Книга: Мозг: Ваша личная история

Сознание как эмергентное свойство

Сознание как эмергентное свойство

Чтобы понять человеческое сознание, нам, возможно, придется оперировать не компонентами, из которых состоит мозг, а взаимодействием этих компонентов. Если мы хотим увидеть, как простые элементы могут образовать нечто большее, чем они сами, достаточно взглянуть на ближайший муравейник.

Несколько миллионов муравьев-листорезов, образующих колонию, сами выращивают себе пищу, как фермеры. Часть муравьев выходит из гнезда на поиски свежей зелени; найдя подходящие листья, они отгрызают большие куски и тащат их в гнездо. Однако муравьи не едят эти листья. Рабочие особи меньшего размера пережевывают листья и используют их как удобрение для выращивания грибов в подземных «садах». Муравьи ухаживают за грибницей, на которой созревают маленькие плодовые тела – именно они идут в пищу муравьям. (Симбиоз стал настолько прочным, что грибы уже не способны размножаться сами; их существование полностью зависит от муравьев.) Используя эту успешную сельскохозяйственную стратегию, муравьи строят огромные подземные гнезда площадью несколько сотен квадратных метров. Подобно человеку, они создали сельскохозяйственную цивилизацию.

У этой цивилизации есть важная особенность: хотя колония является сверхорганизмом с удивительными свойствами, поведение каждого муравья примитивно. Он просто подчиняется локальным правилам. Муравьиная матка не отдает приказы и не координирует поведение остальных. Отдельный муравей лишь реагирует на локальные химические сигналы от других муравьев, личинок, незваных гостей, пищи, отходов или листьев. Каждая особь – это маленькая автономная единица, реакция которой определяется только его окружением и генетически запрограммированными правилами для этого вида муравьев.

Каждый муравей-листорез действует локально, не зная общей картины, однако на уровне колонии возникает сложное и адаптивное сельскохозяйственное сообщество.

Несмотря на отсутствие центра принятия решений, колонии муравьев-листорезов демонстрируют чрезвычайно сложное поведение. (Кроме сельскохозяйственной деятельности, они способны находить максимальное расстояние от всех входов в колонию, чтобы избавляться от мертвых тел, а это сложная геометрическая задача.)

Из наблюдения за колонией муравьев можно сделать важный вывод: сложное поведение целого не является следствием сложности отдельных организмов. Каждый муравей не знает, что является элементом процветающей цивилизации: он просто выполняет свою маленькую простую программу.

При объединении достаточного количества муравьев возникает сверхорганизм с гораздо более сложными коллективными свойствами, чем у его составляющих. Это явление, когда взаимодействие простых элементов приводит к появлению чего-то более сложного, называется эмергенцией.

Основа сверхорганизма муравьев – взаимодействие между особями. То же самое происходит в мозгу. Нейрон – просто специализированная клетка, подобная другим клеткам организма, но ее специализация позволяет ей инициализировать процессы и распространять электрические сигналы. Как и муравей, отдельная клетка мозга всю жизнь выполняет свою локальную программу, передавая электрические импульсы через мембрану, при необходимости вырабатывая нейротрансмиттеры, а также реагируя на нейротрансмиттеры других клеток. Вот и все. Нейрон живет в темноте. Каждый нейрон на протяжении всей жизни включен в сеть из других клеток, просто реагирующих на сигналы. Он не знает, что участвует в управлении вашими глазами, когда вы читаете Шекспира, или пальцами, играющими Бетховена. Он не знает о вас. Ваши цели, стремления и возможности полностью зависят от существования этих маленьких нейронов, однако сами они живут своей жизнью, не осознавая того, что создают все вместе.

Муравьи и нейроны всю жизнь подчиняются локальным правилам. Не обладающие сознанием муравьи образуют колонии со сложным поведением, а нейроны – нас.

Но если собрать достаточное количество этих клеток мозга, должным образом взаимодействующих друг с другом, возникнет разум.

Системы с эмергентными свойствами можно увидеть повсюду. Ни одна металлическая деталь самолета не может летать, но, когда вы должным образом соединяете эти детали, самолет поднимается в воздух. Каждый из элементов системы может быть очень простым. Смысл заключен в их взаимодействии. И во многих случаях компоненты являются заменяемыми.