Мозг и разум в эпоху виртуальной реальности - Со Ёсон

Расстояние между нейронами (1/200000 мм) и связанная с ним область соединения называется синапсом. Синапс – это организованная система, насчитывающая около 1000 триллионов элементов, и, если понимать ее с точки зрения физики, является своеобразной молекулой, которая регулирует силу и энергию[227]. Нейробиологи утверждают, что синапсы, которые быстро передают электрические сигналы от одного нейрона к другому, осознаются посредством ощущений или восприятия. Другими словами, активность нейронов, соединяющихся с другими нейронами через синапсы, преобразуется в сознание. Причина, по которой на нас действует наркоз или мы теряем сознание, заключается в том, что анестетик подавляет синаптические ионные каналы, которые открываются и закрываются нейротрансмиттерами. И деятельность нейронов человека в состоянии наркоза менее активна и менее избирательна, чем активность нейронов бодрствующего человека.

Место действия нейронов и синапсов – это кора головного мозга (cortex). Информация, поступающая от коры головного мозга, обрабатывается благодаря нервам, что приводит к развитию ощущений или восприятия. Таким образом, если удалить соответствующую область коры, то определенные чувства исчезнут, останутся только эмоции. Например, слепой пациент не может видеть окружающий мир, потому что зрительная информация достигает только лимбической системы головного мозга, а не соответствующей области сенсорной коры.

Британский нейробиолог Френсис Крик (F. Crick) был убежден, что процессы ощущения и восприятия идентичны процессам нейронной и синаптической активности. Первоначально он был молекулярным биологом и, возможно, поэтому он выдвигал теорию о том, что нейроны подчиняются генетическим программам клеточного ядра. Затем он переключает свое внимание на нейробиологию, рассматривая отношения между нервами и сознанием как причинно-следственную связь. Многие человеческие эмоции, память, личные переживания или даже свобода воли, как он считал, могут быть сведены сугубо к нейронной активности. Если мы действительно последуем данной тенденции и определим все человечество как «нейронных людей»[228], не будет ли это нашей чрезмерной уверенностью в безусловной правильности принятых сегодня нейробиологических теорий?

Крик уверяет, что сознание является неврологической активностью, которая возникает в ответ на испытываемые переживания и в качестве доказательства приводит существование нейронных коррелятов сознания (Neuronal correlates of consciousness, NCC, далее НКС). Считается, что НКС находятся между сенсорными областями более высокого измерения, расположенными позади коры головного мозга, и областями планирования и принятия решений префронтальной коры головного мозга[229]. Было доказано, что диапазон частот до и после 40 Гц возникает в корковых нейронах, отвечающих на раздражители с периодичностью от 20 до 30 миллисекунд.

Изображение 13. Нейронные корреляты сознания (НКС, NCC)

На изображении выше вы можете увидеть мозг человека, который на данный момент выгуливает собаку. Причина, по которой появляется восприятие, обуславливается тем, что прогулка с собакой, сама собака и другие объекты внешней среды уже закодированы в нейронах и хранятся в головном мозге. НКС обнаруживаются в первичной зрительной коре, а также таких органах, как спинной мозг, мозжечок и сетчатка глаза.

Тем не менее, Крик отмечает, что для того, чтобы электрохимические свойства нейронов ощущались, необходим набор распознаваемых качественных характеристик воспринимаемого («qualia»)[230], то есть нервная область, где хранятся представления о характеристиках объектов, узнаваемых в каждом акте восприятия. С самого рождения человеческое тело сталкивается с окружающим миром и накапливает знания о нем. Такие качественные характеристики различных объектов, полученные посредством ощущений, напрямую связаны с нейронами. Крик считает, что ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота, DNA) нейронов определяет, каким образом один визуальный нейрон будет соединяться с другим[231]. Он вместе с американским биологом Джеймсом Уотсоном (J. Watson) открыли структуру молекулы ДНК в 1944 году. Обнаружив ДНК в хромосомах клеток, являющихся первичным материальным проявлением человека, они нашли ту самую первичную материю, которую больше уже нельзя разделить. Поэтому Крик с давних пор полагает, что гены играют важную роль в формировании и развитии головного мозга.

Тем не менее, все еще вызывает несколько вопросов гипотеза о том, что сознание располагается в той области коры головного мозга, которая стимулируется на данный момент действиями внешнего раздражителя. Можно ли соотносить друг с другом результаты исследований, относящиеся главным образом к животным, такие, как эксперименты на головном мозге кролика или кошки, непосредственно с человеческой мозговой деятельностью? Разумна ли попытка вывести и изучить активность 100 миллиардов нейронов с помощью аналогии с деятельностью всего нескольких нейронов, активность которых все же удалось отследить? Существует ли однозначная взаимосвязь между электрохимической активностью нейронов и сознанием? Разве нет разницы во времени между возбуждающимися нейронами? При этом повреждение мозга не отключает деятельность сознания полностью. Если человек получил травму, ранен или пережил инсульт, произошедший в области коры, то он или она теряет способность приобретать и накапливать опыт. В этом случае сенсорные способности будут функционировать, но пациент не сможет испытать какой-либо аспект объекта, например, как это происходит у дальтоников с цветовыми свойствами.

Например, мы видим объект анфас и признаем, что перед нами ваза. Но как это происходит? Информация, поступающая в сетчатку, является всеобъемлющей, но различные области зрительной коры имеют разные функции. Например, нейроны работают параллельно, чтобы определить цвет вазы, форму вазы, текстуру вазы и т. д. Эти сигналы объединяются, чтобы создать единое восприятие сосуда.

Нейробиологи делят чувства на физические и ментальные. Ни физический, ни ментальный смысл нельзя считать материей, но основой для него, конечно же, является головной мозг. Голод, жажда и зубная боль могут рассматриваться как сигнал от нейронов, чтобы информировать нас о том, что еще требуется организму на данный момент. Начало боли происходит от физических признаков, таких, как раны или воспаление. Соли преобразуются в электрические сигналы и передаются в определенные области новой коры. Электрический импульс – это то, что заставляет нас чувствовать боль. Чувства, формируемые в мозге, больше не смогут обладать материальными свойствами после того, как они воспринимаются как чувство боли, которая требует срочного лечения[232]. Боль – это то, что мы осознаем, но не часть природы, которую можно анатомически изучить в лаборатории. Мы не можем измерить боль, но мы осознаем сигналы, которые посылаются системой предупреждения боли, формирующейся в организме.