С тех пор как Рене Декарт произнёс знаменитую фразу «Я мыслю, следовательно, я существую», философия и наука пытаются приблизиться к пониманию природы сознания. Однако результаты этих поисков до сих пор остаются противоречивыми.
Мозг человека как вычислительный центр примерно в 30 раз мощнее самых быстрых суперкомпьютеров на Земле. Но если действительно существует процесс или группа процессов, которые определяют нашу индивидуальность и самосознание, наука пока не смогла точно их выявить. Как и в случае с другими великими загадками, над этим работают выдающиеся умы.
10. Мы воспринимаем мир в «срезах времени»
Учёные до сих пор спорят: воспринимаем ли мы окружающую реальность как непрерывный поток или же она приходит к нам отдельными «кадрами», как в перелистывании книжки с картинками. Недавно была предложена так называемая теория временных срезов.
Согласно этой модели, восприятие проходит в два этапа. На первом уровне мозг подсознательно обрабатывает окружающий мир общими мазками: цвет, форма и расположение предметов. Этот этап занимает всего 400 миллисекунд. Затем включается второй уровень, на котором мозг объединяет и систематизирует полученные данные.
Хотя теория в первую очередь описывает зрительное восприятие, её выводы шире. Она предполагает, что само чувство сознания — лишь иллюзия. Это своего рода «мозаика» из отдельных мгновений, объединённых в цельную картину при помощи памяти и других когнитивных процессов.
9. Синхронизация мозга рождает сознание
Теория нейронной синхронизации была выдвинута в 2007 году. Она объясняет не саму природу сознания, а скорее механизм его возникновения. В исследованиях обнаружилось, что даже бессознательная обработка сигналов активирует многие из тех же областей мозга, что и осознанное восприятие.
Это привело учёных к мысли: возможно, существует особая «подпись», отличающая сознательные процессы от подсознательных. Было выяснено, что при осознанном восприятии в мозге запускается глобальная синхронизация независимых систем. В то время как для бессознательных реакций требуется лишь локальная координация.
Этот процесс занимает всего около 80 миллисекунд после получения стимула. Исследователи уверены, что речь идёт не просто о «более сложной работе мозга», а о настоящем нейронном маркере сознания.
8. Каждая клетка мозга обладает сознанием
Одной из главных проблем науки о сознании является так называемая «проблема связывания». Мы воспринимаем цвета, звуки и запахи по отдельности, но субъективный опыт объединяет всё это в единую картину. Как именно это происходит — до сих пор загадка.
Согласно теории «одного нейрона», каждый нейрон обладает собственным уровнем сознания. Подобно людям, отдельные клетки способны принимать и передавать информацию осознанно, но не могут объединять её в группы. Именно их взаимодействие формирует общий, цельный опыт.
Более того, идея о том, что нейроны могут «согласованно общаться» без прямых физических связей, напоминает принцип квантовой запутанности. В нём состояния двух частиц совпадают, даже если они разделены большим расстоянием.
7. Теория множества умов
В квантовой физике существует гипотеза «Множества миров», согласно которой каждое событие создаёт свою реальность. Теория «Множества умов» развивает эту идею применительно к сознанию.
Она утверждает, что вселенная не меняется, меняется наше восприятие. Если все возможные исходы событий уже существуют, то «разветвление» миров — это не действие Вселенной, а смена точки зрения.
Таким образом, если есть миллионы версий каждого из нас в параллельных вселенных, то наш мозг связан со всеми этими копиями. Иначе наши «альтернативные двойники» были бы безжизненными оболочками. Более того, эта теория подразумевает, что сознание не может исчезнуть. Оно просто смещается в момент смерти в другую ветвь восприятия.
6. Сознание является пассивным
Теория пассивного кадра утверждает, что мы слишком усложняем понимание сознания. Согласно этой концепции, сознание ничего не создаёт и не управляет реакциями организма. Оно выполняет роль посредника, который лишь транслирует информацию.
Мы склонны считать, что мысли, эмоции и действия исходят от сознания. Но на самом деле оно только отражает то, что уже происходит. В этом смысле сознание похоже на Интернет: оно позволяет выполнять множество задач, но не обладает собственной волей.
5. Электрическая активность мозга рождает сознание
Теория сознательной электромагнитной информации предполагает, что динамика электромагнитного поля мозга напрямую связана с сознанием. Более того, это может быть самой его физической основой.
Согласно этой гипотезе, само поле не является сознанием. Однако передача информации к нейронам и контроль их активности формируют субъективный опыт. По сути, наша воля — это восприятие работы электромагнитного поля мозга.
Учёные считают, что сознание возникло в процессе эволюции, потому что оно давало преимущество для выживания. Однако у этой теории есть слабое место: она не объясняет свободную волю. Она рассматривает мозг как замкнутую систему, где всё подчинено детерминизму, без места для случайности.
4. Сознание зависит от интеграции информации
Главная особенность сознания заключается в его целостности: мозг объединяет все сенсорные данные в единый опыт. Теория интегрированной информации утверждает, что именно эта сложность и рождает сознание.
Степень сознательности можно измерять уровнем сложности систем мозга. Хотя теория пока остаётся молодой, она стала первой, которую удалось математически смоделировать.
Учёные заметили: чем меньше сложность у отдельной системы мозга, тем менее она важна для осознанного мышления. А вот сложные взаимосвязи между системами создают интеграцию. Именно эта интеграция и формирует сознание.
3. Сознание невозможно смоделировать на компьютере
Дальнейшие исследования теории интегрированной информации привели к неожиданному выводу. Если она верна, то процессы мозга невозможно воспроизвести на компьютере, каким бы мощным он ни был.
Это связано с особенностями интеграции данных. Чтобы объединить разные виды опыта и создать новый, мозг использует своего рода «сжатие информации». Но любое сжатие подразумевает потерю данных.
При попытке описать систему, которая могла бы хранить воспоминания без потерь, исследователи пришли к двум выводам. Либо все прежние теории о сознании ошибочны, либо сознание — это процесс, который невозможно смоделировать вычислительно.
2. Любая достаточно сложная система становится сознательной
Теория интегрированной информации не ограничивается мозгом. Она утверждает, что любая система с достаточной сложностью может обладать сознанием.
Например, леса и экосистемы тоже интегрированы, хотя и не на высоком уровне. Взаимодействия между деревьями и животными носят случайный характер. Совсем иное дело — интернет. Эта искусственная система имеет огромный уровень интеграции и содержит больше транзисторов, чем синапсов в человеческом мозге.
Хотя интернет не так тесно связан, как мозг, он использует только те соединения, которые нужны в данный момент. Учёные предполагают, что можно смоделировать разные системы с одинаковым входом и выходом, но разной внутренней структурой. Чем сложнее внутренняя организация, тем выше вероятность появления сознания.
1. Человеческий мозг — это квантовый компьютер
В середине 1990-х годов учёные предложили теорию «оркестрованной объективной редукции» (Orch OR). Она сразу вызвала критику. Суть в том, что внутри нейронов существуют «микротрубочки», где происходят квантовые колебательные вычисления. Их «оркестрируют» синаптические импульсы, а сам мозг в целом работает как квантовый компьютер.
Критики утверждали, что мозг слишком «тёплый, влажный и шумный», чтобы такие процессы могли происходить. Но спустя 20 лет японские исследователи обнаружили квантовые вибрации в микротрубочках при нормальной температуре.
Теория получила дополнительное подтверждение, когда выяснилось, что действие анестезии связано именно с микротрубочками. При этом мозг продолжает функционировать, но сознание отключается.
Эти открытия заставили авторов Orch OR пересмотреть и заново защитить свою теорию, несмотря на её противоречивость.
