На пути к единой теории сознания

Происхождение сознания всегда было загадкой для философов и учёных. За последние десятилетия нейробиологи сделали значительные шаги в понимании нейронных основ сознания — того, как мозг с помощью сложных соединений преобразует электрические сигналы между нейронами в осознанное восприятие.

Тем не менее, это направление исследований остаётся разрозненным. Международная группа нейробиологов в новой статье, опубликованной в журнале Neuron , отмечает, что существует множество теорий сознания, которые противоречат друг другу. Они по-разному объясняют, где и как возникает сознание в мозге.

Некоторые теории проверяются на практике: учёные исследуют активность мозга волонтёров, выполняющих различные задачи в клинических центрах по всему миру. Однако понимание нейронной основы сознания не обязательно должно быть конфронтационным процессом. Авторы статьи, работающие в рамках проекта Human Brain Project — крупного европейского проекта по исследованию мозга, — утверждают, что теории можно интегрировать.

Не все авторы согласны относительно конкретных мозговых механизмов, которые позволяют нам воспринимать внешний мир и формировать внутренний мир "я". Однако, работая вместе, они пришли к выводу, что различные теории могут быть объединены в общую рамку сознания. Это сотрудничество может вдохновить на новые идеи и помочь разгадать одну из величайших тайн мозга.

Если это удастся, результаты могут выйти за пределы понимания собственного сознания. Современные "мини-мозги" или органоиды мозга, которые имитируют раннее развитие человеческого мозга, становятся всё более сложными, что вызывает этические вопросы о их потенциальной самосознательности. Похожая проблема возникает и с искусственным интеллектом. Общая теория сознания, основанная на человеческом мозге, может помочь оценить эти искусственные конструкции.

Авторы задаются вопросом: "Реалистично ли примирить теории и создать объединённую теорию сознания?" Они считают, что существование множества теорий свидетельствует о здоровом развитии этой новой области знаний. Различные теории могут одновременно способствовать нашему пониманию.

В поисках определения

Все люди обладают сознанием: они видят, слышат, чувствуют и осознают происходящее вокруг. Но грань сознания становится размытой для людей в разных стадиях комы или страдающих от синдрома "запертого человека". Они могут воспринимать окружающий мир, но не могут физически реагировать. Мы теряем сознание во сне и под наркозом, но каким-то образом восстанавливаем его.

С помощью обширной визуализации мозга нейробиологи сегодня согласны с тем, что сознание возникает из структуры и активности мозга. Однако разные теории спорят о том, как электрические сигналы в мозге создают богатый и интимный опыт нашей жизни.

Одной из проблем, по мнению авторов, является отсутствие чёткого определения "сознания". В своей статье они разделили этот термин на два опыта: внешний и внутренний. Внешний опыт, или феноменальное сознание, — это непосредственное осознание того, что мы видим или чувствуем, например, наблюдая солнечное затмение. Внутренний опыт похож на "интуитивное чувство", которое помогает формировать ожидания и типы памяти.

Основные теории сознания

Используя свою "двухуровневую" структуру, авторы рассмотрели пять основных теорий сознания.

Первая теория, глобальная нейронная рабочая область, представляет мозг как город, где каждый регион мозга взаимодействует с "глобальной рабочей областью", интегрируя и передавая информацию другим регионам. Согласно этой теории, сознание находится в передних частях мозга.

Вторая теория, теория интегрированной информации, рассматривает сознание как результат цепочки причинно-следственных реакций в нейронных сетях мозга. Эта теория предполагает, что сознание возникает в задней части мозга.

Третья теория, теория дендритной интеграции, сосредотачивается на отдельных нейронах коры головного мозга. Она утверждает, что сознание поддерживается переключением индивидуальных нейронных ворот, которые регулируют поток информации.

Последние две теории предполагают, что для сознания важна рекуррентная обработка в мозге. Мозг создает внутреннюю симуляцию, постоянно предсказывая "здесь и сейчас", чтобы контролировать восприятие.

Объединённая теория?

Все эти теории имеют обширные экспериментальные доказательства. Ключ к их объединению, по мнению авторов, заключается в рассмотрении сознания как "лестницы" различных уровней функционирования мозга. Например, теория дендритной интеграции, рассматривающая отдельные нейроны, может вписаться в более крупные теории, основанные на сетевых соединениях или областях мозга.

Хотя объединить различные идеи о сознании сложно, две основные принципы связывают их: обратная связь внутри локальных нейронных цепей и интеграция этих сигналов обратно в нейронные цепи. Все авторы согласны, что для сознания необходимы как локальные, так и дальние связи от коры головного мозга к более глубоким областям.

Таким образом, объединённая теория сознания возможна. Авторы оптимистичны и считают, что с помощью эмпирических экспериментов и более сложных атласов мозга, эта теория может стать реальностью в ближайшие годы или десятилетия.