6 мая 2016Наука
196920

Жужжу, следовательно, существую

Почему до тараканов и стрекоз жизнь на Земле была, а сознания не было

текст: Борислав Козловский
Detailed_picture© Science

Специалисты по насекомым иногда публикуют свои исследования в соавторстве с физиками (потому что биомеханика богомола или полет жука — скорее, физическая задача) или с климатологами. Философы — соавторы редкие, тем удивительнее каждый такой случай. В апреле в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences появилась статья «Что насекомые могут сказать нам о происхождении сознания» австралийского энтомолога Эндрю Бэррона и австралийского философа Колина Кляйна.

Для начала: где искать сознание в человеческом мозге — не «сознание вообще», а конкретно ощущение, что вы в этом мире присутствуете? Нейробиологи утверждают, что эта функция обособлена от всей прочей механики мышления и сосредоточена в зоне размером с крупную вишню, которую называют «средним мозгом». Ее типичный диаметр — 18 миллиметров, и лежит она у стыка мозгового ствола, древней и примитивной структуры, с большими полушариями.

Это неочевидное знание — результат размышлений нейрохирургов над своими ошибками. В эпоху популярности лоботомии, вплоть до 1950-х, пациентам-эпилептикам в особенно тяжелой форме болезни иссекали скальпелем вдоль и поперек самые разные зоны больших полушарий, от зрительной коры до двигательной, — и из буйных припадочных они обычно превращались в тихих умственно отсталых, но даже во время операции оставались в сознании. Зато если хирург (во время других операций) задевал скальпелем средний мозг, то больной часто впадал в кому прямо на операционном столе.

В 2007 году, разбирая такие клинические ошибки и целенаправленные опыты на животных, шведский нейрофизиолог Бьорн Меркер опубликовал обзор «Сознание без коры головного мозга» с выводом, что, похоже, средний мозг — дом сознания, универсальный контрольный центр. Он отвечает за сон и пробуждение, обмороки и кому. А еще способен в автономном режиме подменять собой несравнимо более сложные зоны «большого мозга». Например, зрительную кору: если ее разрушить у кошки, она перестанет реагировать на зрительные стимулы, но если отсечь нервные волокна, которые соединяют средний мозг со зрительной корой, — кошка будет в состоянии бегать за мышью, которую она не видит. Этот феномен называется «слепым зрением» и хорошо описан у людей — ослепнув в результате травмы мозга, они сохраняют способность уклоняться от препятствий.

Выходит, что переживание «мыслю, следовательно, существую» — привилегия не одного Декарта и вообще людей, но также и жаб с крокодилами — потому что средний мозг есть и у них. Кошки мыслят-следовательно-существуют, жабы тоже — а кто тогда не мыслит? Биологам ясно, что на нижних этажах эволюционной лестницы никакого сознания все-таки нет. Нервные клетки, которые позволяют медузе двигаться в направлении пищи, не делают ее носителем сознания — как способность ездить от стены к стене не делает мыслящим существом робот-пылесос. Как тогда провести границу между теми, кто мыслит, и теми, кто не мыслит?

Авторы работы в Proceedings выдвигают гипотезу: сознание возникло не раньше полумиллиарда лет назад (для сравнения: жизнь на Земле существует около 4 миллиардов лет) вместе со способностью летать. В воздух первыми поднялись насекомые, которым как классу 480 миллионов лет. Крылатыми они стали еще на 100 миллионов лет позже: в каменном угле старше 300 миллионов лет находят отпечатки древних стрекоз.

Кошки мыслят-следовательно-существуют, жабы тоже — а кто тогда не мыслит?

Зачем в полете сознание? Если для медузы и робота-пылесоса мир — это медленный поток стимулов («препятствие, нет препятствия, препятствие»), каждый из которых вызывает механическую реакцию, то в полете таких стимулов становится зашкаливающе много. Поэтому становится удобно создавать и хранить внутреннюю модель мира, куда вы как-то вписаны («существуете»), которая задает для отдельных стимулов контекст.

Насекомые — тупиковая ветвь эволюции в том смысле, что мы (и прочие высшие животные) произошли не от них. Наш мозг ни в какой степени не повторяет анатомию их мозга. И все равно в мозге пчелы с его 960 тысячами нейронов авторы нашли те же функциональные связи между отделами, которые поддерживает средний мозг человека, — что, собственно, и делает гипотезу правдоподобной.

Хорошая новость в том, что с учетом этого сымитировать работу сознания на компьютере — не такая и фантастическая затея, потому что базовая модель оказывается куда проще человеческого мозга, где нейронов целых 86 миллиардов.

Биолог Эндрю Бэррон, первый автор статьи, — один из координаторов совместного проекта британского Университета Шеффилда и австралийского Университета Маккуори по моделированию мозга пчелы. 960 тысяч пчелиных нейронов (в сто тысяч раз меньше, чем у человека) — это примерно столько, сколько у нейропроцессора IBM, специально разработанного в августе 2014 года, чтобы имитировать работу миллиона нервных клеток. Правда, пока его все равно недостаточно, чтобы создать виртуальную пчелу: мозг делает мозгом не просто наличие нервных клеток, а набор связей между ними — то, что биологи называют коннектомом.

Поэтому разница между нейропроцессором и пчелой — как между необработанным блоком мрамора, внутри которого спрятаны все возможные скульптуры, и конкретной скульптурой, которую предстоит из него вырубить. Но уже понятно, что когда работа по выяснению пчелиного коннектома закончится, его будет где опробовать в действии. В 1986 году будущий нобелевский лауреат Сидни Бреннер расшифровал коннектом круглого червя Caenorhabditis elegans — но червь, у которого 302 нейрона и 7 тысяч связей между ними, все-таки далеко по ту сторону барьера, отделяющего сознание от не-сознания. А вот если пчела обладает сознанием, то сознанием в буквальном смысле слова будет обладать и процессор с запрограммированным коннектомом.

Комментарии
Сегодня на сайте
Новое времяМедиа
Новое время 

Константин фон Эггерт считает, что оно наступило после разгона протестной акции 12 июня

14 июня 201956770