Книга: Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли

Каталог бессознательного

Каталог бессознательного

В последние годы теория глобального рабочего пространства успела превратиться в популярный инструмент для интерпретаций, в увеличительное стекло, сквозь которое мы пересматриваем свои эмпирические наблюдения. К успехам этой теории можно отнести то, что она позволила разобраться в различных типах бессознательных процессов, идущих в человеческом мозгу. Как шведский ученый Карл Линней составил «таксономию» (то есть упорядоченную классификацию растений и животных по видам и подвидам) всех живых существ, так и мы можем теперь составить собственную таксономию бессознательного.

Вспомним основную идею главы 2: преобладающая часть деятельности мозга происходит на бессознательном уровне. Мы не сознаем б?льшую часть того, что делаем и знаем, не осознаем, что дышим и держим равновесие, не замечаем мимолетно увиденного и точных движений собственной руки, подсчета букв и соблюдения грамматических правил, а в периоды слепоты невнимания можем не заметить даже переодетого гориллой юнца, который барабанит по груди прямо перед нами — и ведь наши глаза и зрительная кора при этом прекрасно работают. Бесчисленное множество бессознательных процессоров постоянно занято созданием того, что мы есть и что делаем.

Теория глобального рабочего пространства помогает привнести в эти джунгли некоторый порядок⁶². С ее помощью мы можем разложить нашу бессознательную деятельность по полочкам, каждой из которых соответствует собственный мозговой механизм, радикально отличный от всех прочих (см. рис. 28). Посмотрим сначала, что происходит во время слепоты невнимания. Вот перед нами зрительный стимул, который демонстрируется достаточно долго и может преодолеть порог восприятия. Но мы не замечаем его, поскольку наш мозг полностью занят другой задачей. Я пишу эти слова в доме, где родилась моя жена; он был построен в XVII веке фермером, а в прекрасно обставленной гостиной стоят огромные напольные часы. Прямо перед собой я вижу качающийся маятник и даже не прислушиваясь могу услышать тиканье. Но стоит мне сконцентрироваться на работе, и ритмичный шум исчезает из моего внутреннего мира — на что я не обращаю внимания, то и не сознаю.

Рисунок 28. Существует несколько причин, по которым знание может оставаться незамеченным. В каждый отдельный момент рабочее пространство активируется только одной мыслью. Другие объекты не получают доступа в сознание по одной из двух причин: либо они не восприняты и потому не могут достичь рабочего пространства (предсознательная информация), либо слишком слабы для того, чтобы вызвать полноценную лавину активности до самого уровня рабочего пространства (сублиминальная информация). Кроме того, мы не сознаем информацию, которая кодируется процессорами, отрезанными от рабочего пространства. И наконец, огромное количество бессознательной информации хранится в связующих структурах мозга и микропаттернах мозговой активности

Составляя каталог бессознательного, мы с коллегами предложили назвать такого рода неосознаваемую информацию специальным словом — предсознательная⁶³. Сознание работает в режиме ожидания: информация уже закодирована активной совокупностью испускающих импульс нейронов и может быть осознана в любой момент, если на нее обратят внимание, но этого все не происходит. На самом деле мы позаимствовали термин у Зигмунда Фрейда. Во «Введении в психоанализ» он пишет, что «некоторые процессы… могут перестать быть сознательными, но способны вновь без всяких затруднений вернуться в сознание… Все бессознательное, которое действует именно так и может с легкостью сменить бессознательное состояние на сознательное, таким образом, лучше будет описать как способное к проникновению в сознание или предсознательное».

Модели глобального рабочего пространства указывают на возможность существования нейронного механизма предсознательного состояния⁶⁴. Когда в модель подается стимул, активность модели ширится и в конце концов охватывает все глобальное пространство. Эта сознательная репрезентация, в свою очередь, подавляет всяческую активность вокруг и не допускает, чтобы одновременно с ней в систему проник другой стимул. Конкуренции этой не избежать. Как я уже замечал выше, для определения сознательной репрезентации надо знать не только что она собой представляет, но и что она собой не представляет. В соответствии с нашей гипотезой, для того чтобы определить границы текущего содержания сознания и сообщить, чем оно не является, следует активно подавлять сигналы некоторых нейронов рабочего пространства. Это обширное подавление создает в высших центрах коры головного мозга узкое «бутылочное горлышко». Молчащие нейроны, обязательные спутники любого сознательного состояния, не позволяют нам видеть две вещи одновременно и производить два целенаправленных действия одновременно. Впрочем, они не мешают активации тех сенсорных областей коры, которые первыми вступают в дело, — эти области явственно возбуждаются, причем почти так же, как всегда, даже когда рабочее пространство уже занято первым стимулом. Предсознательная информация оказывается во временных хранилищах памяти, за пределами глобального рабочего пространства, и начинает медленно таять и исчезать, если только мы не решим обратить на нее наше внимание. В течение краткого времени тающую предсознательную информацию еще можно восстановить и переместить в сознание — в этом случае мы овладеем ею в ретроспективе, спустя долгое время после реальных событий⁶⁵.

Предсознательное состояние не имеет ничего общего со второй разновидностью бессознательного, которую мы коротко зовем сублиминальным состоянием. Представьте себе, что вам показывают картинку, но показывают так быстро (или картинка такая нечеткая), что вы ничего не видите. Тут ситуация будет совсем иная. Как бы мы ни старались, мы не сможем воспринять скрытый стимул. Замаскированное меж двух геометрических фигур слово навсегда ускользнет из нашего сознания. Подобный сублиминальный стимул способен вызывать видимую активность в зрительной, семантической и моторной областях мозга, однако эта активность продлится слишком недолго и не выльется в глобальную массовую активацию. Это состояние нам с коллегами тоже удалось отследить на модели. В компьютерном варианте краткий всплеск активности может не дотянуть до глобального массового возбуждения, потому что к моменту, как идущие сверху вниз сигналы вернутся из высших областей в первичные сенсорные и будут способны усилить входящий сигнал, исходная активность уже угаснет и на смену ей придет маска⁶⁶. Играя с мозгом, сметливый психолог легко создаст такой слабый, такой краткий или такой зашумленный стимул, что глобальная массовая активация раз за разом не будет наступать. Термин «сублиминальный» относится именно к ситуациям такого рода, когда входящая сенсорная волна угасает прежде, чем достигнет размеров цунами и обрушится на берега глобального нейронного рабочего пространства. Как бы мы ни пытались воспринять сублиминальный стимул, сознания ему не достичь — в отличие от предсознательного стимула, который доберется до сознания, если только мы выкроим немного внимания. В этом заключается основная разница между двумя типами стимулов, причем на уровне мозга она имеет массу последствий.

Неосознанная информация в мозгу не ограничивается предсознательной и сублиминальной опциями. Возьмем, к примеру, дыхание. В каждый миг вашей жизни из стволовой части мозга в мускулатуру грудной клетки поступают сигналы тысяч нейронов, которые управляют движениями ваших легких и тем поддерживают вашу жизнь. Благодаря элементарным петлям обратной связи они следят за уровнем кислорода и углекислого газа в вашей крови. И вся эта сложная нейронная машинерия работает абсолютно бессознательно. Как так? Нейронные импульсы сильны и происходят в течение длительного времени, поэтому их нельзя назвать сублиминальными; но и предсознательными они не являются, поскольку не будут восприняты сознанием, сколько внимания им ни уделяй. По нашей классификации здесь мы имеем дело с третьей категорией бессознательной репрезентации — несопряженными структурами. Последовательности импульсов, исходящие из стволовой части мозга и контролирующие ваше внимание, не сопряжены с системой глобального рабочего пространства префронтальной и теменной коры.

Чтобы информация, которую несет в себе совокупность нейронов, стала осознанной, ее надо передать нейронам рабочего пространства префронтальной коры и на связанные с ними участки. Однако нейроны стволовой части мозга никогда и никуда не передают данные, связанные с дыханием. Последовательность импульсов, несущая информацию об уровне углекислого газа в крови, не может быть передана на другой участок коры головного мозга. В результате вы о ней ничего не знаете. Многие специализированные нейронные цепи нашего мозга работают в таком глубоком подполье, что попросту не имеют связей, посредством которых могли бы передать информацию для осознания. Интересно, что единственный способ, позволяющий ввести эту информацию в сознание, заключается в том, чтобы перекодировать ее с помощью другой сенсорной модальности — почувствовать дыхание мы можем лишь опосредованно, прислушавшись к движениям собственной грудной клетки.

Мы верим, что контролируем свое тело, однако в модулях нашего мозга постоянно скользят сотни нейронных сигналов, которые не достигают нашего внимания потому, что не имеют выхода в соответствующие высокоуровневые отделы коры. У некоторых пациентов, перенесших инсульт, дело может обстоять еще хуже. Если белое вещество мозга вместе с находящимися в нем связями будет повреждено, произойдет внезапное отключение специфических сенсорных или когнитивных систем, к которым сознание вдруг потеряет доступ. В качестве наглядного примера можно назвать синдром разъединения, который происходит, когда инсульт затрагивает мозолистое тело — тугой клубок связей, соединяющих полушария мозга. Пациент с пострадавшим мозолистым телом может утратить способность осознавать собственные движения. Он не в силах будет управлять даже собственной рукой и будет уверять, что ее движения случайны и ему неподвластны. А дело всего лишь в том, что управление движениями левой руки осуществляется в правом полушарии, в то время как способность связно комментировать коренится в левом полушарии. Разъединяем эти две системы — и у пациента появляется два самостоятельных рабочих пространства, каждое из которых не вполне сознает, чем занято другое.

Но и несопряженной структурой вопрос тоже не исчерпывается. В соответствии с теорией рабочего пространства четвертый вариант, в котором нейронная информация может оставаться неосознанной, заключается в том, что информация растворяется в сложной последовательности импульсов. Возьмем конкретный пример: представьте себе изображение сетки, у которой такие маленькие ячейки или которая мерцает так быстро (от 50 герц), что вы ее не видите. Эксперименты показывают, что вы будете воспринимать лишь размытый серый цвет, однако образ сетки отпечатается в вашем мозгу: в зависимости от поворота сетки в мозгу будут включаться разные группы нейронов⁶⁷. Почему же эти импульсы не достигают сознания? Возможно, потому, что здесь используется крайне запутанная пространственно-временная последовательность импульсов первичной зрительной коры, то есть нейронный шифр, который слишком сложен и потому не может быть полноценно считан нейронами глобального рабочего пространства в высших областях коры головного мозга. Мы еще не вполне разобрались в нейронном коде, однако полагаем, что для того, чтобы попасть в сознание, фрагмент информации прежде всего должен быть перекодирован в развернутую форму с помощью небольшой совокупности нейронов. В передних областях коры головного мозга должны присутствовать особые нейроны, занимающиеся важной зрительной информацией прежде, чем сигналы о ней будут усилены и вызовут глобальную массовую активацию рабочего пространства, после чего информация поступит в сознание. Если же информация остается растворена в сигналах мириад не связанных между собой нейронов, в сознание ей не попасть.

Всякий раз, когда мы видим лицо или слышим слово, у нас в мозгу начинается именно этот неосознанный процесс с перепутанными и перемешанными пространственно-временными последовательностями импульсов миллионов нейронов, каждый из которых ощущает лишь крохотную долю общего образа. Каждый из поступающих блоков содержит практически бесконечный объем информации о говорящем, о том, что он говорит, об эмоциях, о размерах помещения… если бы только мы могли все это декодировать! Но мы не можем. Мы осознаем эту латентную информацию, лишь когда высокоуровневые области нашего мозга категоризируют ее и разбивают на осмысленные фрагменты. Одна из важных задач иерархической пирамиды сенсорных нейронов, последовательно выделяющих все более абстрактные фрагменты нашего переживания, сводится к тому, чтобы сделать сообщение полным и недвусмысленным. Потренировавшись, мы начинаем различать едва слышные звуки именно потому, что нейроны всех уровней перестраиваются и начинают работать на усиление сенсорной информации такого рода⁶⁸. До тренировки нейроны наших сенсорных областей тоже улавливали эту информацию, но только неявно, в виде рассеянного рисунка импульсов, не достигающих сознания.

У этого факта есть удивительные последствия: в мозгу имеются сигналы, которые игнорирует даже владелец мозга, — вспомним те же мельком показанные решетки и незаметные побуждения⁶⁹. С помощью технологий нейровизуализации мы начинаем расшифровывать эти сложные коды. В ходе одной из военных американских программ специально обученному наблюдателю показывают фотографии со спутников, но показывают с немыслимой скоростью, по десять штук в секунду, следя при этом за электрическими токами его мозга, которые могут сигнализировать о том, что наблюдатель, сам того не осознавая, заметил на фотографии присутствие вражеского самолета. Наше бессознательное — это златые горы, которые только и ждут, чтобы мы ими воспользовались. В будущем, когда мы научимся усиливать мельчайшие микроструктуры, замеченные ощущениями, но пропущенные сознанием, мозг в сочетании с компьютером может подарить нам своеобразные экстрасенсорные способности без единой капли мистики, за счет одного лишь обострившегося ощущения происходящего вокруг.

И наконец, неосознанная информация пятого типа спит в нашей нервной системе и имеет вид латентных связей. Как гласит теория рабочего пространства, мы осознаем структуры нейронных импульсов лишь в том случае, если они образуют активные совокупности клеток, охватывающие значительную часть мозга. Значительно б?льшие объемы информации хранятся в немых синаптических связях мозга. Еще до рождения наши нейроны ведут статистику, собирают образчики окружающего мира и выстраивают соответствующие связи. Сотни тысяч миллиардов кортикальных синапсов человеческого мозга являются хранилищем спящих воспоминаний обо всей нашей жизни. Каждый день, а особенно в первые пять лет жизни человека, когда мозг его приспосабливается к большей части окружающей среды, возникают и распадаются миллиарды синапсов. Каждый синапс хранит крохотную долю статистики: насколько вероятно, что пресинаптический нейрон подаст импульс непосредственно перед тем, как проснется постсинаптический нейрон?

В основе бессознательно-интуитивного знания лежат все те же усиленные связи, которые в мозгу встречаются повсеместно. На раннем этапе обработки зрительной информации кортикальные связи собирают статистические данные о том, как линии, соединяясь, образуют контуры предмета⁷⁰. Связи в слуховой и моторной областях служат хранилищем наших скрытых знаний о музыке: многолетние упражнения на пианино влекут за собой заметные изменения в плотности серого вещества. Предполагается, что причиной тому — изменения в плотности синапсов, размерах дендритов, структуре белого вещества и в глиальных клетках, которые служат для поддержания работы нейронов⁷¹. В гиппокампе (это такой изогнутый орган пониже височных долей) синапсы собирают наши эпизодические воспоминания: где, когда, что и с кем.

Воспоминания могут спать годами. Их содержание плотно упаковано во встречающиеся тут и там синаптические шипики. Распоряжаться этим синаптическим знанием напрямую мы не можем, поскольку формат, в котором оно записано, очень отличается от тех последовательностей нейронных импульсов, с помощью которых мы осознанно мыслим. Для того чтобы пробудить воспоминания, мы должны перевести их из спящего состояния в активное. Во время обретения воспоминания наши синапсы способствуют повторному проигрыванию определенной последовательности нейронных импульсов — и лишь после этого к нам приходит воспоминание, которое мы осознаем. Сознательная память — это не более чем осознанный момент из прошлого, примерная реконструкция конкретной последовательности импульсов, которая некогда имела место быть. С помощью нейровизуальных технологий мы можем заметить, что, прежде чем мы осознанно вспомним то или иное событие нашей жизни, воспоминания должны быть трансформированы в определенную последовательность нейронных импульсов префронтальной коры и связанных между собой областей поясной коры⁷². Такого рода повторная активация удаленных кортикальных областей во время осознанного воспоминания вполне соответствует нашей теории рабочего пространства.

Взяв разницу между латентными связями и активными импульсами, можно объяснить, почему, говоря вслух, мы совершенно не задумываемся о правилах грамматики. Вот предложение: «Джон считает, что он умный». Может местоимение «он» означать самого Джона? Да. А в предложении «Он считает, что Джон умный»? Нет. А в предложении «Джону понравилось, что он быстро справился с задачей»? Мы даем ответы на эти вопросы, но понятия не имеем о правилах, на основании которых их выводим. Структуры, отвечающие за речь, устроены так, чтобы обрабатывать слова и фразы, но схема этого устройства скрыта от нашего сознания. Почему? Ответ дает глобальная теория рабочего пространства: потому что знание закодировано в неподходящем для доступа в сознательный опыт формате.

Грамматика и арифметика — вещи совершенно разные. Умножая 24 на 31, мы действуем абсолютно осознанно. Любую промежуточную операцию, ее характер, порядок этих операций мы можем прокрутить в интроспекции. Но когда мы говорим — все наоборот: мы парадоксальным образом не можем сказать ни слова о том, что происходит у нас в голове. Задачи, которые решает синтаксический процессор, в сложности не уступают арифметическим, но мы понятия не имеем о том, как мы их решаем. Почему? Потому, что сложные арифметические вычисления мы производим пошагово, под непосредственным контролем главных центров сети рабочего пространства (префронтальной, поясной и теменной коры головного мозга). Эти простые последовательности можно точно и четко закодировать с помощью импульсов нейронов префронтальной коры. У нас есть специальные клетки для кодирования намерений, планов, отдельных шагов, их количества и даже ошибок и их исправления⁷³. Таким образом, и планируемые, и совершаемые арифметические действия полностью кодируются импульсами нейронной сети, поддерживающей сознание. Грамматикой же управляют пучки связей, соединяющих левую верхнюю височную долю и нижнюю лобную извилину, в то время как располагающиеся в дорсолатеральной префронтальной коре сети сознательной преднамеренной обработки данных остаются не задействованы⁷⁴. Даже под анестезией значительный участок темпоральной речевой коры продолжает автономно работать и обрабатывать речь без какого-либо участия сознания⁷⁵. Мы не знаем, каким образом нейроны кодируют грамматические правила, но когда узнаем, то увидим, что в данном случае схема кодирования ничем не будет походить на схему кодирования арифметических действий.