Книга: Один день из жизни мозга. Нейробиология сознания от рассвета до заката

Нечеловеческое сознание

Нечеловеческое сознание

Помните, мы затрагивали вопрос наличия сознания у плода, рассуждали, есть ли некий рубеж или же сознание формируется постепенно? Теперь речь пойдет о сознании животных. Решение этих двух загадок может дать нам несоизмеримо больше, чем просто утоление любопытства. Итак, давайте порассуждаем: если сознание может расти по мере того, как растет сам индивид (онтогенетически), может ли подобный процесс быть выведен на эволюционный (филогенетический) уровень? Иными словами, развивается ли сознание параллельно с эволюцией?

Мозг человека отличается от мозга крысы, белки, кролика, верблюда, кошки, обезьяны и любого другого животного так же, как каждый соответствующий вид в целом отличается от другого. В животном мире для каждого вида характерны определенные анатомические особенности мозга: некоторые области могут быть развиты больше других, могут значительно отличаться по форме, и, что очевидно, общий размер мозга животных существенно варьируется. Но основной структурный план одинаков, и нет четкой анатомической линии, нет Рубикона, который можно было бы пересечь и с уверенностью сказать: «Этот вид обладает сознанием. А этот вид – просто неодушевленная биомашина».

Рассмотрим следующий пример, отмеченный Тоби Коллинзом, морским биологом, который был очарован нейронаукой и, в конечном итоге, стал работать в моей лаборатории. Из-за специфических взглядов, сформированных его предыдущим профессиональным опытом, Тоби поднял некоторые интересные вопросы, касающиеся осьминогов. Во многих странах мира на законодательном уровне регулируется порядок проведения экспериментов с живыми животными – чаще всего речь идет о позвоночных, – эти правила необходимы, чтобы обеспечить наиболее гуманное обращение. Интересно, что в некоторых странах, в частности в Великобритании, в перечень таких видов включено беспозвоночное животное – осьминог обыкновенный (octopus vulgaris): вы не можете выполнять инвазивные процедуры без анестезии, и поэтому логично предположить, что осьминог чувствует боль.

А вот осьминог кудрявый (eledone cirrhosa), близкий родственник осьминога обыкновенного, никаким законодательством не защищен. Но на чем основывается такая избирательность? Между этими двумя видами осьминогов нет существенного анатомического различия, но, как ни парадоксально, одного закон защищает, а другого – нет. Очевидно, мы не можем определить четкие границы, позволяющие с уверенностью сказать, что одно животное способно к формированию внутреннего субъективного опыта, а другое – всего лишь штуковина с щупальцами.

А помните чемпионат мира по футболу 2010 года, благодаря которому прославился осьминог Пауль, по-видимому, настолько «сознательный», что мог предсказывать результаты предстоящих матчей? Тем не менее головоногие вроде Пауля в действительности никогда не были достаточно достоверно изучены в отношении их «интеллекта». Однако в экспериментах с памятью их используют с тех пор, как талантливый морской биолог Джон Закари Янг, работавший в Неаполе в 1920-е годы, обратил на них всеобщее внимание. Янг первым показал, что осьминоги действительно обладают впечатляющими когнитивными способностями: к примеру, они могут различать объекты на основании их размера, формы и цвета.[103] Кроме того, осьминоги классифицируют объекты различной формы таким же образом, как это делают позвоночные, например крысы.[104]

Совсем недавно осьминоги продемонстрировали свои навыки запоминания и способности к решению различных задач в ряде экспериментов: например, к нахождению пути к угощению через лабиринт из плексигласа и к извлечению предмета из прозрачной емкости с завинчивающейся крышкой. Головоногие демонстрируют впечатляющий поведенческий репертуар адаптаций, в то время как невероятные сообщения о явной обучаемости этих животных указывают на высокое развитие внимания и памяти. В экспериментах, где осьминог сталкивается с лабиринтом, содержащим препятствия, ученые зашли так далеко, что предложили осьминогу «рассмотреть» макет лабиринта перед его прохождением.[105] Эти явно интеллектуально развитые головоногие могут даже решать задачи посредством наблюдательного обучения, что подразумевает реальные навыки запоминания.[106]

Удивительные умственные способности этих беспозвоночных свидетельствует о том, что осьминоги в частности и головоногие в целом могут обладать сознанием наравне со многими позвоночными. Однако если это так, мы сталкиваемся с действительно интересной загадкой. Мозг осьминога не похож на мозг млекопитающих. Такие элементы, как кора и таламокортикальная петля, которые считаются столь важными для формирования сознания, у осьминога в какой-либо сопоставимой форме просто не существуют.

Мозг взрослого осьминога состоит из 1 70 миллионов клеток, большинство из которых является нейронами.[107] Хотя это и может показаться впечатляющим, человеческий мозг может похвастаться по крайней мере 86 миллиардами.[108] Тем не менее головоногие имеют хитроумно устроенные чувствительные рецепторы, сопоставимые по сложности с таковыми у некоторых позвоночных, например у птиц. Но хотя в мозге головоногого нет таламокортикальных петель, у него есть базовый аппарат нейронов и синапсов, а также нейротрансмиттеры, такие как дофамин, норадреналин и серотонин.[109] Таким образом, пусть это еще не доказано экспериментально, мозг осьминога имеет все необходимое для создания нейронных ансамблей. Мы уже знаем, что должны мыслить широко и что области мозга, во всяком случае «ключевые», сами по себе никогда не смогут дать реального объяснения феномену сознания. Для нас это возможность доказать, что нейронные ансамбли оказываются более перспективной отправной точкой в поиске нейрональных коррелятов сознания: в конце концов, эти мезомасштабные процессы анатомически и физиологически менее специфичны. Кроме того, ансамбли гибки, непрерывно расширяются и уменьшаются (и, следовательно, имеют огромный потенциал для формирования различных градаций сознания) от момента к моменту, от одного этапа развития к следующему – и от одного вида к другому.

Вполне возможно, что «примитивные» животные, такие как осьминог, действительно обладают сознанием, но не настолько сознательны, как, например, крыса. И крыса обладает сознанием, но не настолько сознательна, как собака или кошка. И собаки и кошки сознательны, но не как приматы, – так же и плод может обладать сознанием, но не таким, как ребенок. И ребенок может быть сознательным, но не таким сознательным, как взрослый. Но где кроются важные эволюционные различия, определяющие глубину сознания? Возможно, как в случае с осьминогом, ключом является размер нейронных ансамблей. Давайте рассмотрим различные параметры, которые будут определять окончательную оценку глубины сознания – интенсивность ряби от брошенного в воду камня. Эта красивая метафора принесет нам практическую пользу – мы используем ее, чтобы сформировать представление о различных факторах, влияющих на конечный результат. Каждая новая рябь не похожа на предыдущую, потому что камни могут быть разными по размеру, может отличаться сила, с которой их бросают, – и эта аналогия идеальна, когда речь идет об изучении мозга. Теперь, когда мы определили, что будем искать, давайте, наконец, возьмемся за скальпель и исследуем, что есть «камень» и какой процесс является эквивалентом «броска».