект (как тест Тьюринга), хотя робот при этом не только не станет “сознательным”, но и не приобретет даже базового самосознания. Память тоже в высшей степени доступна для программирования — мой компьютер, слава Богу, запоминает каждое слово, которое я набираю. Даже “мышление” можно запрограммировать: достаточно вспомнить компьютер для игры в шахматы Deep Thought (“Глубокомысленный”, названный так в честь компьютера из книги Дугласа Адамса “Автостопом по галактике”) и его преемника Deep Blue (“Темно-синий”), обыгравшего в 1997 году действовавшего чемпиона мира Гарри Каспарова³. Если люди способны программировать такие устройства, на то же самое, без сомнений, способен и естественный отбор.

Я нисколько не преуменьшаю важность общества, памяти, языка и мышления для человеческого сознания: очевидно, что все это его питает. Я хочу лишь сказать, что для того, чтобы мы были сознательными существами, все это должно быть завязано на более глубокую форму сознания — чувства. Легко представить себе робота с интеллектуальными способностями как у компьютера Deep Blue, обученного языку, наделенного следящими за окружающим миром сенсорами, но при этом не имеющего сознания. Не знающего ни радости, ни горя, ни любви, ни тоски расставания, ни восторга понимания, ни надежды, ни веры, ни милосердия, ни восхищения каким-либо тонким ароматом или легким блеском кожи, ни ощущения согревающих шею солнечных лучей, ни горечи, возникающей, когда впервые проводишь Рождество вдали от дома. Возможно, когда-нибудь будет сделан робот, способный чувствовать все это своими шестеренками, но в настоящее время мы не умеем программировать горечь.

Это и есть та внутренняя жизнь, которую стремился оградить от “посягательств” науки Иоанн Павел II и которую примерно в то же время австралийский философ Дэвид Чалмерс назвал термином “трудная проблема” сознания. С тех пор мыслители неоднократно обращались к проблеме сознания, иногда вполне успешно, но никому пока не удалось решить “трудную проблему”, о которой говорил Чалмерс. Даже не признающий авторитетов философ Дэниел Деннет, которого обвиняют в том, что он вообще отрицает существование этой проблемы, на самом деле просто обходит ее в своем знаменитом опусе 1991 года — книге “Объяснение сознания”. Почему же, спрашивает он в заключительной главе, посвященной первичным ощущениям, импульсы в клетках мозга не должны вызывать у нас чувства? Почему бы и нет, конечно, но разве это не уход от ответа?

Я биохимик и знаю, что не могу играть роль эксперта в этих вопросах. Если вам хочется лучше разобраться в роли языка в формировании сознания, почитайте Стивена Линкера. Я не включил биохимию в свой список дисциплин, претендующих на компетенцию в области сознания. Примечательно, что мало кто из биохимиков пытался всерьез заниматься сознанием (Кристиан де Дюв, возможно, составляет редкое исключение). И все же “трудная проблема” Чалмерса — именно биохимическая проблема: что представляют собой импульсы в нервных клетках, вызывающие у нас “чувства” и “ощущения”? Это ионы, стремительно проходящие сквозь мембрану. Как они вызывают у нас ощущение красного цвета, или чувство страха, гнева, любви? Давайте запомним этот вопрос и обратимся к природе базового сознания, задавшись вопросами, как и почему расширенное сознание должно строиться на базовом и почему базовое сознание порождает чувства. Даже если я не смогу ответить на главный вопрос, я надеюсь разъяснить его контекст достаточно, чтобы стало понятно, где можно искать ответ. Я думаю, что его нужно искать не на небесах, а здесь, на Земле, среди птиц и пчел.

Для начала нам придется отказаться от идеи, что наше сознание именно такое, каким кажется. Оно совсем другое. Например, оно кажется нам единым, не разделенным на части. У нас в голове текут не два потока сознания одновременно: мы получаем одну связную картину восприятия, которая постоянно меняется, ежесекундно и бесконечно переходя из одного состояния в другое. Сознание кажется нам чем-то вроде фильма, крутящегося в голове, кадры которого сопровождаются не только определенными звуками, но и запахами, осязательными ощущениями, вкусами, эмоциями, мыслями, и все это завязано на самосознание, делая наше “я” со всеми его ощущениями неотделимым от тела.

Нетрудно понять, что мозг должен каким-то образом связывать воедино информацию, поступающую от органов чувств, создавая у нас обманчивое впечатление цельности восприятия. Информация от глаз, ушей, носа, кожи, внутренних органов или из памяти поступает в разные части мозга, где независимо обрабатывается и в итоге вызывает у нас ощущения, например цвета, запаха, осязания или голода. Все это не реальные явления, а результат работы нервных импульсов, и все же мы редко разделяем предметы, которые воспринимаем, на запахи или звуки. Хотя на нашей сетчатке действительно образуется перевернутое изображение видимой глазу картины, мозг отнюдь не смотрит это изображение, как фильм: закодированное в виде нервных импульсов, оно передается в мозг по зрительному нерву, и процесс его передачи напоминает скорее получение факса, чем просмотр фильма. Примерно то же самое происходит и тогда, когда мы слышим звуки или ощущаем запахи: окружающий мир не входит к нам в голову, сведения о нем просто передаются в мозг с помощью нервных импульсов. Сходным образом возникает и боль в животе, которая представляет собой именно нервные импульсы, а не нечто реальное.

Чтобы мы могли воспринимать все это осознанно, кадр за кадром, как своего рода мультимедийный фильм, мозг должен составлять на основе всех цифровых точек и тире картину “реального мира” со всеми его образами и запахами. При этом нам, разумеется, не кажется, что эта воссозданная картина мира находится у нас в голове: мы проецируем ее обратно, туда, откуда берем. У нас складывается ощущение, что мы смотрим на мир одним циклопическим глазом, хотя вполне очевидно, что это иллюзия. Ясно, что для всего этого требуется немало хитрых манипуляций с нервными импульсами. Так же ясно, что важны пути их передачи. Если перерезать зрительные нервы, человек ослепнет. И наоборот, если стимулировать зрительные центры мозга слепого человека с помощью встроенных в мозг микроэлектродов, человек увидит образы, рождающиеся непосредственно в мозге, хотя на нынешнем этапе развития технологий это могут быть лишь очень простые картины. Данный подход лежит в основе разработок в области искусственного зрения, до которого пока еще очень далеко, но принципиально оно вполне осуществимо. Значит, вполне осуществимы и вещи вроде тех, что показаны в фильме “Матрица”, где люди, лежащие в специальных ваннах, принимают виртуальную реальность за настоящие ощущения.

Оценить масштабы осуществляемых у нас в мозге хитрых манипуляций с нервными импульсами помогают сотни странных, удивительных и просто поразительных случаев из анналов неврологии, которые производят на большинство людей сильнейшее впечатление, во многом связанное с мыслями о том, как нам повезло, что с нами не происходит ничего подобного. Архивы этих случаев заботливо собирают такие специалисты, как Оливер Сакс. Самая знаменитая из описанных им историй — “человек, который принял жену за шляпу”. Она даже легла в основу камерной оперы Майкла Наймана, по которой был впоследствии снят фильм. Человек, о котором идет речь (“профессор П.”), был выдающимся музыкантом, страдавшим так называемой зрительной агнозией, при которой зрение остается в полном порядке, а способность воспринимать и правильно распознавать объекты, особенно лица, самым прискорбным образом нарушается. Явившись на прием к Саксу, он принял собственную ногу за ботинок, а затем, собираясь надеть шляпу, схватил вместо шляпы свою жену за голову. Дегенерация одного из участков мозга, ответственных за обработку зрительной информации (вызванная редкой формой болезни Альцгеймера), низвела видимый им мир до бессмысленных узоров из абстрактных фигур, цветов и движений, пощадив его разум, высокую культуру и выдающиеся музыкальные способности.

К счастью, эта разновидность дегенерации нервной ткани встречается редко, однако неврологам известно множество других подобных недугов. Еще один, связанный с поражением другого участка мозга, называют синдромом Капгра. Пациенты, страдающие этим синдромом, прекрасно узнают людей, но пребывают в диком заблуждении, думая, что их супруги или родители не те, кем они кажутся, а самозванцы, занявшие их место. При этом проблема касается не всех людей, а только родных или друзей, то есть эмоционально близких людей. В этом случае поврежденными оказываются нервные клетки, связывающие зрительные центры мозга с эмоциональными (такими как миндалевидное тело). Когда инсульт или какое-либо другое локальное повреждение (например, вызванное опухолью) разрывает подобные связи, больной теряет способность нормально реагировать на вид близкого человека. Характер подобных реакций можно отслеживать с помощью детектора лжи. Как шутил невролог Вилеянур Рамачандран, при виде матери ладошки потеют не только у хороших еврейских мальчиков. Выделение пота меняет электрическое сопротивление кожи, и именно эти изменения и регистрирует детектор лжи. Но у людей, страдающих синдромом Капгра, ладони не потеют при виде родных и близких: глаза могут говорить пациенту, что перед ним мать, но эмоциональные центры не могут подкрепить это впечатление. Эта эмоциональная неполноценность, судя по всему, и лежит в основе синдрома. В итоге мозг, непоследовательный в своих фокусах, приходит к нелепому, но логичному выводу, что перед пациентом не близкий человек, а самозванец. Эмоции сильнее интеллекта, или, точнее, именно эмоции составляют основу интеллекта.

Синдром Котара еще поразительнее. Неполноценность больного оказывается даже глубже: все органы чувств теряют связь с эмоциональными центрами мозга, полностью останавливая все эмоциональные реакции. Но если все, что человек воспринимает с помощью органов чувств, не вызывает у него ровным счетом никаких эмоций, из этого следует дикий, но тоже в некотором роде логичный вывод, что человек мертв. Логика в таких случаях извращается, чтобы соответствовать эмоциям. Пациенты, страдающие синдромом Котара, действительно считают, что они мертвы, и иногда даже утверждают, что чувствуют запах разложения собственного трупа. Если спросить такого больного, может ли у мертвецов идти кровь, он ответит, что не может, но если уколоть его в палец, он будет крайне удивлен, а затем вынужден будет признать, что у мертвецов все-таки может идти кровь⁴.

Я рассказал все это, чтобы показать: определенные повреждения головного мозга вызывают вполне закономерные нарушения. В том, что повреждения одной и той же области мозга вызывают одинаковые нарушения у разных людей, а также, если уж на то пошло, и у разных животных, пожалуй, нет ничего удивительного. В некоторых случаях такие повреждения сказываются на обработке информации, поступающей от органов чувств, приводя к развитию таких недугов, как акинетопсия - еще один странный синдром, при котором человек не может воспринимать движение и видит мир как будто в свете стробоскопы на дискотеке. Пациенту, страдающему акинетопсией, очень сложно оценить скорость движущихся машин или просто наполнить бокал вином, чтобы оно не перелилось через край. Повреждения других областей мозга приводят к изменениям собственно сознания. Пациенты, страдающие глобальной амнезией, ничего не помнят и не могут ничего планировать, осознавая только текущий момент. Пациенты, страдающие синдромом Антона, слепы, но отрицают это. Пациенты, страдающие анозогнозией, утверждают, что они здоровы, хотя на самом деле у них имеется то или иное серьезное нарушение, например паралич (“Доктор, я просто отдыхаю”). Пациенты, страдающие болевой асимболией, чувствуют боль, но не испытывают связанных с ней неприятных эмоций: им не больно. А пациенты, страдающие слепозрением, не осознают, что они способны видеть (и это делает их действительно слепыми), но тем не менее могут правильно называть предметы, которые им показывают. Симптомы последнего синдрома, слепозрения, были выявлены и у макак, обученных определенным образом реагировать на тот или иной предмет, который они видели (или не видели). Причем это лишь одна из многих параллелей между механизмами работы сознания животных и людей, открытых новым поколением специалистов по экспериментальной психологии с помощью целого ряда остроумных опытов.

Как же необычны все эти нарушения! Однако результаты неврологических исследований, проведенных за последние сто с лишним лет, убедительно продемонстрировали их реальность, их закономерность и их внешние причины (повреждения определенных участков мозга). Столь же необычные нарушения могут возникать и при стимуляции определенных участков мозга с помощью электродов. Такие опыты проводились многократно, преимущественно несколько десятков лет назад, на сотнях пациентов, страдавших тяжелыми, неизлечимыми формами эпилепсии, которая в худших случаях может вызывать припадки, затрагивающие значительную часть мозга и приводящие к тяжелым судорогам и продолжительной потере сознания, а иногда даже к слабоумию или частичному параличу. Многие эпилептики, которым делали нейрохирургические операции, добровольно соглашались играть роль подопытных кроликов и во время операции, находясь в сознании, словесно описывали хирургу свои ощущения, возникающие при стимуляции различных участков мозга. Результаты этих исследований позволили выявить в мозге участки, стимуляция которых вызывает сильнейшую депрессию. Эта последняя, однако, сразу прекращается, если такой участок перестают стимулировать. Стимуляция других участков мозга вызывает видения или ощущение прослушивания музыкальных фрагментов. Стимуляция еще одной точки в мозге неизменно вызывает ощущение отделения от тела, так что пациенту кажется, что его душа парит под потолком.

Другие опыты, преследовавшие сходные цели, были проведены нетакдавно при помощи специального шлема, позволяющего стимулировать определенные участки мозга за счет направленных изменений слабого магнитного поля, не прибегая к хирургическому вмешательству. Об этом приборе много говорили в середине 90-х годов. Тогда Майкл Персинджер из Лаврентийского университета в Канаде провел опыты, в ходе которых стимулировал у испытуемых определенные участки височной доли коры головного мозга. Ученый обнаружил, что стимуляция этих участков надежно (у 8о % людей) вызывает мистические видения и ощущение присутствия в помещении Бога или даже дьявола. После этого использованный Персинджером прибор, конечно, не могли не назвать “шлемом Бога”, хотя группа исследователей из Швеции и поставила под сомнение полученные с его помощью результаты. В 2003 году ведущие британской научно-популярной телепередачи “Хоризон” проявили неплохое чувство юмора, отправив известного атеиста Ричарда Докинза в Канаду, чтобы он испытал этот шлем на себе. Можно не сомневаться, что они были разочарованы, когда узнали, что у Докинза с помощью этого прибора не удалось вызвать никаких трансцендентальных ощущений. Персинджер смог объяснить этот результат, отметив, что Докинз также продемонстрировал низкий уровень чувствительности височной доли в ходе соответствующего психологического теста. Иными словами, религиозные участки его мозга активируются довольно плохо. Однако на известную писательницу Сьюзан Блэкмор, которая сама профессионально занимается экспериментальной психологией, “шлем Бога” произвел гораздо более сильное впечатление. “Когда я проходила в лаборатории Персинджера разработанные им процедуры, я испытала самые необычные ощущения за всю свою жизнь. Я буду сильно удивлена, если выяснится, что это всего лишь эффект плацебо”, — сказала она. Кстати, сам Персинджер упорно доказывает, что физическая стимуляция мистического опыта не может служить аргументом против существования Бога: если Бог есть, то у человека так или иначе должен быть какой-то “материальный механизм для передачи сверхъестественного опыта”.

Я хочу сказать, что структура нашего мозга, как и сознания, четко разделена на ряд специализированных областей. Мы совсем не осознаем работу всех этих внутренних механизмов. Этот вывод подтверждается и эффектами психотропных препаратов, которые тоже воздействуют на вполне конкретные компоненты мозга. Все галлюциногенные препараты, например ЛСД, псилоцибин (содержащийся в галлюциногенных грибах) и мескалин (содержащийся в некоторых кактусах), воздействуют на рецепторы определенного типа (серотониновые), имеющиеся у определенных клеток (пирамидальных нейронов) в определенных участках мозга (пятый слой коры больших полушарий). Как отмечает Кристоф Кох из Калифорнийского технологического института в Пасадене, подобные препараты вовсе не нарушают работу связей в мозге в целом. Многие антидепрессанты и антипсихотические средства тоже бьют в строго определенные мишени. Можно сделать вывод, что и сознание тоже возникает не как продукт работы “мозга в целом”, подобно некоему полю, а представляет собой свойство сложной анатомии мозга, порождаемое одновременной слаженной работой сотрудничающих друг с другом участков, выполняющих специфические функции. Нельзя не признать, что по этому вопросу пока нет единого мнения даже среди специалистов по нейронауке, но ниже я попытаюсь обосновать сделанный здесь вывод.

Наше зрение гораздо сложнее, чем кажется, но мы не можем получить представление об его сложности путем интроспекции, то есть раздумий о том, как и что мы видим, и ни один мыслитель не сумел бы разобраться в механизме работы зрения, анализируя его логически. Наше сознание не имеет доступа к этому механизму. Люди даже не догадывались, до какой степени зрительная информация в мозге разбивается на составляющие, пока Дэвид Хьюбел и Торстен Визел из Гарварда не получили результаты начатых ими в 50-х годах XX века новаторских исследований, за которые в 1981 году они получили Нобелевскую премию (совместно с Роджером Сперри). Вводя микроэлектроды в мозг кошек, Хьюбел и Визел показали, что разные аспекты видимой картины вызывают активацию разных групп нейронов (нервных клеток). Теперь мы знаем, что информация о любом видимом изображении распределяется на тридцать или более каналов, так что некоторые нейроны посылают сигналы, например, лишь тогда, когда регистрируют край видимого объекта, движущийся в определенном направлении, вдоль диагональной, горизонтальной или вертикальной оси. Другие нейроны посылают сигналы в ответ на высокую или низкую контрастность, или глубину, или на определенный цвет, и так далее. Расположение каждой такой особенности в пространстве в пределах поля зрения тоже картируется, так что, например, темная горизонтальная линия в верхней части поля зрения запускает сигналы одной группы нейронов, а такая же линия в нижнем правом углу стимулирует другую группу нейронов.

На каждом этапе обработки зрительной информации зрительные области мозга чертят топографическую карту видимой части мира. Однако лишь впоследствии эта карта приобретает какой-либо смысл, вроде того, что ускользал от бедного профессора П. Чтобы обрести смысл (“Ага! Это тигр!”), зрительная информация должна быть вновь сведена воедино. Это почти наверняка тоже происходит поэтапно: линии и цвета сводятся в полоски, по контурам определяется форма тела, и наконец, исходя из опыта, происходит узнавание крадущегося в зарослях тигра. Лишь последний этап этого процесса вообще представлен в сознании, а подавляющее большинство процессов, задействованных в обработке зрительной информации, всегда осуществляется бессознательно.

Как осколки картины собираются вместе? Этот вопрос в современной нейробиологии остается одним из самых интересных, и на него пока не удалось получить подробного ответа, который удовлетворил бы всех исследователей. Однако в общих чертах он ясен: нейроны посылают сигналы синхронно, и сигналы, поступающие одновременно, сводятся воедино. Все дело в точном согласовании во времени. Еще в конце 8о-х годов Вольф Зингер и его коллеги из Института исследований мозга им. Макса Планка во Франкфурте-на-Майне сообщили об открытии ранее неизвестной разновидности мозговых волн, которые можно отслеживать на электроэнцефалограммах и которые впоследствии были названы гамма-ритмом⁵. Исследователи установили, что большие группы нейронов работают синхронно, следуя общему ритму, и посылают импульсы примерно каждые 25 миллисекунд, то есть, в среднем, примерно 40 раз в секунду, или с частотой в 40 герц (Гц). (На самом деле частота таких импульсов варьирует в пределах диапазона от 30 до 70 Гц, и это важно, но мы вернемся к этому позже.)

Такие синхронизованные наборы сигналов и искал в то время Фрэнсис Крик. Добившись снискавших ему новую славу успехов в расшифровке генетического кода, Крик решил обратиться к проблеме сознания, обрушив на нее всю мощь своего интеллекта. Вместе с Кристофом Кохом он занимался поисками наборов сигналов, которые могли бы коррелировать с самим сознанием. Крик назвал такие сигналы нейронными коррелятами сознания.

Крик и Кох прекрасно знали, что значительная часть обработки зрительной информации осуществляется бессознательно. Это делает вопрос о природе сознания “все страньше и страньше”. Вся информация от органов чувств поступаете мозг в форме нервных импульсов, но некоторые разновидности этих импульсов воспринимаются сознанием, так что мы узнаем, например, цвета или лица, в то время как другие разновидности (все те, что осуществляют обработку информации о линиях, контрастности, расстояниях и так далее) сознания не достигают. В чем же разница между ними?

Крик и Кох рассудили, что это невозможно узнать, не зная, какие разновидности нейронов связаны с сознательным восприятием, а какие нет. Им хотелось найти некую особую группу нейронов, которые начинают испускать сигналы в тот самый момент, когда испытуемый осознает что-либо (например, что он видит собаку), и незамедлительно выключались бы, когда его внимание переключается на что-то другое. Крик и Кох предположили, что сигналы нейронов, порождающие сознательное восприятие, должны чем-то отличаться от сигналов других нейронов. Нейронные корреляты сознания, поисками которых занялись эти исследователи, стали для нейронауки чем-то вроде Святого Грааля. Ритм сигналов, посылаемых с частотой около 40 Гц, привлек внимание Крика и Коха, потому что он мог указывать (и действительно указывает) на принцип, который мог лежать в основе искомой разницы. Нейроны, посылающие сигналы одновременно, в любой момент связаны друг с другом, даже если их разделяет большое расстояние. Все сигналы, идущие параллельно по разным цепям, могут успешно совмещаться на выходе благодаря их синхронности. В итоге сознание может обладать единством, меняясь со временем, как музыка множества инструментов оркестра, разные мелодические линии которой в любой момент связаны общей гармонией. Как сказал о музыке Томас С. Элиот, “пока она длится, вы сами — музыка”.

Эта идея заманчива, но если подумать, она не так проста, как кажется. Принципиальная проблема состоит в том, что связывание информации должно происходить на множестве уровней, отнюдь не только в зрительной системе. Судя по всему, другие аспекты сознания работают точно так же. Возьмем, например, память. Нейрохимик Стивен Роуз в своей прекрасной книге “Устройство памяти” удивлялся, в какое недоумение его приводило то, что воспоминания рассеиваются, как дым, по всему мозгу: кажется, что они не “размещаются” ни в одном конкретном месте. Впоследствии он выяснил, что так происходит оттого, что они разбиваются на составляющие — точно так же, как зрительная информация. Например, проводя эксперименты с недавно вылупившимися цыплятами, пытавшимися клевать разноцветные бусины, Роуз убедился, что цыплята быстро обучались не пытаться клевать бусины определенного цвета, если они всегда были покрыты горьким веществом, но что память о горьких бусинах хранилась по частям: о цвете — в одном месте, о форме — в другом, о размерах — в третьем, о вкусе — в четвертом, и так далее. Для формирования связных воспоминаний все эти элементы требуется вновь соединить, как бы повторно испытывая запоминаемые ощущения. И действительно, недавние исследования показывают, что повторное совмещение составляющих памяти осуществляется за счет запуска сигналов того самого ансамбля нейронов, который реагировал на само запоминаемое ощущение.

Невролог Антонью Дамазью пошел еще дальше, вписав наше “я” в еще больший набор нейронных карт. Дамазью строго (некоторые считают, что слишком строго) различает эмоции и чувства. Эмоциями он называет ощущения преимущественно телесные: нервную дрожь, учащенное сердцебиение, потеющие ладони, широко раскрытые глаза, расширенные зрачки, искривленные губы и так далее. Все это бессознательные поведенческие реакции, во многом нам неподконтрольные и даже не всегда доступные нашему воображению — по крайней мере, для тех из нас, кто ведет спокойную жизнь современного горожанина. За те годы, что я занимался скалолазанием, было два или три случая, когда меня охватывал животный страх — пробирающая до костей эмоциональная реакция, приводившая меня в состояние глубокого шока. Я чувствовал запах собственного страха лишь однажды, но никогда его не забуду: очень неприятное ощущение. Дамазью считает, что все эмоции, даже более умеренные, имеют физическую, телесную природу. Но тело и психика не отделены друг от друга, а неразрывно связаны. Обо всех эмоциональных реакциях тела обратно в мозг поступают сигналы, так что малейшие изменения состояния тела непрерывно картируются в мозге одно за другим, орган за органом, система за системой. Значительная часть этого картирования происходит в древних отделах мозга, в том числе в мозговом стволе и среднем мозге, в нервных центрах, слабо изменившихся в ходе эволюции у всех позвоночных. Из результатов такого картирования и состоят чувства — психические отображения телесных эмоций. Как из таких нейронных карт (то есть, по сути, информации) возникает субъективное ощущение чувства — спорный вопрос, к которому мы вскоре вернемся.

Но даже чувств Дамазью недостаточно: мы не сознательны, пока не начинаем чувствовать собственные чувства (в этом и заключается их осознание). А это, разумеется, означает, что карт должно быть еще больше. Итак, первичные нейронные карты отображают состояние систем нашего тела (тонус мышц, кислотность содержимого желудка, уровень сахара в крови, частоту дыхания, движения глаз, пульс, растяжение стенок мочевого пузыря и так далее), обновляясь каждое мгновение. Дамазью полагает, что наше самосознание рождается из всех этих отчетов о состоянии тела, первоначально в форме бессознательного “прото-я”, представляющего собой, по сути, сводный отчет о состоянии всего тела. Настоящее самосознание возникает из характера изменений нейронных карт мозга при восприятии “объектов” окружающего мира, например “мой сын”, “вон та девушка”, “головокружительный обрыв”, “запах кофе”, “контролер” и так далее. Все эти объекты непосредственно вое принимаются органами чувств, однако они вызывают и эмоциональные реакции тела, которые отслеживаются нейронными картами, порождая чувства. Если так, то сознание — это знание того, как объекты окружающего мира меняют нас самих, то есть карта всех наших нейронных карт и характера их изменений, карта второго порядка. Карта зависимостей наших чувств от окружающего мира. Карта, облекающая все, что мы воспринимаем, в одежду наших ценностей.

Как строятся эти карты? И как обеспечивается их связь друг с другом? Самый убедительный ответ на этот вопрос предложил нейробиолог Джеральд Эдельман, который, получив в 1972 году Нобелевскую премию за вклад в иммунологию, посвятил следующие несколько десятилетий своей жизни изучению сознания. Идеи, которые он предложил в этой области, почерпнуты из того же источника, что и те, которые он развивал в иммунологии, и связаны с действием отбора в пределах организма. В случае с иммунологией исследования Эдельмана помогли показать, как под действием отбора может запускаться усиленный синтез определенного антитела в результате контакта с бактерией, бороться с которой оно помогает. Отбор при этом способствует размножению успешных иммунных клеток в ущерб другим. У человека, прожившего полжизни, состав иммунных клеток в крови зависит во многом от их предшествующего опыта, а не непосредственно от генов. Эдельман предположил, что похожая форма отбора постоянно работает и у нас в мозге. Там, в свою очередь, в результате использования отбираются и усиливаются определенные группы нейронов, в то время как не используемые группы нейронов постепенно отмирают. В итоге здесь тоже начинают преобладать сочетания более успешных клеток, и отношения между клетками определяются всем их предшествующим опытом, а не задаются непосредственно генами.

Происходит это так. В ходе эмбрионального развития в мозгу формируется грубая, предварительная система связей. Хотя нервные волокна и соединяют разные участки мозга (зрительный нерв со зрительными центрами, одно полушарие с другим через мозолистое тело, и так далее), эти связи не отличаются специфичностью или осмысленностью. По сути, генами задается лишь общая схема электрических цепей мозга, в то время как точные связи и детали этой схемы задаются опытом. Осмысленность приходит в основном с опытом, который записывается у нас в мозге. Эдельман сформулировал это так: “Какие нейроны вместе возбуждаются, те и соединяются”. Иными словами, нейроны, одновременно посылающие сигналы, усиливают свои связи (синапсы) и образуют новые связи, физически соединяющие их друг с другом⁶. Такие связи образуются как локально, в пределах той или иной группы нейронов (например, помогая связывать друг с другом различные разновидности зрительной информации), так и на большом расстоянии (например, соединяя зрительные центры с центрами эмоций или речи). Тем временем другие синаптические связи, соединяющие нейроны, между которыми мало общего, ослабевают, а иногда и вовсе исчезают. Вскоре после рождения человека, когда поток жизненного опыта набирает ход, наш мозг оформляется изнутри. При этом отмирают миллиарды клеток: за первые месяцы жизни человек теряет 20-50 % нейронов и десятки миллиардов слабых синаптических связей. В то же время десятки триллионов синапсов формируются и усиливаются, в результате чего в некоторых участках коры нашего мозга на каждый нейрон приходится около десяти тысяч синапсов. Синаптическая пластичность особенно сильна в первые годы нашей жизни, но в какой-то степени она сохраняется у нас до самой смерти. Монтень как-то сказал, что после сорока мы все ответственны за свое лицо. За свой мозг мы точно ответственны.

Вам, возможно, интересно, в чем состоит вклад генов в этот процесс? Не только в том, что они задают общее строение мозга, но и в том, что они определяют относительные размеры и пути развития различных его участков. Они влияют на вероятность выживания нейронов, силу их синаптических связей, соотношение возбуждающих и тормозных нейронов, общий баланс передающих сигналы между нейронами нейромедиаторов — и так далее. Ясно, что они вносят тем самым вклад и в формирование нашей личности, наши склонности (к опасным видам спорта, или наркотикам, или глубокой депрессии, или рациональному мышлению), а значит, гены влияют также на наши способности и на наш опыт. Но подробное устройство нашего мозга не определяется генами. Это и невозможно: имеющиеся у нас тридцать тысяч генов никак не смогли бы определять 240 триллионов (триллион — это тысяча миллиардов) синапсов, имеющихся в коре нашего мозга (по оценке Коха). Ведь на один ген, таким образом, приходится восемь миллиардов синапсов.

Эдельман называет этот процесс развития мозга “нейронным дарвинизмом”, тем самым подчеркивая, что в ходе приобретения опыта происходит отбор на успешные сочетания нейронов. Здесь налицо работа всех базовых принципов естественного отбора: мы начинаем с большой популяции нейронов, которые могут с равным успехом соединяться друг с другом миллионами способов. Нейронам свойственна изменчивость, и они могут усиливаться либо слабеть и гибнуть. Они борются за формирование синаптических связей и избирательное выживание в зависимости от успешности: больше всего синаптических связей образуют наиболее “приспособленные” сочетания нейронов. Впрочем, Фрэнсису Крику принадлежит известная шутка, что всю эту конструкцию лучше было бы назвать “нейронным эдельманизмом”, потому что параллели с естественным отбором здесь натянуты. Тем не менее, лежащая в основе этой конструкции идея получила широкое признание среди нейробиологов.

Эдельману принадлежит и еще одна идея, которая тоже внесла существенный вклад в изучение нейронных основ сознания, — концепция реверберирующих нейронных циклов, которые сам Эдельман назвал термином — не очень вразумительным — “параллельные повторно входящие сигналы”. Суть в том, что нейроны, возбуждающиеся в одном участке мозга, могут связываться с нейронами в других, удаленных участках, и последние отвечают на возбуждение первых, формируя проходящую по другим связям временную нейронную цепь, многократно возбуждающуюся в ответ (реверберирующую) синхронно со всеми этими нейронами, пока другие входящие сигналы не разрушат этот временный ансамбль и не заменят его другим, тоже реверберирующим в унисон. Эта идея Эдельмана прекрасно согласуется с идеями Крика и Коха, а также Вольфа Зингера (хотя нельзя не отметить, что для того, чтобы найти общее между их концепциями, нередко приходится читать между строк: не много я знаю областей науки, в которых главные действующие лица так мало ссылаются друг на друга, редко удосуживаясь даже опровергать неудачные идеи оппонентов).