Сьюзан Гринфилд
Один день из жизни мозга. Нейробиология сознания от рассвета до заката
SUSAN GPEENFIELD
A DAY IN THE LIFE OF THE BRAIN
The Neuroscience of Consciousness from Dawn Till Dusk
Редакция благодарит за помощь в подготовке издания сотрудников Института прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН):
Владимира Григорьевича Яхно, доктора физико-математических наук, профессора кафедры Нейротехнологий Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского,
Ирину Владимировну Нуйдель, кандидата физико-математических наук и Анну Алексеевну Кольчугину
© Перевод на русский язык ООО Издательство «Питер», 2018
© Издание на русском языке ООО Издательство «Питер», 2018
© Серия «New Med», 2018
Мнение российского ученого
Книга знаменитого британского нейробиолога Сьюзан Гринфилд «Один день из жизни мозга», несомненно, расширит кругозор любопытного читателя. Именно любопытство заставляет людей стремиться к осознанию, как устроен мир, в котором мы живем, как устроены мы сами, живые существа. Но как же нам удается создавать мысленную модель внешнего мира, включая нас самих, и достигать с ее помощью избранных нами целей? В книге выделена основная загадка, интригующая многих: что же такое сознание? Само понятие кажется таким обыденным и очевидным, до тех пор пока мы не попытаемся объяснить различные стороны процесса осознания или пока нас не попросят изложить это формализованным языком. Ведь и книга, после рассмотрения очень интересного множества данных об этапах работы мозга на протяжении суток, заканчивается довольнохарактерным высказыванием:
«Если мы объединим наши усилия в междисциплинарных исследованиях и задействуем воображение до предела, то, возможно, понимание чуда субъективного сознания, наконец, перестанет быть таким недосягаемым…»
Так неужели человеческому мозгу не суждено познать свое собственное устройство? Читатели сами могут сформировать суждение об этом.
В зависимости от индивидуального опыта люди воспринимают информационные сигналы тремя способами. Наука выделяет:
а) образное, «интуитивно-чувственное» восприятие, ориентированное на внутренний мир человека;
б) формализованно-модельное, инженерное восприятие, ориентированное на создание «искусственной реальности»;
в) «текстуально-книжное» восприятие, основанное на логических цепочках ассоциативных образов, представляющее комбинации предыдущих двух видов восприятия в различных пропорциях и ориентированное на «социальные взаимоотношения» между людьми.
Методология познания, основанная на опыте физических исследований, обычно использует концептуальные (смысловые, базовые) модели, в которых сохраняются лишь самые важные элементы структуры и причинно-следственных связей в изучаемой системе, чтобы динамика ее поведения соответствовала экспериментальным данным и помогала достигать поставленных целей моделирования.[1]
Известно, что для адекватного описания живых систем в моделях необходимо рассматривать не только процессы регистрации, обработки и кодирования сенсорных сигналов, но также и процессы воссоздания внутренних «самоотождествляющих» сигналов, имитирующих возможные входные сигналы.[2] Именно с ними связывают субъективное осознание, которое ощущается через эмоции. Примеры разглядывания многозначных картинок наглядно показывают, что осознаваемый образ зависит от того, какой алгоритм интерпретации ваш мозг использует в данный момент.
Наверняка вам известна знаменитая оптическая иллюзия, представленная двойственным изображением девушки и старухи. Кого вы видите, глядя на рисунок: девушку или старуху? Поиск ответа на этот вопрос и есть процесс осознания, когда в ходе циклов сравнения величина ошибки между ожидаемым образом (работа внутренних «самоотождествляющих» алгоритмов) и образом, регистрируемым сенсорной системой, станет меньше порога. А выбор системой управления в мозге тех или иных алгоритмов распознавания и имитационного «самоотождествления» представляет собой аналог процесса внимания. Регистрацию сигнала биологические сенсоры могут осуществить за микросекунды и бессознательно распознать за ~30–70 миллисекунд, а вот для осознания образа требуется провести циклы сравнения (для людей этот диапазон от 70 до 200 миллисекунд и, в зависимости от обстоятельств, даже больше). При этом осознается либо один, либо другой образ (старуха/девушка), и переключение между ними происходит уже за секунды. Конечно, процессы восприятия более разнообразны, потому что живые системы состоят из многих иерархий распознающих систем, к тому же по-разному функционально ориентированных. Приведенная схема описания, как мне представляется, позволяет двигаться по пути формализации многоуровневых динамических процессов в управлении живыми системами и снять излишний ореол загадочности с процессов, воспринимаемых нами как разные уровни сознания.
1
Сергин В. Я. Психофизиологические механизмы осознания: гипотеза самоотождествления // Журнал высшей нервной деятельности, 1998. Т. 48. Вып. 3. С. 558–570.
2
Яхно В. Г., Макаренко Н. Г. Поможет ли нам создание «Цифрового двойника человека» лучше понимать друг друга?//В кн. Подходы к моделированию мышления./Под ред. В. Г. Редько. М.: ЛЕНАНД. 2014. С. 169–202.