Как работает мозг

Лампа Аладдина

А как же сознание? Что вообще позволяет нам страдать от зубной боли или воспринимать синеву неба как синеву? Вычислительная теория сознания, даже с учетом всех ее нейронных основ, не дает однозначного ответа. Сделана запись символа синий, изменилось состояние раздела «цели», пришли в возбуждение определенные нейроны; а дальше-то что? Многим мыслителям сознание представлялось не просто проблемой, а почти чудом:

Материя может отличаться от материи только по форме, объему, плотности, движению и направлению движения; к которому из этих свойств, какими бы разнообразными они ни были и в каких бы сочетаниях ни рассматривались, можно приложить сознание? Круглая или квадратная, твердая или жидкая, движущаяся медленно или быстро, одним способом или другим – все это разные способы существования материи, и все они одинаково чужды сущности мышления.

Самюэль Джонсон

То, что нечто столь замечательное, как состояние сознания, является результатом раздражения нервной ткани, точно так же необъяснимо, как появление Джинна, когда Аладдин потер волшебную лампу.

Томас Гекели

Мы чувствуем, что каким-то образом вода биологических тканей мозга превращается в вино сознания, но мы ровным счетом ничего не можем сказать о природе этого превращения. Кажется, что нейронные передачи просто не тот материал, который способен принести в этот мир сознание.

Колин Макджинн¹²⁵

Сознание предлагает нам одну загадку за другой. Как может сознание быть результатом процессов в нервных тканях? Что толку в сознании? Ну, например, что может добавить наше чувственное восприятие красного цвета к цепочке причинно-следственных связей, разворачивающейся в нашем нейронном компьютере? Любое следствие восприятия красного цвета (допустим, человек заметил красный цвет на фоне зеленого, сказал вслух «Это красный», вспомнил про Санта-Клауса или пожарную машину, забеспокоился) может быть достигнуто в результате обработки информации, запущенной датчиком длинноволнового света. Так может быть, сознание – это ничего не значащий побочный эффект, возникающий при обработке символов, – как лампочки, мигающие во время работы компьютера, или гром, который всегда сопровождает молнию? А если сознание бесполезно – если существо, обладающее им, могло бы с таким же успехом справиться с окружающим миром, как и существо без него, – зачем тогда естественный отбор предпочел все же первое?

В последнее время сознание стало чем-то вроде квадратуры круга, которую все вокруг так жаждут найти. Что ни месяц, то появляется новая статья в журнале с заявлением о том, что сознание наконец удалось объяснить (при этом очень часто автор высказывает свое пренебрежение теологам и гуманистам, которые так и норовят ограничить возможности науки, или ученым и философам, которые списывают со счетов эту тему как слишком субъективную или запутанную для научного исследования)¹²⁶.

Увы, многое из того, что пишут о сознании, вызывает не меньшее недоумение, чем сама проблема сознания. Стивен Джей Гулд писал: «Гомо сапи-енс – всего одна маленькая веточка [на дереве жизни]… И все же у нашей веточки, будь то к лучшему или к худшему, развилось самое необыкновенное новое качество за всю историю многоклеточных форм жизни со времени кембрийского взрыва. Мы изобрели сознание со всеми его следствиями – от Гамлета до Хиросимы»¹²⁷. Гулд отрицает существование сознания у других животных, кроме человека; другие ученые допускают его существование у некоторых животных, но не у всех. Многие проверяют на сознание, наблюдая за тем, узнает ли животное, что его отражение в зеркале – это оно само, а не другое животное. Если судить по этому критерию, обезьяны, молодые шимпанзе, старые шимпанзе, слоны и маленькие дети сознанием не обладают. Единственные сознательные животные – это гориллы, орангутанги, шимпанзе в зрелом возрасте и, если верить Скиннеру и его ученику Роберту Эпштейну, специально обученные голуби. Другие ученые подходят к этому вопросу еще строже, чем Гулд: они утверждают, что даже не все люди обладают сознанием. Джулиан Джейнс заявляет, что сознание было изобретено людьми не так давно. Люди древних цивилизаций, в том числе греки времен Гомера или евреи времен Ветхого Завета, сознанием не обладали. Деннетт поддерживает это заявление; он считает, что сознание – «во многом продукт культурной эволюции, который сообщается мозгу в результате обучения в раннем возрасте» и что это «огромный комплекс мемов» («мем» – термин Докинза, обозначающий некую вызывающую подражание черту культуры – например, запоминающийся рекламный слоган или супермодную новинку).

Есть что-то такое в теме сознания, что заставляет людей, подобно Белой Королеве из книги «Алиса в Зазеркалье», поверить в шесть невозможных вещей натощак. Неужели большинство животных и впрямь могут быть бессознательными – значит, они зомби, лунатики, ходячие автоматы? Разве у собаки нет чувств, привязанностей, страстей? Если ее уколоть, разве она не чувствует боли? А Моисей – неужто он и впрямь не чувствовал вкуса соли, не видел красный цвет и не получал удовольствия от секса? Неужели дети учатся сознанию точно так же, как они учатся носить бейсболку козырьком назад?¹²⁸

Люди, которые пишут о сознании, – не сумасшедшие; значит, они наверняка имеют в виду что-то другое, когда используют это слово. Одно из лучших высказываний о понятии «сознание» мы встречаем у Вуди Аллена в его вымышленном перечне дисциплин, изучаемых в колледже:

Введение в психологию: Теория человеческого поведения… Действительно ли существует непроходимая пропасть между духом и телом,

и если действительно, которым из них лучше обладать?

…Особое внимание уделяется изучению сознательного как противоположности бессознательного, причем студенты получают множество полезных советов относительно того, как легче всего не лишиться сознания.

Юмор слов основывается на том, чтобы предоставить читателю одно значение двусмысленного слова, а потом внезапно поразить его другим. Теоретики тоже пользуются многозначностью слова «сознание», но не ради шутки, а с тем, чтобы использовать рекламную тактику «замани и подмени»: читателя заставляют поверить, что ему сейчас предложат теорию, связанную с одним из значений этого слова – тем, которое сложнее всего интерпретировать, – а дают теорию для другого значения, которое интерпретировать проще всего. Я не люблю говорить о словарных определениях, но в случае с сознанием у нас нет иного выбора: придется для начала развести разные его значения.

Иногда слово «сознание» (англ, consciousness) используется просто как возвышенный по стилю синоним к слову «разум» (англ, intelligence). В этом значении, по-видимому, использует его и Гулд. Однако существуют еще три более узких значения, различие между которыми очень точно описывают лингвист Рэй Джекендофф и философ Нед Блок¹²⁹.

Первое – это самосознание. В число разнообразных людей и объектов, информацией о которых может владеть разумное существо, входит и само это существо. Я не только могу чувствовать боль и видеть красный цвет, я еще могу подумать о себе: «Слушайте, а это ведь я, Стив Линкер, чувствую боль и вижу красный цвет!» Как ни странно, именно это не слишком распространенное значение слова чаще всего имеют в виду в научных дискуссиях. Сознание обычно определяют как «создание внутренней модели мира, включающей самого себя», «отражение своего собственного способа понимания» или как какую-нибудь другую разновидность самокопания, не имеющую ничего общего с сознанием в самом привычном его понимании: с состоянием, когда ты жив, бодрствуешь и осознаешь происходящее.

Самосознание, включая способность узнавать себя в зеркале, не более загадочно, чем любой другой вопрос, связанный с восприятием и памятью. Если у меня есть ментальная база данных на всех людей, почему в ней не может быть отдельной ячейки для самого себя? Если я могу научиться поднимать руку и изгибать шею так, чтобы увидеть какое-то труднодоступное место у себя на спине, почему же я не могу научиться поднимать зеркало так, чтобы увидеть труднодоступное место у себя на лбу? Смоделировать доступ к информации о самом себе тоже не составит совершенно никакого труда. Любой начинающий программист способен написать небольшую программу, которая может анализировать саму себя, составлять отчет и даже вносить в себя изменения. Сконструировать робота, который узнает себя в зеркале, ничуть не сложнее, чем сконструировать робота, который узнает что-либо другое. Конечно, остается ряд хороших вопросов об эволюции самосознания, о его развитии у детей, о его преимуществах (и, что еще более интересно, недостатках, как будет показано в главе 6). И все-таки самопознание – это повседневная тема для обсуждения в рамках когнитивистики, а не загадка, аналогичная превращению воды в вино. А если так легко говорить о самосознании, писатели могут сколько угодно бахвалиться своими «теориями сознания».

Второе значение – это доступ к информации. Если я спрошу: «О чем вы думаете?», вы в ответ расскажете мне, о чем мечтаете, какие у вас планы на день, что вас беспокоит, что болит, какие вокруг вас цвета, формы и звуки. Но вы не сможете рассказать, какие энзимы вырабатывает ваш желудок, какая у вас сейчас частота пульса и дыхания, какие вычисления сейчас производит ваш мозг, чтобы восстановить трехмерное изображение по двухмерному изображению на сетчатке, какие правила синтаксиса лежат в основе произносимых вами предложений, какую последовательность сокращения мышц вы используете, чтобы взять со стола стакан. Это говорит о том, что всю массу информации, обрабатываемой нашей нервной системой, можно разделить на две части. К первому разделу, включающему в себя продукты зрительного восприятия и содержимое краткосрочной памяти, открыт доступ для систем, лежащих в основе передачи речи, рационального мышления и принятия решений. Ко второму разделу, включающему в себя автономные (интуитивные) реакции, внутренние вычислительные процессы, лежащие в основе зрения, говорения, движения, а также вытесненные желания или воспоминания (если таковые имеются), доступ для этих систем закрыт. Иногда информация может перемещаться из одного раздела в другой и наоборот. Когда человек учится использовать ручную коробку передач, ему приходится продумывать каждое свое движение, но со временем этот навык переходит в разряд автоматических. С помощью усиленной концентрации внимания и биологической обратной связи мы можем сосредоточиться и на неявном ощущении вроде биения собственного сердца.

Сознание в этом смысле, конечно же, включает в себя и описанное Фрейдом разграничение между сознательным и бессознательным. Как и в случае самосознания, в нем нет ничего чудесного или даже таинственного. Более того, явные аналоги имеются и в сфере вычислительной техники. Любой компьютер имеет доступ к информации о том, работает принтер или не работает (то есть компьютер это «осознает», если употреблять данное слово в данном конкретном смысле), и может вывести на печать сообщение об ошибке: «Принтер не отвечает». Но у него нет доступа к информации о том, почему принтер не работает; сигнал, поступающий по кабелю от принтера к компьютеру, этой информации не содержит. Микросхема внутри принтера, напротив, имеет доступ к этой информации («осознает» ее в данном смысле слова); датчики в разных частях принтера подают информацию к микропроцессору, а он может включить желтую лампочку, если в картридже закончился тонер, или красную лампочку, если замялась бумага.

Наконец, мы добрались до самого интересного из всех значений этого слова. Это сознание как чувственность (англ, sentience): субъективный опыт; ощущение мира; тонкое восприятие; мир от первого лица и в настоящем времени; понимание того, «что значит» быть кем-то или делать что-то; то, что невозможно объяснить словами. В шутке Вуди Аллена актуализируется различие между сознанием в этом смысле и фрейдистским значением сознания как доступа к информации, осуществляемого созерцательной, оперирующей языком частью мышления. И именно в этом смысле – как чувственное восприятие – сознание кажется чудом.

Оставшаяся часть этой главы будет посвящена сознанию в двух последних значениях. Сначала я уделю внимание доступу к информации и тому, какие типы информации предоставляют друг другу разные части мышления. В этом смысле слова мы уже фактически подошли к пониманию того, что такое сознание. Можно рассказать много интересного о том, как оно реализуется в мозге, какую роль оно играет в производимых мозгом вычислительных операциях, о том, каким техническим требованиям оно соответствует (и, исходя из этого, какие эволюционные факторы привели к его формированию), и каким образом этими техническими требованиями объясняются основные особенности сознания: способность сенсорного восприятия, фокусное внимание, эмоциональная окраска и воля. В последнюю очередь я обращусь к проблеме чувственного восприятия.

Когда-нибудь – может быть, даже довольно скоро – у нас будет четкое понимание того, что конкретно в мозге отвечает за сознание-доступ. Фрэнсис Крик и Кристоф Кох, к примеру, составили список критериев, точно определяющих, что мы ищем. Во-первых, очевидно, что информация об ощущениях и воспоминаниях определяет поведение только у бодрствующего животного, но не у животного под действием наркоза. Следовательно, некоторые из нервных центров сознания как доступа к информации располагаются в неких структурах мозга, которые функционируют по-разному в состоянии бодрствования и в состоянии сна без сновидений или без сознания. Один из кандидатов на эту роль – нижние слои коры головного мозга. Кроме того, мы знаем, что информация о воспринимаемом объекте рассеяна по разным частям коры больших полушарий. Следовательно, для доступа к информации нужен организм, который бы связывал воедино географически разделенные данные. Крик и Кох предполагают, что одним из таких механизмов является синхронизация возбуждения нейронов, вероятно, достигаемая за счет замыкания в единый контур коры больших полушарий и таламуса – этакого центрального вокзала головного мозга. Авторы также отмечают, что намеренное, спланированное поведение требует активности передних долей мозга. Таким образом, сознание-доступ может определяться анатомией нейронных проводящих путей, ведущих из других частей мозга к передним долям. Правы авторы или нет, они показали, что решение проблемы можно вполне найти в лабораторных условиях¹³⁰.

Сознание-доступ – тоже всего лишь проблема, а не тайна, учитывая то, как много мы уже знаем о вычислительных процессах, происходящих в мозге. Вспомним нашу с вами продукционную систему, находившую дядю. Она наделена общей краткосрочной памятью: рабочим пространством или доской объявлений, видимой всем демонам в системе. В отдельной части системы располагается более объемное хранилище информации – долгосрочная память, которую демоны не могут видеть, если какой-то ее элемент не будет скопирован в краткосрочную память. Многие психологи-когнитивисты указывают на тот факт, что в таких моделях краткосрочная память (общая доска объявлений, рабочее пространство общего пользования) действует в точности, как сознание. Когда мы осознаем тот или иной фрагмент информации, с ним могут работать многие компоненты мышления. Если мы видим перед собой линейку, то мы можем описать ее, протянуть за ней руку, прийти к выводу, что ею можно подпереть оконную раму, сосчитать деления на ней. По словам философа Стивена Стича, сознаваемая информация неразборчива в логических связях; она делает себя доступной для огромного количества механизмов обработки информации вместо того, чтобы быть верной всего одному. Ньюэлл и Саймон добились замечательных результатов в понимании процесса решения задач, всего лишь попросив человека размышлять вслух, работая над паззлом. Им удалось очень точно сымитировать умственную деятельность с помощью продукционной системы, в которой содержание доски объявлений пошагово соответствовало сообщениям человека о том, что он сознательно обдумывал¹³¹.

Мы многое узнали и о технических требованиях к сознанию как доступу к информации и эволюционных факторах, которые, по-видимому, привели к его появлению. Основной принцип заключается в том, что любой процессор данных должен иметь ограниченный доступ к информации, потому что у информации есть не только плюсы, но и издержки¹³².

Первый вид издержек – это пространство: для хранения информации требуются достаточные ресурсы. Эта закономерность очевидна любому владельцу персонального компьютера, размышляющему над тем, стоит ли ему потратиться на покупку дополнительной оперативной памяти. Конечно, мозг в отличие от компьютера оснащен огромным количеством параллельных ресурсов для хранения. Иногда теоретики выдвигают предположения, что мозг может хранить все возможные непредвиденные ситуации в готовом виде, а мышление может быть сведено к пошаговому распознаванию шаблонов данных. Вместе с тем математика комбинаторного взрыва напоминает старый лозунг канала «Эм-Ти-Ви»: много не бывает. Элементарные вычисления показывают, что количество доступных человеческому восприятию предложений, значений предложений, шахматных партий, мелодий, видимых объектов и т. д. может превосходить количество частиц во Вселенной. Например, в игре в шахматы на каждом ходу существует от 30 до 35 вариантов следующего хода, и на каждый из этих вариантов может быть от 30 до 35 реакций, что уже составляет около тысячи возможных ходов. В среднем шахматная партия состоит из сорока ходов, что дает 10120 разных шахматных партий. Для сравнения, в обозримой части Вселенной насчитывается около 1070 частиц. Именно поэтому невозможно играть в шахматы, запоминая все партии и узнавая каждую последовательность ходов. То же самое справедливо для предложений, историй, мелодий и т. д. Конечно, некоторые комбинации могут храниться в памяти, но очень скоро у вас либо закончатся ресурсы мозга, либо шаблоны начнут накладываться один на другой, создавая бесполезные гибриды и смеси. Вместо того, чтобы хранить астрономические количества входов и выходов или вопросов и ответов, процессор информации должен иметь правила или алгоритмы, которые позволяют обрабатывать за один раз одно подмножество данных и рассчитывать ответ как раз тогда, когда он нужен.

Второй тип издержек информации – это время. Точно так же, как невозможно хранить в мозге размером меньше Вселенной все возможные шахматные партии, невозможно и мысленно разыграть все шахматные партии за всю жизнь, если она не равняется возрасту Вселенной (10¹⁸ секунд). Решить задачу за сто лет с практической точки зрения ничуть не лучше, чем не решить ее вовсе. Вообще к обладателю интеллекта предъявляются даже более жесткие требования. Жизнь – это сплошная череда конечных сроков. Восприятие и поведение совершаются в реальном времени – будь то охота на животное или поддержание разговора. А поскольку сами вычислительные процессы тоже занимают время, обработка информации может стать не путем к решению проблемы, а наоборот, частью самой проблемы. Представьте туриста, который планирует вернуться в лагерь до темноты по кратчайшему пути, и тратит двадцать минут на выбор пути, который позволит ему сэкономить десять минут.

Третья статья издержек – это ресурсы. Обработка информации требует энергии. Это очевидно для любого, кто пытался растянуть заряд аккумулятора ноутбука, снизив скорость работы процессора и ограничив его доступ к информации на диске. Мышление тоже обходится нам дорого. Методы функциональной визуализации мозговой деятельности (позитронно-эмиссионная томография и магнитно-резонансная томография) основаны на том, что работающие ткани мозга вызывают прилив к ним крови и потребляют больше глюкозы.

Любой интеллектуальный агент, воплощенный в материальной форме, функционирующий в реальном времени и подчиняющийся законам термодинамики, неизбежно должен быть ограничен в своем доступе к информации. Допускать к нему следует только информацию, релевантную для решаемой в данный момент проблемы. Это не означает, что агент должен носить шоры на глазах или страдать амнезией. Информация, нерелевантная в данный момент и для данной цели, может оказаться релевантной в другое время и для другой цели. Следовательно, необходимо распределение информации. Информация, которая всегда нерелевантна для того или иного вычислительного процесса, должна быть постоянно изолирована от него. Информация, которая иногда релевантна, а иногда нерелевантна, должна быть доступна для вычислительного процесса, когда она релевантна – в той мере, в которой это можно спрогнозировать заранее. Это техническое требование объясняет, почему сознание как доступ к информации существует в человеческом мышлении, а также позволяет нам понять некоторые его особенности.

Сознание-доступ имеет четыре явные отличительные черты. Во-первых, мы в той или иной степени осознаем огромное разнообразие чувственных ощущений: цвета и формы окружающих нас объектов, звуки и запахи, в которых мы купаемся, давление и боль в тканях кожи, костей и мышц. Во-вторых, отдельные фрагменты этой информации могут оказываться в центре внимания, попадать в краткосрочную память и исчезать из нее, давая пищу для размышлений. В-третьих, ощущения и мысли не существуют без эмоциональной окраски: они могут быть приятными или неприятными, интересными или отвратительными, волнующими или успокаивающими. Наконец, существует некий исполнительный элемент, «Я», который делает выбор и нажимает на рычаги поведения. У каждой из этих особенностей есть четкая роль в адаптивной организации мысли и восприятия в целях принятия рациональных решений и осуществления рациональных действий.

Давайте начнем со сферы восприятия. Джекендофф, проанализировав разные уровни ментальных репрезентаций, используемые разными модулями, задался вопросом о том, какой из уровней соответствует осознанию настоящего времени. Например, обработка зрительной информации начинается с колбочек и палочек на сетчатке и, проходя через промежуточные уровни репрезентации контуров, глубины, поверхности, заканчивается распознаванием объектов, находящихся у нас перед глазами. Понимание языка начинается с непосредственно воспринимаемого звука и через репрезентации слогов, слов и словосочетаний идет к пониманию смысла высказывания.

Джекендофф заметил, что сознание-доступ использует промежуточные уровни. Люди не осознают нижние уровни чувственного восприятия. Мы ведь не проводим всю жизнь, размышляя, как герой Пруста, над каждой крошкой пирожного «мадлен» и каждым оттенком настойки из липового цвета. Мы в буквальном смысле не видим «светлоту» угля при солнечном свете и «темноту» снежка в помещении, не видим бледного серо-зеленого оттенка «черных» точек на телеэкране или «резиновых» параллелограммов, которые проецирует на нашу сетчатку движущийся квадрат. Мы «видим» продукт тщательной обработки: поверхности объектов, их цвета и фактуру поверхности, их глубину и наклон. Звуковая волна, которую улавливают наши ушные раковины, состоит из искаженных и смешанных в одну кучу слогов и слов, но мы не слышим этой непрерывной акустической ленты, мы «слышим» цепочку из четко отделенных друг от друга слов. Вместе с тем непосредственно осознаваемое нами не представляет собой и исключительно верхний уровень представления данных. Высшие уровни – содержимое окружающего мира или суть сообщения – обычно остаются в долгосрочной памяти целые дни и годы спустя, но в самом процессе восприятия мы осознаем только изображение и звуки. Ведь когда мы видим лицо, мы не думаем отвлеченно «Лицо!»; мы воспринимаем его полутона и изгибы¹³³.

Преимущества осознания промежуточного уровня заметить несложно. Наше неизменное восприятие формы и освещения независимо от условий наблюдения позволяет выявить присущие объекту свойства: кусок угля всегда остается твердым и черным, даже если мы передвигаем его или усиливаем освещение, и поэтому в нашем восприятии он всегда выглядит одинаково. Нижние уровни восприятия нам не нужны, а одних только высших уровней недостаточно. Необработанные данные и этапы вычислительного процесса, лежащие в основе этого постоянства, изолированы от нашего восприятия: несомненно, потому что они, будучи основаны на извечных законах оптики, не имеют нужды в обмене информацией с остальными компонентами когнитивной деятельности. Продукты вычисления становятся доступны для общего потребления задолго до установления тождества объекта, потому что для того, чтобы идти по жизни, нам нужно нечто большее, чем краткие сведения об окружающей обстановке. Поведение – это игра в дюймы, в которой геометрия и структура каждой поверхности должна быть доступна механизмам принятия решений, планирующим наш каждый следующий шаг. Аналогичным образом в процессе понимания предложения нам ничего не даст вслушивание в каждый шум и свист звуковой волны; звуки должны быть декодированы в слоги прежде, чем они будут соотнесены с чем-то значимым в нашем ментальном словаре. Декодер речи использует специальный ключ, неограниченный по сроку действия, поэтому ему не должны мешать в этом ответственном деле непрошеные советчики – остальные компоненты мышления. Однако, как и в случае зрения, остальные компоненты мышления не может удовлетворить один только конечный продукт – в данном случае, общий смысл сказанных слов. Подбор слов и интонация тоже несут информацию, которая позволяет нам слышать дополнительный смысл между строк.

Следующая примечательная характеристика сознания как доступа к информации – это фокусировка внимания. Она служит наиболее ярким доказательством того, что неосознаваемая параллельная обработка данных (при которой несколько входов обрабатываются одновременно, каждый – отдельным мини-процессором) имеет ограниченные возможности. На начальном этапе параллельная обработка выдает максимально возможный результат и передает дальше представление данных, из которого более стесненный в средствах и перегруженный работой процессор должен выбрать нужную ему информацию. Психолог Энн Трисман придумала несколько простых и теперь уже ставших классическими опытов, показывающих, где заканчивается неосознаваемая и начинается осознаваемая обработка данных¹³⁴. Людям показывали на экране цветные формы – например, крестики и нолики, и просили нажать кнопку, когда они увидят указанную цель. Если целью поиска был нолик, и на экране появлялся один нолик среди целого моря крестиков, испытуемый реагировал быстро. Неважно, сколько вокруг крестиков, люди все равно утверждают, что нолик прямо-таки бросается в глаза (этот феномен, известный теперь как «эффект выскакивания», прекрасно иллюстрирует процесс неосознаваемой параллельной обработки). Аналогичным образом зеленый нолик «выскакивает» из огромного количества красных ноликов. В то же время, если экспериментатор просит человека найти зеленый нолик, и при этом он будет располагаться среди множества перемешанных между собой зеленых крестиков и красных ноликов, человеку приходится сознательно искать нужный символ по всему экрану, символ за символом, и проверять каждый из них на соответствие этим двум критериям одновременно. Задание превращается в аналог детского комикса «Где Уолдо?», в котором главный герой, одетый в полосатую бело-красную кофту, прячется среди толпы людей, одетых в красную, белую или полосатую одежду.

Что же происходит на самом деле? Представьте, что поле зрения усеяно тысячами крохотных процессоров, каждый из которых различает один цвет или простую форму – кривую, угол или линию – каждый раз, когда этот элемент появляется в месте расположения процессора. Результат работы совокупности таких процессоров выглядит следующим образом: красный красный красный красный зеленый красный красный красный и т. д. Результат работы другой совокупности процессоров выглядит следующим образом: прямая прямая прямая кривая прямая прямая прямая и т. д. На эти процессоры накладывается уровень детекторов лишнего элемента. Каждый из них охватывает группу детекторов цвета или линий и «маркирует» любой участок в поле зрения, который отличается от соседних по цвету или очертаниям. Зеленый в окружении красного получает маленький дополнительный флажок. Все, что нужно, чтобы увидеть зеленый среди красного, – это заметить флажок, а эта задача под силу даже самому примитивному демону. Нолик среди крестиков можно обнаружить точно так же. С другой стороны, тысячи процессоров, выстроившихся рядами по всему полю зрения, слишком глупы, чтобы обнаружить конъюнкцию двух условий: например, участок, который одновременно зеленый и кривой или красный и прямой. Конъюнкцию может обнаружить только машина с программируемой логикой, которая смотрит на каждую часть поля зрения поочередно через узкое подвижное окошко и передает свой ответ остальным элементам системы восприятия.

Почему визуальное вычисление делится на стадию неосознанной параллельной обработки данных и осознанной серийной обработки данных? Конъюнкция – элемент комбинационной логики. Было бы невозможно расположить детекторы конъюнкций на каждом участке поля зрения, потому что существует слишком много видов конъюнкций. Участков поля зрения миллион, поэтому количество требуемых процессоров составило бы миллион, помноженный на количество логически возможных конъюнкций: количество цветов, которые может различать человек, помноженное на количество фигур, помноженное на количество вариантов глубины, помноженное на количество направлений движения, помноженное на количество скоростей, и так далее. Цифра, полученная в результате, будет просто астрономической. Параллельное неосознанное вычисление прекращается после того, как присвоит каждому участку пометку с цветом, формой, глубиной, направлением движения. Затем начинается осознанное вычисление комбинаций, по одному участку за каждый момент времени.

Данная теория позволяет сделать поразительный вывод. Если процессор осознанного вычисления фокусируется на одном участке, характеристики других участков должны просто существовать не связанными между собой. Например, человек, не уделяющий намеренно внимания какой-либо области экрана, не должен знать, есть ли на ней красный крестик и зеленый нолик или зеленый крестик и красный нолик, – цвет и форма должны существовать независимо друг от друга в разных плоскостях до тех пор, пока процессор осознанной обработки не свяжет их воедино в определенной точке. Трисман обнаружила, что именно так и происходит. Если испытуемых отвлечь от некоторых цветных букв, они могут назвать буквы и могут назвать цвета, но ошибаются, говоря о том, какого цвета была какая буква. Эти ошибки – замечательное проявление ограничений неосознанной обработки визуальной информации, и в повседневной жизни они тоже встречаются нередко. Когда мы смотрим на слова мельком или уголком глаза, буквы иногда сами собой меняются местами. Один психолог начал изучать данное явление после того, как однажды, проходя мимо автомата для продажи кофе, с удивлением подумал, почему на нем написано «Худший кофе в мире» (англ. World's Worst Coffee). Конечно, на самом деле на автомате было написано «Лучший кофе в мире» (англ. World's Best Coffee). Как-то примерно то же самое случилось со мной, когда мне показалось, что на рекламном щите я увидел надпись «бордель» (англ, brothel); на самом деле, конечно, это был отель под названием Brothers’ Hotel. Однажды, просматривая журнал, я увидел заголовок об антисемитских фотоаппаратах (англ, anti-semitic), которые на самом деле были просто антикварными (англ, semi-antique)¹³⁵.

Есть ряд препятствий, ограничивающих поток информации как извне, так и изнутри мозга. Когда мы пытаемся извлечь из памяти информацию, элементы воспоминаний всплывают в памяти по одному и очень часто – с мучительно длительными перерывами, если информация старая или редко встречающаяся. С тех самых пор, когда Платон впервые сравнил память с расплавленным воском, психологи считали, что нейронный носитель должен от природы быть резистентным к длительному хранению информации, и со временем информация будет стираться, если только ее не «вдолбить» в память накрепко. Вместе с тем отдельные воспоминания могут быть неизгладимо запечатлены в мозге – например, шокирующая новость и некоторые детали того, что происходило вокруг в тот момент, когда человек ее услышал¹³⁶. Так что вполне возможно, что нейронный носитель информации тут ни при чем.

Психолог Джон Андерсон, осуществив обратное проектирование процесса извлечения воспоминаний из человеческой памяти, показал, что ограничения нашей памяти – это не побочный эффект того, что наш носитель информации слишком ненадежен. Как любят говорить программисты, «это не ошибка, а конструктивная особенность». В оптимально сконструированной системе поиска единица информации извлекается только в том случае, если его релевантность перевешивает затраты на ее поиск¹³⁷. Любой, кто когда-либо использовал систему компьютеризированного поиска в библиотеке, быстро начинает проклинать поток названий, вываливающихся на экран при запросе. Живой библиотекарь, несмотря на наши якобы ограниченные возможности поиска информации, однозначно превосходит любой компьютер в способности найти в картотеке нужный элемент информации. Когда мне нужно найти статьи по какой-то теме в малознакомой мне сфере, я не использую библиотечную систему поиска, а посылаю электронное письмо знакомому специалисту по этой сфере.

Какой же должна быть оптимально спроектированная система поиска информации? Она должна выдавать информацию, которая с наибольшей вероятностью окажется наиболее полезной в момент запроса. Но как это можно знать заранее? Можно оценить вероятность, опираясь на общие законы касательно того, какого типа информация с наибольшей вероятностью может оказаться полезной. Если такие законы существуют, скорее всего, их следует искать в информационных системах в целом, а не только в человеческой памяти. Так, эти законы должны проявлять себя в статистике книг, на которые делаются запросы в библиотеке, или файлов, запрашиваемых в поисковой системе компьютера. Специалисты по информатике открыли несколько таких законов. Единица информации, которая в прошлом запрашивалась несколько раз, с большей степенью вероятности может понадобиться в данный момент, чем единица, которая в прошлом запрашивалась очень редко. Единица, которую запрашивали недавно, с большей степенью вероятности может понадобиться в данный момент, чем единица, которую не запрашивали в течение некоторого времени. Оптимальная система поиска информации, таким образом, должна быть предрасположена к тому, чтобы находить единицы информации, с которыми она недавно и часто имела дело. Андерсон отмечает, что именно так поступает поисковая система человеческой памяти: мы помним часто повторяющиеся и недавние события лучше, чем редкие и давно минувшие. В исследованиях, посвященных памяти, он нашел еще четыре хорошо известных явления, соответствующих недавно установленным требованиям к компьютерным системам обнаружения информации.

Третья примечательная черта сознания как доступа к информации – это эмоциональная окрашенность переживаемого. Мы не только замечаем события – мы отмечаем их для себя как приятные или болезненные. Это заставляет нас стремиться к первым и избегать последних – как в данный момент, так и в будущем. Все это ни для кого не секрет. На уровне вычислительных процессов репрезентации запускают целевые состояния, которые, в свою очередь, запускают демонов, ответственных за сбор информации, решение проблем и выбор поведения, и рассчитывающих, как достичь, избежать или модифицировать эмоционально заряженную ситуацию. С эволюционной точки зрения, нет ничего загадочного в том, почему мы стремимся к тем целям, к которым стремимся, – почему, к примеру, любой человек предпочтет заняться любовью с привлекательным партнером, а не получить удар по животу мокрой рыбой. Вещи, которые становятся объектом нашего желания, – это вещи, которые обычно приводили к увеличению шансов на выживание и продолжение рода в тех условиях, в которых нам приходилось эволюционировать: вода, еда, безопасность, секс, положение в обществе, превосходство над силами природы, благосостояние детей, друзей и родственников¹³⁸.

Четвертая особенность сознания – это способность направлять свои силы на достижение цели: нечто ощущаемое нами, как самость, воля, собственное «я». Мышление, по словам пионера искусственного интеллекта Марвина Минского, – это сообщество агентов. Дэниел Деннетт пишет, что это огромное множество черновых набросков, добавляя: «искать президента в Овальном кабинете мозга – это ошибка».

Сообщество мышления – это чудесная метафора, и я с удовольствием воспользуюсь ею, когда буду подробнее писать об эмоциях. И все же будет слишком, если, руководствуясь этой теорией, мы будем отрицать существование какой бы то ни было системы в мозге, которая предоставляет «право голоса» то одному, то другому агенту поочередно. Агенты мозга вполне могут быть и организованы в иерархию вложенных подпрограмм, снабженную совокупностью основных правил принятия решений, вычислительным демоном, или агентом, или добрым гомункулом, сидящим на верхнем уровне цепочки управления. Это будет не призрак в машине, а всего лишь еще одна совокупность правил поиска решений или нейронная сеть, которая передает управление самому быстрому или сильному агенту из расположенных уровнем ниже.

Мы даже знаем кое-что о структурах мозга, в которых содержится схема принятия решений. Невролог Антонио Дамасио отметил, что повреждение переднего отдела поясной борозды, принимающей входную информацию от многих расположенных выше зон восприятия и соединенную с более высокими уровнями моторной системы, приводит к странному состоянию: кажется, что пациент воспринимает происходящее, но он не отвечает на внешние стимулы. Эти результаты заставили Фрэнсиса Крика провозгласить, хотя и отчасти в шутку, что обнаружено место расположения воли¹⁴⁰. Неврологам уже много десятилетий известно, что за проявление воли – за выработку и выполнение планов – отвечают лобные доли мозга¹⁴¹. Мне известен очень характерный, хотя и печальный пример: один человек обратился ко мне по поводу своего пятнадцатилетнего сына, перенесшего травму лобных долей мозга в результате автокатастрофы. Мальчик часами оставался в душе, потому что не мог решить, когда ему нужно выходить; не мог выйти из дома, потому что все время возвращался в комнату, чтобы проверить, выключил ли он свет.

Зачем же сообществу ментальных агентов нужен руководитель? Причина столь же понятна, как и старая еврейская пословица: «Нельзя плясать на двух свадьбах сразу, если у тебя всего одна задница». Неважно, сколько у нас в мозге агентов, главное, что у каждого из нас всего одно тело – не больше и не меньше. Забота о каждой его части должна быть поручена управляющему устройству, которое будет выбирать план из гула конкурирующих между собой агентов. Глазам нужно в каждый момент времени фокусироваться на каком-то одном объекте; им нельзя сосредоточиваться на пустом пространстве посредине между двумя интересными объектами или колебаться от одного к другому, как в перетягивании каната. Движение конечностей нужно скоординировать так, чтобы переместить тело или объекты на его траектории таким образом, чтобы достичь цели только одного из агентов мышления. В противном случае сообщество мышления будет поистине эгалитарным; эта альтернатива представлена в изумительно глупом фильме «Весь я» (All of Me). Лили Томлин играет в нем мнительную миллионершу, которая заказывает ритуал реинкарнации, чтобы ее душу переселили в тело другой женщины. Во время ритуала горшок с ее душой падает из окна и попадает прямо в голову прохожего, которого играет Стив Мартин. Дух героини Томлин находит себе место в правой половине его тела, в то время как контроль над левой половиной остается за ним. Теперь он передвигается зигзагом: сначала его левая половина идет широким шагами в одну сторону, потом правая половина, жеманно отставив пальчик на руке, семенит в другую.

Итак, с сознанием-доступом все более или менее ясно. А как же сознание в значении «чувственность»? Вероятно, чувственность и доступ представляют собой две стороны одной монеты. Наше субъективное переживание необходимо в качестве материала для рассуждений, речи и действий. Мы ведь не просто переживаем зубную боль: мы жалуемся на нее и идем к зубному врачу.

Нед Блок попытался прояснить разграничение между доступом и чувственностью, придумав ситуации, в которых доступ может существовать без чувственности и наоборот. Примером доступа без чувственности может быть необычный синдром, известный как слепозрение. Если у человека обширное слепое пятно на сетчатке вследствие повреждения зрительной зоны коры мозга, он будет упорно отрицать, что что-либо видит, но если его заставить угадать, где находится объект, он справится гораздо лучше, чем если бы это была просто догадка. Одно из объяснений состоит в том, что «слеповидящий» имеет доступ к предметам, но не ощущает их чувственно. Правильно это объяснение или нет, оно показывает, что различие между доступом и способностью ощущать существенна. Способность ощущать без доступа может иметь место, когда вы поглощены разговором и вдруг замечаете, что за окном работает отбойный молоток и что вы уже в течение некоторого времени его слышите, но не замечаете. До своего прозрения вы чувственно ощущали шум, но не имели доступа к нему. Тем не менее Блок признает, что такие примеры немного неестественны, и полагает, что в реальной жизни доступ и чувственность идут рука об руку¹⁴².

Следовательно, нам, может быть, и не нужна отдельная теория относительно того, где в мозге возникает способность ощущать, как она вписывается в теорию мыслительных вычислений или в связи с чем она возникла в процессе эволюции. Вероятно, это дополнительное свойство некоторых типов доступа к информации. Что нам нужно – так это теория того, как из обычного доступа к информации возникают субъективные качества способности ощущать. Следовательно, чтобы покончить с этой историей, я должен представить теорию, которая ответила бы на следующие вопросы:

• Если мы когда-либо сможем воспроизвести процесс обработки информации в человеческом мышлении в форме огромной компьютерной программы, будет ли это означать, что компьютер, на котором выполняется эта программа, обладает сознанием?

• Что, если бы мы взяли эту программу и научили большое количество людей (скажем, все население Китая) держать в уме ее данные и выполнять выполняемые ею шаги? Можно ли сказать, что в этом случае над Китаем образовалось бы одно гигантское сознание, отличное от сознаний миллиарда отдельных людей? Если они будут воспроизводить состояние мозга, соответствующее состоянию организма, испытывающего мучительную боль, будет ли кто-то действительно испытывать боль, даже если каждый из участников программы будет весел и беззаботен?

• Предположим, что зона визуального восприятия в задней части мозга хирургическим путем отделена от остальной его части, но при этом продолжает функционировать внутри черепа и получать информацию от глаз. С точки зрения бихевиоризма, человек по всем параметрам слеп. Можно ли сказать, что в задней части черепа отдельно от всего остального мозга существует визуальное сознание – нечто немое, но полностью осознающее все происходящее? А что, если эту часть мозга удалить и поддерживать ее функционирование в лабораторной чашке?

• Может ли ваше восприятие красного быть таким же, как мое восприятие зеленого? Вероятно, вы называете траву «зеленой», а помидоры – «красными», как и я, но ведь вполне возможно, что на самом деле вы видите цвет травы таким, как я бы описал красный, будь я на вашем месте.

• Возможно ли существование зомби? То есть может ли существовать человекоподобное создание, которое действует так же разумно и эмоционально, как вы и я, но у которого «никого нет дома», кто мог бы по-настоящему что-либо чувствовать или видеть? Как я могу быть уверен в том, что вы – не зомби?

• Если бы кто-нибудь мог загрузить состояние моего мозга и воспроизвести его, используя другую совокупность молекул, обладал бы этот новый мозг моим сознанием? Если бы кто-нибудь уничтожил оригинал, а двойник продолжал бы жить моей жизнью, мыслить моими мыслями и чувствовать мои чувства – можно было бы сказать, что меня нет в живых? Можно ли сказать, что капитан Кирк прекращал свое существование и заменялся двойником всякий раз, как он входил в отсек телепортации?

• Каково это – быть летучей мышью? Получают ли жуки удовольствие от секса? Кричит ли червяк от боли, когда рыбак насаживает его на крючок?

• Хирурги заменяют один из нейронов в вашем мозге микрочипом, который в точности имитирует его функции ввода-вывода. Вы чувствуете себя и ведете себя в точности, как раньше. Потом они заменяют второй нейрон, третий, и так далее, и ваш мозг постепенно превращается в кремний. Поскольку каждый микрочип делает в точности то же, что делал нейрон, ваше поведение и память не изменяются. Но заметите ли вы разницу? Будет ли это похоже на смерть? Появится ли внутри вас другое сознательное существо? Этот вопрос просто сводит меня с ума! У меня есть кое-какие предрассудки относительно этого, но ни малейшего понятия даже о том, с чего начать искать аргументированный ответ. И никто не знает. Как только мы разберемся в вечной путанице между способностью ощущать, доступом и самосознанием, сразу становится ясно, что вычислительная теория сознания тоже не может дать вразумительный ответ – как и все открытия нейробиологии¹⁴³.

Как же можно в книге с названием «Как работает мозг» избежать необходимости объяснения, откуда берется способность ощущать? Полагаю, я мог бы сослаться на доктрину логического позитивизма, утверждающую, что если суждение не может быть проверено, то оно бессмысленно. Неразрешимые вопросы в моем списке касаются вещей, которые по определению нельзя проверить. Многие мыслители (например, Деннетт) приходили к выводу, что рассуждать о них означает всего лишь бравировать своим замешательством: свойства чувственного опыта (или, как его называют философы, квалиа) – это когнитивная иллюзия. Стоит только отделить от него вычислительные и неврологические корреляты сознания-доступа, и нам нечего объяснять. Просто абсурдно настаивать на том, что чувственность остается необъясненной, когда мы объяснили все проявления чувственности, лишь на том основании, что в вычислительных процессах нет никакого элемента чувственных ощущений. Это все равно что утверждать, что влажность остается необъясненной даже тогда, когда все проявления влажности объяснены, ссылаясь на то, что движущиеся молекулы не являются влажными.

Большинство людей не принимают этот аргумент, но указать конкретные его недостатки не так уж легко. Философ Джордж Рей как-то сказал мне, что у него нет чувственных ощущений. Он утратил способность ощущать после того, как в возрасте 15 лет попал на велосипеде в аварию. С тех пор, как он утверждает, он стал зомби. Полагаю, что это ирония, но как я могу знать наверняка? Именно это он и хотел доказать своим заявлением.

У тех, кто старается развенчать идею квалиа, есть для этого основания. На данный момент у нас нет никакого научного подтверждения существования этого чудесного дополнительного ингредиента, благодаря которому возникает чувственность. Что касается научного объяснения, его может вообще не существовать. Дело даже не в том, что все утверждения относительно чувственности подозрительно недоказуемы. Дело в том, что даже если их можно было бы проверить, это все равно ничего не изменило бы. Наша неспособность понять чувственность совершенно не мешает нашему пониманию того, как работает мышление. Обычно бывает так, что отдельные части научной проблемы совмещаются друг с другом, как слова в кроссворде. Чтобы реконструировать процесс эволюции человека, антропология должна найти кости первобытных людей, археология – разобраться в том, какими были инструменты, молекулярная биология – установить время отделения людей от шимпанзе, палеоботаника – восстановить среду обитания по ископаемой пыльце. Если не хватает всего одного кусочка паззла – например, недостаточно останков шимпанзе или нет уверенности в том, был ли климат сухим или влажным, – этот пробел ощущается чрезвычайно остро, и все с нетерпением ждут того дня, когда он будет заполнен. Однако если говорить об изучении мышления, чувственность здесь существует как бы в отдельном измерении, парит над причинно-следственными связями психологии и нейробиологии. Если мы когда-нибудь сможем выстроить всю цепочку нейровычислительных процессов, ведущих от восприятия через рассуждение и эмоции к поведению, единственное, чего в этой цепочке будет недоставать из-за отсутствия теории чувственности – это понимания самой чувственности.

И все же сказать, что у нас нет научного объяснения чувственности, – не то же самое, что сказать, будто сознания не существует вовсе. Я точно также уверен в том, что обладаю сознанием, как в чем-либо другом, и готов поспорить, что вы чувствуете то же самое. Хотя я готов согласиться с тем, что мое любопытство относительно природы сознания, вероятно, никогда не будет удовлетворено, я отказываюсь верить, что пребываю в заблуждении, когда утверждаю, что обладаю сознанием! (Приводимая Деннеттом аналогия с необъяснимой влажностью неубедительна: влажность сама по себе является субъективным ощущением, поэтому неудовлетворенность наблюдателя опять сводится к проблеме сознания – чувственности). И мы не можем совершенно исключить сознание из своих рассуждений или свести его к понятию доступа к информации, потому что без него невозможно моральное суждение. Понятие сознания лежит в основе нашей уверенности, что применять пытки – плохо и что выведение из строя робота – это порча собственности, а выведение из строя человека – это убийство. Именно поэтому смерть любимого человека заставляет нас переживать не просто жалость к себе в связи с потерей, а необъяснимую боль от осознания того, что мысли и желания человека исчезли вместе с ним навеки.

Если вы доберетесь вместе со мной до конца книги, то узнаете о моих догадках касательно тайны сознания. Тем не менее тайна остается тайной, темой, больше подходящей не для ученых, а для философов, для многочасовых ночных бесед в комнате студенческого общежития – и, конечно же, еще для одной сферы:

На микроскопической песчинке, плывущей сквозь пространство, написан фрагмент человеческой жизни. Оставлено ржаветь то место, где он жил, и те машины, которые он использовал. Без применения они рассыплются от ветра и песка и от действия времени; все машины мистера Корри – включая ту, которая была создана по его образу и подобию и оживотворена любовью, а теперь покинута… в Сумеречной Зоне.¹⁴⁴

Цитируется в переводе С. Ильина.