Вводя ограничение глобальности на феноменологическом уровне описания в начале этого раздела, я подчеркивал, что только существа с единой, осознанной моделью мира могут сделать доступным для себя факт принадлежности и жизни в более всеобъемлющей, но единой реальности. Следует отметить, что обладание интегрированной моделью мира также приводит к появлению множества дополнительных функциональных возможностей. Только если у вас есть субъективный опыт присутствия в мире прямо сейчас, вы можете начать воспринимать понятие единой реальности. Различие между реальностью и явлением становится доступным как в аттенционном, так и в когнитивном плане: вы можете начать мысленно формировать представления о мире как о едином целом, и вы можете начать направлять свое внимание на различные аспекты или части этого целого, представляя их как части реальности. И это также может быть причиной того, почему феномен осознанного опыта кажется большинству из нас столь важным. Сознательный опыт впервые позволяет организму взаимодействовать с внешней реальностью в рамках внутренней репрезентации этой реальности как единого и связного целого. С сугубо философской, эпистемологической точки зрения это предположение о единой, унифицированной реальности может быть необоснованным. Но в ходе естественной эволюции на нашей планете оно оказалось функционально адекватным, поскольку позволило биологическим системам "быть в мире", развить большое разнообразие последующих функциональных возможностей, оперирующих феноменальной моделью мира, включая новые и весьма успешные способы представления себя как части этой реальности (см. разделы 6.2.2 и 6.2.3).
Нейронные корреляты глобальных интегративных функций
Если мы хотим понять единство сознания с эволюционной точки зрения, как исторический процесс, то функциональное единство организма, расположенного в своей экологической нише, будет иметь центральное значение (Brinck and Gärdenfors 1999, p. 94). Феноменальное единство сознания, однако, будет зависеть исключительно от свойств мозга в каждый конкретный момент времени. В настоящее время не существует детальных теорий относительно возможных нейронных коррелятов, в частности минимально достаточного коррелята для появления целостной, сознательной модели мира. Однако существует ряд интересных умозрительных гипотез, например, гипотеза Ганса Флора о потенциальной роли комплекса NMDA-рецепторов в достижении крупномасштабных интеграций текущей активности (дополнительные ссылки и недавнее обсуждение его теории см. в Flohr 2000; Franks and Lieb 2000; Hardcastle 2000; and Andrade 2000). Основная интуиция этого подхода заключается в изучении механизма действия, общего для разных анестетиков, то есть в изучении условий, при которых феноменальный опыт в целом исчезает и появляется вновь. Второй важный момент заключается в том, что ограничение глобальности, которое я только что сформулировал для разных уровней описания, применимо к двум принципиально разным классам феноменальных состояний: к снам (см. раздел 4.2.5) и к состояниям бодрствования. Во сне, как и в обычные фазы бодрствования, система работает в рамках одной единственной, более или менее согласованной модели мира, в то время как ее глобальные функциональные свойства сильно различаются. Родольфо Ллинас и его коллеги давно подчеркивали, что одной из наиболее плодотворных стратегий в поисках нейронного коррелята сознания (НКС) будет "вычитание" определенных глобальных свойств модели мира бодрствования из модели мира сновидений, что позволит прийти к общему нейрофизиологическому знаменателю или к глобальным функциональным состояниям, которые в принципе эквивалентны между феноменальным опытом во время REM-сна и бодрствования (Llinás and Paré 1991, p. 522 и далее). Как выяснилось, определенные аспекты таламокортикальной системы могут представлять собой именно такой функциональный и нейрофизиологический общий знаменатель для обоих видов феноменального моделирования реальности. Интуиция, лежащая в основе этой программы нейронаучных исследований, имеет отчетливый философский привкус: то, что мы называем бодрствованием, - это форма "онлайн-сновидения". Если существует функциональное ядро, общее для обоих классов глобальных состояний, то осознанное бодрствование было бы просто сновидческим состоянием, которое в данный момент модулируется ограничениями, создаваемыми конкретными сенсорными входами (Llinás and Ribary 1993, 1994; Llinás and Paré 1991). Конкретным кандидатом на глобальную интегративную функцию, предложенным Ллинасом и коллегами, является рострокаудальный 12-минутный фазовый сдвиг 40-герцовой активности, связанный с синхронной активностью в таламокортикальной системе, модулируемой стволом мозга (наиболее подробное изложение таламокортикальной модели Ллинаса можно найти в Llinás and Paré 1991, p. 531; см. также Llinás and Ribary 1992; Llinás, Ribary, Joliot, and Wang 1994; Llinás and Ribary 1998; Llinás, Ribary, Contreras, and Pedroarena 1998). В модели, предложенной Ллинасом и его коллегами, сознательная модель реальности сначала строится из активности неспецифической системы, генерирующей внутренний контекст, который затем возмущается внешними входами, при этом постоянно интегрируя новые и специфические формы репрезентативного содержания, связывающие систему с внешним миром в состоянии бодрствования.
Стратегия подхода к ограничению глобальности путем исследования глобально когерентных состояний (как первоначально было предложено в Metzinger 1995e) приводит к новому способу определения целей исследования в вычислительной нейронауке (например, см. von der Malsburg 1997). Однако следует отметить, что глобальная когерентность как таковая - это то, что мы также находим в эпилептических припадках, и что на самом деле необходима теоретическая модель, позволяющая находить глобальные нейронные свойства, демонстрирующие высокую степень интеграции и дифференциации одновременно (см. также следующее ограничение в следующем разделе). Одно из наиболее общих феноменологических ограничений для любой теории сознательного опыта заключается в том, что она не только сталкивает нас с высокоинтегрированным типом репрезентативной динамики, но и высокодифференцированным. Целевой феномен предстает в немыслимо большом количестве различных форм содержания и сенсорных нюансов. Подход, отвечающий ограничению глобальности, должен предложить теоретическую базу, включающую концептуальные инструменты для одновременного отражения их целостности и внутренней сложности сознания. Джеральд Эдельман и Джулио Тонони отмечают, что способность различать большой репертуар возможностей - которая является одной из наиболее заметных особенностей сознательного опыта - явно представляет собой информацию в классическом смысле "уменьшения неопределенности". Субъективный опыт в его дискриминативной структуре не только высоко информативен, но и делает эту информацию каузально релевантной, делая ее доступной для речи и рационально направляемых действий. Таким образом, можно сделать вывод, что нейронным коррелятом глобальной, осознанной модели мира должен быть распределенный процесс, который можно описать как реализацию функционального кластера, сочетающего высокую силу внутренней корреляции между его элементами с наличием четких функциональных границ. Эдельман и Тонони назвали это "гипотезой динамического ядра" (см. Tononi and Edelman 1998a,b; Edelman and Tononi 2000a; полное популярное изложение см. в Edelman and Tononi 2000b). Гипотеза гласит, что любая группа нейронов может вносить непосредственный вклад в осознанный опыт только в том случае, если она является частью распределенного функционального кластера, который, благодаря реентрантным взаимодействиям в таламокортикальной системе, достигает высокой степени интеграции за сотни миллисекунд. В то же время необходимо, чтобы этот функциональный кластер обладал высокими показателями сложности. Эдельман и Тонони разработали формальный инструмент для оценки этого свойства: индекс функциональных кластеров (CI). Преимущество этого инструмента в том, что он позволяет точно концептуально определить относительную силу причинно-следственных взаимодействий внутри подмножества элементов по сравнению с взаимодействиями между этим подмножеством и остальными элементами, действующими в системе (см. Tononi, Sporns, and Edelman 1996; Tononi et al. 1998; краткие обзоры см. в Tononi, Edelman, and Sporns 1998; Edelman and Tononi 2000b, p. 121 ff.). Значение CI, близкое к 1, показывает, что подмножество каузально активных элементов настолько же взаимодействует с остальными элементами системы, насколько они взаимодействуют между собой. Однако появление кластерных индексов, превышающих 1, указывает на присутствие функционального кластера, то есть островка того, что философ мог бы назвать "повышенной каузальной плотностью" в физическом мире. Этот остров причинной плотности образован определенным подмножеством нейронных элементов, которые сильно связаны между собой, но лишь слабо взаимодействуют со своим локальным окружением внутри системы. Применение меры CI к нейронной динамике сознательного человеческого мозга позволяет нам определить и идентифицировать количество функциональных кластеров, существующих в системе в настоящее время, кластеров того, что я назвал "каузальной плотностью", которые не могут быть разложены на независимые компоненты. Такой взгляд на ограничение глобальности на нейронном уровне интересен с философской точки зрения по ряду причин. Во-первых, он предлагает концептуальный инструмент, позволяющий четко описать сосуществование высокой степени дифференциации и изменчивости с высокой степенью интеграции, требуемой более теоретическими ограничениями, разработанными на феноменологическом и репрезентативном уровнях описания. Во-вторых, он делает предсказание, что любая система, работающая в рамках осознанной модели реальности, будет характеризоваться наличием одной единственной области максимальной каузальной плотности в ее механизмах обработки информации. Иметь интегрированную, глобально когерентную модель мира означает создать глобальный функциональный кластер, то есть остров максимальной каузальной плотности внутри собственной репрезентативной системы. Этот подход понравится философским функционалистам, поскольку он предлагает специфическое и глобальное функциональное свойство ("свойство машины"), которое может соответствовать глобальному феноменальному свойству единства сознания. Короче говоря, то, что вы субъективно ощущаете, переживая свой мир как целостный, - это высокая сила внутренней корреляции между подмножеством физических событий в вашем собственном мозге. В-третьих, интересно отметить, что большая группа нейронов, составляющих динамическое ядро в мозге организма, который в данный момент наслаждается интегрированной сознательной моделью реальности, скорее всего, будет отличаться в каждый отдельный момент. Физический состав состояния ядра будет меняться от миллисекунды к миллисекунде. В любой момент времени будет существовать один глобальный, минимально достаточный нейронный коррелят сознания, но в следующее мгновение этот коррелят уже изменится, поскольку кластер сознания представляет собой лишь функциональную границу, которая может легко переходить анатомические границы от мгновения к мгновению. Глобальный остров максимальной каузальной плотности, если читатели допустят такое метафорическое описание, не прикреплен прочно к каменному дну физического мира. Он сам находится на плаву, как бы паря над непрекращающейся деятельностью мозга, как паттерн более высокого порядка. В-четвертых, необход