Большая охота за человеческим «я»: 12 лабораторий, 256 участников — и полное фиаско

В каком отделе мозга формируется наше внутреннее "я"? Этот вопрос до сих пор остается одним из самых сложных в нейробиологии. Ученые пока не могут прийти к единому мнению, во многом потому, что внутренний мир человека невозможно изучить извне.

Мы способны регистрировать поведенческие реакции, отслеживать активность нейронов с помощью внутричерепной электроэнцефалографии, но никогда не сможем напрямую наблюдать субъективные переживания, – поясняет Роберт Кис-Чуре, научный сотрудник Университета Сассекса.

Научное сообщество разделилось на два лагеря, предлагая разные объяснения природы внутреннего мира. Первый подход – теория глобального нейронного рабочего пространства (GNWT) – опирается на многолетние исследования физиологии мозга. Ее сторонники утверждают: мозг обрабатывает информацию иерархически. Сначала сенсорные системы воспринимают сигналы из внешнего мира – звуки, образы, прикосновения. Затем эти данные проходят первичную обработку в специализированных зонах коры. И только после этого часть сигналов поступает в особую систему нейронных связей, распределенную по всему мозгу, где происходит их осмысление.

Принципиально иной взгляд предлагает теория интегрированной информации (IIT), разработанная группой Кристофа Коха из Института Аллена. Ее авторы отталкивались от философского вопроса: какими свойствами должна обладать материальная система, чтобы породить субъективный опыт? Ответ: главное – это способность элементов объединять и преобразовывать информацию, создавая целостные паттерны активности. Чем сложнее и богаче эти информационные взаимодействия, тем выше уровень внутренних переживаний.

Несмотря на различия в базовых предпосылках, обе теории предлагают конкретные гипотезы о работе нашего главного органа. Сторонники GNWT указывают на ключевую роль префронтальной коры – области в передней части мозга, отвечающей за планирование и принятие решений. По их мнению, именно здесь происходит интеграция информации из разных источников, порождающая осознанное восприятие. Этот момент они называют "воспламенением" – резким усилением активности нейронных сетей, которое можно зафиксировать приборами.

Последователи IIT, напротив, считают колыбелью внутреннего мира задние отделы. Они обращают внимание на теменную и затылочную кору, где нейроны образуют особенно плотные сети взаимосвязей.

Чтобы проверить все популярные предположения, в 2018 году 12 независимых научных лабораторий запустили масштабный проект Cogitate.

Мы специально привлекли исследователей, не примыкающих ни к одному из лагерей, чтобы избежать предвзятости в интерпретации результатов, – объясняет Кис-Чуре.

Ученые задействовали три разные технологии визуализации работы мозга, исследовав рекордное для подобных экспериментов число добровольцев – 256 человек. Участники рассматривали изображения лиц и букв, которые нужно было мысленно поворачивать. Такие задачи требуют активного восприятия и позволяют проследить, как мозг формирует осознанные образы.

Результаты поставили под сомнение обе концепции. Вопреки прогнозам GNWT, датчики не зарегистрировали в префронтальной коре характерных всплесков активности при исчезновении стимулов из поля внимания. Не подтвердилась и гипотеза IIT: в задних отделах ожидаемой синхронизации нейронных сетей - нет.

На конференции в июне 2023 года эти данные помогли разрешить давний спор между учеными. Еще в 1998 году Кристоф Кох поспорил с философом Дэвидом Чалмерсом о том, что нейробиологи разгадают механизм возникновения сознания в течение 25 лет. После обнародования неоднозначных итогов исследования Кох признал поражение.

В сентябре того же года разгорелась новая дискуссия. Более ста ученых подписали открытое письмо, назвав теорию интегрированной информации "псевдонаукой". Они утверждали: ключевые положения IIT невозможно проверить современными методами. Некоторые вообще связали её с панпсихизмом – философским учением, наделяющим зачатками внутреннего мира даже неживую материю. Если субъективный опыт возникает везде, где происходит сложная обработка информации, то не обладают ли им компьютерные процессоры или даже Вселенная в целом?

Попытка исключить IIT из научного дискурса вызвала широкий резонанс в академическом сообществе. Например, на страницах журнала Nature Neuroscience недавно развернулась дискуссия, в которой ведущие исследователи обсудили границы научного познания.

IIT действительно предлагает смелые гипотезы. Но когда мы пытаемся разгадать природу внутреннего мира, у нас должно быть право рисковать и выдвигать нестандартные идеи, – подчеркнул в своей статье Анил Сет, руководитель лаборатории исследований сознания.

По его мнению, появление открытого письма связано не столько с выводами проекта Cogitate, сколько с общим методологическим кризисом в этой области знаний.

Сейчас каждый исследователь предлагает собственную теорию, но такой подход ведет в никуда. Нам необходимо разрабатывать более строгие, экспериментально проверяемые модели.

Сравнительные исследования продолжаются. Сам Сет участвует в новом проекте, где IIT сопоставляют еще с двумя теориями природы внутреннего мира. Как говорит сам ученый, такой подход меняет логику экспериментов. Вместо поиска подтверждений одной гипотезы разрабатываются методики, позволяющие различать предсказания разных теорий.

В области, нацеленной на разгадку фундаментальной загадки человеческого существования, "легко потеряться в философских размышлениях", признает Сет. Однако даже без окончательной теории исследователи добиваются важных практических результатов. Их работа помогает понимать состояние пациентов с повреждениями мозга, находящихся в коме или под наркозом.

От наших выводов зависят судьбы людей. Врачи отключают системы жизнеобеспечения, основываясь на том, сохранен ли внутренний мир пациента, – добавляет Кис-Чуре. "Ставки слишком высоки, чтобы не искать ответы на эти вопросы.