Мозг и сознание - Кэролайн Уилльямс

Горовиц предполагает, что обоняние позволяет собаке понимать течение времени. Собака может воспринимать прошлое, чувствуя по запаху, что другая собака мочилась здесь достаточно давно, так что запах изменил свой характер и стал слабее. В 2005 году одно из исследований показало, что собаки даже могут обнаруживать тонкие различия в запахе от одного шага к другому, когда они идут по следу запаха человека. Возможно, собаки могут даже представить себе будущее, подхватывая по ветру запах собак, людей или других приближающихся объектов.

Животный магнетизм

Многие мигрирующие виды, включая голубей, морских черепах, голых землекопов и, возможно, крупный рогатый скот, могут с удивительной точностью воспринимать геомагнитное поле Земли. В последние годы выяснилось, что многие другие животные тоже ощущают магнетизм, по-видимому, когда они почти ничем не заняты. Насекомые любят выравнивать свои тела вдоль оси север-юг, так же как сонные бородавочники, рыбы в бочках, гнездящиеся домашние мыши и лисы на охоте.

Как они это делают, все еще обсуждается. Некоторые указывают на магнитный железняк, природный оксид железа, который обнаружили в бактериях, в брюшках пчел и в птичьих клювах, – совершенно случайно он оказался самым магнетическим минералом на Земле. Если это магнитный датчик, то животные могут в буквальном смысле чувствовать притяжение к северу. Другие варианты включают крошечные шарики железа, скрытые в клетках, и белок под названием MagR, которые, похоже, образуют подобные компасу цилиндры внутри белков сетчатки. Это может позволять животным видеть магнитное поле. Пока, однако, никто точно не знает, как чувство магнетизма действительно ощущается.

Раздробленный мозг

Головоногие моллюски, включая кальмаров, каракатиц и наутилусов, могут перемещаться по лабиринту, использовать инструменты, подражать другим видам, учиться друг у друга и решать сложные проблемы – эти навыки могут указывать на рудиментарную форму сознания.

Головоногие – единственные беспозвоночные, которые могут похвастаться чем-то вроде умственных способностей, а некоторые из их наиболее впечатляющих «фокусов» могут повторить только самые умные позвоночные, такие как шимпанзе, дельфины и вороны. Тем не менее, головоногие развивались по совершенно особому эволюционному пути от улиткоподобных предков.

Мозг головоногих моллюсков устроен по принципиально иной схеме: через центр мозга проходит кишечник. У других моллюсков нервная система состоит из цепочек ганглиев или нервных узлов, а у головоногих в ходе эволюции ганглии сгруппировались, сформировав централизованный мозг, и стали более сложными долями в его составе.

На самом деле не все мощности, участвующие в обработке информации, расположены в самом мозге. Из 500 миллионов нейронов, составляющих мозг осьминога (примерно то же количество, что и у собаки), только от 40 до 45 миллионов заключены внутри капсулы мозга – защитной хрящевой оболочки. Около 300 миллионов из оставшихся управляют сложной системой щупалец и работают полуавтономно, с простыми инструкциями, получаемыми от центрального мозга. От 120 до 180 миллионов нейронов находятся в зрительных долях, которые также располагаются вне центрального мозга, обрабатывают зрительную информацию и могут хранить воспоминания.

Понимание того, как эти две очень разных конструкции мозга пришли к одним и тем же удивительным способностям, может помочь нам добраться до самых глубоких корней разума.

Почувствуй тепло

Питоны, удавы и ямкоголовые змеи (семейство, в которое входят гремучие змеи) видят мир в значительной степени так же, как и мы, но с отличительной особенностью: они также могут видеть в инфракрасном диапазоне. Они делают это, используя относительно простые органы – ямки, которые расположены возле их ноздрей и оснащены теплочувствительными нервными окончаниями, работающими как инфракрасные рецепторы.

Хотя эта система независима от зрительной, оба набора информации в конце концов оказываются в одном и том же месте: в части мозга, называемой оптическим тектумом, где полученная информация объединяется. Это означает, что змея может видеть в инфракрасном и видимом свете одновременно или, возможно, переключаться между одним и другим в зависимости от того, что больше подходит к задаче.

Например, охотясь в темной норе, змея может использовать инфракрасное зрение, чтобы найти свою жертву, а потом – путь назад по более теплому воздуху у поверхности норы, и в конце вернуться к обычному зрению в жаркий день в пустыне, где различий в температуре мало. Змея может использовать оба чувства одновременно ранним утром, когда еще достаточно света, чтобы видеть, и при этом все еще достаточно прохладно, чтобы ее теплокровная жертва, выбравшись из норы, была теплее окружающей среды.

Точка зрения. Животные обладают сознанием, и с ними нужно обращаться соответствующе (Марк Бекофф)

Есть ли у животных сознание? Это вопрос с долгой и почтенной историей. Им задавался Чарльз Дарвин, размышляя об эволюции сознания. Его идея об эволюционной преемственности – о том, что различия между видами – это различия в степени, а не в качестве, – привела к однозначному выводу, что если у нас есть что-то, тогда и у «них» (у других животных) тоже это есть.

В 2012 году на первой ежегодной конференции памяти Френсиса Крика этот вопрос обсуждала группа ученых из Кембриджского университета. Эта встреча вылилась в Кембриджскую декларации о сознании, которая заключила, что «животные, помимо человека, обладают нейроанатомическим, нейрохимическим и нейрофизиологическим субстратом состояний сознания наряду со способностью демонстрировать преднамеренное поведение». И далее, «есть множество свидетельств, доказывающих, что люди не уникальны в обладании неврологическим субстратом, продуцирующим сознание. Нечеловекоподобные животные, включая всех млекопитающих и птиц, и многие другие существа, в том числе осьминоги, также обладают этим неврологическим субстратом».

Моей первой реакцией на эту декларацию было недоверие. Неужели нам действительно нужно утверждать нечто столь очевидное? Многие известные исследователи пришли к тому же выводу годы назад. В декларации также есть некоторые упущения. Все, кроме одного из подписавшихся, – лабораторные ученые; декларации пошла бы на пользу точка зрения практиков, которые проводили долгосрочные исследования диких животных, в том числе нечеловекоподобных приматов, общественных хищников, китообразных, грызунов и птиц.

Сейчас важно понять: изменит ли эта декларация что-нибудь? Что теперь будут делать эти ученые и другие, когда они согласились, что в животном мире сознание широко распространено? Слишком часто в законодательстве об охране животных не учитывают фундаментальные научные знания о когнитивных функциях животных, эмоциях и сознании. Мы знаем, например, что мыши, крысы и курицы – глубоко эмоциональные животные и проявляют эмпатию, но эту информацию не учли в Федеральном законе о благополучии животных в США. Действительно, этот закон до сих пор не признает крыс рода rattus и мышей рода mus – лабораторных животных – животными. Они переопределили слово «животные», чтобы исключить этих живых существ. В инвазивных исследованиях ежегодно используют около 25 миллионов этих животных, включая рыб. На их долю приходится более 95 % животных, используемых в исследованиях в США.