Более реалистичная теория, учитывающая специфичность этих одиночных нейронов, заключается в том, что некая более сложная, более поздняя обработка зрительной информации в зрительной коре способна преобразовывать различные визуальные данные в единый формат (образную инвариантность) путем хранения воспоминаний о разных ракурсах одного и того же лица или объекта в разное время.[41] Однако даже такого трюка было бы недостаточно. Оказывается, что некоторые нейроны могут быть активированы не только непосредственным изображением человека, но даже его напечатанным на бумаге именем.[42] Таким образом, наблюдаемая «инвариантность» основана на механизмах, связанных с памятью, что выводит нас далеко за пределы одной лишь обработки зрительного сигнала. Видимо, нам стоит взглянуть иначе на феномен «нейрона бабушки», допуская, что это лишь верхушка айсберга. И хотя такие исследования дают представление о том, как мозг обретает индивидуальность и как он адаптируется к опыту человека, они не позволяют нам вникнуть в суть самого сознания. И все же в поисках возможных коррелятов сознания мы не остановимся даже на уровне отдельных нейронов, мы будем искать еще глубже, намного глубже…
Около пятнадцати лет назад математик Роджер Пенроуз и анестезиолог Стюарт Хамерофф применили совершенно другой подход.[43] Их аргумент состоял в том, что, поскольку сознание еще не было удовлетворительно описано с точки зрения пошаговых алгоритмов, разумно допустить наличие некоего неалгоритмического процесса, базирующегося на принципах квантовой физики, в рамках которой явления ведут себя не так, как предписывают традиционные теории. Эта идея не касалась ни крупных областей мозга, ни нейронных связей, ни даже отдельных клеток; вместо этого Пенроуз и Хамерофф сфокусировали внимание на микротрубочках – микроскопических жестких стержнях, которые содержатся внутри каждой клетки. Эти микротрубочки постоянно изменяют свою структуру – формируются, разрушаются и реорганизуются. Поэтому идея казалась очень перспективной, ведь их изменчивые конфигурации могли бы соответствовать целостным состояниям системы (согласно общепринятым принципам квантовой механики). Будь это так, если количество затронутых процессом нейронов станет достаточно большим, законы квантовой физики, обычно не имеющие силы в макромире, спровоцируют смещение системы в определенное физическое состояние (это явление носит название «квантовая когерентность»), которое каким-то образом могло бы соответствовать моменту возникновения сознания.[44]
Однако из схемы Пенроуза и Хамероффа рождается фундаментальный каламбур. Микротрубочки характерны для всех клеток, но только в случае с клетками мозга допускается, что они являются зоной квантового события, связанного с сознанием. Если это так, то какое уникальное свойство мозга позволяет им вести себя таким особым образом? Эта теория поднимает столько же вопросов, на сколько дает ответ.[45] Среди них и простой аргумент: одно то, что мозг не получается описать только лишь алгоритмическими принципами, не означает, что теория, предлагающая не алгоритмический процесс, должна автоматически рассматриваться как теория сознания.[46]
Давайте подведем итоги: ни одна из описанных теорий не имеет под собой достаточного обоснования, чтобы принять ее за истину. К счастью, у нас есть альтернатива: не начинать с физического мозга и не выискивать подходящее свойство, чтобы приписывать ему способность контролировать сознание, а подойти к проблеме с другой стороны. Теперь нам нужно придумать теоретическую «модель», а затем определить, можно л и ее подтвердить методами нейронауки.
От теории к практике
Одна из первых теоретических моделей для описания сознания была основана на концепции своего рода «классной доски» в мозге, «глобальной рабочей области». Эта теория была разработана Станисласом Деаном и его коллегами в конце 1990-х годов. Ученые предположили, что сигналы обрабатываются и координируются между несколькими входами, каждый из которых следует по определенному временному общему пути. Этот процесс должен порождать глобальное состояние, которое на короткий промежуток времени настолько доминируют в мозге, что само его существование препятствует образованию любого другого, формируя таким образом единое состояние сознания.
Эта концепция вдохновила философа Дэниела Деннета на создание модели, которую он назвал «моделью множественных проектов», позволяющей определять, какое состояние окажется доминирующим в соответствии с особенностями содержания текущего момента сознания. Он предлагает концепцию своего рода соревнования, в котором решающим фактором для доминирования является значительность содержания.[47]
41
Biederman, I. 'Recognition-by-components: a theory of human image understanding.
43
Их идея заключалась в том, что принципы квантовой физики могли бы обусловливать альтернативный процесс генерации сознания, который включал бы различные гипотетические вероятности, сокращаемые эмпирическим наблюдением вплоть до одной-единственной (коллапс волновой функции). В одной из версий квантовой теории (Копенгагенской интерпретации, которая пытается соотнести теоретические формулировки квантовой механики с соответствующими экспериментальными данными) сам акт наблюдения заставляет систему пребывать в одном из различных потенциальных состояний – это так называемое «субъективное сокращение». Но в мозге, поскольку нет внешнего наблюдателя, квантовые события должны определяться спонтанно. Cramer, J. 'The transactional interpretation of quantum mechanics'. Review of Modern Physics, 58 647–87 (1986). http://ru.laser.ru/transaction/tiqm/index.html
44
Hameroff S.&Penrose, R. 'Consciousness in the universe: a review of the "Orch OR" theory'.
45
Bernroider, G.&Roy, S. 'Quantum entanglement of K+ ions, multiple channel states and the role of noise in the brain'. SPIE Third International Symposium on Fluctuations and Noise (eds. Stocks, N. G., Abbott, D.&Morse, R. P.) 205–14 (International Society for Optics and Photonics, 2005). Engel, G.S.et al. 'Evidence for wavelike energy transfer through quantum coherence in photosynthetic systems'. Nature, 446, 782–6 (2007). Frohlich, H. 'The extraordinary dielectric properties of biological materials and the action of enzymes'.
46
Woolf, N. J. 'A possible role for cholinergic neurons of the basal forebrain and pontomesencephalon in consciousness'.
47
Dennett, D. С.'Are we explaining consciousness yet? Cognition, 79, 221–37 (2001); Dennett, D. С