Иван Фомин
50 Вопросов к сознанию

Введение

Сознание – одно из самых сложных и загадочных явлений, изучаемых наукой. Под сознанием обычно понимают способность субъекта переживать субъективный опыт (то, «что такое быть» данным существом) и осознавать себя и окружающий мир. Современные нейронаука и философия сознания стараются приблизиться к научному пониманию этого феномена, опираясь на эмпирические данные и логический анализ. Ниже представлено около 50 ключевых вопросов о природе сознания, личной идентичности и памяти – и подробные ответы на них, основанные на актуальных научных теориях, исследованиях и экспериментальных данных.

Эмерджентные свойства сознания

1. Что такое эмерджентность и как она связана с сознанием?

Эмерджентность – это появление у системы новых свойств, не сводимых к свойствам её частей . Например, отдельные нейроны не обладают сознанием, однако их коллективная работа в мозге порождает новый феномен – субъективный опыт. Нобелевский лауреат Филип Андерсон еще в 1972 году в знаменитой статье «More is Different» («Больше – другое») подчеркнул, что на определенном уровне сложности возникают принципиально новые законы и свойства . Сознание рассматривается учёными как эмерджентное свойство высокоорганизованной нейронной системы мозга , то есть продукт сложного взаимодействия миллиардов нейронов.

2. Чем отличается слабая и сильная эмерджентность и к чему относят сознание?

Слабая эмерджентность означает, что сложное явление в принципе предсказуемо из знаний о компонентах системы (например, можно объяснить волны на воде, зная свойства молекул) . Сильная эмерджентность – более радикальное понятие: свойства системы непредсказуемы и не объяснимы полностью на основе свойств частей . Сознание часто рассматривается как пример сильной эмерджентности: даже имея полное описание нейронов и их взаимодействий, пока непонятно, как из этого «вырастает» субъективный опыт . Иными словами, сознание – не просто сумма нейронных сигналов, а новое качество, возникающее из организации мозга .

3. Противоречит ли эмерджентность сознания материализму?

При слабой эмерджентности – нет: материализм сохраняется, так как явление можно редуцировать к компонентам (биология – к химии, химия – к физике). Сильная же эмерджентность ставит под вопрос строгий редукционизм . Если сознание – сильно эмерджентное свойство, то, хотя оно и рождается из материи мозга, его нельзя полностью объяснить законами физики и химии, как они известны сегодня . Некоторые учёные полагают, что сознание может потребовать новых принципов понимания, подобно тому как когда-то витализм уступил место биохимии в объяснении жизни . Тем не менее большинство исследователей продолжают искать научное объяснение сознания в рамках нейронауки, полагая, что эмерджентность сознания всё же укладывается в естественнонаучную картину мира.

4. Может ли сложный искусственный интеллект демонстрировать эмерджентные свойства?

Да, в сфере ИИ понятие эмерджентности тоже применимо. Например, крупные нейросетевые модели неожиданно показывают способности, которым их явно не обучали – это называют эмерджентным поведением ИИ. Исследование 2022 года в Nature сообщило, что большие языковые модели способны решать аналогии, не будучи специально на это настроены . Однако последующая работа Стэнфорда поставила это под сомнение, предполагая, что мнимые «новые способности» могут быть иллюзией или побочным эффектом обучения . Дискуссия об эмерджентности в ИИ подчеркивает более широкий вопрос: как из взаимодействия простых элементов (нейронов или искусственных нейронов) возникают сложные интеллектуальные и потенциально сознательные феномены.

Обновление атомов тела и проблема идентичности

5. Правда ли, что все атомы нашего тела со временем заменяются новыми?

В значительной степени – да. Большинство клеток нашего тела постоянно обновляются: каждые секунды в организме гибнут и рождаются миллионы клеток . Например, клетки кожи живут считанные недели, клетки печени – месяцы, красные кровяные тельца – около 4 месяцев. Даже кости регулярно перестраиваются. Однако нервные клетки мозга обновляются крайне слабо. По современным данным, подавляющее большинство нейронов коры головного мозга остаются с человеком на всю жизнь . Тем не менее, даже нейроны постоянно обменивают молекулы с окружающей средой – белки, липиды и другие компоненты обновляются. Таким образом, материя нашего тела динамична: мы – как «устойчивый водоворот в потоке» материи . От старого «нас» через годы не остаётся ни одного прежнего атома, но сохраняется организация.

6. Если все атомы в теле заменить, останется ли человек тем же самым?

Этот вопрос – вариация знаменитого парадокса корабля Тесея. Согласно легенде, деревянный корабль, на котором Тесей вернулся в Афины, многие годы хранился и постепенно ремонтировался: доски одна за другой заменяли на новые, пока не были заменены все . Философы спрашивали: остается ли это судно тем же самым кораблем, или после замены всех частей это уже другой объект ? Аналогично, если все молекулы организма постепенно обновились, тот ли это «я»? С точки зрения физической материи – мы другие, но с точки зрения личной идентичности – скорее считаемся прежними, поскольку сохраняется непрерывность жизни, памяти и личности. Ключевым здесь является определение «тот же самый». В решении парадокса Тесея отмечают, что понятие тождественности не абсолютно: всё зависит от критериев . Биология и нейронаука подразумевают, что важна организация: если структура мозга и связей сохранилась, то и личность продолжается, несмотря на замену материала .

7. Что нейронаука говорит об обновлении клеток мозга и личности?

Долгое время бытовало мнение «нервные клетки не восстанавливаются». Теперь известно, что ограниченное обновление нейронов всё же происходит даже у взрослых – например, в гиппокампе рождаются новые нейроны . Однако в целом схема связей мозга (коннектом) остаётся довольно стабильной. Клетки мозга, сердца, поджелудочной почти не обновляются – они служат нам практически всю жизнь . Следовательно, ядро нашей личности «записано» в долговечных нейронных структурах. Несмотря на молекулярное обновление, нейронные сети поддерживают прежние паттерны активности и связи, обеспечивая преемственность сознания и характера. Нейробиолог Себастьян Сеунг образно заметил: «Вы – больше, чем ваши гены. Вы – это ваш коннектом» . То есть личность определяется не составом молекул, а схемой соединений нейронов и накопленной в них информацией.

8. Что такое «коннектом» и почему он важен для идентичности?

Коннектом – это полная карта всех нейронов и связей между ними в нервной системе. Считается, что именно в этих связях закодированы память, знания, черты личности и опыт. Современная наука всё больше убеждается, что интеллект и индивидуальность определяются именно коннектомом . В книге «Коннектом: как мозг делает нас тем, что мы есть» (2012) С. Сеунг утверждает, что наш уникальный узор нейронных соединений фактически и есть носитель личности. Если гипотетически точно воспроизвести коннектом – можно воссоздать и психологическую личность. Эта идея вдохновляет проекты по полному картированию мозга. Например, инициатива EyeWire и другие ставят цель составить коннектом человека . В контексте идентичности это означает: не атомный состав, а структура связей делает нас тем, кто мы есть.

9. Значит, постепенная замена нейронов теоретически возможна без потери сознания?

Философский мысленный эксперимент «кремниевый мозг» иллюстрирует эту идею . Представим, что мы постепенно, один за другим, заменяем нейроны мозга электронными аналогами (чипами), которые в точности воспроизводят функции нейронов . Если делать это достаточно медленно, человек может не заметить перемен. Вопрос: останется ли сознание непрерывным? Скептики полагают, что при каком-то проценте замены сознание может внезапно исчезнуть или постепенно угасать – то есть электронный мозг будет работать внешне нормально, но «внутри» у человека исчезнет ощущение самости и опыта. Другие утверждают: если никакой заметной потери функций нет, то и сознание сохранится полностью . В таком случае эксперимент показал бы, что сознание не привязано к конкретному биологическому веществу, а зависит только от организации и динамики системы . Большинство нейроучёных склоняется к последнему: важна схема работы нейронов (или их заменителей). Практически это означает, что гипотетическая замена нейронов на идентичные по функции элементы не должна разрушить сознание, если правильно сохранить все связи.

Парадоксы личной идентичности: телепортация, копирование, воссоздание

10. В чем суть парадокса телепортации личности?

Это мысленный эксперимент, радикально ставящий вопрос о критериях «я». В варианте философа Дерека Парфита представьте телепорт: машина сканирует ваше тело до атома, уничтожает его, и мгновенно передает всю информацию на Марс, где из местных атомов собирает точно такое же тело . Человек на Марсе просыпается с теми же воспоминаниями и ощущениями, что и вы, вступившие в телепорт на Земле . Кажется, что он – это вы, просто переместившийся. Но исходное тело было уничтожено – продолжается ли ваше существование или вы умерли, а на Марсе родилась копия? Этот парадокс телепортации (также называемый парадоксом дубликата) ставит под сомнение наши интуитивные представления о личности . Если сознание и личность определяются информацией и структурой, то копия на Марсе обладает всеми вашими мыслями и чувствами и уверена, что она – это вы. С практической точки зрения не отличить, однако философский вопрос – является ли она действительно вами или новым существом? – остается открытым.

11. Что произойдет, если телепорт создаст дубликат, не уничтожив оригинал?

Предположим, земной телепорт дал сбой и не уничтожил вас, а на Марсе уже возник ваш двойник. Теперь существуют два идентичных сознания с одинаковыми воспоминаниями до момента телепортации. Оба уверены, что они – один и тот же человек, телепортировавшийся на Марс. Очевидно, что с этого момента их опыты расходятся: земной вы и марсианский вы начинают жить разными жизнями. Такой сценарий показывает, что строгая индивидуальная идентичность начинает терять смысл – появляется две равноправные линии продолжения одной личности. Парфит рассматривал и этот вариант: он указывает, что понятие личной тождественности не всегда применимо бинарно (тождествен/не тождествен) – может быть ситуация раздвоения, branching identity. В оригинале Парфит даже говорит: можно считать, что до телепортации у вас было одно сознание, а после – их стало двое, но ни один не имеет привилегии быть «подлинным» вами, поскольку оба исходят из одной предыстории. Это подрывает интуитивное представление о том, что личность – неделимая субстанция.

12. Как Дэниел Деннет интерпретирует парадокс телепортации?

Американский философ Дэниел Деннетт, автор теории «множественных черновиков» сознания, придерживается радикального мнения: никакого отдельного «Я» как центральной сущности не существует . Сознание – это набор самоорганизующихся процессов, и вера в единого управляющего «наблюдателя» – иллюзия, исторически укоренившаяся со времен Декарта . Поэтому вопрос «будет ли моё Я на Марсе тем же самым?» Деннет считает некорректным. Если нет фиксированного «Я», то спрашивать, кто из двух – «настоящий я», бессмысленно . Оригинал и копия – просто два продолжающихся набора мыслительных процессов, ни у одного нет привилегированного статуса истинного «я». По Деннету, личность конструируется через рассказы, которые мозг ведет сам с собой, и если возникают два рассказчика с одинаковым прошлым – это просто два разных набора процессов, не связанные единой душой. Его позиция устраняет парадокс ценой отказа от привычного понятия самости.

13. Какие другие взгляды существуют на проблему копирования личности?

В философии есть и экзотические подходы. Например, Даниель Колак выдвинул идею «открытого индивидуализма», согласно которой все люди – это одна и та же личность во многих телах . С этой точки зрения, оригинал и дубликат телепорта – буквально одно «Я», как и любые два человека. Такое радикальное мнение мало кто разделяет, но оно показывает диапазон мыслительных экспериментов. Более распространённая точка зрения, вдохновлённая Парфитом: личность не имеет чёткого бинарного тождества – важнее говорить о степени психологической связанности. Парфит заключал, что то, что мы называем личной идентичностью, сводится к психологической преемственности (памяти, характеру и т.д.), и она вполне может реализоваться в двух потомках одного человека . Тогда вопрос «кто из них настоящий?» теряет смысл – главное, что психологическая информация продолжилась, пусть и в двух экземплярах. При таком подходе ценность имеет не абстрактная душа, а непрерывность памяти и сознания, которая может ветвиться.

14. Что нам говорят парадоксы телепортации о природе личности?

Они указывают, что наше обыденное понимание «Я» может быть слишком упрощённым. Личность часто воспринимается как некий неизменный носитель (душа или эго), но эксперименты с телепортацией и копированием показывают: возможно, нет неизменного ядра, а есть только поток опыта и памяти, который можно теоретически разделить или скопировать. Если мы принимаем, что достаточно скопировать мозг на атомарном уровне, чтобы получить такое же сознание, то должны признать примат информации над уникальностью материи. Тогда идентичность становится относительным понятием – копия может считать себя тем же самым человеком, что и оригинал, и с практической (и этической) точки зрения нам, возможно, придется её таковой признать. Эти парадоксы подчеркивают, что личность – это процесс, а не субстанция. Современные нейрофилософы часто сходятся на том, что личность – это непрерывность психологии (памяти, намерений, характерных паттернов мышления), а не постоянство конкретной материи. Поэтому при постепенных изменениях или копировании, пока сохраняется достаточная психологическая преемственность, можно говорить, что «личность продолжается» – хотя строгое тождество уже не так однозначно, как кажется.

Нейронные связи как основа субъективного опыта

15. Что такое нейронные корреляты сознания (NCC)?

Нейронные корреляты сознания – это минимальные структуры или активности мозга, которые непосредственно связаны с возникновением конкретного сознательного опыта. Иначе говоря, NCC – это те нейронные процессы, изменение которых приводит к изменению субъективного ощущения. Поиск NCC стал задачей нейронауки о сознании с 1990-х годов . Пример NCC: обнаружено, что для зрительного сознательного восприятия лица важно активность в области Fusiform Face Area в височной доле – если она не активируется, лицо не осознается зрительно. Исследователи, такие как Кристоф Кох и Фрэнсис Крик, сформулировали программу: найти в мозге области и паттерны, непосредственно ответственные за сознание определенных атрибутов (цвет, звук, мысль и т.д.). Уже накоплены сотни таких корреляций . Например, при осознанном восприятии стимула электроэнцефалограмма показывает характерный глобальный сигнал (так называемый P300 волну). Однако важно понимать: корреляты – это сопутствующие явления, а не объяснение. Как отмечают философы, найти корреляты недостаточно; нужно понять механизм, как они порождают субъективный опыт .

16. Почему объяснить сознание труднее, чем просто найти его корреляты?

Потому что остается «трудная проблема сознания». Этот термин ввёл Дэвид Чалмерс, указывая на пропасть между объективным и субъективным . Легкие проблемы – это разобраться, какие области мозга активны при разных состояниях, как информация обрабатывается (и эти проблемы действительно решаются поиском NCC). Но трудная проблема – объяснить, почему эта активность сопровождается ощущением, «как это – видеть красный цвет или чувствовать боль» . Корреляции, какими бы подробными они ни были, не дают ответа, почему объективный процесс рождает субъективное ощущение. Это называется объяснительным разрывом. Критики некоторых теорий (например, интегрированной информации) указывают, что они предлагают измерять некие величины, связанные с сознанием, но все еще не показывают, как преодолеть этот разрыв . Таким образом, исследование NCC – необходимый шаг, но недостаточный для полной теории сознания . Нужно понять каузальную связь и принципы, по которым мозговая активность становится переживанием.

17. Каково значение нейронных паттернов и связей для возникновения субъективного опыта?

Современные данные показывают, что сознание определяется не столько конкретными нейронами, сколько паттернами их активности и связями между ними. В поддержку этого: различные люди могут иметь немного разный мозговой анатомический строение, но субъективный опыт цвета или боли у них сходный – важно, что мозг реализует определенную функциональную организацию. Например, теория глобального рабочего пространства гласит, что когда информация распространяется по связям в мозгу и становится доступна множеству процессов, тогда она осознается . Экспериментально показано, что осознанное восприятие связано с гораздо более сильной и распространившейся активацией нейронных сетей по всему мозгу, чем неосознанное . В одном исследовании осознанные слова вызывали активность в зрительных областях в 12 раз больше, чем те же слова, показанные subliminal (неосознано), и эта активность распространялась в височные и лобные зоны . Это подтверждает: для сознания критична организация нейронной деятельности – скоординированное возбуждение больших сетей. Кроме того, мысленный эксперимент с кремниевыми нейронами (см. выше) также подчеркнул идею, что не физическая природа нейрона, а форма связей и динамика сигналов создают субъективность . В рамках интеграционной теории (IIT) говорят, что важно, сколько система имеет внутренней интегрированной информации – то есть насколько сильно её состояние зависит от взаимосвязей компонентов .

18. Что означает утверждение «Я – это мой коннектом»?

Эта фраза выражает гипотезу, что личность и память полностью определяются схемой соединений нейронов в мозге. Нейронаучные открытия подтверждают: долговременная память хранится в виде изменений веса синаптических связей между нейронами (механизм долговременной потенциации). Структура этих связей – коннектом – уникальна для каждого человека. Себастьян Сеунг, который занимается картированием мозговых сетей, прямо заявил: «Я – это мой коннектом» . Он указывает, что наши гены во многом влияют на нас, но не определяют до конца, кто мы – гораздо более детальное «описание» личности заключено в нейронных связях, сформированных опытом . Если уничтожить нейронные связи – личность фактически исчезает, даже если клетки физически живы. Именно поэтому тяжелые повреждения мозга, нарушающие связи (например, дегенерация нейронных сетей при болезни Альцгеймера), приводят к утрате памяти и изменению личности. Сохранение же связей – например, при кратковременной остановке сердца и последующей реанимации – позволяет личности «вернуться». Таким образом, коннектом можно считать материальным носителем самоидентичности. Эта идея поддерживается тем, что учёные сегодня считают интеллект и личность функцией коннектома – совокупности соединений между нейронами .

19. Какие эксперименты показывают приоритет структуры над веществом для сознания?

Прямых экспериментов, заменяющих нейроны на чипы, пока нет (это футуристический сценарий). Но косвенные данные существуют. Например, имплантация нейропротезов: кохлеарные импланты заменяют функцию ушного аппарата электронными устройствами, и люди восстанавливают слух и осознают звуки – то есть искусственный вход интегрируется в сознание. В исследованиях нейрокомпьютерных интерфейсов шимпанзе с подключенными роботизированными руками научились управлять ими мыслью и чувствовать через них – мозг воспринял электронное устройство как часть тела. Всё это говорит, что сознание гибко включает новые структуры, если они правильно связаны с нейронными сетями. Также в нейрохирургии известны случаи, когда большие участки мозга (например, половина мозга у детей при гемисферэктомии) удаляются, и оставшаяся часть перенимает функции – личность и сознание при этом сохраняются, хоть и с некоторыми дефицитами. Значит, важна функция и связи, а не конкретный набор нейронов. Наконец, недавние работы по органоидам мозга (мини-мозгам, выращенным in vitro) показывают спонтанную нейронную активность, похожую на электроэнцефалограмму спящего младенца . Хотя это не доказательство сознания, но указывает, что определенная организация клеток приводит к «мозгоподобным» глобальным паттернам. В совокупности, все данные подтверждают: субстрат не столь важен, как организационные принципы. Поэтому теоретически, если точно воспроизвести структуру связей на иной платформе, сознание могло бы проявиться (эта идея исследуется в контексте загрузки разума).

20. Как информация (память) передается и хранится в нейронных связях?

Каждый опыт изменяет мозг. Память хранится в виде усиления или ослабления связей между определенными нейронами. Процесс обучения вызывает каскад молекулярных реакций в синапсах: укрепляются часто используемые связи (это и есть долговременная потенциация), формируются новые синапсы, ненужные связи могут ослабевать. Тем самым образуется физическая «запись» памяти в коннектоме. При вспоминании этих изменений достаточно, чтобы воспроизвести паттерн активности – и переживание или информация всплывает в сознании. Такой механизм подтвержден множеством экспериментов на животных и клеточных моделях. Например, у морского моллюска аплизии при выработке рефлекса обнаружили, что изменяется эффективность определенных синапсов. В мозге млекопитающих обнаружены так называемые энграммы – ансамбли нейронов, которые при активации вызывают вспоминание конкретного события. В одном опыте даже получилось оптически активировать у мыши нейроны-энграмму и заставить ее вспомнить определенное обучение. Все эти данные рисуют стройную картину: нейронные сети с их синапсами – биологическая памятьепись, обеспечивающая как фактическую память, так и чувство тождества (продолжение вашего психического состояния во времени). Именно поэтому воскрешает вопрос: если полностью записать состояние всех синапсов, можно ли перенести личность? Эта тема касается уже загрузки разума.

21. Возможен ли перенос памяти или личности на другой носитель?

Пока это научная фантастика, но отдельные исследования намекают на такую возможность. Примечательный эксперимент 2018 года: ученые из UCLA сообщили о переносе памяти между улитками с помощью РНК . Одну группу морских улиток тренировали получать легкие удары электротоком (вырабатывая рефлекс), затем из их нервной системы выделили РНК и ввели другой группе нетренированных улиток. Удивительно, но получившие РНК улитки проявили поведение, похожее на имеющих «воспоминание» о токе – дольше втягивали жабры при стимулировании, хотя сами шока не получали . Это бросает вызов классической догме, что память хранится только в связях между нейронами: возможно, молекулярные метки (эпигенетическая информация, РНК) тоже несут часть памяти. Однако многие ученые скептичны и считают, что основной носитель – все же синапсы . Тем не менее принципиально эксперимент показал: память – это информация, которую можно перенести, пусть и неясно, полно ли. Что касается личности, то если представить, что когда-нибудь удастся полностью считать состояние мозга (коннектом, синаптические веса, химические состояния) и воспроизвести их на другой носитель (биологический или электронный), то, по идее, получится копия сознания того человека. Это и есть идея mind uploading (загрузки сознания). Ее сторонники говорят о «цифровом бессмертии»: если вся информация мозга сохранена, личность может возродиться . Критики указывают на философские проблемы (копия – не оригинал, см. парадоксы выше). Практическая наука пока очень далека от такого: мы не умеем полностью сканировать и имитировать мозг. Но прогресс коннектомики и нейромоделирования продолжается, и, возможно, в будущем частичный перенос аспектов памяти станет реальностью – например, загрузка отдельных навыков или воспоминаний.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.