Таємне життя розуму : як ми мислимо, відчуваємо й вирішуємо

Розділ третій. Конструктор реальності

Сьогодні можливо прочитати й дослідити думки людини, розшифрувавши записи церебральної активності. Завдяки цьому ми можемо дізнатися, чи усвідомлює щось пацієнт у вегетативному стані. Або дослідити сни й зрозуміти: нам справді наснилося те, що залишилося в пам’яті, чи мозок вигадав цю історію під час пробудження. Хто прокидається, коли вмикається свідомість? Що відбувається в цю мить?

Як час і простір, свідомість — це знайомий усім феномен, якому, проте, важко дати визначення. Ми відчуваємо її в собі й помічаємо в інших, але не можемо збагнути, з чого вона складається. Свідомість настільки невловима, що багато людей схиляється до різних форм дуалізму, що трактують її як нематеріальну й непросторову сутність.

Лавуазьє і теплота свідомості

Восьмого травня 1794 року в Парижі солдати Максиміліана Робесп’єра стратили на гільйотині одного з найкращих французьких учених, звинувативши його в державній зраді. Антуану Лавуазьє було п’ятдесят, а серед його значного доробку, зокрема, залишився «Елементарний курс хімії», якому судилося змінити економічний і соціальний устрій світу.

У розпалі індустріальної революції паровий двигун став рушієм економічного прогресу. Термодинаміка, яка доти не потрапляла в коло зацікавлень інтелектуалів, набула величезної популярності. Інноватори цієї доби гарячково прагнули збільшити ефективність парових механізмів. Ніколя Леонар Саді Карно на основі студій Лавуазьє створив химерну працю «Роздуми про рушійну силу вогню», у якій описав ідеальну машину.

Із висоти сучасності ця наукова епопея здається дивною й нагадує теперішню ситуацію зі свідомістю. Ні Лавуазьє, ні Карно й близько не розуміли, що таке теплота. Навіть гірше: загрузли в міфах і помилкових уявленнях. Наприклад, вони вірили, що теплота — це теплець, рідина, яка тече від гарячого тіла до холодного. Сьогодні ми розуміємо, що теплота — це стан матерії, зумовлений рухом молекул. Для людей, обізнаних у цій темі, ідея теплецю здається сміховинною, майже абсурдною.

Що подумають майбутні експерти з питань свідомості про наші сучасні уявлення? Теперішнє розуміння цього феномена в нейронауці перебуває десь поміж Лавуазьє й Карно. Парові механізми змінили світ XVIII століття так само, як розумні машини змінюють зараз наш. Чи зможуть вони відчувати? Чи матимуть власну волю, погляди, бажання й цілі? Чи буде в них свідомість? Як і у XVIII сторіччі, від науки вимагають негайних відповідей, які уможливлять розуміння свідомості, але ми майже нічого не знаємо про її фундаментальні засади.

Мені здається, що Зіґмунд Фройд — це Лавуазьє свідомості. Його видатна гіпотеза полягала в тому, що свідомість — лише верхівка айсберга, а людський розум виріс на підґрунті несвідомого мислення. Свідомо ми тільки споглядаємо висновки, результати, учинки, спричинені паралельною діяльністю махини несвідомого. Фройд зробив своє відкриття наосліп, спостерігаючи за далекими й опосередкованими слідами її існування. Сьогодні несвідомі процеси в мозку можна відстежити й пильно роздивитися в режимі реального часу й з великою мірою деталізації.

Основна частина роботи Фройда і його інтелектуальної спадщини вписується в рамки психології. Проте впродовж життя він також формулював нейрофізіологічну теорію психічних процесів. Такий перехід цілком виправданий. Щоб розуміти дихання, пульмонолог аналізує, як працюють і чому запалюються бронхіоли. Аналогічно спостереження за структурою й функціонуванням мозку й клубків нейронів — природний шлях для охочих зрозуміти мислення. Зіґмунд Фройд, батько психоаналізу й обдарований невропатолог, в одному з найперших текстів, опублікованому, проте, уже після його смерті, під назвою «Проект наукової психології» задекларував намір розвинути психологію як природничу науку, що тлумачить психічні процеси як кількісні стани, зумовлені різницею в структурних матеріалах нервової системи. Він додавав, що психічна матерія складається з частинок — нейронів. Це останнє маловідоме припущення розкриває справжні масштаби інтуїції Фройда.

Наприкінці ХІХ століття науковці Сантьяґо Рамон-і-Кахаль та Камілло Ґольджі зійшлися в дуже палкій суперечці. Кахаль наполягав, що мозок складається з нейронів, з’єднаних між собою. Натомість Ґольджі вважав його ретикулярним утворенням, тобто суцільною сіткою. Епічну наукову битву мав розсудити мікроскоп. Будучи чудовим експериментатором, Ґольджі, щоб побачити невидиме доти, розробив метод фарбування, який досі називають методом Ґольджі. Сірі прожилки на сірому тлі тканини головного мозку ставали контрастними завдяки барвнику, і їхні чорні контури було видно в мікроскоп. Кахаль теж використав цей прийом. Але хист до малювання зробив його дуже спостережливим, і там, де Ґольджі бачив суцільне утворення, Кахаль виявив протилежне — окремі елементи (нейрони), які майже не торкалися один одного. Імідж науки як світу об’єктивних істин було зруйновано одним махом, коли двоє затятих ворогів розділили Нобелівську премію з фізіології. Це символічний приклад відзначення найвищою нагородою двох протилежних ідей на одній церемонії.

Відтоді минуло багато років, і тепер завдяки значно потужнішим мікроскопам ми знаємо, що Кахаль мав рацію. Його праця заклала фундамент нейронауки — дисципліни, яка вивчає нейрони й структури, що з них складаються, а також створені нейронами ідеї, сни, слова, бажання, рішення, прагнення й спогади. Але коли Фройд писав «Проект наукової психології» і схематично зобразив модель мозку як системи з’єднаних нейронів, протистояння між нейронами й сіткою ще не припинилося.

Фройд розумів, що час природничої науки про мислення ще не настав і не йому пропонувати світу свій «Проект». Але сьогодні ми, спадкоємці його здобутків, більше не працюємо наосліп і можемо перейняти естафету. Можливо, зараз саме прайм-тайм для «Проекту», який пропонує психологію, що базується на біології мозку.

У «Проекті» Фройд створив першу схему нейронної мережі в історії науки. Ця мережа вловила головний принцип набагато складніших сучасних моделей, які імітують мозкову архітектуру свідомості. До неї увійшли три типи нейронів: фі, псі та омега, які працюють за принципом гідравлічного пристрою.

Фі (φ) — це сенсорні нейрони, вони формують жорсткі ланцюги й продукують стереотипні реакції на зразок рефлексів. Фройд передбачив особливість цих нейронів, на сьогодні доведену численними експериментами: вони живуть теперішнім моментом. Фі-нейрони реагують миттєво, тому що мають легкопроникні мембрани, які, зазнаючи тиску, здатні його передавати. У такий спосіб вони розшифровують отриманий імпульс і майже тієї ж миті забувають про нього. Фройд помилився щодо фізичного аспекту: нейрони реагують не гідравлічно, а електрично, але принцип дуже схожий. З погляду біофізики для сенсорних нейронів первинної зорової кори характерна здатність швидко отримувати й віддавати заряд.

Фі-нейрони також слідкують за внутрішнім світом. Наприклад, створюють відчуття спраги, коли тіло фіксує зневоднення. Як бачимо, ці нейрони передають завдання, своєрідний raison d’être[43] (у цьому випадку — знайти воду) далі, але не мають пам’яті чи свідомості.

Далі Фройд представляє інший тип нейронів, які називає псі (Ψ). Вони здатні пам’ятати й дозволяють мережі відмежовуватися від теперішнього стану. Мембрани псі-нейронів непроникні, тому вони накопичують і ізольовано зберігають історію наших відчуттів. На сьогодні науці відомо, що нейрони тім’яної й лобової частки, які відповідають за оперативну пам’ять (потрібну, щоб запам’ятати номер телефону чи адресу на кілька секунд), працюють майже так само, як припускав Фройд. Єдиний виняток: замість непроникних мембран вони підтримують свою активність за допомогою зворотного живлення. Це своєрідний цикл, що дозволяє компенсувати заряд, який ці нейрони постійно втрачають. Проте довготривала пам’ять, наприклад про дитинство, працює зовсім не так, як вважав Фройд. Її механізм складний: здебільшого спогад фіксується в послідовності нейронних зв’язків і їх структурних змінах, а не в динамічному електричному заряді. Так виникають набагато стабільніші й менш затратні системи пам’яті.

Припущення Фройда виявилося пророчим для ще однієї головоломки. Оскільки свідомість живиться минулим досвідом та уявленнями про майбутнє, її не можна віднести до системи фі, яка працює виключно з теперішнім. А через те, що вміст свідомості, наші думки постійно змінюються, непорушна система псі також не підходить. Із відвертим невдоволенням Фройд описав нову систему нейронів, яку назвав омега (ω). Вони, як і нейрони пам’яті, накопичують заряд протягом певного часу, а тому впорядковуються в епізоди. Науковець припускав, що активація цих нейронів пов’язана зі свідомістю, вони можуть інтегрувати інформацію різної давності й перескакувати, як у грі в класики, з одного стану в інший під ритм внутрішнього годинника.

Ми переконаємося, що цей годинник у мозку справді існує й організовує свідоме сприйняття як послідовність кінокадрів. А наприкінці розділу виявимо, як існування такого годинника пояснює загадкову оптичну ілюзію, побачити яку за часів Фройда було неможливо: чому під час ралі іноді здається, що колеса автівок крутяться назад.

Одна з найпотужніших ідей Фройда про нейронні ланцюги лише побіжно окреслена в його «Проекті». Фі-нейрони (відчуття) активують псі-нейрони (пам’ять), які, своєю чергою, пробуджують омега-нейрони (свідомість). Інакше кажучи, свідомість виникає не зі свідомих, а з неусвідомлених ланцюгів. Ця послідовність дозволяє сформулювати три взаємопроникні ідеї, які вивчення свідомості остаточно підтвердило:

1) майже вся психічна активність несвідома;

2) несвідоме — справжній рушій нашої діяльності;

3) свідомий розум успадковує й певною мірою бере на себе відповідальність за ці іскри несвідомого. Тому не свідомість справжній автор наших (свідомих) дій. Проте вона принаймні може їх коригувати, видозмінювати й цензурувати.

Через століття ця тріада стала осяжною в експериментах, які проникають у мозок, окреслюють і ставлять під сумнів поняття свободи волі. Вибираючи щось, чи маємо ми вибір насправді? Чи все вже визначено й залишається тільки ілюзія контролю?

▶ Свобода волі увірвалася на наукову арену на початку 1980-х в експерименті Бенджаміна Лібе. Його перша хитрість полягала в тому, щоб звести свободу волевиявлення до мінімуму: людина обирає, коли натиснути на кнопку. Проста однобітна дія. Мінімальна, елементарна свобода, але ж таки свобода. Хіба ж ми не вільні натиснути на кнопку, коли нам цього хочеться?

Лібе розумів: щоб розгадати цю головоломку, потрібно одночасно збирати інформацію з трьох каналів.

По-перше, зафіксувати точний момент, коли людина з умовною свободою вибору вірить, що приймає рішення. Уявіть, що ви стоїте на трампліні й роздумуєте, стрибати в басейн чи ні. Цей процес може зайняти багато часу, але якоїсь конкретної миті ви таки виберете один із варіантів. За допомогою високоточного секундоміра, замінивши запаморочливий трамплін для стрибків на тривіальну кнопку, Лібе зафіксував точний момент, коли учасники вважали, що вирішили натиснути на неї. Ці заміри відображають суб’єктивне уявлення, казку про свободу волі, яку ми собі розповідаємо.

Окрім цього, Лібе записував м’язову активність, щоб уловити точну мить, коли учасники застосовували свою свободу й натискали на кнопку. Дослідник виявив невелику затримку в одну третю секунди між миттю умовного прийняття рішення і його виконанням. Вона логічна й усього-на-всього відображає швидкість проходження моторного сигналу, потрібного для реалізації наміру. Щоб виміряти активність мозку, Лібе використав метод електроенцефалографії, застосувавши кілька невеликих електродів, розташованих на поверхні черепа. А третій канал експерименту показав дещо незвичайне. Лібе виявив слід мозкової активності, який дозволяв визначити мить, коли учасники натиснуть кнопку, на півсекунди раніше, ніж вони взагалі усвідомлювали свій намір. Це стало першою в історії науки чіткою демонстрацією можливості передбачити наміри іншої людини, фіксуючи активність її мозку. Інакше кажучи, здатності читати чужі думки.

Експеримент Лібе дав поштовх спеціалізованим дослідженням, які породили безкінечну кількість нових питань, уточнень і заперечень. Ми розглянемо тільки три такі запитання. Відповідь на два перші вже з’ясована. Третє відкриває двері у сферу, про яку ми знаємо дуже мало.

Цей експеримент часто критикували (зокрема й сам Лібе та багато його послідовників) за те, що момент приймання рішення не завжди можна було чітко визначити. А якщо й так, то метод усе одно допускав невелику неточність записів. Друге логічне заперечення: перед прийманням рішення відбувається процес підготовки. Перед тим як надумати пірнути в басейн, людина може зайняти позицію для стрибка. Насправді багато з нас безславно ретирувалися з трампліна, так і не наважившись. Можливо, Лібе якраз зафіксував, як мозок кружляє навколо рішення в процесі підготовки.

▶ Ці два заперечення враховано в сучасній версії експерименту Лібе, яку реалізував із двома невеликими, але суттєвими корективами Джон-Ділан Гейнс 2008 року. По-перше, було вдосконалено ступінь деталізації вимірювальних інструментів: замість електроенцефалографії з трьома каналами використовували магнітний резонанс, що дозволило точніше розшифровувати мозкові стани.

По-друге, в учасників було вдвічі більше свободи волевиявлення: тепер перед ними розташували дві кнопки. Мінімальна альтернатива дозволила Гейнсу відрізнити вибір (права чи ліва кнопка) від дії (момент натискання однієї з них).

Завдяки додатковій кнопці й новій технології лýпа для пошуку ядра несвідомого в наших, здавалося б, вільних і свідомих рішеннях стала ефективнішою. На основі типової активності в районі лобової частки кори було можливо розшифрувати зміст рішення за десять секунд до того, як людина відчує, що приймала його. Область мозку, що не тримає язика за зубами й виказує майбутні дії, досить велика, але до неї, зокрема, входить уже знайома зона в центральній частині префронтальної кори — поле Бродмана 10, яке узгоджує внутрішні стани із зовнішнім світом. Отже, коли людина приймає рішення, вона не знає, що насправді це сталося на кілька секунд раніше.

Але в експерименті Лібе існує складніша проблема: що відбувається, коли хтось навмисне вирішує натиснути на кнопку, а тоді свідомо вагається, чи робити це. Науковець сам відповів на таке запитання, пояснивши, що свідомість не має права голосу, але має право вето. Інакше кажучи, без повноважень і права запускати реалізацію наміру (це завдання несвідомого) вона може керувати дією, щойно та потрапляє в її поле зору, і в один прекрасний момент зупинити її. У рамках цієї гіпотези свідомість здійснює попередній перегляд учинків, фільтрує й модифікує їх.

Якщо в експерименті Лібе учасник вирішив натиснути на кнопку, а потім передумав, спостерігають низку мозкових процесів: перший фіксує намір діяти (що не буде реалізований), а другий запускає систему моніторингу й цензурування, якою завідує інша знайома нам структура лобової частки головного мозку — передня поясна кора.

Чи є свідоме рішення перервати дію плодом іще одного паростка несвідомого? Як на мене, це досі таємниця. Суть проблеми окреслена в Борхесовій поезії про шахи:

У безкінечній рекурсії волі, що контролює іншу волю (рішення пірнути в басейн; сумнів і рішення зупинитися; перемога над страхом і продовження першого рішення…), коло замикається. Це вияв здатності мозку спостерігати за самим собою. І далі ми побачимо, що, можливо, такий цикл і є основою принципу свідомості.

Дві півкулі мозку з’єднані масивною структурою нейронних волокон, що називається мозолистим тілом. Це наче система мостів, які регулюють дорожній рух між двома половинами міста на річці. Без них місто розпадається на частини. Без мозолистого тіла півкулі головного мозку ізольовані одна від одної. Якийсь час тому для боротьби з окремими формами епілепсії, резистентними до фармакологічного лікування, деяким пацієнтам робили калозотомію — операцію, під час якої розділяли півкулі мозку. Певною мірою епілепсія — це проблема мозкових зв’язків, що призводить до замикання циклів нейронної активності. Ця хірургічна процедура переривала потік електричних зарядів у мозку й, попри свою радикальність, ефективно покладала край циклам, а з ними — й епілепсії.

Що відбувається з мовленням, емоціями й рішеннями в тілі, керованому двома півкулями, які більше не комунікують одна з одною? Наукова відповідь на це запитання, яка також дозволила зрозуміти розподіл функцій між півкулями, у 1981 році принесла Роджеру Сперрі Нобелівську премію, яку він розділив із Торстеном Візелом і Девідом Г’юбелом. Сперрі разом зі своїм аспірантом Майклом Ґаззаніґою виявив неймовірний факт, що цілковито змінив уявлення про те, як ми конструюємо реальність і що є рушієм свідомості.

Без мозолистого тіла одна півкуля не має доступу до інформації, якою володіє друга. Тому кожна з них створює окремий наратив. Але обидві версії розпоряджаються одним тілом. Права півкуля бачить тільки ліву частину світу й контролює ліву частину тіла. І навпаки. Окрім цього, деякі когнітивні функції диференційовані між півкулями. Яскраві приклади — мовлення (ліва півкуля), здатність малювати та просторова орієнтація (права півкуля). Тому якщо показати пацієнтові з розділеними півкулями об’єкт у полі зору лівого ока, він намалює його, але не зможе назвати. І навпаки, ліва півкуля сприйме об’єкт праворуч і назве його, але не намалює.

▶ Визначне відкриття Сперрі — розуміння, що свідомість створює наратив. Уявіть таку ситуацію: пацієнтам із розділеними півкулями в лівому полі зору показують інструкцію. Наприклад: «Ви отримаєте гроші, піднявши пляшку з водою». Оскільки інструкцію прочитало ліве око, інформація доступна лише для правої півкулі. Пацієнти беруть пляшку. Тоді дослідники запитують іншу півкулю, чому людина це зробила. Яка ж відповідь? З точки зору лівої півкулі, яка не бачила інструкції, правдивим буде сказати: «Я не знаю». Але пацієнти цього не роблять. Натомість вони вигадують історію й називають причини, начебто хотіли пити чи налити води комусь іншому.

Ліва півкуля вигадує правдоподібну історію, щоб виправдати дії учасника, реальні мотиви якого для неї недоступні. Отже, свідомість діє не тільки як номінальний керівник, а й як тлумач, наратор, який створює історії, щоб заднім числом пояснити нам мотиви часто незбагненних учинків.

Мабуть, найбільше у вигаданих наративах пацієнтів із розділеними півкулями вражає те, що це не навмисні фальсифікації, щоб приховати своє незнання. Автори щиро вірять у власні історії. Здатність свідомості інтерпретувати події й вигадувати пояснення проявляється набагато частіше, ніж ми підозрюємо.

Група шведів із Лунда, міста неподалік від Істада, де детектив Курт Валландер[45] по-своєму бореться з химерними вигадками розуму, створили ще ефектнішу версію експерименту з інтерпретацією. Вони не звичайні науковці, а ще й фокусники, а отже, як ніхто інший, знають методи впливу на вибір глядачів, які вірять в ілюзії магічного шоу так само, як у свободу вибору в дослідницькій лабораторії. Їхнє вміння заганяти волю людини в тісні рамки — це шоу-бізнесовий варіант проекту, який започаткував Лібе.

▶ Експеримент або фокус (тут це те саме) відбувається так: людині показують дві картки, обидві з жіночими обличчями, і вона має вибрати, яке з них привабливіше, а потім пояснити свій вибір. Ідея досить проста. Але іноді дослідник, який водночас виступає фокусником, дає учасникам (аудиторії) не ту карту, яку вони вибрали. Безперечно, він діє спритно, і підміну неможливо помітити. Тоді стається щось дивне. Замість того, щоб сказати: «Вибачте, сер, я вибрав іншу карту», — переважна більшість учасників починає аргументувати вибір, який вони ніколи не робили. Їхній мозок знову вдається до вигадки, і внутрішній тлумач заднім числом придумує історію, щоб пояснити незрозумілий поворот подій.

У Буенос-Айресі я і мій друг та колега Андрес Рєзнік поєднали магію й дослідження, щоб створити власні експерифокуси — водночас фокуси й експерименти. Ми з Андресом досліджували психологічний тиск — підґрунтя магії й абсолютну протилежність свободи волі. Це сукупність конкретних прийомів, за допомогою яких фокусник змушує глядачів вибирати, бачити й робити те, що йому вигідно. У книжці «Свобода волевиявлення» видатний іспанський ілюзіоніст Дані Даортіс детально пояснює, як словами, ходінням й поглядом маг навіює аудиторії потрібні дії. Під час експерифокусу ілюзіоніст, запитуючи в глядачів, чи вони щось бачили або чи саме цю карту «дійсно хочуть», діє згідно з точним методичним сценарієм, який дозволяє вивчити людське сприйняття, пам’ять і механізм приймання рішень.

За допомогою такого інструмента ми довели, що ілюзіоністи вже давно відчули нутром: глядачі не мають жодного уявлення, що ними керують, і щиро вірять у свою необмежену свободу. Пізніше, щоб пояснити й аргументувати вибір, якого не було, вони вигадують історії, часом дуже дивні, і ані на мить у них не сумніваються.

Далі ми перенесли експеримент зі сцени до лабораторії й використали електронну версію фокуса з примусом. Учасникам показували серію карт із великою швидкістю. Одна з них залишалася на екрані трішки довше за інші. Учасники не помічали відмінності в часі, але майже половина потім вибирала «навіяну» карту. Переваги проведення експерименту в лабораторії полягають у тому, що, поки глядачі спостерігають за миготінням колоди карт, ми можемо вимірювати в них розширення зіниць — автоматичну й несвідому реакцію, яка з-поміж усього іншого демонструє ступінь зосередженості й концентрації людини. Виявилося, що в тілі глядача є індикатори свободи або вимушеності вибору. Якщо людина обрала навіяну карту, то через секунду після рішення зіниця розширюється майже в чотири рази сильніше. Отже, тіло знає, що його змусили вибирати. Але у свідомість глядача цей факт не потрапляє.

Виходить, що не думки, а очі — надійні індикатори факторів, які вплинули на наше рішення.

Ці експерименти стосуються старої як світ філософської дилеми про відповідальність і ставлять під сумнів спрощене трактування свободи волі. Але аж ніяк не руйнують його. Ми не знаємо, звідки і як з’являється несвідома іскра Лібе. І залишається тільки припускати можливі відповіді, як колись зробив Лавуазьє, запропонувавши теорію теплецю.

Ми виявили, що мозок спостерігає й моніторить власні процеси, щоб контролювати, пригнічувати, змінювати, призупиняти, одне слово — керувати ними. Так запускається цикл, який стає прелюдією до свідомості. Далі побачимо, як три на перший погляд невинні й буденні запитання допомагають виявити й збагнути джерело, причину й наслідки цього циклу.

Чому ми не можемо себе полоскотати?

Ми можемо торкатися себе, дивитися на себе, гладити себе, але не здатні себе полоскотати. Чарльз Дарвін, видатний природознавець і батько сучасної біології, ґрунтовно й ретельно взявся за це питання. Він вважав, що лоскотання спрацьовує тільки зненацька, а коли ми лоскочемо самі себе, фактор несподіванки зникає. Логічний висновок, але неправильний. Кожен, хто коли-небудь лоскотав іншу людину, знає, що, якщо попередити жертву, це не зменшить ефекту, а навіть посилить його. Отже, проблема рефлекторної нездатності лоскотати себе ще загадковіша: вона не зводиться до несподіванки.

У 1971 році в журналі «Нейче» Ларрі Вайзкранц опублікував статтю під назвою «Вступні зауваги до самолоскотання». Так уперше в студіях свідомості на сцену вийшли лоскоти. Тему розвинув Кріс Фріт — іще одна славетна постать нейронауки, — який цілком серйозно (оце оксюморон!) трактував лоскоти як особливу нішу для вивчення свідомого розуму.

▶ Фріт сконструював лоскотуна — механічний прилад, за допомогою якого люди себе лоскотали. Завдяки регулюванню інтенсивності пристрою й запізненню реакції розвага перетворилася на наукове дослідження. Коли лоскотун працює з ледве помітною півсекундною затримкою, здається, що нас лоскоче інша людина. Отже, якщо наслідки трохи відстають від дії, виникає дивне враження, що її виконує хтось інший[46].

Наші очі постійно рухаються. У середньому вони роблять три сакади (стрибкоподібні рухи) за секунду. Щоразу погляд на максимальній швидкості переміщається з одного краю зображення на інший. Якщо очі постійно рухаються, то як сконструйована ними в мозку картинка залишається статичною?

Ми знаємо, що мозок редагує візуальну інформацію. Він виступає головним оператором конструйованої реальності. Стабілізація зображення залежить від двох механізмів, які зараз тестують на цифрових камерах. Перший — сакадичне пригнічення. Мозок буквально припиняє запис, коли людина переводить погляд. Тобто під час руху очей ми на мить сліпнемо.

▶ Це можна перевірити в простому домашньому експерименті: станьте перед дзеркалом і дивіться спочатку в одне око, а тоді — в друге. Зрозуміло, що в процесі погляд переміщається. Але очі в дзеркалі будуть нерухомими. Це результат мікросліпоти в мить, коли погляд переміщається.

Хай навіть ми вирізаємо з фільму рух очей, але залишається ще одна проблема. Після сакади зображення мало б зміститися, як у домашній зйомці чи авангардному фільмі, коли кадр постійно пересувається з однієї точки картинки в іншу. Але цього немає. Чому? Виявляється, що рецепторні поля нейронів у первинній зоровій корі — своєрідні аналоги пікселів — також рухаються, щоб компенсувати переміщення ока. Ми отримуємо плавне сприйняття, у якому картинка залишається статичною, попри постійне пересування кадру. Це один із численних прикладів радикальних трансформацій нашого сенсорного апарату під впливом задуманих подальших дій. Зорова система нагадує активну камеру, яка знає свої можливості й змінює спосіб зйомки залежно від запланованого руху. Ось іще один слід початку циклу. Мозок поінформований про свою діяльність і записує власну активність. Це прелюдія до свідомості.

Це втілення того ж принципу, що не дозволяє нам себе лоскотати, просто в інших рамках. Мозок прогнозує наступний рух, і попередження спричиняє зміни в сенсорній системі. Хоча це передбачення несвідоме (людина не може вольовим зусиллям уникнути відчуття лоскоту чи змінити візуальний потік), але паростки свідомості в ньому закладені.

Ми повсякчас говоримо самі до себе заледве не пошепки. У разі шизофренії внутрішній діалог зливається з об’єктивною реальністю в зараженому галюцинаціями мисленні. Кріс Фріт вважає, що більшість симптомів шизофренії спричинені нездатністю хворого зрозуміти, що внутрішні голоси належать йому. Доки він не впізнає їх, наче лоскотання із запізненням, доти не зможе ними керувати.

Ця теза витримала прискіпливе експериментальне вивчення. Область мозку, яка відповідає за звуки, — слухова кора — слабко реагує, коли ми чуємо власний голос тут і зараз. Однак якщо відтворити його запис в іншій ситуації, реакція мозку буде потужнішою. Ще один аналог лоскотання. Утім у слуховій корі хворих на шизофренію, чий мозок не відрізняє свої внутрішні голоси від чужих, такої різниці немає.

Виявляється, зрозуміти витівки розуму дуже важко, якщо ми не пережили їх на власному досвіді. Як можна сплутати свій внутрішній діалог із голосами ззовні? Він усередині нас, ми його творці, це ж очевидно. Але існує сфера, де ми регулярно припускаємося аналогічної помилки, — сни. Ці дітища нашої уяви здобули абсолютний суверенітет, тому людині важко приписати собі авторство нічних марень. Навіть більше: зазвичай ми не здатні визначити, що бачимо сновидіння, витвір власної уяви. Тому, прокинувшись від жахливого сну, відчуваємо неймовірне полегшення. Отже, у сновидінь і шизофренії є схожі риси, оскільки обидва явища постають унаслідок нашого нерозуміння власного авторства щодо деяких витворів мозку[47].

Ці три феномени ведуть до єдиного вихідного принципу. Виконуючи якусь дію, мозок відправляє сигнал не лише в моторну кору, щоб порухати очима чи руками, але й самому собі, щоб заздалегідь адаптуватися. Щоб стабілізувати камеру чи впізнати внутрішній голос. Цей механізм називається еферентною копією, і в такий спосіб мозок спостерігає й контролює свою діяльність.

Вище ми дізналися, що в мозку відбуваються несвідомі процеси, і деякі з них реалізуються в діях. Перед виконанням останні стають видимими для мозку, щоб він ідентифікував їх як власні. Ця церебральна схема втілюється, коли ми переводимо погляд, намагаємося себе полоскотати, упізнаємо свій голос. Її можна узагальнено сприймати як протокол внутрішньої комунікації.

Ось вдала аналогія: коли компанія вирішує випустити новий продукт, вона повідомляє про це всі свої відділи, щоб скоординувати різні процеси: маркетинг, продаж, контроль якості, зв’язки з громадськістю тощо. Провал внутрішньої комунікації в самій компанії (її еферентній копії) призводить до безладу. Наприклад, відділ постачання помічає, що кудись зникла частина сировини, і може лише припускати, що сталося, бо не в курсі про випуск нового продукту. Мозок через нестачу внутрішньої інформації теж вигадує правдоподібні сценарії, щоб пояснити ситуацію. Компанія з недосконалою поінформованістю — модель шизофренії. Так із прогалин у протоколі внутрішньої комунікації виростають ілюзії.

Безперечно, це лише метафора. У компанії немає ніякої свідомості. Але вона інформує свої відділи про здобуті відомості та актуальний стан справ і в такий спосіб створює передумови для свідомості. Уже скоро ця дискусія може перетворитися з риторичної вправи на практичну проблему. Ми створимо машини, які виявлятимуть усі ознаки свідомості. Але чи вважатимемо ми їх свідомими? Які права та обов’язки вони дістануть?

Ми живемо в неймовірні часи, коли фабрика думок втратила свою неприступність і відкрита для спостереження. Як змінюється активність мозку, коли ми усвідомлюємо певний процес?

Найпростіший спосіб це з’ясувати — порівняти реакцію мозку на два ідентичні стимули, які через внутрішні коливання уваги, концентрації чи активності суб’єкта рухаються різними траєкторіями. У першому випадку ми свідомо розпізнаємо стимул і можемо повідомити про нього. У другому — подразник оминає свідомість, фіксується органами чуття й потрапляє в мозок без якісних змін суб’єктивного досвіду. Це несвідомий, або сублімінальний, стимул.

Ось буденний, але показовий приклад такого подразника: уявіть, що хтось говорить, коли ми засинаємо. Слова поступово розчиняються, хоча вуха досі вловлюють звуки. Куди ж потрапляють слова, які ми чуємо уві сні?

Спочатку поглянемо, як сублімінальний образ представлено в мозку. Припустімо, що сенсорна інформація у вигляді світла потрапляє на сітківку, перетворюється на електричну та хімічну активність, що через аксони рухається в таламус — безпосередній центр мозку. Звідти електрична активність переходить у первинну зорову кору, розташовану в задній частині мозку, біля потилиці. Отож через 170 мілісекунд після потрапляння стимулу на сітківку в зоровій корі мозку відбувається сплеск активності. Затримка пов’язана не тільки з часом проходження імпульсу, а й зі структурою регіону мозку, який кодує стимул. Наш мозок буквально живе в минулому.

Активація зорової кори фіксує властивості стимулу (колір, яскравість, рух) настільки точно, що в лабораторії можливо реконструювати зображення зі схеми активності мозку. Найбільше вражає, що це відбувається, навіть якщо картинка не потрапляє у свідомість. Інакше кажучи, зображення певний час зберігається в мозку, хоча той не створює свідомий психічний відбиток картинки. За допомогою відповідних технологій її можна реконструювати і спроектувати. Отже, сьогодні ми можемо буквально побачити несвідоме.

Бурхливий потік мозкової активності поза свідомістю нічим не відрізняється від процесів, зумовлених привілейованим стимулом, який таки потрапляє в наратив свідомості. Цей цікавий феномен уособлює слід несвідомого церебрального регулювання, який окреслив Фройд. Проте і терміни, і наші відчуття кажуть, що несвідоме й свідоме суттєво відрізняються. Як мозок відмежовує один процес від іншого?

Спосіб розв’язання цієї проблеми дуже нагадує принцип поширення пожежі чи появи вірусного твіту. Більшість повідомлень циркулюють в обмежених колах, як і окремі пожежі розгоряються на невеликих ділянках лісу. Але час від часу через характеристики об’єкта (інтенсивність вогню або зміст твіту) чи навколишні обставини (вологість ґрунту або час доби) пожежа й твіт захоплюють усю мережу. Вони масово поширюються й за достатньої експансії починають живити самих себе. Отже, стають вірусними й неконтрольованими.

Коли інтенсивність реакції нейронів на стимул перевищує певний поріг, через 300 мілісекунд після появи цього стимулу виникає другий сплеск церебральної активності. Він не обмежується областями, пов’язаними із сенсорною природою подразника (зорова кора для зображення, слухова — для звуку), а, наче пожежа, захоплює весь мозок.

Якщо другий потужний сплеск охоплює майже весь мозок, стимул потрапляє у свідомість. В іншому разі ні. Церебральна активність залишає слід — своєрідний електронний підпис свідомості, який дозволяє визначити, чи людина притомна, дістати доступ до її суб’єктності й дізнатися, про що вона думає.

Сплеск мозкової активності, притаманний тільки свідомим процесам, має такі ознаки:

1. УСЕОХОПНІСТЬ. Стан інтенсивної церебральної активності поширюється й розподіляється по всьому мозку.

2. СИНХРОНІЗОВАНІСТЬ ТА УЗГОДЖЕНІСТЬ. Мозок складається з різних модулів, які виконують специфічні завдання. Коли стимул досягає свідомості, усі вони синхронізуються.

3. ОПОСЕРЕДКОВАНІСТЬ. Як мозку вдається досягти загальної злагодженої активності модулів, які зазвичай працюють окремо? Хто цим займається? Відповідь знову потребує аналогії із соціальними мережами. Що робить інформацію вірусною? В інтернеті існують хаби, або центри трафіку, які виконують функцію велетенських розповсюдників інформації. Наприклад, якщо «Ґуґл» надає пошуковий пріоритет якимось даним, вони поширюються активніше.

У мозку таку роль виконують як мінімум три структури:

а) лобова частка, яка працює за принципом диспетчерської вежі;

б) тім’яна частка, що забезпечує динамічні зміни сполучення між різними модулями мозку, тобто виконує функції залізничних стрілок, завдяки яким поїзд переходить з однієї колії на іншу;

в) таламус, який перебуває в центрі мозку, під’єднаний до кожної частини кори й відповідає за їх сполучення. Пригнічення таламуса сильно розладжує трафік у мережі мозку (немовби «Ґуґл» раптом перестав працювати), різні модулі церебральної кори не можуть синхронізуватися — і свідомість гасне.

4. КОМПЛЕКСНІСТЬ. Лобова кора, тім’яна кора й таламус дозволяють різним мозковим центрам діяти узгоджено. Але який рівень синхронізованості дій потрібен для ефективної діяльності? Якби мозок працював зовсім неорганізовано, потік та рух інформації між різними модулями припинився б. Натомість за абсолютної узгодженості зникли б чини й ієрархія, не з’явилися б спеціалізовані модулі й відділи. На двох екстремумах активності мозку — за тотального порядку й тотального хаосу — свідомість зникає.

Звідси випливає, що синхронізація має відбуватися на середньому рівні складності й внутрішньої будови. Глибше зрозуміти це допоможе аналогія з музичною імпровізацією: геть неорганізований ансамбль продукує звичайний шум, а одноманітна гра з однаковими партіями для всіх інструментів нівелює багатство композиції. Найцікавіше відбувається на проміжному етапі між двома діаметрально протилежними станами, коли різні інструменти звучать злагоджено, але мають певну свободу. Зі свідомістю так само.

У липні 2005 року жінка постраждала в автокатастрофі, після якої впала в кому. Лікарі виконали стандартні процедури, зокрема хірургічне втручання, щоб знизити в мозку тиск, спричинений численними крововиливами, але жодних ознак того, що постраждала приходить до тями, не було. Відтоді минули тижні й місяці, жінка спонтанно розплющувала очі, у неї чергувалися періоди сну й активності та працювали окремі рефлекси. Але не було жодних ознак довільних реакцій. Усі симптоми вказували на вегетативний стан. Хіба можливо, що, незважаючи на клінічні прояви, пацієнтка жила багатим внутрішнім життям, яке не поступалося життю цілком свідомої людини? Як дізнатися про це? Як дослідити психічне життя іншої людини, якщо вона не може говорити?

Загалом психічний стан інших людей (щастя, жагу, нудьгу, втому, ностальгію) можна визначити за їхніми мімікою та мовленням. Мова дозволяє нам часом примітивно, а часом трохи успішніше ділитися особистими переживаннями, бажаннями, любов’ю, болем, особливими спогадами чи óбразами. Але коли людина не здатна екстерналізувати психічний світ, наприклад уві сні, вона замкнута в самій собі. Пацієнти у вегетативному стані не можуть виражати власні думки в зовнішньому світі, тому раніше вважали, що свідомості в них немає. Але все змінилося. У пригоді стали перелічені вище властивості свідомої діяльності, які дозволяють об’єктивно визначити, чи є в людини ознаки свідомості. Вони знаряддя для зчитування й розшифрування психічного стану іншого, діяльності, що здається доречною, коли це єдиний можливий спосіб, як у випадку пацієнтів у вегетативному стані[48].

Приблизно через сім місяців після аварії, через яку жінка опинилася у вегетативному стані, лікарі за допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії провели дослідження. Чи можна з мозкової активності зрозуміти, про що вона думає? Реакція мозку на почуті фрази була такою ж, як у здорової людини. Цікаво, що неоднозначні фрази зумовлювали сильнішу активність. Отже, мозок долав труднощі багатозначності, а це свідчить про високий рівень мислення. Можливо, насправді жінка не була у вегетативному стані? Спостереження за її мозком було замало, щоб вичерпно відповісти на таке важливе запитання. Мозок людини, яку ми однозначно вважаємо безтямною, також точно реагує на фрази й звуки. Тоді як же ретельніше перевірити ознаки свідомості?

Коли притомна людина уявляє, як грає в теніс, пік активності спостерігають у частині мозку, що називається додатковою моторною корою. Ця область контролює рухи м’язів[49]. Якщо ж людина уявляє, як іде своїм будинком, — кожен із нас може подумки прокласти шлях на мапах рідного міста, схемах метро, у будинку бабусі, друзів, знайомими стежками, — активується мережа, до якої належать парагіпокамп і тім’яна частка кори головного мозку.

Коли людина уявляє гру в теніс і пересування будинком, активуються зовсім різні області. Це можна використати для примітивного, але ефективного читання думок. Вам не треба уточнювати в людини, що вона уявляє: теніс чи будинок. Цю інформацію видно з активності її мозку. Отже, ми можемо читати думки іншої людини, принаймні бінарний код «теніс — будинок». Цей інструмент стає дуже корисним, коли не можемо перепитати. Точніше, коли інша людина не має змоги відповісти.

▶ Чи здатна двадцятитрирічна жінка у вегетативному стані уявляти? Британський нейродослідник Адріан Овен із колегами з’ясували це питання за допомогою томографа в січні 2006 року. Вони попросили пацієнтку уявляти теніс, а тоді блукання будинком, знову теніс, знову будинок і так далі, по черзі називаючи то перше заняття, то друге.

Мозкова активність зовсім не відрізнялася від показників здорової людини. Тобто можна зробити обґрунтований висновок, що жінка здатна уявляти, а отже, має свідоме мислення, про що її лікарі з огляду на клінічні спостереження не здогадувалися.

Момент, коли жінка прорвалася через свинцеву броню, у якій почасти була замкнена її свідомість, а Овен і його команда «зчитали» думки пацієнтки безпосередньо з її мозку, став визначною подією в історії людської комунікації.

Наочний приклад із тенісом і просторовою орієнтацією має ще важливіше значення як примітивний, проте ефективний спосіб комунікації.

▶ Таким чином ми можемо створити таку собі азбуку Морзе. Щоразу, коли хочете сказати «так», уявляйте, що граєте в теніс. А коли хочете сказати «ні», — що блукаєте своїм будинком. Таким чином група Овена змогла вперше налагодити контакт із двадцятидев’ятирічним пацієнтом у вегетативному стані. Дослідники запитали, чи звати його батька Александр, і активувалася додаткова моторна кора, тобто він уявляв гру в теніс, яка в цьому коді означає «так». Тоді запитали, чи звати його батька Томас, і активувався парагіпокамп, що відповідає за просторову орієнтацію й означає «ні». За допомогою цього методу науковці поставили п’ять запитань, на які хворий відповів правильно. Але на шосте він не зреагував.

Дослідники подумали, що, можливо, чоловік не почув запитання чи заснув. Звісно, у пацієнтів у вегетативному стані це визначити дуже складно. Результати водночас демонструють безмежний потенціал дверей до раніше недосяжного світу і вселяють скепсис.

Останнє твердження, як на мене, доречно попереджає про «слабку ланку» наукової комунікації, яка призводить до спотворення реальності. Сліди спілкування з пацієнтами у вегетативному стані обнадійливі, але все одно дуже обмежені. Можливо, теперішні ліміти подолає вдосконалення технології, але вірити самому чи переконувати інших, що експеримент виявив у цих людей повноцінну свідомість, означає поширювати обман. Ми ж не знаємо: а раптом це набагато складніший для розуміння стан роз’єднаного, фрагментарного розуму?

Я та мій друг і постійний соратник Трістан Бекінштейн вирішили докладніше розглянути це питання.

Для цього обрали досить вузький підхід — визначити мінімальні поведінкові показники, що свідчать про свідомість. Ми знайшли підказку в експерименті чудового нейробіолога, що вивчає пам’ять, — Ларрі Сквайра, який видозмінив класичну демонстрацію Павлова.

▶ Експеримент виглядає так: поки людина дивиться фільм Чарлі Чапліна, вона чує низку звуків: пі, бу, пі, пі, бу… Один тон високий, другий — низький. Через секунду після низького тону[50] на повіку людини спрямовують трохи неприємний струмінь повітря.

Майже половина учасників виявила закономірність: подув повітря відбувається після низького тону. Інші не помітили цього й не зрозуміли правил гри. Вони могли описати звуки й набридливі подуви, але зв’язку між ними не помітили. Лише в тих, хто свідомо осягнув правила гри, з’явилася природна реакція — заплющувати око після низького звуку, щоб уникнути потенційного дратівливого струменя.

Хоча результати Сквайра здаються несерйозними, вони досить важливі. Проста процедура стала мінімальним тестом — тестом Тюрінга — на наявність свідомості. Це ідеальне поєднання того, що ми хотіли дізнатися (чи є свідомість у пацієнтів у вегетативному стані?), і того, що могли зафіксувати (кліпають вони чи ні, адже ця дія для них доступна). І ми з Трістаном озброїлися цими параметрами, щоб виміряти рівень свідомості пацієнтів у вегетативному стані.

Я чітко пам’ятаю один із небагатьох моментів у своїй науковій кар’єрі, коли відчув запаморочливість відкриття: у Парижі ми з Трістаном побачили пацієнта, який вчився так само ефективно, як повністю свідомі люди. Після копіткого повторення процедури ми виявили, що тільки в трьох із тридцяти п’яти перевірених пацієнтів зафіксовано залишкову свідомість.

▶ Багато років ми вдосконалювали досліди, щоб краще зрозуміти, як пацієнти у вегетативному стані, що виявляють ознаки свідомості, сприймають реальність. Для цього Трістан ускладнив експеримент зі звуками й подувами. У новому досліді учасники мали виявити, що струмінь повітря передує словам однієї семантичної категорії. Для того щоб збагнути цей зв’язок, було недостатньо просто демонструвати ознаки свідомості. Учасник повинен був зосередитися на словах. Тобто ті, хто відволікався чи концентрувався на іншій грі, вчилися набагато гірше.

Отже, ми мали змогу перевірити здатність пацієнтів у вегетативному стані фокусувати увагу й виявили, що їхній спосіб навчання нагадує поведінку людей, які відволіклися на щось інше. Мабуть, функціонування розуму тих небагатьох вегетативних пацієнтів, які виявляють ознаки свідомості, найкраще можна описати як хаотичне мислення в нестабільному стані зниженої уваги.

Свідомість має багато ознак. На їх основі можна спробувати визначити, чи свідома людина, але жоден аргумент за чи проти ніколи не буде стовідсотково точним. Якщо активність лобової частки й таламуса нормальна, якщо узгодженість церебральної діяльності сягає середнього рівня, якщо окремі стимули генерують синхронні процеси й через 300 мілісекунд спричиняють потужний сплеск активності мозку, якщо існують свідчення про спрямовану роботу уяви та навчання, яке вимагає усвідомлення… Якщо все це зафіксовано в однієї людини, то дуже ймовірно, що вона має свідомість. Коли ж спостерігають тільки окремі ознаки, упевненість меншає. На сьогодні сукупність цих інструментів — найкращий спосіб діагностувати потенційну свідому діяльність, який є в нашому розпорядженні.

Дослідження чужого мислення — це також шанс зазирнути до таємничого всесвіту новонародженого. Як розвивається свідомість до моменту, коли дитина може виявити її мімікою чи виразними словами[51]?

Організація мислення новонароджених складніша й більш абстрактна, ніж здається. У першому розділі ми пересвідчилися, що в них формуються числові й моральні поняття. Але ці мисленнєві процеси можуть бути неусвідомленими й небагато кажуть про суб’єктивну обробку досвіду в процесі розвитку. То як — немовлята свідомі того, що з ними відбувається, своїх спогадів, сприйняття близьких або ж почуттів? Чи їхня поведінка — це просто рефлекси й неусвідомлене мислення?

Перед нами зовсім нова сфера досліджень. Перший крок у ній зробила моя багаторічна подруга й колега Жізлен Дуен-Ламбертц. Її стратегія була проста: перевірити мозкову активність немовлят на наявність церебральних ознак свідомості, притаманних дорослим. Для цього знадобилася хитрість з експерименту, який з’ясовував зародження свідомих процесів із несвідомих у мозку дорослого.

У віці п’яти місяців перша фаза церебральної реакції практично сформована. Вона фіксує візуальні стимули — байдуже, потрапляють вони у свідомість чи ні. На цьому етапі зорова кора вже здатна розпізнавати обличчя з тією ж потужністю й швидкістю, що й у дорослих.

Друга хвиля, притаманна винятково свідомому сприйняттю, змінюється впродовж розвитку. В рік вона вже практично закріпилася й відрізняється від дорослої тільки суттєвою повільністю. Замість 300 мілісекунд для синхронізації мозку потрібна майже секунда, наче кіно дитячої свідомості трохи відстає. Це нагадує ситуацію, коли ми дивимося трансляцію матчу із запізненням і чуємо, як сусіди кричать: «Гол!», до того як побачимо його самі.

Ця затримка ще помітніша в п’ятимісячних немовлят. Вони ще не говорять, не повзають і не можуть сидіти, але демонструють церебральну активність, яка свідчить про масштабну реакцію мозку, що триває після зникнення стимулу.

Це найкращий доступний доказ, який дозволяє припустити, що немовлята усвідомлюють візуальний світ. Це свідомість, хоча, ймовірно, не настільки прив’язана до чітких зображень, заплутана, повільніша й більш невпевнена. Принаймні це розповів нам їхній мозок.

Наука вперше наблизилася до доти невідомих вод суб’єктивного мислення немовлят, щоб не просто визначати, що вони вміють робити, як реагують, спостерігають чи запам’ятовують, а проникнути в більш особисту й таємну сферу: що сприймає їхній свідомий розум.

Питання свідомості немовлят чи людей у вегетативному стані перестало бути сферою здогадів. Зараз ми володіємо інструментами, які дозволяють миттєво й безпосередньо проникнути на фабрику мислення. Ці засоби дають змогу пробитися крізь герметичні й приховані бар’єри самотності.

Ми досі нічого не знаємо про матеріальну основу свідомості, так само як раніше було з фізикою теплоти. Але, попри суттєві прогалини, уже сьогодні вміємо маніпулювати свідомістю: вмикати й вимикати її, читати й розпізнавати. І це просто неймовірно.