Читаем без скачивания О том, чего мы не можем знать. Путешествие к рубежам знаний - Маркус дю Сотой

Хотя эта сеть и обладает высокой связностью, ее симметричность обусловливает низкую дифференциацию ее частей, в результате чего они не создают новой информации, которая не была бы уже заложена в них. Это приводит к низкому значению Ф и, следовательно, более низкому уровню сознания

То, что связность мозга может быть ключевым элементом сознания, привело к идее о том, что мой «коннектом» может быть частью тайны образования моего «Я». Коннектом – это полная схема нервных соединений в мозге. Если проект расшифровки генома человека дал нам небывалое количество информации о том, как работает человеческий организм, из восстановления коннектома человека мы можем получить аналогичные сведения о работе мозга. А если объединить такую схему с правилами работы сети, в нашем распоряжении могут оказаться все ингредиенты, необходимые для создания у такой сети сознания.

Создание полного коннектома человеческого мозга – это задача, решение которой займет еще много времени, но мы уже имеем полную схему нейронов C. elegans, не имеющего мозга червя длиной 1 мм, известного своей любовью к компостным кучам. Его нервная система содержит ровно 302 нейрона, что делает его идеальным кандидатом для построения полной схемы межнейронных соединений. Однако, несмотря на наличие такой схемы, мы все еще далеки от понимания связи между этими соединениями и поведением C. elegans.

Есть ли сознание у интернета?

Поскольку предложенный Тонони коэффициент Ф является характеристикой связности сети, вероятно, он поможет нам понять, может ли появиться сознание у моего смартфона, у интернета или, например, у города. Может быть, когда-то в будущем интернет или некий компьютер достигнет некоторого предела, после которого он сможет узнать себя, взглянув в зеркало. Появление сознания может соответствовать фазовому переходу по этому коэффициенту, подобно тому как вода изменяет свое состояние, когда ее температура достигает порога кипения или замерзания.

Интересно, что применение общего наркоза не вызывает постепенного выключения сознания: в некоторый момент сознание, по-видимому, резко отключается. Если вам когда-нибудь делали операцию и анестезиолог просил вас сосчитать до 20, вы, наверное, помните (или, возможно, не помните), как в какой-то момент вы внезапно отключились. Это изменение кажется очень нелинейным, подобно фазовому переходу.

Если сознание действительно сводится к связности сети, какие еще сети могут обладать сознанием? На сегодня интернет связывает порядка 1018 транзисторов, а число нейронов в мозге составляет около 1011. Различие заключается в том, как они соединены между собой. Нейрон, как правило, соединен с десятками тысяч других нейронов, что обеспечивает высокую степень интеграции информации. Напротив, транзисторы, работающие в компьютере, не обладают высокой связностью. С точки зрения меры Тонони, интернет, вероятно, сознанием не обладает… пока что.

Цифровая камера моего смартфона позволяет мне делать фотографии, и в его памяти можно сохранить необыкновенно большое число самых разнообразных изображений. Например, миллион пикселей может заключать в себе 21 000 000 разных черно-белых изображений. На них могут быть запечатлены подробности, о которых я не имею ни малейшего представления, когда смотрю в свой видоискатель. Но так и должно быть: мой сознательный опыт не смог бы справиться с таким количеством входящих данных, так что исходные необработанные данные органов чувств интегрируются так, чтобы сохранить существенную информацию изображения, ограничив ее объем.

Нынешним компьютерам еще очень далеко до способностей человеческого зрения. Они не могут рассказать ту историю, которая содержится в картинке. Проблема состоит в том, что компьютер пытается прочитать изображение попиксельно и не может интегрировать информацию. И вместе с тем человек превосходно может воспринять огромное количество визуальной информации и выделить из этих данных историю. Именно на этой способности человеческого разума к интеграции информации и выбору из нее самого главного основана величина Ф, предложенная Тонони мера сознания.

Разумеется, никакого объяснения того, как высокое значение Ф может формировать тот сознательный опыт, который я испытываю, пока нет. Мы несомненно можем установить корреляцию между значением Ф и сознанием, и одно это уже позволяет сделать далеко идущие выводы – взять хотя бы опыты со спящими пациентами, значение Ф нейронных сетей которых уменьшается. Не менее важно и рассмотрение разных частей мозга, у которых существуют разные схемы соединений. Но я не могу сказать, что все это создает сознание – или что компьютер, устроенный по такой схеме, будет действительно обладать сознанием.

Существуют причины, по которым обладание высоким значением Ф может давать существенные эволюционные преимущества. Судя по всему, оно дает возможность планировать будущее. Используя данные, поступающие от разных датчиков, сеть с высокой связностью, имеющая большое значение Ф, может вырабатывать рекомендации для будущих действий. Способность проецировать себя в будущее, совершать воображаемые путешествия во времени, по-видимому, составляет одно из ключевых эволюционных преимуществ обладания сознанием. Кажется, что сеть с высоким значением Ф может проявлять такое поведение. Но почему она не может делать все то же самое в бессознательном состоянии?

Связь с сознанием через Skype

Кристоф Кох, открывший нейрон имени Дженнифер Энистон, – большой поклонник величины Ф как меры сознания. Поэтому мне очень хотелось узнать, считает ли он, что это достаточно надежное средство для разрешения «трудной проблемы», как философ Дэвид Чалмерс назвал задачу понимания того, что происходит внутри головы другого человека.

С момента нашей первой встречи на горе Болди возле Калтеха Кох стал директором довольно необычной организации – Института изучения мозга Аллена, которую финансирует один-единственный человек, Пол Г. Аллен, один из основателей компании Microsoft, вложивший в это предприятие порядка 500 миллионов долларов. Что двигало Алленом? Он просто хотел понять, как работает мозг. Институт занимается чистой наукой, не пытаясь добиться какой-либо прибыли, и публикует все полученные результаты в открытых источниках. Говоря словами Коха, «это очень классная модель».

Поскольку мне было трудно снова поехать в Калифорнию, чтобы узнать мнение Коха о Ф и теории интегрированной информации Тонони, я решил, что вместо этого я могу получить доступ к сознанию Коха в разговоре по Skype. Однако сначала Кох хотел выяснить, по какую сторону философского фронта я нахожусь.

– Разумеется, мы можем поговорить о сознании и о том, до какой степени оно непознаваемо. Но я хочу надеяться, что вы не станете разочаровывать молодых людей, желающих заняться нейробиологией, пропагандируя эту философскую фантазию под названием «Трудной проблемы» (с большой буквы Т). Такие философы, как Дэвид Чалмерс, занимаются верованиями и личными мнениями, а не законами природы и экспериментальными фактами. Хотя они задают интересные вопросы и формулируют непростые дилеммы, их история предсказаний будущего не производит особо благоприятного впечатления.

Кох напомнил мне о том, как философ Огюст Конт предсказывал, что мы никогда не сможем узнать, из чего состоят звезды. Я не могу забыть эту историю с тех самых пор, когда я начал свое путешествие вглубь неизвестного. Кох добавил к этой дискуссии еще одно важное мнение, высказанное в 1996 г. Фрэнсисом Криком, вместе с которым он работал: «Утверждение о том, что что-либо находится вне пределов познания науки, было бы чрезвычайно поспешным».

Когда мы с Кохом наконец соединили свои сознания при помощи Skype, он был очень возбужден, – собственно говоря, я никогда не видел, чтобы он проявлял хоть какое-то равнодушие к жизни на переднем крае исследования одной из главных сегодняшних научных задач. Двумя днями раньше Институт Аллена опубликовал свои данные по классификации разных типов клеток, которые можно найти в мозге.

– Даже само число разных видов мозговых клеток по-прежнему остается неизвестным. На протяжении последних двухсот лет мы знаем, что весь организм состоит из клеток, но в нем есть клетки сердца, клетки кожи, клетки мозга и так далее. Потом мы поняли, что клетки мозга существуют больше чем в одном-двух видах. Таких видов может быть тысяча. Или несколько тысяч. Если взять собственно кору головного мозга, мы вообще не знаем, сколько их там.

В результате последних исследований Коха была создана база данных, в которой подробно систематизированы разные виды нейронов коры мозга мыши. «Это очень интересно. Но из этого не получить красивую картинку для статьи, как обычно делают в науке. Это исключительно необработанные данные, и все эти данные можно скачать». Рамон-и-Кахаль в версии XXI в.