29 мая 2025 года в крупнейшем американском научном журнале "ClinicSearch: Journal of Biomed Research" была опубликована моя научная статья о разработанной мною теории генерации субъективной реальности - теории экзистома мозга:
The theory of the brain’s existom as a theory of generating subjective reality: a hypothesis of a new biomedical approach to the brain* | ClinicSearch;DOI:10.31579/2834-5029/79 : : https://www.clinicsearchonline.org/article/the-theory-of-the-brains-existom-as-a-theory-of-generating-subjective-reality-a-hypothesis-of-a-new-biomedical-approach-to-the-brain
Искусственный интеллект вероятнее всего будет работать на качественно иных принципах, отличных от принципов, разработанных в рамках принципов и теории нейросетей. Нужно помнить, что мозг - это не только деятельность нейросетей, но и продукт деятельности сложнейших сетей и слоёв наномолекулярных машин. Согласно теории экзистома мозга, разработанной мною, нейросети лишь программируют деятельность интенциона мозга, входящей в структуру экзистома мозга и иных структур мозга. Сами нейросети (коннектом) не являются субстратом и носителем нашей субъективной реальности и психических контентов. Носителем является экзистом.
Нижеприведённая статья это лишь продолжение вышеприведённой опубликованной статьи.
Аннотация
В данной статье представлен математический синтез разработанной в наших исследованиях теории голономного экзистома мозга с существующими волновыми, квантовыми и критическими моделями сознания. Наши исследования показывают, что введение конструктов экзист, экзистом, интенцион и виртуон позволяет разрешить фундаментальные противоречия, присущие нейросетевым и квантовым подходам к объяснению эмердженции субъективной реальности. Нами предложен формализм, в рамках которого эмердженция квалиа описывается как результат интерференции интенциональных волновых потоков с голономными структурами экзистомов в точке "ранг-дропа" метрики Фишера-Рао и матрицы Якоби. Наши исследования показывают, что экзистом, в отличие от коннектома и когнитома, является непосредственным субстратом психического, что позволяет преодолеть нейросетевой редукционизм и предложить непротиворечивое объяснение "трудной проблемы сознания".
Ключевые слова: экзистом, экзист, интенцион, виртуон, эмердженция, сингулярность сознания, голономная теория мозга, субъективная реальность, квалиа.
Введение
Проблема генерации субъективной реальности из нейрофизиологических процессов остается центральным вызовом современной когнитивной науки. Несмотря на значительный прогресс в картировании коннектома и моделировании нейросетей, объяснение того, как электрохимическая активность нейронов порождает качественное переживание (квалиа), остается неразрешенным — так называемая "трудная проблема сознания" (Chalmers, 1995).
В последние десятилетия были предложены различные теоретические подходы: голономная теория мозга (Pribram, 1990; Bohm, 1980), квантовые модели сознания (Beck & Eccles, 1992), теория критичности мозга (Allegrini et al., 2015), теория интегрированной информации (Tononi, 2004), принцип свободной энергии (Friston, 2010). Каждая из этих моделей сталкивается с собственными противоречиями, наиболее существенными из которых являются: проблема квантовой декогеренции (Tegmark, 2000), трудность объяснения качественного содержания опыта через информационные или динамические метрики, а также неспособность нейросетевых моделей преодолеть редукционизм.
В 2024-2026 годах в наших исследованиях была разработана теория экзистома мозга, в рамках которой были введены новые конструкты: экзисты (многослойные биодифракционные структуры-коды), экзистом (их голономная совокупность), интенцион (генератор интенциональных волновых потоков) и виртуоны (паттерны интерференции стоячих волн как основания смысловых образований).
Цель настоящей работы — осуществить математическую формализацию теории экзистома и показать, что ее интеграция с существующими моделями позволяет построить непротиворечивую теорию эмердженции субъективной реальности, снимающую ключевые противоречия предшествующих подходов.
Дэвид Бом (Bohm, 1980) обосновал, что на фундаментальном уровне реальность представляет собой голографическую структуру, где физические частицы являются проявлениями более глубокого волнового порядка. Карл Прибрам (Pribram, 1990) развил эту идею применительно к мозгу, предположив, что нейронные голограммы формируются как результат дифракционных паттернов осциллирующих электрических волн в коре. Прибрам отмечал, что сознательное поведение опосредуется микропроцессами в дендритном дереве, в отличие от бессознательного, связанного с аксонами и синапсами.
Математически голономная модель описывается через преобразование Фурье:
F(k) = ∫ f(x) · e^(-ikx) dx
где f(x) — распределение активности в нейронной сети, а F(k) — его частотное представление. Память в этой модели распределена так, что любая часть достаточного размера содержит всю информацию.
Ограничение модели: Как отмечается в наших работах, в голономной теории Прибрама остается неясным, как именно волновые паттерны порождают субъективное содержание, а не просто обеспечивают распределенное хранение информации. Теория не объясняет механизм эмердженции квалиа из волновой интерференции.
Фридрих Бек и Джон Экклс (Beck & Eccles, 1992) предложили модель, в которой сознательное действие связывается с квантовым событием — селекцией состояния с максимальной плотностью вероятности V(q,p,t) в фазовом пространстве. Момент субъективного выбора формализуется как коллапс волновой функции:
P̂ᵢ = |ψᵢ⟩⟨ψᵢ|
с условием:
V(qᵢ₊₁, pᵢ₊₁) = max { V(q, p) }
Ограничение модели: Макс Тегмарк (Tegmark, 2000) показал, что время квантовой декогеренции в мозге составляет τ_D ≈ 10⁻¹³ — 10⁻²⁰ секунд, что на много порядков меньше времени нейронных процессов (10⁻³ секунд). Таким образом, квантовые эффекты в мозге маловероятны.
П. Аллегрини с соавторами показали, что сознательные состояния характеризуются наличием дальних пространственно-временных корреляций, описываемых степенным законом:
C(r, t) ∝ r^(-d) · f(t / r^z)
где d — размерность, z — динамический критический индекс. Переход в бессознательное состояние связан с нарушением скейлинговой инвариантности.
Ограничение модели: Критичность объясняет условия возникновения сознания, но не объясняет, почему именно в критической точке возникает субъективный опыт, а не просто сложная динамическая активность.
Джулио Тонони предложил меру Φ (фи) как степень интегрированной информации в системе. Высокие значения Φ соответствуют наличию сознания. Однако теория оперирует на абстрактном информационном уровне, не предлагая нейрофизиологического субстрата.
Карл Фристон формализовал работу мозга как минимизацию вариационной свободной энергии:
F = -ln p(s̃|x̃) + KL[q(x) || p(x|s̃)]
Мозг строит генеративную модель мира и минимизирует ошибку предсказания. Однако неясно, как этот байесовский вывод порождает качественное переживание.
В наших исследованиях экзисты определяются как "многослойные биодифракционные структуры-коды", на основании которых формируются паттерны интерференции стоячей волны — виртуоны, соответствующие врожденным смыслам и концептам, сформированным в процессе онтогенеза.
Математически экзист Eᵢ может быть представлен как оператор дифракции, действующий на волновой пакет:
Eᵢ: Ψ(r, t) → Ψ'(r, t) = ∫ G(r, r') · Ψ(r', t) · d³r'
где G(r, r') — голономная функция Грина, описывающая дифракционную структуру экзиста. Ключевое свойство голономности означает, что каждый экзист сохраняет целостную информацию:
Eᵢ ≈ Φ(whole) для всех i
что соответствует принципу голографии: любая часть содержит информацию о целом.
Экзистом 𝔼 определяется в наших исследованиях как целостная совокупность множества экзистов, подчиняющаяся принципу голономности:
𝔼 = {E₁, E₂, ..., Eₙ}
dim(𝔼) >> Σ dim(Eᵢ)
Важно, что экзистом, согласно нашим исследованиям, является непосредственным носителем субъективной реальности, в отличие от коннектома (нейросетей), который лишь программирует деятельность интенциона. Как подчеркивается в наших работах, "нейросети лишь программируют деятельность интенциона мозга... Сами нейросети (коннектом) не являются субстратом и носителем нашей субъективной реальности и психических контентов. Носителем является экзистом".
Интенцион I — это группа структур мозга (таламус, гиппокамп, веретеновидная извилина и др.), генерирующая интенциональные волновые потоки, направляемые на экзистом. Интенцион управляется программами нейросетей и околонейросетевого пространства (глии).
Математически интенцион может быть представлен как оператор генерации волновых пакетов:
W_I(t) = G( S_NN(t), S_glia(t), P_survival )
где S_NN — состояние нейросетей, S_glia — состояние глиальных структур, P_survival — программы выживания как драйвер активности.
Интенцион, согласно нашим исследованиям, работает "филигранно, формируя виртуоны разных уровней, которые становятся основанием квалиа, концептов и смыслов разных уровней".
Виртуоны V — это продукты стоячих волн различной динамики, формы, размера, фазы и частоты. Они формируются в результате взаимодействия интенциональных волновых потоков с экзистами и являются полевыми основаниями смысловых и ментальных образований.
Математически виртуон есть результат интерференции:
Vᵢⱼ(t) = α · (W_I(t) ⊗ Eᵢ) + β · Σ γⱼₖ · Vₖ(t - τⱼₖ)
где ⊗ — оператор взаимодействия, α и β — весовые коэффициенты, γⱼₖ — коэффициенты обратной связи, τⱼₖ — временные задержки.
Критическим здесь является то, что виртуоны — это "паттерны интерференции стоячей волны", то есть они описываются классической волновой физикой, что позволяет обойти проблему квантовой декогеренции, сохраняя при этом "квантово-подобные" свойства (нелокальность, целостность) через голономность экзистомов.
Фундаментальный вклад наших исследований заключается в различении субстрата (экзистом) и программирующей структуры (нейросети, коннектом). Как указывается в наших работах, "гиперсеть является продуктом нейросетей и она не может генерировать субъективную реальность, в частности, эмерджентность и квалиа. Поэтому, какие бы математические подходы не применялись, уже имеется изначальная когнитивная гиперсетевая ограниченность... Это ограничение снимается в рамках разработанной нами голономной теории экзистома".
Математически это различие может быть формализовано через разделение пространств:
H_brain = H_connectome ⊕ H_existom
где H_connectome — гильбертово пространство состояний нейросетей, описывающее программы; H_existom — пространство голономных структур, описывающее субстрат субъективной реальности.
Сингулярность сознания возникает не в пространстве коннектома, а на границе взаимодействия интенциональных потоков с экзистомом:
Сингулярность ⇔ ∃ резонанс между W_I и 𝔼
Наши исследования предлагают конкретный механизм эмердженции, который синтезирует модель критичности (Allegrini et al.) с волновой физикой. В наших работах говорится о "погранично-критических межфазных прото-образованиях" как основе эмердженции.
Математически этот механизм может быть описан через условие критической интерференции. Рассмотрим суперпозицию интенциональных волн после прохождения через экзистом:
Ψ_total(r, t) = Σ Aᵢ(r) · e^(i·(kᵢ·r - ωᵢ·t + φᵢ))
Эмердженция происходит в момент, когда локальная плотность энергии интерференционной картины превышает критический порог:
I_local(r, t) = |Ψ_total|² ≥ I_crit
При этом, согласно нашим исследованиям, в точке превышения порога возникает виртуон как полевое основание смыслового образования.
Важным вкладом наших исследований является различение первичных и вторичных интенционных процессов. Первичные интенции задают "холст" функционирования интенциона, который облучает экзисты волновыми потоками. Вторичные интенции формируются как реакция структур мозга на появление виртуонов.
Эта итеративная динамика может быть формализована как:
Первичная интенция:
I⁽¹⁾ = G_primary(программы выживания, состояние нейросетей)
Виртуон:
V = I_оператор(I⁽¹⁾, 𝔼)
где I_оператор — оператор интерференции.
Вторичная интенция:
I⁽²⁾ = G_secondary(V, состояние мозга)
Субъективная реальность:
S = Φ( {V}, {I⁽²⁾} )
Эта итеративность объясняет, как из "шума" первичных процессов рождается структурированная субъективная реальность. "Первичные интенции задают канву функционирования интенциона, который облучает своими интенциональными волновыми потоками экзисты и экзистом. В результате образуются стоячие волны виртуонов как полевые основания смысловых и ментальных образований различных уровней сложности. Вторичные интенции формируются как реакция структур мозга на появление виртуонов".
В более ранних разделах настоящей работы была рассмотрена модель "Qualia Singularity Correspondence Theory (QSCT)", где сингулярность сознания формализуется как одновременная потеря ранга метрики Фишера-Рао и матрицы Якоби:
Сингулярность ⇔ Rank(gᵢⱼ) < n И Rank(Jᵢⱼ) < n
Наши исследования теории экзистома позволяют дать этим структурам нейрофизиологическую интерпретацию. Метрика Фишера-Рао gᵢⱼ может отражать дискриминационную способность экзистомов — их способность различать различные волновые паттерны. Матрица Якоби Jᵢⱼ описывает динамику интенциональных потоков.
В точке сингулярности, когда интенциональный волновой поток резонансно взаимодействует с экзистомом, оба ранга падают, что соответствует неразличимости между "внешним" (воспринимаемое) и "внутренним" (переживаемое). В этот момент рождается квалиа.
Синтезируя все вышеизложенное, момент эмердженции субъективного опыта (перескок из физического в психическое) в наших исследованиях может быть описан следующими условиями:
1. Резонансное условие: интенциональный волновой поток W_I достигает пространственно-временного совпадения с голономной структурой экзистомов 𝔼.
2. Критический порог интерференции: Плотность энергии интерференционной картины I_local превышает критический порог I_crit, что соответствует образованию виртуона V.
3. Потеря стабильности: Гессиан свободной энергии ∂²F/∂μ² теряет положительную определенность (аналогично модели Friston).
4. Ранг-дроп: Ранг метрики Фишера-Рао и матрицы Якоби одновременно снижается (аналогично QSCT).
5. Возникновение вторичной интенции: Система реагирует на виртуон, формируя вторичный интенциональный процесс I.
В компактной форме в момент времени t* выполняются все условия:
Резонанс: R(W_I(t*), 𝔼)
Критическая интерференция: I_local(t*) ≥ I_crit
Коллапс различимости: Rank(gᵢⱼ) < n
Потеря стабильности: ∂²F/∂μ² |(t*) = 0
где R — оператор резонанса между волновым потоком и экзистомом.
В отличие от квантовой модели (Beck, Eccles), наша теория экзистома не требует поддержания квантовой когеренции в "теплой и влажной" среде мозга. Виртуоны описываются как классические волновые паттерны (стоячие волны), но голономность экзистомов придает им свойства, аналогичные квантовой нелокальности. Как отмечается в наших работах, "голономные экзисты связаны друг с другом, но при этом рассеянны в коре головного мозга".
В отличие от моделей критичности (Allegrini) и интегрированной информации (Tononi), наша теория предлагает конкретный физический субстрат для квалиа — виртуоны как "паттерны интерференции стоячей волны". Субъективное переживание возникает не просто как информационная характеристика системы, а как интерференционный паттерн, имеющий конкретную пространственно-временную структуру.
Наша теория проясняет роль гигантского числа нейронов и связей: они необходимы для программирования интенциона, для обеспечения "филигранной" работы механизмов селективности. Как отмечается в наших работах, "в мозге аппарат селективности (механизмы интенциона), согласно теории экзистома, формируется благодаря программам нейросетей и околонейросетевого пространства (глии). Эти структуры являются основой для программного обеспечения деятельности интенциона".
Наша теория экзистома напрямую адресует "трудную проблему" (Chalmers), перенося акцент с нейросетей на голономный экзистом как непосредственный носитель субъективной реальности. "Сама нейросеть (коннектом) не является субстратом и носителем нашей субъективной реальности и психических контентов. Носителем является экзистом".
Предложенный в наших исследованиях синтез теории экзистома с существующими математическими моделями позволяет построить непротиворечивую картину генерации субъективной реальности. Ключевыми элементами этого синтеза являются:
1. Разделение коннектома (программирующая структура) и экзистома (субстрат психического) — решение проблемы редукционизма.
2. Введение классических волновых процессов (интерференция, стоячие волны) как механизма эмердженции — обход проблемы квантовой декогеренции.
3. Формализация сингулярности через резонансное условие и критические пороги — математически строгое описание "перескока".
4. Объяснение квалиа как интерференционных паттернов (виртуонов) — адресация "трудной проблемы".
Тем не менее, разработанная нами теория экзистома представляет собой значительный шаг вперед в понимании мозговой генерации субъективной реальности, предлагая концептуальную и математическую рамку, свободную от противоречий предшествующих моделей.
Таким образом, нами осуществлен математический синтез теории голономного экзистома мозга с существующими волновыми, квантовыми и критическими моделями сознания. Наши исследования показывают, что введение конструктов экзист, экзистом, интенцион и виртуон позволяет разрешить фундаментальные противоречия, присущие нейросетевым и квантовым подходам. Нами предложен формализм, описывающий эмердженцию субъективной реальности как результат критической интерференции интенциональных волновых потоков с голономными структурами экзистомов в точке "двойного коллапса" метрики различимости и динамической матрицы.
Разработанная нами теория экзистома предлагает непротиворечивое решение "трудной проблемы сознания", локализуя субъективную реальность не в нейронных сетях (коннектоме), а в голономной волновой структуре экзистома, что открывает новые перспективы для понимания природы сознания и разработки искусственного интеллекта на качественно иных принципах.
Литература
1. Allegrini, P., Paradisi, P., Menicucci, D., Laurino, M., Piarulli, A., & Gemignani, A. (2015). Self-organized dynamical complexity in human wakefulness and sleep: Different critical brain-activity feedback for conscious and unconscious states. Physical Review E, 92(3), 032808.
2. Beck, F., & Eccles, J. (1992). Quantum aspects of brain activity and the role of consciousness. Proceedings of the National Academy of Sciences, 89(23), 11357-11361.
3. Bohm, D. (1980). Wholeness and the Implicate Order. London: Routledge.
4. Chalmers, D. (1995). Facing up to the problem of consciousness. Journal of Consciousness Studies, 2(3), 200-219.
5. Friston, K. (2010). The free-energy principle: a unified brain theory. Nature Reviews Neuroscience, 11(2), 127-138.
6. Гарифуллин, Р.Р. (2024). Теория экзистома мозга как теория мозговой генерации субъективной реальности: гипотеза нового биомедицинского подхода к мозгу. ClinicSearch: Journal of Biomed Research, 4(3);DOI:10.31579/2834-5029/79 7. Гарифуллин, Р.Р. (2024). Экзистом и избирательность мозга. Первичные и вторичные интенции. SecurityLab.ru. 8. Гарифуллин, Р.Р. (2024). Existom and nanopsychology: a new theory of the brain. SecurityLab.ru. 9. Pribram, K. (1990). Brain and Perception: Holonomy and Structure in Figural Processing. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum. 10. Tegmark, M. (2000). The importance of quantum decoherence in brain processes. Physical Review E, 61(4), 4194. 11. Tononi, G. (2004). An information integration theory of consciousness. BMC Neuroscience, 5(1), 42. 12. Ramil Garifullin. About the Nanotechnological Approach to The Brain. International Journal of Biomed Research. 2023. 2(4): DOI:10.31579/2834-8087/025:
https://clinicsearchonline.org/article/about-the-nanotechnological-approach-to-the-brain
13. Ramil Garifullin. The theory of the brain’s existom as a theory of generating subjective reality: a hypothesis of a new biomedical approach to the brain* | "ClinicSearch: Journal of Biomed Research"?4(3);DOI:10.31579/2834-5029/79 : :
https://www.clinicsearch online.org/article/the-theory-of-the-brains-existom-as-a-theory-of-generating-subjective-reality-a-hypothesis-of-a-new-biomedical-approach-to-the-brain1.
Доцент кафедры когнитологии и искусственного интеллекта КФУ, кандидат психологических наук Рамиль Гарифуллин
garifullin@mail.ru
тел. 89033876824
