Жизнь 3.0. Быть человеком в эпоху искусственного интеллекта - Макс Тегмарк

Аудиовизуальные и соматосенсорные области коры головного мозга отвечают за зрение, слух, осязание и двигательные функции, но из этого еще не следует, что именно в этом месте происходит осознание увиденного, услышанного, ощупанного или произведенного движения. И в самом деле, последние исследования показывают, что в визуальной области коры головного мозга, как и в мозжечке или в стволе мозга, совершенно не происходит никакого осознания. Изображение предоставлено www.lachina.com

К счастью, современная технология дает нам теперь более надежные зацепки. Хотя мы все еще очень далеки от возможности измерить каждую искорку, пробежавшую по какому-нибудь из примерно 100 миллиардов ваших нейронов, технология чтения мозга развивается очень быстро, возникают все новые методы с пугающими названиями: fMRI, EEG, MEG, ECoG, ePhys[60], флуоресцентное зондирование напряжений. Функциональная магнитно-резонансная томография заключается в том, чтобы, следя за магнитными свойствами ядер водорода, делать 3D-карту мозга примерно каждую секунду с разрешением в один миллиметр. Электроэнцефалография и магнитоэнцефалография заключаются в измерении электростатического и магнитостатического полей вне головы, тысячу раз в секунду снимая карту мозга, но с невысоким разрешением, не позволяющим различать детали размером меньше нескольких сантиметров. Пугливому человеку особенно приятно, что все эти методы не инвазивные. Но если вы не против, чтобы вам вскрыли черепную коробку, у вас появляются дополнительные опции. Электрокортикография предполагает размещение, скажем, сотни проводков на поверхности вашего мозга, в то время как электрофизиология подразумевает внедрение микропроводов, иногда тоньше человеческого волоса, глубоко в мозг для записи электрического напряжения, измеряемого в нескольких тысячах точек одновременно. Многие больные эпилепсией вынуждены проводить в больнице по много дней, пока с помощью электрокортикографии выяснится, какая часть мозга вызывает судороги и должна быть удалена, и они любезно соглашаются, чтобы, пока суд да дело, неврологи проводили свои эксперименты, касающиеся сознания. Наконец, флуоресцентное зондирование напряжения состоит в том, чтобы генетическими манипуляциями над нейронами заставить их испускать вспышки света, когда по ним проходит сигнал, что позволяет следить за их активностью с помощью микроскопа. Из всех методов именно последний обеспечивает самый быстрый доступ к наибольшему количеству нейронов, по крайней мере для тех животных, у кого прозрачные мозги — например, для червя нематоды (Caenorhabditis elegans) с его 302 нейронами и личинок рыбки данио рерио (Danio rerio), у которой их около 100 000.

Хотя Фрэнсис Крик предупреждал Кристофа Коха об опасностях, связанных с изучением сознания, Кристоф отказался сдаваться, и время показало его правоту. В 1990 году они вместе написали основополагающую статью о том, что они называли «нейронными коррелятами сознания» (NCC), в которой они выясняют, какие конкретно процессы в мозгу соответствуют осознанным ощущениям. На протяжении тысячелетий мыслители могли следить за обработкой информации в мозгу только через посредство собственного субъективного опыта и поведения. Крик и Кох указывали, что новые методы исследования процессов внутри мозга внезапно предоставили независимый доступ к этой информации, позволяя ученым исследовать, как должна обрабатываться информация, чтобы возникали определенные осознанные ощущения. Что и говорить, теперь методы измерений, основанные на новых технологиях, превратили поиски нейронных коррелятов сознания в настоящий мейнстрим нейробиологии, и тысячи публикаций по этой теме поступают в самые престижные из научных журналов.

Какие выводы мы можем сделать? Чтобы получить вкус к детективному поиску нейронных коррелятов, давайте сначала выясним, обладает ли сознанием ваша сетчатка, или же она просто зомби-система, которая записывает визуальную информацию, обрабатывает ее и посылает вниз по течению куда-то еще в вашем мозгу, где и рождается субъективное переживание визуального. Вы можете указать, какой квадрат на левой половине рис. 8.4 темнее, а какой светлее — тот, что помечен буквой A, или тот, что помечен буквой B? Квадрат А, правда? А вот и нет, на самом деле оба квадрата одинаково светлые, в чем можно убедиться, рассматривая их через небольшие просветы между пальцами, закрывающими бóльшую часть картинки. Это доказывает, что сетчатка не может быть всецело ответственной за ваши визуальные ощущения, иначе оба квадрата выглядели бы одинаково.

А теперь посмотрите на правую половину рисунка. Что вы видите: профили двух женщин или вазу? Если вы всматриваетесь достаточно долго, в вашем сознании будет возникать то один образ, то другой, чередуясь примерно через равные интервалы времени, хотя информация, получаемая вашей сетчаткой, остается все это время одной и той же. Проводя измерения тех процессов, которые происходят в вашем мозгу, когда меняется ощущение, можно выяснить, откуда же берется различие, — и дело явно не в сетчатке, в которой ничего не меняется.

Смертельный удар гипотезе о сознательной сетчатке наносит метод, получивший название «непрерывного подавления мерцанием», который был открыт Кристофом Кохом, Станисласом Деаном и их коллегами: как выяснилось, если одному вашему глазу показывать нечто сложно организованное и быстро меняющееся, то это будет отвлекать ваши системы визуального восприятия до такой степени, что неподвижное изображение, показываемое другому глазу, совершенно не сможет достичь вашего сознания. Иначе говоря, на вашей сетчатке может находиться изображение, которое не вызывает у вас никаких визуальных ощущений, и в то же время вы можете испытывать визуальные ощущения тогда (например, во сне), когда никакого изображения на вашей сетчатке нет. Это доказывает, что две ваши сетчатки не в большей степени способствуют возникновению у вас визуального сознания, чем видеокамера, хотя в них производятся сложнейшие вычисления с участием более ста миллионов нейронов.

Рис. 8.4

Какая из клеток темнее — А или В? Что вы видите на правой половине рисунка — вазу, силуэты двух женщин или и то и другое по очереди? Иллюзии подобные этим доказывают, что зрительное осознание не может происходить в глазу или где-то в начале вашей зрительной системы, потому что увиденное зависит далеко не только от того, что было на картинке.

Исследователи нейронных коррелятов используют непрерывные подавления мерцанием, неустойчивые визуальные / слуховые иллюзии и другие трюки также и для того, чтобы определить, какие области мозга отвечают за каждое из ваших осознанных ощущений. Основная стратегия заключается в том, чтобы сравнить, что делают ваши нейроны в двух идентичных ситуациях, когда по существу всё (в том числе и сигналы от органов чувств) одно и то же, а осознанные ощущения различаются. Те участки головного мозга, которые в измерениях обнаруживают различное поведение, и определяются как нейронные корреляты сознания.