Как улучшить мозг. Выпуск 2: как объяснить сознание?

Мы продолжаем рассказ об исследовательском сборнике «Augmentation of Brain Function: Facts, Fiction and Controversy», вышедшем в научной группе Frontiers. Сегодня – обзор второй из 150 статей.

Успехи в создании искусственной сетчатки и замены улитки внутреннего уха воодушевили исследователей обратиться к области аугментации — совершенствования тканей самого мозга. Однако для того, чтобы аугментация продвинулась дальше обычного сенсорного замещения к комплексному приумножению, нужно лучше понимать что такое самосознание и сознание – сейчас они остаются призрачными. Этой теме посвящена статья Жасмин Бэрри и Элис К. Паркер, опубликованная в Frontiers in Systems Neuroscience.

Предстоящее работы по аугментации мозга должны включать исследования о том, как процесс потенциально влияет на самосознание и сознание. В качестве первого шага для всесторонней аугментации необходимо взаимодействовать с биологическим мозгом так, чтобы либо отличать себя – биологический мозг ­– от добавочных структур, либо объединять все в единое понимание собственной личности. Это создает не только психологические и физиологические проблемы. Появятся и другие ­– этические и философские, когда такие структуры будут способны влиять на мысли, эмоции, воспоминания и убеждения так, что человек не сможет отличить эти мысли от своих, биологических.

Зеркальный тест

Изучение сознания начинается с обычного зеркального теста. На тело животного наносится метка, которая видна ему только в зеркале. Дальнейшее поведение может показать осознание себя в отражении: например, животное, обладающее самосознанием, может поворачиваться, пытаясь получше рассмотреть метку, или пытаться стереть ее конечностью.

Такой тест успешно прошли евразийская сорока, касатки, младенцы (тест проводится, как правило, между 18 и 24 месяцами) и даже азиатский слон. В течение многих лет зеркальный тест был как лакмусовая бумажка для определения самосознания. Но возникает вопрос: умение различать себя среди других – это самосознание, его предшественник или производное? И является ли зеркальный тест необходимым и достаточным? (Тем более, как мы уже писали, этот тест проходят и скаты-манты, и, по некоторым данным, даже муравьи – прим. Neuronovosti.Ru).

Неописуемое сознание

Первый «подводный камень» сознания – невозможность получить конструктивные объяснения в отношении опыта. Ученые легко могут описать разницу между сном и бодрствованием. Гораздо сложнее разобраться, почему у каждого возникают свои особенные чувства при просмотре фильма, прослушивании музыки или любовании закатом. Объяснить, как мозг обрабатывает зрительные и слуховые сигналы – тривиальная задача в сравнении с тем, как эти же сигналы преобразуются в субъективный опыт.

Разрыв в объяснении

Термин «разрыв в объяснении», придуманный философом Джозефом Левином, отмечает: мы не можем объяснить, как физические системы порождают психологический опыт. Хотя Левин отождествляет сознание с субъективными ощущениями, разрыв в объяснении также относится к рассуждениям, желаниям, памяти, восприятию, убеждениям, эмоциям, намерениям и поведению/действию.

Связь физического субстрата – тканей мозга – с мыслями и чувствами порождает спор между двумя сторонами: редукционистами и антиредукционистами. Первые, как и большинство нейроинженеров, считают: «когда мозг отключается, разум отключается», и мозг — единственная причина сознания. А вторые (как правило, философы), думают, что компонентов коры мозга недостаточно, чтобы объяснить и произвести сознание, и соглашаются с возможностью сверхъестественных свойств.

Это вопрос необходимости и достаточности. Мозг необходим для ментальных функций, но достаточно ли его? Нужен новый подход для объяснения возникновения ментального опыта: разрыву в объяснении требуется «пояснительный мост».

Расширение самосознания

Робот Нико. Фото: Университет Йеля

Хотя многие аспекты сознания трудно исследовать, разработки объективных тестов можно будет использовать для технологий аугментации мозга. Например, эксперименты, которые пытаются продемонстрировать, как мозг дополняет «я», когда это необходимо для выполнения задачи (см. рисунок). Способность осознавать тело в пространстве уже показал робот по имени Нико. Он достиг самосознания в зеркальном тесте благодаря инверсной кинематике – процессу, при котором определяются параметры объекта для достижения нужного положения. И все же считается, что сознание у Нико отсутствует.

Расширение самопредставления

Поставлена задача: получить объект (желтый шестиугольник), который находится вне досягаемости для конечностей макак. Тело левой макаки опирается на свои физические данные, чтобы определить «себя» и свою способность достичь успеха в задании. Макака справа получает устройство, которое может помочь в достижении цели. Ее мозг способен расширить представление о «себе» через слияние с инструментами, которые ранее в его понимании считались «чужими». Такое расширение позволяет совершать нужные действия.

Парадигма «себя» податлива, чтобы изменяться для достижения цели, которая была ранее недостижима. Как дополнительный инструмент меняет представление о теле, так и аугментация сможет изменять индивидуальное самосознание и сознание.

По мнению авторов, будущие достижения в аугментации головного мозга зависят от понимания того, как различные чувства сливаются и формируют опыт. Сейчас устройства могут воссоздать различные аспекты сознания. Искусственное восприятие становится доступным через кохлеарный, осязательный импланты, а также имплант сетчатки. Но они просто работают в одиночку в качестве замены для органов чувств, связанных с сознанием. Последнее в таком случае появляется позже — в процессе нейронной обработки информации мозгом. Расширению сознания будут способствовать исследования, касающиеся эмоций, внимания, дополнения объема памяти, изменения личности, обогащения опыта, повышения чувственного восприятия и повышения пластичности мозга для самостоятельного ремонта.

Переход к машинному сознанию

Чудо человеческого интеллекта состоит в его способности затмить физические и преодолеть биологические ограничения для постоянного развития. Первоочередная цель обратного инжиниринга мозга — воссоздать те же механизмы, которые лежат в основе человеческого сознания, в программное обеспечение. Протез памяти, сенсорные импланты, биоуправление с обратной связью (ЭЭГ-БОС) и интерфейсы «мозг-компьютер» – работающие примеры слияния таких «умных» систем с мозгом, которые приводят к мыслимой перспективе изменяющей сознание техники.

Хотя такие системы обычно пока нацелены на лечение дисфункций и восстановление после поражения, объединение вычислительных устройств с корой головного мозга могут быстро развить «экзомозг» и улучшить понимание того, как работает наш мыслительный орган. А если этот экзомозг будет хоть немного управляемым, то ученые смогут исследовать достоверность передачи сознания с устройства на орган и наоборот. Такая «машина с сознанием» может повлиять на то, как человек воспринимает информацию, действует, выражает эмоции, чувствует и приспосабливается. Отсюда также возникают этические проблемы, ведь воздействие может привести к изменению логического мышления и субъективного суждения.

Сочетание точности и скорости обработки информации компьютером с внутренними качествами человека может спровоцировать открытия (например, природы сознания), которые ученые пока не способны сделать. Для этого и нужна аугментация: побуждать человеческий разум «выходить за рамки» для строительства нашего «пояснительной моста».

Проблемы продвижения вперед

Многие считают, что углубленное исследование сознания и его становления – это авантюра, учитывая десятилетия, уже потраченные на дело, и отсутствие результатов. Прежде чем ученые попытаются создать другую гипотезу, их подход должен измениться. Нужно определить объективный критерий для определения того, является ли организм разумным существом.

В дополнении к достижениям в области нейроинженерии это вселяет оптимизм при мысли о том, что споры в области сознания можно решить. У аугментации есть перспективное будущее. Возможно, она повлияет на наши многовековые представления о сознании и поможет раскрыть величайшую тайну науки.

Текст: Любовь Пушкарская

The Elephant in the Mirror: Bridging the Brain’s Explanatory Gap of Consciousness by Jasmine Berry and Alice Cline Parker

Front. Syst. Neurosci., 06 January 2017 https://doi.org/10.3389/fnsys.2016.00108

Выпуск 1: нейропротезы замкнутого цикла.

Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.