Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли

Минимальный контраст

Второй фактор, позволяющий нам изучать сознание с позиции науки, — это огромное количество разнообразных методов проведения экспериментов, которые влияют на содержание сознания. В 90-е годы XX века когнитивные психологи вдруг обнаружили, что, противопоставляя сознательное состояние бессознательному, могут вертеть сознанием как захотят. Оказалось, что можно сделать невидимой картинку, слово, даже видеозапись. Что происходило с этими образами в мозгу? Ведь если аккуратно определить возможности и границы бессознательной обработки данных, можно очертить контуры самого сознания, которые проступят, словно на негативе. Эта простая идея в сочетании с техниками нейровизуализации подготовила надежную научную платформу для изучения мозговых механизмов сознания.

В 1989 году психолог Бернард Баарс в важном труде, носившем нескромное название «Когнитивная теория сознания»¹², активно доказывал, что существуют десятки разнообразных экспериментов, позволяющих напрямую проникнуть в природу сознания. Баарс добавил важное замечание: многие эти эксперименты обеспечивают «минимальный контраст», то есть подразумевают создание двух экспериментальных ситуаций, которые очень мало отличаются друг от друга, однако осознанно воспринимается лишь одна из них. Эти эксперименты идеально подходят для исследований, поскольку позволяют ученым работать с сознательным восприятием как с экспериментальной переменной, которая значительно изменяется в ходе эксперимента, невзирая на то что стимулы остаются практически неизменными. Сконцентрировавшись на подобных минимальных контрастах в попытке понять, что же изменяется в мозгу, исследователи могут не принимать во внимание постороннюю деятельность мозга, протекающую как при сознательном, так и при бессознательном восприятии, и заниматься исключительно тем, что происходит в мозгу при переключении из режима неосознанности в режим осознания.

Возьмем, к примеру, приобретение такого моторного навыка, как печатание вслепую. При первой попытке мы действуем медленно, внимательно, тщательно отслеживая каждое движение. Но проходит несколько недель — и мы печатаем совсем легко, автоматически, не держа в сознании схему расположения клавиш, а сами при этом ведем разговор или думаем о каких-то посторонних вещах. Изучение того, что происходит при автоматизации поведения, позволяет ученым пролить свет на то, что происходит при переходе от сознательного к бессознательному. Оказывается, этот очень простой переход сопряжен с работой обширной сети нейронов коры головного мозга, а особенно тех участков префронтальной коры, которые возбуждаются всякий раз при доступе в сознательный опыт¹³.

Точно так же мы сегодня можем изучать и обратный переход — от бессознательного к сознательному. В сфере визуального восприятия экспериментаторы могут создать множество стимулов, которые то проникают в сознательный опыт, то выпадают из него. В качестве примера можно привести иллюзию в начале этой главы (рис. 3). Почему неподвижные точки исчезают из поля зрения наблюдателя? Досконально механизм происходящего нам пока что неизвестен, однако в целом представление таково: наша зрительная система воспринимает неподвижное изображение скорее как помеху, чем как реальную информацию¹⁴. Если глаза наблюдателя не движутся, нашей сетчатке точки видятся как неподвижные, не меняющиеся пятна смутно-серого цвета, и в какой-то момент зрительная система решает избавиться от этих ненужных помех. Возможно, исчезновение этих точек из нашего поля зрения является следствием механизма, развившегося в ответ на потребность отфильтровывать дефекты, имеющиеся в глазу. Сетчатка человеческого глаза имеет массу недостатков — так, перед фоторецепторами проходят кровеносные сосуды, и нам приходится привыкать интерпретировать их образ как нечто, находящееся внутри, а не снаружи организма. (Только представьте, как неприятно было бы все время отвлекаться на зрелище кровавых волнистых линий, застилающих наш взгляд.) Когда объект наблюдения идеально неподвижен, наша зрительная система это учитывает и решает заполнить место дефицита информации образом близлежащей текстуры. (Именно из-за этого механизма «заполнения» мы не замечаем «слепых пятен» на собственной сетчатке там, где проходит зрительный нерв, а следовательно, отсутствуют рецепторы света.) Если мы хоть чуть-чуть, совсем ненамного смещаем взгляд, воспринимаемые сетчаткой пятна слегка смещаются, и зрительная система понимает, что они, по-видимому, находятся не внутри, а вне глаза — и мы немедленно осознаем, что видим их.

Заполнение пустоты — это лишь одна из множества визуальных иллюзий, с помощью которых мы изучаем переход от бессознательного к сознательному. Давайте вкратце ознакомимся с другими парадигмами, имеющимися на вооружении у современных ученых.

Конкурирующие изображения

Один из первых полезных контрастов между сознательным и бессознательным видением был получен в ходе изучения бинокулярного соперничества, интереснейшей борьбы, которая постоянно идет в нашем мозгу всякий раз, когда мы видим некий предмет двумя глазами.

Наше сознание совершенно не интересуется тем фактом, что у нас есть два глаза, взгляд которых постоянно перемещается. Мозг позволяет нам получить четкую картину мира в трех измерениях, однако скрывает от нашего внимания лежащие в основе этой картины сложнейшие операции. Оба наших глаза в любой момент видят внешний мир немного по-разному, и все же никакой двойной картины мы не наблюдаем. В естественных условиях мы попросту не замечаем, что картинок две, и сливаем их в единый и однородный визуальный образ. Мозг даже ухитряется использовать тот факт, что глаза у человека расположены на некотором расстоянии друг от друга и потому наблюдают одно и то же с разных точек. Английский ученый Чарльз Уитстон в 1838 году первым заметил, что за счет этого мозг фиксирует глубину наблюдаемого объекта и создает трехмерный зрительный образ.

И тут Уитстон задумался: а что будет, если поступающие в каждый глаз образы будут совершенно не схожи между собой? Допустим, один глаз видит лицо, а другой — дом. Что получится — изображения сольются? Или человек будет видеть две разные картинки одновременно?

Чтобы это выяснить, Уитстон построил аппарат, названный им стереоскопом. (Вслед за этим пришла мода на стереокартинки самого разнообразного толка — от изображения природы до порнографии. Стереокартинки стали популярны в Викторианскую эпоху, но пользовались успехом и позже.) Перед левым и правым глазом в аппарате располагались два зеркала, с помощью которых каждый глаз получал свою отдельную картинку (рис. 4). То, что при этом происходило, поразило Уитстона: если картинки были абсолютно разными (например, лицо и дом), взгляд не мог сосредоточиться на чем-то одном или объединить изображения. Вместо этого внимание зрителя хаотично переключалось с одного изображения на другое и обратно, причем переход происходил очень быстро. На несколько секунд появлялось лицо, потом лицо исчезало, и человек видел дом, и так далее — переключения происходили бесконечно и управлялись исключительно мозгом. Как заметил Уитстон, «представляется невозможным увидеть то или иное изображение по собственной воле». Похоже было скорее, что мозг, имея дело с двумя абсолютно разными стимулами, мечется между двумя возможными интерпретациями: лица и дома. Создавалось впечатление, что два разных образа конкурируют за сознательное восприятие — отсюда и термин «бинокулярное соперничество».

Бинокулярное соперничество — воплощенная мечта экспериментатора, поскольку представляет собой идеальный тест на субъективность восприятия: стимул постоянен, но наблюдатель сообщает,