Ритм вселенной. Как из хаоса возникает порядок - Стивен Строгац

В ходе одного из исследований, выполненных в 1999 г., группа нейробиологов, возглавляемая Франциско Варелой, предложила добровольцам взглянуть на так называемые «лица Муни», смутные черно-белые изображения, похожие на лица, если рассматривать их прямо, но превращающиеся в бессмысленные кляксы, если рассматривать их вверх ногами[291].

Экспериментаторы выводили одно из таких изображений на экран компьютера и просили испытуемого нажать как можно быстрее одну из двух кнопок в зависимости от того, воспринимал ли испытуемый это изображение как лицо. Тем временем мозговые волны испытуемого отслеживались посредством массива из 30 электродов, прикрепленных к разным участкам его головы.

Примерно через четверть секунды после изучения изображения мозговые волны испытуемого демонстрировали шквал «гамма-осцилляций», вызываемых миллионами нейронов, ритмично активизирующихся с частотой около 40 циклов в секунду на разных участках коры головного мозга, связанных с обработкой визуальных образов. Эти коллективные осцилляции происходили в обоих случаях – и когда изображение на экране выглядело как лицо, и когда оно выглядело как клякса. Было очевидно, что эти коллективные осцилляции возникают в момент восприятия, момент бессознательного Ага!, когда мозг уясняет, что именно он видит. Но несмотря на то что частоты осцилляции были примерно одинаковыми в обоих случаях, степень синхронизма существенно различалась. Лишь когда испытуемый видел изображение лица, электрические разряды синхронизировались на участках мозга, далеко отстоящих друг от друга.

Разница здесь такая же, как между какофонией и хоровым пением. Воспринимая кляксу, все нейроны, расположенные в разных визуальных центрах, осциллировали с одной и той же частотой, составляющей 40 циклов в секунду, однако все они осциллировали вразнобой, в результате чего создавался бессмысленный шум, свидетельствующий о неспособности мозга уяснить форму, воспринимаемую нейронами. С другой стороны, воспринимая изображение лица на экране, нейроны не только осциллировали с одной и той же частотой, но делали это строго синхронно, а это свидетельствовало о том, что разнородные характеристики складывались в совокупное восприятие лица, представленного на экране.

Последующие события в мозге были не менее впечатляющими. Еще до того как у испытуемого появлялась возможность проявить осознанную реакцию и нажать соответствующую кнопку, всплеск синхронизма затухал. Электрическая согласованность между нейронами быстро пропадала подобно тому, как осознанно переходят на нестроевой шаг солдаты, перед тем как вступить на мост. Франциско Варела и его коллеги утверждают, что эта активная рассинхронизация может представлять собой способ, с помощью которого мозг стирает информацию, записанную на «грифельной доске» (мозге человека), чтобы предоставить возможность сформироваться следующему нейронному хору, который будет играть роль основы для появления очередной мысли или действия. В данном эксперименте очередное действие заключалось в выработке двигательной реакции – нажатии определенной кнопки на компьютерной клавиатуре. И, как и следовало ожидать, в течение примерно трех четвертей секунды после того как изображение было показано на экране компьютера (что очень близко к времени реагирования типичного человека), в мозге отмечался второй всплеск синхронизма – на сей раз между участками, отвечающими за двигательную реакцию. Неудивительно, что этот второй раунд синхронизма наступал независимо от того, воспринял испытуемый лицо, показанное на экране, или нет, поскольку ту или иную кнопку необходимо было нажать в любом случае.

Эти исследования рисуют картину человеческого существования, способную привести нас в замешательство. Когда мы занимаемся своими повседневными делами, чувствуя себя ответственными за свою жизнь, мы ведем себя подобно роботам даже в большей степени, чем могло бы показаться на первый взгляд, переходя из одного нейронного состояния в другое, ощущая голод, узнавая лицо кого-то из своих друзей, вспоминая о необходимости купить пакет молока по пути домой, – причем все это зависит от того, какие именно совокупности нейронов синхронизируются в тот или иной момент времени. Кто-то из ученых утверждает, что сознание может представлять собой субъективное восприятие этих состояний синхронизма, возникающих в нашем мозге[292]. Другие ученые идут в этом отношении еще дальше, заявляя, что синхронизм лежит в основе самого сознания. В одной из недавних статей, озаглавленной «Зомби внутри нас»[293], нейробиолог Кристоф Кох из Калифорнийского технологического института и его сотрудник Френсис Крик (один из ученых, открывших двойную спираль ДНК; в настоящее время занимается исследованиями мозга в Салковском институте биологических исследований [Salk Institute for Biological Studies]) утверждают, что «сознание предполагает синхронизированную активизацию нейронов на миллисекундном уровне, тогда как некоррелированная активизация может влиять на поведение, не вырабатывая этого особого “жужжания” в голове».

В самых необычных своих проявлениях это особое жужжание способно вызывать неописуемо странные ощущения. Если вы сами не испытывали подобных ощущений, эти слова могут показаться вам смешными, но если все же испытывали, то наверняка понимаете, что именно я имею в виду. Поверьте, это потрясающие ощущения! Лично со мной это случается один-два раза в году, причем случается совершенно неожиданно. Например, я могу стоять в ванной перед зеркалом, чистить зубы и, взглянув на себя, внезапно подумать: «Кого я вижу?» или «Кто это?»

Сейчас я безуспешно пытаюсь подобрать слова, которыми мог бы выразить, насколько это странно – размышлять о своем собственном сознании, о своем собственном самосознании. В эти необычные моменты перед зеркалом я чувствую, как это странно – обладать сознанием. Я вижу перед собой некое нагромождение атомов, похожее на меня, но я-то знаю, что это лишь совокупность молекул воды, белков, липидов и всего остального в этом роде, скомпонованного определенным образом; однако эта конструкция осознает себя и смотрит на меня из зеркала. Какова роль химии во всем этом, во мне и в моем ощущении себя как личности? Иными словами, какова физическая основа сознания? Никто не может ответить на эти вопросы, но было бы верхом справедливости, если бы Кох и Крик оказались правы, поскольку, если сознание представляет собою побочный продукт какой-то разновидности нейронного синхронизма, то сами по себе размышления о синхронизме – чем я, собственно говоря, занимаюсь уже на протяжении трехсот с лишним страниц этой книги, – колоссальный по своей значимости акт синхронизма как такового.