чего-то еще. Если это не так, то отношение тождества между Ф и сознанием, лежащее в основе ТИИ, распадается.
Чтобы измерить имманентную информацию, недостаточно просто понаблюдать, как ведет себя система на протяжении какого-то времени. Вам, как ученому, внешнему наблюдателю, нужно знать все различные варианты поведения системы, даже если на самом деле ее поведение реализуется не во всех. Здесь мы разделяем знание о том, как в действительности ведет себя система на протяжении времени (это узнать легко, по крайней мере в принципе, и это знание относительно наблюдателя), и знание о том, на что способна система гипотетически, даже если в действительности она этого не делает (это узнать обычно нелегко, а то и невозможно, но это безотносительное к наблюдателю знание).
На языке информатики разница между этими ситуациями — это разница между «эмпирическим» распределением состояний системы и распределением ее «максимальной энтропии» (название означает, что данное распределение отражает максимальный уровень неопределенности для данной системы). Представьте, что вы несколько раз кинули две игральные кости, и у вас выпало, допустим, семь, восемь, одиннадцать и еще несколько каких-нибудь чисел, но ни разу не получилось двенадцать. В таком случае эмпирическое распределение двенадцать очков содержать не будет, а распределение максимальной энтропии — будет, поскольку гипотетически двенадцать выпасть могло, даже если в данной конкретной последовательности бросков оно не выпало. Это значит, что любой конкретный результат — будь то семь, восемь или одиннадцать — породит больше информации (снизит больше неопределенности, исключит больше альтернатив) применительно к распределению максимальной энтропии (включающему двенадцать), чем применительно к эмпирическому распределению (двенадцать не включающему).
По сравнению с измерением эмпирического распределения системы путем простого наблюдения за ней в течение какого-то времени измерять распределение максимальной энтропии обычно очень трудно. Подступиться к такому измерению можно двумя способами. Первый — воздействовать на систему всеми возможными способами и смотреть, что получится, примерно как ребенок нажимает на новой игрушке все кнопки подряд и смотрит, что она умеет. Второй — вывести распределение максимальной энтропии из исчерпывающего, полного знания о физическом механизме системы, ее «причинно-следственной структуре». Если знать о механизме все, иногда можно выяснить, на что он способен гипотетически, даже если на практике этого не демонстрирует[91]. Зная, что у игральной кости шесть граней, мы, даже не утруждая себя необходимостью что-то бросать, легко вычислим, что на двух костях при каждом броске будет выпадать сумма от двух до двенадцати.
К сожалению, зачастую нам доступна лишь динамика системы — то, что система делает в действительности, а не то, на что она способна. Это относится и к мозгу. Я могу зафиксировать, что делает мозг (с разной степенью подробности), но получить исчерпывающее знание о его физической структуре у меня не получится, и воздействовать на его активность всеми возможными способами я тоже не могу. Поэтому наиболее отличительный постулат ТИИ — что Ф и есть сознание — оказывается наименее проверяемым.
При попытках измерить Ф возникают и другие трудности, под каким бы углом мы ни рассматривали информативность. Одна из этих трудностей заключается в том, что для измерения Ф необходимо подобрать подходящий способ разделения системы на части, чтобы оптимально сравнивать их с «целым». Есть системы, такие как расщепленный мозг, с которыми проделать подобное довольно просто (разделить надвое посередине), но обычно это нелегкая задача, поскольку число вариантов деления возрастает в геометрической прогрессии с увеличением размеров системы[92].
Затем возникают еще более фундаментальные вопросы о том, что в принципе считать системой. Где начинается та пространственно-временная структурированность, для которой можно вычислить Ф? С нейронов и миллисекунд или с атомов и фемтосекунд? Может ли обладать сознанием целая страна и может ли одна страна быть сознательнее другой?[93] А вдруг уже пора рассматривать взаимодействие тектонических плит на протяжении геологических периодов как интегрирование информации в планетарных масштабах?
Важно понимать, что эти трудности, в том числе измерение имманентной информативности, а не внешней, существующей относительно наблюдателя, — это трудности только для нас, ученых, внешних наблюдателей, пытающихся вычислить Ф. У самой же системы — любой системы — Ф, согласно ТИИ, заведомо имеется. И система делает свое дело, интегрируя информацию точно так же, как брошенный вами камень описывает в воздухе дугу, не нуждаясь в том, чтобы предварительно высчитывать траекторию с учетом закона тяготения. Если теорию трудно проверить, это еще не значит, что она ошибочна. Ее всего лишь трудно проверить.
Отвлечемся пока от проблемы измерения Ф и зададимся вопросом: что даст нам ТИИ, если она все-таки верна? Как выясняется, если довести ее до логического конца, нам придется столкнуться с очень необычными последствиями.
Представьте, что я вскрыл ваш череп и подсунул в мозг пучок новых нейронов, каждый из которых подключается к имеющемуся у вас серому веществу неким определенным образом. Дальше вы занимаетесь привычными делами, живете обычной жизнью, и эти нейроны — собственно, они не делают ничего. Ни при каких обстоятельствах, ни в каких ситуациях, чем бы вы ни занимались, что бы вы ни видели, они не активируются. Ваш дополненный мозг по всем параметрам и во всех отношениях остается точно таким же, как был. Фокус в том, что ваши новые нейроны могут возбудиться, только если мозг окажется в каком-то состоянии, в котором он никогда в действительности не оказывается.
Допустим, например, что эти новые нейроны активируются лишь в том случае, если вы съедите арбуз сорта «денсукэ» — редкое лакомство, которое можно найти только на японском острове Хоккайдо. И хотя в обычной жизни вы этим арбузом так и не угоститесь и новые нейроны так никогда и не будут задействованы, согласно концепции ТИИ, весь ваш сознательный опыт с приобретением этих нейронов все же изменится, пусть и очень незначительно. Произойдет это потому, что теперь у вашего мозга прибавится потенциальных состояний, в которых он может находиться, — ведь потенциально новые нейроны активироваться все же могут, — а значит, должна измениться и Ф.
Не менее парадоксально выглядит противоположный сценарий. Представьте, что в глубинах вашей зрительной коры притаился, ничем себя не выдавая, пучок нейронов. Хотя эти нейроны связаны с другими — а значит, потенциально способны возбуждаться, если получат правильный входящий сигнал, — они не делают ничего. Затем в результате какого-нибудь хитрого экспериментального вмешательства у них отнимают способность «включаться», то есть они уже не просто бездействуют, они инактивированы намеренно. И хотя общая активность мозга в этом случае не изменится, согласно ТИИ, мы вновь получим изменение сознательного опыта, поскольку число потенциальных состояний, в которых мозг может побывать, уменьшится.
Интересно, что благодаря новой технологии под названием оптогенетика, позволяющей исследователям с невероятной точностью управлять активностью выбранных нейронов, подобный эксперимент вскоре можно будет провести. Используя методы генной инженерии, оптогенетика позволяет модифицировать отдельные нейроны, сообщая им чувствительность к свету определенной длины волны. И когда затем на генетически модифицированный таким образом мозг животного воздействуют светом при помощи лазера или ламп LED, эти нейроны «включаются» или «выключаются»[94]. В принципе оптогенетику можно применять для инактивации бездействующих нейронов и оценивать, как это отразится на сознательном опыте (если отразится). Эксперимент непростой, и способом измерения Ф он служить не может. Но перспектива проверить хотя бы какую-то составляющую ТИИ очень заманчива, и мне посчастливилось участвовать в недавних дискуссиях — с Джулио Тонони и другими — о том, как воплотить эту перспективу в жизнь[95].
Если посмотреть шире, мы увидим еще одно непривычное следствие из ТИИ: уверенно заявляя, что Ф и есть сознание, она подразумевает, что информация как таковая существует, то есть имеет определенный онтологический статус в нашей вселенной, как масса/энергия или электрический заряд. (Онтология — это учение о сущем, наука о том, «что существует».) В каком-то смысле это представление согласуется с концепцией «всё из бита», выдвинутой физиком Джоном Уилером, пожалуй, самым известным пропагандистом идеи, что все сущее в конечном итоге происходит из информации, то есть информация первична, а из нее уже следует все остальное[96].
И здесь нас поджидает последняя трудность — панпсихизм. Коль скоро у системы имеется правильный механизм, правильная причинно-следственная структура, Ф окажется ненулевой и система будет обладать сознанием. Панпсихизм ТИИ — это ограниченная версия панпсихизма, не та, согласно которой сознание распределено по всей вселенной, как намазанный тонким слоем джем. С точки зрения ТИИ сознание обнаружится там, где отыщется интегрированная информация — Ф. Она может отыскаться где угодно, в разных местах, но не повсюду.
ТИИ оригинальна, амбициозна и бурлит идеями. Она по-прежнему единственная из нейробиологических теорий всерьез замахивается на трудную проблему сознания. Она очень непривычна, но непривычна не значит ошибочна. В современной физике почти все непривычно и при этом гораздо ближе к истине, чем в физике прошлого. Однако успех тех составляющих современной физики, которые признаны более близкими к истине, обусловлен прежде всего тем, что они экспериментально проверяемы. В этом проблема ТИИ. За свою дерзость ей приходится расплачиваться тем, что ее главный постулат — тождество Ф и уровня сознания — может не поддаваться проверке.