Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли

цепочек до крупных, достигающих нескольких сантиметров «шоссе». Было бы по меньшей мере странно, если бы все эти петли, даже самые мелкие из них, были достаточно велики, чтобы нести в себе частицу сознания⁸³. Мне кажется, что куда вероятнее другой вариант: активность, идущая сначала в одну, а затем в другую сторону, является необходимым, но не достаточным условием для возникновения сознательного опыта. Код сознания возникает лишь в петлях, охватывающих большие расстояния и располагающихся в префронтальной и теменной областях.

Какова же тогда роль небольших локальных петель? Можно предположить, что они необходимы для бессознательных зрительных операций, посредством которых мы складываем разрозненные фрагменты в единую картину⁸⁴. Рецептивное поле зрительного нейрона очень невелико, и потому нейрон не может немедленно зафиксировать общие свойства изображения, например наличие крупной тени (как в иллюзии с тенью на рис. 10). Чтобы эти общие свойства были восприняты, требуется взаимодействие множества отдельных нейронов⁸⁵.

Так откуда же берется сознание, из локальных петель или из глобальных? Некоторые ученые считают, что из локальных, поскольку под воздействием анестезии они исчезают⁸⁶, однако этот довод неубедителен: возможно, идущая в обоих направлениях активность относится к числу свойств, первыми исчезающих в волнах омывающих мозг анестетиков, и это скорее следствие, а не причина утраты сознания.

Если мы попробуем внести изменения в мозговую активность, использовав для этого тонкие методики стимуляции мозга, получится совсем другая история. Покажем изображение, а спустя примерно 60 миллисекунд погасим работу локальных петель в пределах первичной визуальной коры — и это не только скажется на сознательном восприятии, но и, что еще важнее, нарушит бессознательную обработку информации⁸⁷. Слепозрение — способность точно угадывать визуальную информацию, поданную на сублиминальном уровне, — исчезает вместе с осознанным зрением. Это наблюдение означает, что, когда активность циркулирует по петле, ранние этапы обработки информации в коре головного мозга связаны не только с сознательным восприятием. Они связаны и с бессознательной деятельностью, то есть просто задают мозгу соответствующий курс, который лишь гораздо позже выльется в сознательное восприятие.

Если мои представления верны, тогда сознательная оценка должна возникать из дальнейшей активации множественных синхронизируемых регионов теменной и префронтальной коры, а следовательно, погашение этой активности будет иметь далеко идущие последствия. Множество исследований, в ходе которых на активность мозга здоровых людей воздействовали с помощью ТМС, показали, что стимуляция теменных или фронтальных областей может повлечь за собой временную невидимость. Эффект практически любых видов стимуляции, позволяющих сделать изображение невидимым — маски, слепоты невнимания, — значительно усиливается кратким возбуждением левой или правой теменной области⁸⁸. Так, при подавлении теменной области человек перестает видеть неяркое, но все же вполне заметное цветовое пятно⁸⁹.

Наибольший интерес здесь представляет исследование, проведенное Хокваном Лау и его группой в Оксфордском университете. В ходе этого исследования были временно подавлены левая и правая префронтальные области⁹⁰. На каждую дорсолатеральную префронтальную область приходилось по 600 импульсов на протяжении 20 секунд. Сначала импульсы поступили в левую область, затем в правую. Эта парадигма называется «тета-взрыв», поскольку импульсы целенаправленно нарушают тета-ритм (5 циклов в секунду) — одна из частот, которые мозг использует для передачи информации на большие расстояния. Двойная стимуляция тета-взрывом имела длительный эффект, схожий с лоботомией: передние доли были угнетены в течение 20 минут, а экспериментаторы получили возможность оценить воздействие тета-взрыва на восприятие.

Результаты были пугающие. С объективной точки зрения ничего не менялось: обработанные участники ничуть не хуже прежнего называли демонстрируемые им фигуры (ромб или квадрат, показанные почти на грани сознательного восприятия). Но когда участники рассказали о своих субъективных историях, оказалось, что там все было иначе. Они на несколько секунд утрачивали уверенность в суждениях. Они не могли определить, насколько хорошо они восприняли стимул, и субъективно ощущали, что зрение их обманывает. Они походили на зомби, какими их изображают философы, — хорошо воспринимали информацию, адекватно себя вели, но при этом были абсолютно лишены нормальной способности оценить, насколько успешно они справляются с задачей.

До подавления оценка видимости стимула, которую давали участники, коррелировала с объективной успешностью выполнения заданий: когда участники считали, что видели стимул, они, как все нормальные люди, могли с почти стопроцентной точностью определить, что это была за фигура, а если полагали, что стимула не видели, отвечали наугад. Однако при наступлении временной лоботомии эта корреляция исчезла. Как ни удивительно, но субъективное мнение участников утратило всякую привязку к их реальному поведению. Это в точности соответствует определению слепозрения — отсутствия связи между субъективным восприятием и объективным поведением. Это состояние, обычно наступающее при серьезных повреждениях мозга, можно теперь воспроизвести в любом нормальном мозгу, если вмешаться в деятельность левой и правой передних долей. Становится ясно, что в возникающих в коре петлях сознания эти области играют причинную роль.

Вещь мыслящая

Но что есть я? Вещь мыслящая. Что есть вещь мыслящая? Это вещь, которая сомневается, понимает, воспринимает, утверждает, отрицает, желает, воображает и чувствует.

Рене Декарт. Второе размышление, 1641

Собрав воедино все факты, мы неизбежно приходим к редукционистскому выводу. Весь наш сознательный опыт — от звуков оркестра до запаха горелого тоста — происходит из одного и того же источника: из активности расположенных в мозгу крупных цепей, имеющих воспроизводимые нейронные автографы. В ходе сознательного восприятия группы нейронов координируются и подают сигнал вначале в локальных специализированных областях, а затем в разнообразных частях коры головного мозга. В конце концов активность охватывает значительную часть префронтальной и теменной долей, однако по-прежнему остается синхронизирована с областями сенсорного восприятия, которые включились первыми. На этом этапе мозг внезапно начинает работать слаженно и, по всей видимости, именно тогда и возникает осознанное восприятие.

В этой главе мы обнаружили ровным счетом четыре надежных автографа сознания — физиологические маркеры, которые указывают на включение сознательного восприятия. Первым делом осознанный стимул возбуждает интенсивную активность нейронов, ведущую к резкой массовой активации теменных и префронтальных цепей. Затем мы видим на ЭЭГ сопутствующую доступу в сознательное восприятие медленную волну под названием РЗ, которая возникает спустя целую треть секунды после появления стимула. Массовая активация сознания влечет за собой третий фактор: запоздалый и резкий взрыв высокочастотных колебаний. И наконец, многие области мозга отправляют, получают и синхронизируют сообщения, которые преодолевают большие расстояния; так возникает глобальная мозговая сеть.

Не исключено, что какие-то из этих событий являются не более чем эпифеноменами сознания, чем-то вроде паровозного свистка — свистеть-то он свистит, но на работе всего механизма это никак не сказывается. Выделение причинно-следственных связей методами нейробиологии — задача по-прежнему не из простых. Тем не менее ученые уже провели несколько невиданных доселе экспериментов, в ходе которых выяснилось, что вмешательство в работу высших цепочек коры головного мозга может разрушительно повлиять на субъективное восприятие, никак при этом