«Наука сознания. Современная теория субъективного опыта»

Нам известно, что человек обладает сознанием — но ничего кроме этого: ни зачем наш мозг порождает сознание, ни каким образом он это делает. Исследователи пытаются решить так называемую «трудную проблему сознания», предлагая самые разные объяснения тому, как и почему физическая система (мозг) порождает субъективный опыт. Профессор психологии и нейронауки Пристонского университета Майкл Грациано выдвигает собственную версию. У человека есть схема тела — неосознаваемое представление о внутреннем устройстве и динамической организации тела, которое нужно, чтобы его контролировать. Грациано считает, что сознание — это точно такое же схематическое представление об устройстве и состоянии нашего внимания, и нужно оно для той же самой цели — управления. Почему подобный подход снимает «трудную проблему сознания», ученый объясняет в книге «Наука сознания. Современная теория субъективного опыта» (издательство «Альпина нон-фикшн»), переведенной на русский язык Анной Петровой. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с фрагментом главы «Централизованный интеллект лягушки», который посвящен внутренним моделям тела и внимания, а также разнице между его явной и скрытой разновидностями.
Книга опубликована в рамках издательской программы Политехнического музея и входит в серию «Книги Политеха».

Большинство людей, говоря о внимании, имеют в виду именно явное. В обиходном смысле слова, на что вы смотрите — тому и уделяете внимание. Отвернувшись от объекта — не уделяете.

Но взгляд — это лишь часть истории о внимании. Студент может машинально черкать на бумажке, смотреть в тетрадь, но по-прежнему обращать скрытое внимание на преподавателя. Или представьте, что вы случайно услышали, как люди вас обсуждают. Вы не станете поворачиваться к ним, чтобы не выдать себя, но ваше внимание, ваши ресурсы обработки информации сосредоточатся на этом разговоре. Или вы можете замечтаться, сидя в кресле, и ваше внимание обратится на что-то, чего попросту не существует в физическом мире, а ваш взор будет рассеянно блуждать по потолку. Во всех этих примерах направление внимания не совпадает с направлением взгляда. Этот более сложный его вид — скрытое внимание — не входит в обязанности тектума, который занимается только явной ориентировкой. С тектумом в роли основного центра внимания лягушка в состоянии пользоваться только явным вниманием. Она может физически разворачиваться к объектам окружающего мира.

Во внимании — явном ли, скрытом — нет смысла, если им нельзя управлять. Но управление — не такая уж простая инженерная задача. Нужно тщательно отслеживать управляемое. Впервые в этой эволюционной истории мы встретим не просто клетки, обрабатывающие информацию, и не просто животных, направляющих внимание, но мозговые системы, которые создают схему внимания — комплекс информации (его называют внутренней моделью), следящий за состоянием внимания. Наша эволюционная история подбирается все ближе к чему-то напоминающему сознание. Но пока еще не добралась.

Беспилотному автомобилю нужна внутренняя модель всей конструкции. Встроенный в него компьютер должен не только получать информацию о внешнем мире и затем посылать сигналы рулю и педалям. Системе необходима информация о самой машине, ее форме и размере, ее поведении на дороге, ее постоянно меняющихся характеристиках: скорости, ускорении, местоположении. Без богатой, постоянно обновляемой внутренней модели, содержащей большой объем информации, у машины будет лишь центр управления, который посылает водительские команды, но, скорее всего, дело кончится аварией.

Принцип внутренней модели был впервые описан в инженерной сфере. Неважно, что управляется — что-то материальное, вроде машины или роботизированной руки, или нечто аморфное, например поток воздуха во всех помещениях большого здания. Чтобы система управления работала как следует, ей нужна внутренняя модель того, чем она управляет. Ей требуется возможность наблюдать машину, робота или потоки воздуха. Внутренняя модель чем-то напоминает карту на столе генерала — с маленькими пластиковыми танками и солдатиками. Это связный комплекс информации, который, обычно упрощенным или схематичным образом, отражает и отслеживает то, чем нужно управлять.

Тот же принцип работает и в биологии. Мозг управляет телом с помощью внутренней модели, так называемой схемы тела — комплекса информации о его структуре и постоянно меняющемся состоянии. Иногда при инсульте повреждаются области мозга, которые строят схему тела. Если пациент больше не осознает форму или структуру своей руки, он не сможет ею управлять. Пострадают простые навыки — указывать на что-то, дотягиваться рукой, держать чашку. Но увидеть важность внутренней модели можно и не заглядывая в отделение постинсультной реабилитации. Повесьте тяжелую сумку с покупками на запястье и попробуйте взяться за ручку двери: поначалу ваши движения будут неуклюжими. Внутренняя модель руки, имеющаяся у мозга, внезапно оказывается неправильной: изменились динамические свойства конечности. Но очень быстро, за несколько попыток, внутренняя модель выучит новые правила, и ваши движения станут плавнее и точнее.

С инженерной точки зрения внутренняя модель должна отслеживать настоящее и предсказывать будущее. Если вы хотите чем-то управлять, например тележкой в магазине, нужна возможность предсказать, что она будет делать в следующую секунду. Вы создаете что-то вроде интуитивного симулятора тележки, запускаете его в голове и понимаете, как она себя поведет. То, как вы станете управлять реальной тележкой, какую силу и под каким углом приложите к ее ручке, будет зависеть от предсказаний, сделанных внутренней моделью. Дети плохо справляются с подобной задачей и врезаются в магазинные полки: отчасти это происходит потому, что у них не сложилась хорошая внутренняя модель тележки. Они не могут предсказать, как усилие, приложенное к ручке, повлияет на движение колес. Взрослые же, попрактиковавшись, вырабатывают бессознательную, интуитивную модель.

А как обстоят дела со вниманием? Это ведь, можно сказать, важнейший процесс в мозге, и, несомненно, им нужно управлять. Чтобы эффективно реагировать на мир, мозг должен уметь стратегически сосредоточивать ресурсы на произвольных предметах. Но при этом внимание бывает капризным и расхлябанным не менее, чем тележка в супермаркете, сбиваясь куда попало. Из базовых принципов инженерии управления мы знаем, что тектуму нужна внутренняя модель, чтобы следить за вниманием. Мы с коллегами назвали эту предположительную внутреннюю модель «схема внимания» — по аналогии со схемой тела, которая помогает следить за телом. Схема внимания — это комплекс информации, описывающий внимание: не предмет, на который оно направлено, а само внимание. Схема наблюдает за его состоянием, отслеживает его динамические переходы от одного состояния к другому и предсказывает, как оно может измениться в ближайшем будущем. Вариант схемы внимания — информация, которая следит конкретно за явным вниманием, — был обнаружен в тектумах обезьян и кошек. Согласно базовым принципам, такая же информация почти наверняка имеется у лягушек, рыб и других животных, у которых есть тектум, даже если он подробно не изучен.

Вернемся к нашим лягушкам. Мы знаем, что у них есть центральный процессор — тектум. Мы знаем, что им присуще явное внимание — способность ориентировать органы чувств на определенный фрагмент большого мира. Мы знаем, что у них должна быть схема внимания, поскольку во внимании нет смысла, если им невозможно управлять, а управлять им невозможно без внутренней модели. Схема внимания — это примерно то же самое, что сложная модель самого себя. Лягушка не просто направляет внимание на определенные предметы в своем мире. Она еще и некоторым образом знает, что делает это. У нее есть информация о ее собственном внимании.

Что именно знает о себе мозг лягушки благодаря схеме внимания?

Вспомним о мысленном эксперименте, который я предложил провести во второй главе. Представим себе, что мы взяли футурологический переводчик информации в речь, Речинатор-5000, и воткнули его в тектум лягушки. Пользуясь информацией из схемы внимания, Речинатор может сказать: «Тут какие-то глаза. Тут тело. Они двигаются так и этак, поворачиваясь в разных направлениях. В данный момент они направлены на ту дергающуюся черную точку. Поскольку прямо сейчас они двигаются, то скоро окажутся направлены вон в ту сторону». Информация настолько буквальна потому, что внимание лягушки ограниченно. Да, у нее есть схема внимания, но она описывает лишь явное. Для лягушки внимание — это поворот головы и глаз. А значит, нужная лягушке внутренняя модель — это модель головы и глаз: как они двигаются, как соотносятся с предметами.

Предположим, мы при помощи Речинатора спросили у тектума лягушки: «А есть ли у тебя субъективное переживание этой мухи?»

Тектум может давать только ту информацию, которая в нем имеется. Он скажет: «Там носится туда-сюда черная точка. Тут глаза. Тут тело. Они двигаются. Они направлены туда».

Мы слегка раздражаемся: «Да-да, это понятно. Но как насчет осознания? Насчет мысленного образа мухи?»

Тектум лягушки повторяет: «Тут глаза. Тут тело. Они направлены туда».

В тектуме лягушки попросту нет информации, чтобы ответить на наши вопросы. Понятие осознания для нашей амфибии не имеет смысла. Несмотря на то что у нее есть сложный мозг, определенный тип внимания и даже схема внимания, лягушке не нужны внутренние модели, описывающие ее как сознающего агента.

Я до сих пор с теплом вспоминаю Элвиса и Присциллу. Я знаю, что их поведение на удивление сложно, даже их скрипучие брачные песни. Если бы я достаточно времени провел с лягушками, у меня бы наверняка наладился с ними контакт и появилось бы интуитивное ощущение (столь характерное для нас, общественных человеческих существ), что в этих крошечных животных должно таиться сознание. Это человеческие, социальные объяснения того, почему людям может казаться, что у лягушки есть сознание. Но у амфибии практически наверняка отсутствует аппарат, позволяющий моделировать сознание или приписывать это свойство себе самой. У нее может быть объективное осознание о себе и окружающей среде в том смысле, что она обрабатывает информацию о своем теле и его окружении, но, если бы нам удалось перевести эту внутреннюю информацию в речь, не нашлось бы никаких причин обнаружить в лягушке субъективное осознание.

И тем не менее все нужные фрагменты почти расположились по местам. Согласно моему эволюционному отчету на настоящий момент, полмиллиарда лет назад у древней бесчелюстной рыбы образовалась некая форма явного внимания, появился тектум, чтобы этим вниманием управлять, и, вероятно, схема внимания, чтобы упростить управление. Амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие — все унаследовали одну и ту же систему. Во всех нас скрыт один и тот же тектальный аппарат. Но, чтобы обнаружить феномен, который мы признаем как сознание, нужно сделать еще один шаг. Нужно от явного внимания обратиться к более сложному и тонкому навыку скрытого, в котором экспертами являются птицы и млекопитающие.

Подробнее читайте:
Грациано, М. Наука сознания. Современная теория субъективного опыта / Майкл Грациано; Пер. с англ. Анны Петровой. — М.: Альпина нон-фикшн, 2021. — 254 с.