Книга: Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли

Переломный момент и то, что ему предшествует

Переломный момент и то, что ему предшествует

Итак, давайте подытожим, что нам известно на данный момент. Сознательное восприятие возникает вследствие волны активности нейронов, которая перехлестывает через край и вызывает обширное возбуждение. Осознанный стимул запускает лавину нейронной активности, которая нарастает и передает возбуждение все новым областям, объединяя их в общую структуру. Это связанное с сознанием состояние начинается спустя примерно 300 миллисекунд после появления стимула, и, пока оно сохраняется, передние области мозга получают информацию о сенсорных раздражителях снизу вверх, но сами при этом отправляют большие объемы данных в противоположном направлении, сверху вниз, во множество различных областей. В итоге возникает мозговая сеть, состоящая из синхронизированных областей, а определенные характеристики деятельности этих областей оказываются автографами сознания: тут и распространение активности, особенно во фронтальной и теменной долях, и волна РЗ, и усиление гамма-ритма, и обширная массированная синхронизация.

С помощью метафоры достигшей своего пика лавины мы можем разобраться в некоторых противоречиях, возникающих, когда мы задаемся вопросом: а когда именно происходит в мозгу сознательное восприятие? Мои данные, как и данные множества моих коллег, указывают на то, что оно проявляется довольно поздно, примерно через треть секунды после начала зрительной стимуляции. Но в некоторых лабораториях были обнаружены различия между осознанным и неосознанным восприятием, наблюдавшиеся гораздо раньше — иногда спустя всего 100 миллисекунд⁴⁶. Может быть, это ошибка? Отнюдь. Располагая достаточно чувствительными приборами, мы нередко можем отследить мельчайшие изменения мозговой активности, предшествующие началу всеобщей массовой активации. Но говорят ли эти различия о появлении сознания? Нет. Во-первых, их не всегда удается отследить — на сегодняшний день мы имеем множество прекрасных экспериментов, в ходе которых использовались совершенно идентичные видимые и невидимые стимулы, однако единственным признаком, коррелировавшим с наличием сознательного восприятия, было позднее всеобщее возбуждение⁴⁷. Во-вторых, структура ранних изменений не соответствует изменениям, наблюдаемым, когда испытуемый сообщает о наступлении сознательного восприятия — так, например, при маскировке первоначальные реакции нарастают линейно в зависимости от длительности стимула, в то время как субъективное восприятие имеет нелинейные характеристики. И наконец, все происходящее на ранних этапах сопровождается лишь незначительным усилением в случае демонстрации осознанных стимулов на фоне сильнейшей сублиминальной активности⁴⁸. Эти мелкие изменения ничего не значат: мы всего лишь делаем вывод, что массовая активация происходит и тогда, когда человек сообщает, что ничего не заметил.

Так почему же зрительная активность на ранних этапах в некоторых экспериментах становится средством прогнозирования осознанности? Скорее всего, случайные флюктуации возрастающей активности повышают вероятность того, что спустя некоторое время в мозгу произойдет массовая активация. В среднем положительные флюктуации склоняют дело к сознательному восприятию — как снежный ком, с которого начинается лавина, или знаменитая бабочка, от взмаха крыльев которой рождается ураган. Мы не знаем наверняка, сойдет ли лавина, — это вопрос вероятностей; точно так же нельзя определить заранее, приведет ли каскадная активность мозга к возникновению сознательного восприятия: один и тот же стимул иногда будет воспринят, а иногда останется незамеченным. Чем же различаются эти две ситуации? Непредсказуемые изменения в возбуждении нейронов иногда соответствуют входящему стимулу, а иногда играют против него. Если взять средние результаты нескольких тысяч экспериментов, в которых сознательное восприятие то наступало, то нет, эти небольшие помехи будут выделяться на общем фоне и дадут статистически значимый эффект. При прочих равных, в случае когда человек видит изображение, первоначальная зрительная активация оказывается на волосок сильнее, чем в тех случаях, когда он его не видит. Однако предполагать, что на этом этапе мозг уже достиг сознательного состояния, будет так же неверно, как и утверждать, что первый ком снега — это уже лавина.

Некоторые эксперименты свидетельствуют даже о корреляции сознательного восприятия с сигналами мозга, записанными до появления зрительного стимула⁴⁹. Это уж совсем странно: разве может активность мозга содержать маркер сознательного восприятия стимула, если стимул этот еще только будет показан через несколько секунд? Это что, предвидение? Да нет, конечно. Мы просто наблюдаем исходные условия, которые в среднем повышают вероятность лавинообразного пробуждения сознания в мозгу.

Мы помним, что активность мозга непостоянна и сопровождается флюктуациями. Какие-то флюктуации помогают нам воспринимать необходимый целевой стимул, а какие-то снижают способность сконцентрироваться на задаче. Приборы для нейровизуализации сегодня достаточно чувствительны, чтобы улавливать сигналы, которые возникают еще до появления стимула и говорят о готовности коры к восприятию. В результате, когда мы постфактум усредняем полученные данные, уже зная о том, что сознательное восприятие имело место быть, то обнаруживаем, что эти начальные события входят в число факторов, указывающих на сознательное восприятие. И все же они не являются непременным фактором. Сознательное восприятие возникает позже, когда возникшие ранее влияния и поступающие данные складываются и дают на выходе масштабное возбуждение.

Наблюдения эти позволяют сделать один важный вывод: нужно научиться отличать факторы, коррелирующие с наличием сознания, от истинных автографов сознания. Поиск имеющихся в мозгу механизмов сознательного опыта нередко описывают как поиск нейронных структур, коррелирующих с сознанием, однако это описание в корне неверно. Корреляция не равна причине, поэтому одной корреляции еще недостаточно. С сознательным восприятием коррелирует масса разновидностей деятельности мозга — в том числе, как мы только что убедились, флюктуации, которые возникают прежде появления стимула и потому с точки зрения логики не могут быть результатом его кодирования. Нам же нужна не просто любая статистическая связь между активностью мозга и сознательным восприятием, но систематически возникающий автограф сознания, присутствующий всякий раз при наступлении сознательного восприятия, отсутствующий, когда этого восприятия нет, и кодирующий весь субъективный опыт, о котором сообщает человек.