У людей, которые пережили инсульт, есть вероятность восстановить некоторые аспекты прежних способностей.
Наконец, принципы работы мозга млекопитающих могут быть не лучшим или по крайней мере не единственным способом, указывающим, что соотношение структуры и функции не обязательно может быть строго определенным. Роль коры головного мозга в высших психических функциях неоднократно демонстрировалась в ходе стимуляции, абляции и сравнительных исследований. Принято считать, что человек, с его многочисленными бороздами и извилинами коры головного мозга демонстрирует высочайший уровень когнитивной сложности и психологического богатства. И все же у птиц, мозг которых не обладает многослойной корой, наблюдаются некоторые высшие психические функции, во многом совпадающие с теми, что свойственны млекопитающим. Новокаледонские во́роны умеют не только изготавливать орудия, но и изготавливать орудия для изготовления орудий. Сороки даже прошли «зеркальный тест»[347], который обычно рассматривается как индикатор того, что животное имеет понятие о самом себе [71]. Хотя способы организации мозга у млекопитающих и птиц могут иметь общие корени, ключевым моментом является то, что различные структуры, по-видимому, способны обеспечивать одни и те же функции [72].
Таким образом, мы сталкиваемся с самой значительной проблемой: как и у каких животных мозг порождает сознание? На протяжении столетий она относилась скорее к сфере философского интереса, но вот уже примерно пятьдесят лет ученые всерьез занимаются этим вопросом вопросов.
15Сознание. 1950-е годы – настоящее время
В 2005 году редакторы журнала Science выделили 125 нерешенных научных вопросов, на которые, по их мнению, у нас есть хорошая возможность ответить в ближайшие десятилетия. Вторым в списке, после вопроса «Из чего состоит вселенная?», значился вопрос «Какова биологическая основа сознания?» [1]. Всего шестнадцатью годами ранее британский психолог Стюарт Сазерленд высказался гораздо менее оптимистично: «Сознание – это пугающее, но неуловимое явление; невозможно определить, что есть сознание, что оно делает или почему оно эволюционировало. Об этом не написано ничего стоящего»[348] [2].
Глубокий сдвиг в мировоззрении, произошедший за короткий промежуток времени, отразил возрождение интереса к проблеме сознания – сейчас данной теме посвящены сотни книг, а TЕD-выступления[349] собирают миллионы просмотров. Со времени написания книги Сазерленда ученые опубликовали более 16 000 статей со словом «сознание» в названии.
И все же нет единого мнения о том, как – а в некоторых кругах даже «если» – мозг порождает сознание [3].
Нет единого мнения о том, как мозг порождает сознание.
Фрэнсиса Крика часто обвиняют в повышенном интересе к этой теме. В то время, когда Сазерленд писал свое высказывание, Крик утверждал, что исследователи должны искать то, что он назвал нейронными коррелятами сознания: паттерны нейронной активности, соотносимые с феноменами, связанными с сознанием. Но в интеллектуальном плане порыв Крика помог сформировать современное научное изучение сознания, и вопрос действительно никогда по-настоящему не исчезал из поля зрения научного сообщества [4]. Одно из первых коллективных исследований такого плана состоялось в августе 1953 года, когда двадцать ученых, в том числе и Эдгар Эдриан, Дональд Хебб, Карл Лешли и Уайлдер Пенфилд, встретились в шале в Квебеке на пятидневном симпозиуме «Мозговые механизмы и сознание» [5]. Тон встречи задавал прорыв, сделанный четыре года назад Горацием «Тидом» Мэгуном: он показал, что электрическая стимуляция мозгового ствола кошки, находящейся под анестезией, могла вызвать изменения ЭЭГ, наблюдаемые при пробуждении животного[350] [6]. Теперь, когда ЭЭГ можно было манипулировать, казалось, что у ученых есть способ исследовать природу и локализацию сознания.
Однако в пророческом вступительном слове Мэгун предупредил коллег о «сочувственном покачивании головой, с которым будущие исследователи, вероятно, будут оглядываться назад на робкие попытки середины XX века, поскольку есть все признаки того, что нейронная основа сознания – это проблема, которая не будет решена быстро» [7]. Тид, вероятно, был бы удивлен, узнав, что спустя почти семьдесят лет нейронная основа сознания все еще не разгадана, и, несмотря на оптимизм журнала Science, нет никаких признаков, что ответ близко. Технологии не стоят на месте, но два главных вопроса, обсуждавшихся в Квебеке, – локализованная и распределенная активность и значение физических коррелятов сознания, – все еще находятся в центре внимания ученых.
Участники квебекской конференции познакомились с убедительными доказательствами локализации функций, представленными в докладе Пенфилда, который описал свою работу, демонстрирующую, как электрическая стимуляция коры головного мозга может вызывать сновидческие состояния и двигательную активность. Но, согласно Пенфилду, хотя тело пациента двигалось при стимуляции моторной коры, испытуемые всегда говорили, что это происходило «независимо или вопреки их собственной воле». Точно так же очень точные искусственно вызванные переживания никогда не напоминали «обыденных впечатлений или ощущений», а больше походили на сны. Это явно не тот результат, которого ожидаешь, если действительно стимулируешь часть мозга, непосредственно вовлеченную в порождение сознания [8].
В каком-то смысле вывод не был неожиданным. Большинство ученых, выступавших на собрании, считали, что сознание – это что-то вроде объединенной нервной деятельности, охватывающей весь мозг. Как объяснил Стэнли Кобб (не мой родственник) год назад:
«Это сама интеграция, взаимосвязь одной функционирующей части с другой, которая есть разум и которая рождает феномен сознания. Не может быть никакого центра. Не существует единого места сознания. Именно поток импульсов в сложной последовательности нейронных цепей делает разум возможным» [9].
С помощью новой технологии ЭЭГ и современной нейрохирургии теперь, казалось, можно определить фокус этой интеграции. Но оставалась коренная проблема – как выразился французский физиолог Альфред Фессар, ключевой вопрос заключался в том, насколько локализованной может быть эта интеграция, следует ли ее рассматривать как «концентрированную или диффузную, специфичную для узко ограниченной области мозга или способную идентифицироваться с различно расположенными нервными структурами» [10].
По мере продолжения дискуссии в Квебеке даже воодушевление по поводу ЭЭГ как метода измерения состояний сознания и их локализации стало выглядеть чрезмерным. Вечно скептически настроенный Лешли указал, что неясно, как ЭЭГ связана с паттернами нейронной активности или состояниями сознания, заставив апологета ЭЭГ, Ричарда Юнга, признать, что «абсолютная корреляция между данными ЭЭГ и состоянием сознания или восприятия невозможна» [11]. Пенфилд завершил встречу, признав собственное полное незнание того, как нейронная активность превращается в мышление: «Вот фундаментальная проблема. Здесь физиология и психология сталкиваются лицом к лицу. Мы далеки от окончательного понимания, а жизнь коротка!» [12]
Однако все еще теплилась надежда, что проблема может быть решена. Хебб изложил научный подход, который оказался весьма влиятельным, когда он был независимо предложен Криком четыре десятилетия спустя:
«Мы не должны пытаться разработать теорию, которая бы идеально объясняла все, что люди знают, чувствуют и делают. Нужно попытаться учесть те аспекты проблемы, которые мы имеем возможность учесть, и не беспокоиться, если теоретическая база окажется где-то недостаточной, чтобы охватить все известные особенности системы» [13].
Не все соглашались с тем, что сознание возникает из активности нейронов. Ранее, в 1953 году, Джон Экклс опубликовал книгу «Нейрофизиологические основы разума», в которой, следуя за своим научным руководителем Чарлзом Шеррингтоном, предположил, что разум есть нематериальная субстанция, неким образом взаимодействующая с мозгом. Фактически Экклс транслировал дуалистические идеи Декарта трехвековой давности [14]. Позиция ученого впервые была представлена на страницах журнала Nature в 1951 году, когда он изложил гипотезу о том, что плотность нейронов в коре каким-то образом превращает ее в «детектор» нефизической реальности: «Разум достигает связи с мозгом, создавая пространственно-временные «поля влияния», которые становятся эффективными благодаря уникальной функции детектора активной коры головного мозга» [15]. Экклс утверждал, что психокинез и другие предполагаемые экстрасенсорные способности имеют «особое значение» для поддержки его идеи.
Подход Экклса не был воспринят с энтузиазмом другими учеными – его статья в Nature, не самая популярная публикация на счету журнала, цитировалась всего десять раз, в основном историками.
В заключение квебекской встречи 1953 года Гораций Джаспер признал сложность вопроса связи разума с деятельностью мозга, прежде чем язвительно заключил: «Доктор Экклс попытался решить данную проблему, оставив физический мир и отправившись за объяснением в мир духовный» [16]. Экклс, являвшийся набожным католиком и некоторое время работавший с философом Карлом Поппером[351], оставался дуалистом на протяжении всей жизни, хотя несколько раз менял детали своих взглядов, выдвигая каждую последующую версию с такой же воинственной уверенностью [17].
Один из величайших современников Экклса в конце концов стал придерживаться аналогичной точки зрения. Вся карьера Уайлдера Пенфилда строилась вокруг предположения, что «деятельность высших центров и психические состояния – это одно и то же или разные стороны одного и того же» [18].