Нейробиологическое объяснение

 

В последнее время приобрели популярность нейробиологические подходы к сознанию. Подобно когнитивным моделям, они могут немало способствовать объяснению психологических феноменов, в частности различных видов осведомленности. Они могут также сообщать нам что‑то о процессах в мозге, скоррелированных   с сознанием. Но ни одна из таких концепций не объясняет данную корреляцию: мы не узнаем из них, почему процессы в мозге вообще должны порождать сознание. С точки зрения нейронауки подобная корреляция есть не более чем некий исходный факт.

В методологическом плане не очевидно, как вообще можно приступать к созданию нейронаучной теории. Как проводить эксперименты, устанавливающие корреляцию между некими нейронными процессами и сознанием? Обычно теоретики неявно опираются на какой‑то психологический критерий сознания — фокусировку внимания, контроль за поведением, но чаще всего — на способность вербально отчитаться о внутреннем состоянии. Затем отмечается, что при наличии этих критериев реализуется некое нейрофизиологическое свойство, и вот перед нами теория сознания.

Однако сам факт использования здесь таких косвенных критериев ясно показывает, что тут не дается редуктивного объяснения сознания. В лучшем случае нейрофизиологическая концепция могла бы объяснять механизмы реализации релевантного психологического свойства. Вопрос о том, почему данное психологическое свойство должно сопровождаться сознательным опытом, остается без ответа. Поскольку успех этих теорий зависит от допущения   связи между психологическими свойствами и сознательным опытом, ясно, что они не объясняют эту связь. В этом можно убедиться, рассмотрев ряд недавних нейронаучных концепций сознания.

В последнее время внимание в нейронауке было приковано к колебаниям частотой в 40 Гц в зрительной коре и в других участках мозга. Фрэнсис Крик и Кристоф Кох (Crick and Koch 1990) выдвинули гипотезу о том, что такого рода колебания могут оказаться фундаментальной нейронной характеристикой, ответственной за сознательный опыт, и отстаивали идею развития нейробиологической теории в подобном ключе[78].

Но почему колебания частотой в 40 Гц? Главным образом потому, что, как можно заключить из имеющихся данных, эти колебания играют важную роль в связывании   различных видов информации в единое целое. Два разных типа информации о какой‑то сцене — к примеру, относительно формы и локализации объекта — могут представляться по отдельности, однако эта теория указывает, что обособленные нейронные репрезентации могут совпадать по частоте и фазе их колебаний, что допускает объединение этой информации в позднейших процессах и ее сохранение в рабочей памяти. Подобным образом самая разная фрагментированная информация могла бы оказываться интегрированной в «содержания сознания».

Такая теория и в самом деле могла бы нейробиологически прояснить процесс связывания и рабочую память, а в конечном счете и то, каким образом информация интегрально используется при контроле за поведением. При этом, однако, остается без ответа ключевой вопрос: почему эти колебания должны сопровождаться сознательным опытом? Данная теория дает частичный ответ: потому что эти колебания ответственны за связывание. Но она не рассматривает вопрос, почему само это связывание должно сопровождаться опытом. Успех этой теории зависит от допущения сопряженности связывания и сознания, и поэтому она не объясняет ее.

Крик и Кох, похоже, сочувственно относятся к «большой» проблеме сознания, называя ее «главной загадкой, с которой приходится иметь дело при создании нейрональной концепции психического». Они доказывают, что чисто когнитивистские подходы обречены на провал и что нужны теории нейронального уровня. Но они не дают нам основания считать, что их теория превосходит когнитивные теории в плане ее способности отвечать на действительно трудные вопросы. На самом деле они и не утверждают, что их проект нацелен на решение проблемы опыта. В одном из интервью Кох достаточно ясно высказывается об ограничениях их подхода:

Для начала давайте забудем о действительно трудных аспектах, таких как субъективные чувства, так как у них может и не быть научного решения. Субъективные состояния игривости, боли, удовольствия, видения синевы или обоняния розы — разрыв между материалистическим уровнем объяснения молекул и нейронов и субъективным уровнем кажется здесь очень большим. Сосредоточимся на том, что легче изучать, к примеру на визуальной осознанности. Вы сейчас говорите со мной, но Вы не смотрите на меня, Вы смотрите на капучино и, значит, осознаете его. Вы можете сказать: «Это чашка, и в ней находится какая‑то жидкость». Если я передам ее Вам, Вы протянете руку и возьмете ее — Вы осмысленно среагируете на мое движение. Именно это я и называю осознанностью[79].

Другая нейрофизиологическая теория сознания была очерчена Джералдом Эдельманом в «Воспомянутом настоящем» (Edelman 1989), а также в других его книгах и статьях. Ядром его теории является идея

 

 

Рис. 3.3. Эдельмановская схема высокоуровневого сознания. (Источник: Figure 12-4, р. 132 в Bright Air, Brilliant Fire   by Gerald M. Edelman. Copyright © 1992 by BasicBooks, Inc. С разрешения BasicBooks, подразделения HarperCollins, Inc.)

нейронных цепей повторного входа, благодаря которым перцептивные сигналы могут концептуально категоризироваться перед запоминанием. Перцептивная информация сложным образом взаимодействует с внутренним состоянием (как показано на рис. 3.3), порождая «первичное сознание». Его модель «высокоуровневого сознания» привносит новый элемент памяти, связанный с «семантической самонастройкой», что приводит к появлению понятий самости, прошлого и будущего. Все это увязывается с продуцированием языка, происходящим в зонах Брока и Вернике.

Значительная часть работ Эдельмана посвящена объяснению скорее восприятия, памяти и языка, нежели сознания. В тех их частях, где речь идет о сознании, обсуждения зачастую туманны, но тем не менее возникает ощущение, что подобная модель в конечном счете может объяснить перцептивную осведомленность — то есть влияние процессов восприятия на последующие процессы и на контроль за поведением, — а также некоторые аспекты самосознания, в частности происхождение понятия самости.

Эдельман не объясняет, как все эти процессы должны порождать сознательный опыт. Он попросту принимает факт корреляции между ними. Он не скрывает этого обстоятельства, отмечая, что феноменальный опыт составляет труднейшую проблему для теории сознания, а также то, что никакая физическая теория не может в полной мере объяснить нам квалиа:

Это указывает на то, как надо относиться к проблеме квалиа. В качестве основы теории сознания разумно допустить, что подобно тому, как квалиа существуют у нас самих, они существуют и у других сознающих людей, неважно, в качестве научных наблюдателей или субъектов… Затем мы можем признать людей лучшим каноническим объектом для исследований сознания. Это оправдывается тем, что субъективные отчеты людей (в том числе отчеты о квалиа), действия, а также структуры и функции мозга могут быть скоррелированы друг с другом. После построения теории, основанной на допущении существования квалиа у людей, мы можем заново взглянуть на некоторые из свойств квалиа, отталкиваясь от этих корреляций. Таким образом, наша способность давать отчет и устанавливать корреляции при индивидуальном переживании квалиа открывает возможность для научного исследования сознания (Edelman 1992, с. 115).

Опять‑таки, поскольку эта теория основана на допущении   корреляции, ясно, что она не может предложить редуктивного объяснения опыта. Эдельман обычно говорит лишь, что он объясняет процессы, лежащие в основе сознательного опыта, и не утверждает, что он объясняет сам опыт[80].

 

Апелляция к новой физике

 

Иногда утверждается, что ключ к объяснению сознания может быть найден в какой‑то новой разновидности физической теории. Быть может, доказывая, что сознание не вытекает из физики нашего мира, мы неявно допускали, что эта физика подобна сегодняшней физике, в которой говорится о расположении частиц и полей в пространственно — временном многообразии, где протекают сложные каузальные и эволюционные процессы. Оппонент мог бы согласиться с тем, что существование сознания невыводимо из такого   рода физики, но при этом доказывать, что сознание могло бы оказываться следствием новой разновидности физической теории.

При отсутствии конкретных идей оценить этот тезис непросто. Неплохо было бы увидеть хотя бы пример того, какой могла бы быть   эта новая физика. Пример, о котором идет речь, не обязан выглядеть правдоподобным в свете современных теорий, но он должен был бы быть таким, чтобы можно было опознать, что речь в нем идет о физике. Ключевой вопрос: как из очевидно физической теории могло бы выводиться существование сознания? Если подобная теория состоит в описании структуры и динамики полей, волн, частиц и т. п., то в связи с ней будут возникать все обычные проблемы. И неочевидно, что какая‑либо   из физических теорий могла бы отличаться от нее до такой степени, чтобы избежать этих проблем.

Проблема в том, что основные элементы физических теорий, как кажется, всегда сводятся к двум вещам: структуре и динамике физических процессов. Разные теории говорят о различных структурах. Ньютонианская физика говорит о евклидовом пространстве — времени; теория относительности — о неевклидовом дифференцируемом многообразии; квантовая теория — о гильбертовом пространстве для волновой функции. И разные теории говорят о различных видах динамики этих структур: ньютоновских законах, принципах относительности, волновых уравнениях квантовой механики. Но из структуры и динамики мы можем получать только структуру и динамику. Это позволяет удовлетворительно объяснить различные высокоуровневые структурные и функциональные свойства, но сознательный опыт останется незатронутым. Никакой набор фактов о физической структуре и динамике не может составлять феноменологический факт.

Конечно, в определенном смысле физика универсума должна   влечь за собой существование сознания, если определить   физику как фундаментальную науку, из фактов и законов которой вытекает все остальное. Такая трактовка физики, однако, тривиализирует интересующий нас вопрос. Если включить в физику теории, специально разработанные для рассмотрения феномена сознания, при отсутствии более основательной мотивации, то мы можем получить «объяснение» сознания, но оно точно не будет редуктивным. Для нас лучше всего трактовать физику как фундаментальную науку, объясняющую наблюдения за внешним миром. Если бы из такой физики вытекали факты относительно сознания без придания центральной роли самому сознанию, то сознание действительно оказывалось бы редуктивно объяснимым. Однако по причинам, о которых я говорил, есть серьезное основание отрицать возможность таких редуктивных объяснений.

Почти все идеи относительно использования физики для объяснения сознания сфокусированы на наиболее загадочной части физики, а именно на квантовой механике. Это понятно: объяснение физикой сознания было бы чем‑то необычным, а квантовая механика по общему мнению является самой необычной частью современной физики. Впрочем, в итоге создается впечатление, что она недостаточно необычна для решения этих задач.

Так, Пенроуз (Penrose 1994) считает, что ключом к пониманию сознания может быть теория, примиряющая квантовую теорию с общей теорией относительности. Он полагает, что еще не понятые гравитационные эффекты могут быть ответственны за коллапс квантовой волновой функции, привнося неалгоритмизируемый элемент в законы природы. Опираясь на идеи Хамероффа (Hameroff 1994), он допускает, что человеческое познание может зависеть от квантовых коллапсов в микротрубочках — белковых структурах, обнаруживаемых в цитоскелете нейронов. Более того, Пенроуз и Хамерофф не исключают, что квантовый коллапс в микротрубочках может быть физической основой сознательного опыта.

Эти идеи крайне спекулятивны, но по крайней мере можно представить  , что они будут способствовать объяснению ряда элементов функционирования человеческого познания. Пенроуз считает, что неалгоритмизируемый элемент при коллапсе мог бы объяснить некоторые аспекты наших математических интуиций, которые, как он полагает, превосходят возможности любых алгоритмических систем. Хамерофф считает, что коллапс суперпозиционной волновой функции мог бы способствовать объяснению ряда аспектов принятия решений, характерных для людей. Но ничто из этого, похоже, не помогает объяснить сознательный опыт. Почему квантовые процессы в микротрубочках должны порождать сознание? Этот вопрос не менее труден, чем аналогичный вопрос о классических процессах в классическом мозге. Когда речь идет о проблеме опыта, неалгоритмические и алгоритмические процессы оказываются в одной лодке.

Некоторые полагали, что ключом к теории сознания могла бы стать нелокальность   квантовой механики, о наличии которой, возможно, говорят недавние эксперименты, опирающиеся на парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена и на теорему Белла (см. подобные рассуждения в (Lahav and Shanks 1992)). Но даже если физика нелокальна, трудно понять, как это должно способствовать объяснению сознания. Даже при нелокальное™ физического процесса остается логически возможным, что этот процесс мог бы протекать при отсутствии сознания. Провал в объяснении не становится меньше.

Связь между сознанием и квантовой механикой чаще всего упоминается в контексте того факта, что согласно некоторым интерпретациям последней для коллапса волновой функции нужен производящий измерение сознательный наблюдатель. В соответствии с подобными интерпретациями, сознание играет центральную роль в динамике физической теории. Эти интерпретации вызывают множество вопросов, но в любом случае стоит заметить, что они никак не объясняют   сознание. Скорее, они просто допускают   существование сознания и применяют его в качестве вспомогательного средства для объяснения определенных физических феноменов. Можно встретить теории сознания, использующие это отношение (напр., Hodson 1988; Stapp 1993), но они точно не являются редуктивными[81].

Нельзя исключить возможность того, что фундаментальные физические теории, такие как квантовая механика, будут играть ключевую роль в теории сознания. Не исключено, к примеру, что сознание окажется связанным с какими‑то фундаментальными физическими свойствами или с определенными конфигурациями этих свойств. Или же такого рода связь окажется более тонкой. Тем не менее едва ли приходится надеяться на то, что подобная теория будет содержать сугубо физическое объяснение   сознания. Когда речь идет о редуктивном объяснении, теории, базирующиеся на физике, оказываются ничем не лучше нейробиологических и когнитивных теорий.

 

Эволюционное объяснение

 

Даже те, кто принимает сознание всерьез, нередко симпатизируют идее эволюционного объяснения сознания. В конце концов, сознание — настолько широко распространенная и важная черта, что кажется, будто она должна была возникнуть в ходе эволюционного процесса по какой‑то причине.   В частности, естественно предположить, что сознание возникло для реализации какой‑то функции, которая не могла бы быть реализована без него. Если бы мы смогли в достаточной степени прояснить эту функцию, то у нас возникло бы некое представление о том, почему оно существует.

К сожалению, эта идея преувеличивает возможности эволюционного объяснения. Процесс естественного отбора не может провести границу между мной и моим зомбийным двойником. Эволюция отбирает свойства в соответствии с их функциональной ролью, а мой зомбийный двойник осуществляет все те функции, которые осуществляю и я сам, и ничуть не хуже меня; в частности, он оставляет столько же копий своих генов. Из этого следует, что одна лишь эволюция не может объяснить, почему в ходе эволюционного процесса возникли сознательные существа, а не зомби.

У кого‑то могло бы возникнуть искушение сказать: «Но зомби не могли бы   делать все то, что могу делать я». Однако мой зомбийный двойник по определению физически идентичен мне на протяжении всего своего существования, так что он уж точно ведет себя так же, как я. Тот, кто хочет усомниться в способностях зомби, должен поэтому найти ошибку в аргументах в начале этой главы, а не выдвигать возражение на данном этапе.

Чтобы взглянуть на сказанное в несколько ином свете, отметим, что реальная проблема, связанная с сознанием, состоит в том, чтобы объяснить принципы, благодаря которым сознание возникает из физических систем. Эти принципы — будь они концептуальными истинами, метафизическими необходимостями или естественными законами — предположительно одинаковы в пространстве и времени: если бы миллион лет назад где‑то возникла моя физическая копия, она была бы столь же сознательной, как и я. Сами связующие принципы, таким образом, независимы от эволюционного процесса. Хотя эволюция может быть очень полезной при объяснении того, почему появились те или иные специфические физические системы, она не имеет отношения к объяснению связующих принципов, благодаря которым некоторые из этих систем обладают сознанием.