Во что мы верим, но не можем доказать: Интеллектуалы XXI века о современной науке - Джон Брокман

Проблема сознание – тело станет для онтологии физикализма тем же, чем стало излучение твердого тела для классической механики: сначала поводом для ее героической защиты, а потом причиной ее окончательного падения. Я подозреваю, что героическая защита концепции физикализма[13] закончится нескоро, ведь ее защитники сомневаются в том, что теория первичности сознания будет подтверждена математическими вычислениями или достаточными свидетельствами физических наук. Остается только гадать, до какой степени и насколько эффективно математики смогут смоделировать сознание. Но есть интересные гипотезы: последователи квантовой теории уже добились больших успехов в этом направлении. Возможно, ее подкрепляют и новые математические доказательства в сфере психологии восприятия и познания. Скоро мы это увидим.

Возможно, вопрос об отношении сознания и тела не относится к сфере физических наук, поскольку эта проблема еще не имеет достоверной физикалистской теории. Ее сторонники могут возразить: мол, это значит лишь то, что мы не слишком умны – или что пока не произойдет соответствующих мутаций, мы недостаточно умны, – чтобы развивать физикалистскую теорию. Возможно, они правы. Но если предположить, что сознание первично, то проблема сознание – тело превращается из попытки вывести сознание из материи в попытку вывести материю из сознания. Последнее, в принципе, сделать элементарно: материя, поля и пространство-время – это содержание сознания.

Например, правила, по которым человеческое зрение создает цвета, формы, глубину, движение, фактуру и объекты – правила, которые сейчас открывают психофизиологические и вычислительные исследования когнитивных наук, – можно воспринимать как неполное, но математически точное описание. Но в этом процессе мы рискуем забыть о том, что физические объекты существуют независимо от наблюдателя. Солнца и Луны не существует, если их не воспринимает сознательный разум; и то, и другое – всего лишь конструкции сознания, иконки пользовательского интерфейса, свойственного нашему виду. Некоторым это может показаться абсурдным редукционизмом, противоречащим человеческому опыту и лучшим достижениям науки. Но величайшее достижение науки – то есть квантовая теория – этому не противоречит. А наш личный опыт когда-то заставлял нас верить, что Земля плоская, а звезды висят прямо у нас над головой. Возможно, объекты, существующие независимо от сознания, когда-нибудь постигнет судьба плоской Земли.

Эта точка зрения не умаляет методов и достижений науки, но по-новому их интегрирует и объясняет. Рассмотрим, к примеру, поиски нейронных коррелятов сознания. Если сознание первично, поиски «святого Грааля» физикализма могут и должны продолжаться, ведь это, по сути, исследование нашего пользовательского интерфейса. Но если сознание первично, то его нейронные корреляты – свойство интерфейса, создающее содержание нашего сознания, но не являющееся его причиной. Если повредить мозг, разрушить нейронные корреляты, то сознание, конечно же, исчезнет. Но ни мозг, ни нейронные корреляты не являются причиной сознания. Наоборот, это сознание создает мозг. И в этом нет ничего необычного. Перетащите иконку файла в корзину – и файл будет удален. Но ни файл, ни корзина, представляющие собой сочетания пикселей на экране, не являются причиной

Терренс Сейновски – специалист по вычислительной нейробиологии, исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. Сотрудник Института биологических исследований Солка и Университета Калифорнии в Сан-Диего, где исследует принципы взаимосвязи между механизмами мозга и поведением. Автор книги «Вычисляющий мозг» (в соавторстве с Патрисией Черчленд).

Как мы помним прошлое?

На этот вопрос можно ответить по-разному, в зависимости от того, кто вы – художник, историк или ученый. Как ученый я хочу знать, какие механизмы отвечают за хранение воспоминаний, и в каких частях мозга они хранятся. Нейрофизиологи добились невероятного прогресса в исследовании нейронных механизмов научения. А я верю (но пока не могу доказать), что в поисках места, где находится долговременная память, все мы смотрим не туда, куда надо.

Меня поражает моя способность помнить детство, хотя почти все мое тело сегодня состоит из других молекул, чем в детстве, – в частности, молекулы моего мозга непрерывно заменяются новыми. Несмотря на этот кругооборот молекул, я во всех подробностях помню места, где жил 50 лет назад – я никогда не вызывал в памяти этих воспоминаний, но их легко проверить.

Если молекулы клеток мозга все время меняются, то почему мои воспоминания сохраняются в течение 50 лет? Мне кажется, что субстрат долгосрочной памяти находится не в клетках, а вовне, во внеклеточном пространстве. Это пространство – не пустое. Оно наполнено плотным веществом, связывающим клетки и помогающим им поддерживать форму. Подобно рубцовой ткани, это вещество с трудом рассасывается и меняется очень медленно, если вообще меняется. (Это объясняет, почему шрамы на теле сохраняются десятилетиями, хотя клетки кожи все время обновляются.)

Моя догадка основана на серии классических экспериментов, связанных с соединениями между двигательными нейронами и мышечными клетками. При активации этих нервно-мышечных соединений мышца сокращается. Если нерв, активирующий мышцу, поврежден, нервная ткань перерастает в соединение и формирует особые нервные окончания. Это происходит даже в том случае, если мышечные клетки также повреждены. В этом случае «память» о контакте хранится во внеклеточном веществе нервно-мышечного соединения – базальной оболочке. Возможно, внеклеточное вещество синапсов мозга также обладает подобными свойствами и вполне может поддерживать целостность связей, несмотря на появление и исчезновение молекул внутри нейронов.

Как можно доказать, что внеклеточное вещество отвечает за долгосрочную память? Моя теория предполагает, что, если внеклеточное вещество будет разрушено, воспоминания исчезнут. Такой эксперимент можно провести с помощью энзимов, избирательно разрушающих компоненты внеклеточного вещества, «выбивая» одну или больше ключевых молекул посредством молекулярных генетических техник. Если я прав, то все мои воспоминания – делающие меня уникальной личностью – хранятся в мозговом экзоскелете. Внутриклеточная механика хранит воспоминания лишь временно и решает, какие из них стоит поместить в более надежное внеклеточное хранилище. Возможно, это происходит, когда мы спим. Возможно, когда-нибудь мы сможем добраться до этого экзоскелета памяти и увидеть, на что похожи наши воспоминания.

Джон Хорган – независимый журналист и писатель, пишет о науке. Автор нескольких книг, в том числе «Конец науки»[14] и «Рациональный мистицизм: послания с границы между наукой и духовностью».