Показать сообщение отдельно
Старый 11.08.2016, 12:17   #1
if
Per aspera ad Astra
 
Аватар для if
 
Регистрация: 13.02.2008
Сообщений: 5,584
if мозаика мираif мозаика мираif мозаика мираif мозаика мираif мозаика мираif мозаика мираif мозаика мираif мозаика мираif мозаика мираif мозаика мираif мозаика мира
Сознание и душа

Отрывок из книги "Будущее разума" Митио Каку. Очень интересно.

Концепция сознания столетиями занимала философов, но упорно не поддавалась — и до сих пор не поддается, надо сказать — простому определению. Философ Дэвид Чалмерс собрал данные более чем о 20 000 работ, посвященных этой теме; ни в одной другой области усилия столь многих ученых не давали на выходе столь мало общего, т.е. принятых всеми утверждений. Философ Готфрид Лейбниц, живший в XVII в., однажды написал: «Если бы можно было раздуть мозг до размеров мельницы, обойти все внутри и осмотреть, то все равно сознания бы там не обнаружилось».

Некоторые сомневаются, что теория сознания вообще имеет право на жизнь. Они утверждают, что сознание невозможно объяснить, поскольку никакой объект не в состоянии понять самого себя; таким образом, нашего запала не хватает даже на решение одного этого трудного вопроса. Психолог из Гарварда Стивен Пинкер пишет: «Мы не можем видеть ультрафиолетовый свет. Мы не можем мысленно повернуть объект в четвертом измерении. Не исключено, что мы не можем также решать ребусы вроде свободы воли или духовной жизни».

Более того, на протяжении большей части XX в. одной из доминирующих психологических теорий был бихевиоризм, вообще отрицавший значение сознания. Бихевиоризм основан на идее о том, что изучения достойно лишь объективное поведение животных и людей, а не субъективные, внутренние состояния разума.

Некоторые ученые отчаялись дать определение сознания и занимаются тем, что пытаются просто описать его. Психиатр Джулио Тонони сказал: «Каждый знает, что такое сознание: это то, что покидает тебя каждую ночь, когда ты засыпаешь без сновидений, и возвращается утром, когда ты просыпаешься».

Природа сознания на протяжении веков являлась предметом обсуждений и споров, но выводов сделано на удивление мало. Помня, что именно физики создали большую часть тех устройств, которые позволили ученым добиться взрывного развития науки о мозге, нам, может быть, стоит последовать примеру физиков и в другом: еще раз рассмотреть этот древний вопрос.

Как физики понимают Вселенную

Когда физик пытается в чем-то разобраться, он первым делом собирает данные, а затем предлагает «модель» — упрощенный вариант изучаемого объекта, отражающий его основные черты. В физике модель описывается набором параметров (к примеру, это могут быть температура, энергия, время). Затем физик при помощи этой модели предсказывает (моделирует) будущее развитие объекта. Крупнейшие суперкомпьютеры мира используются именно для моделирования развития систем, которые могут описывать протоны, ядерные взаимодействия, погодные явления, Большой взрыв и поведение черных дыр. После многочисленных расчетов и экспериментов на модели вы создаете новую, лучшую модель с более хитроумными параметрами и вновь запускаете процесс моделирования во времени, уже с использованием этой модели.

К примеру, Исаак Ньютон, пытаясь разобраться с движением Луны, создал простую модель, которой со временем суждено было изменить ход человеческой истории: он представил, что бросает яблоко. Чем быстрее движется яблоко, рассуждал он, тем дальше оно улетит. Более того, если бы можно было бросить яблоко достаточно быстро, оно полностью обогнуло земной шар и даже вернулось в ту же точку. Получается, утверждал Ньютон, что эта модель представляет путь Луны; следовательно, силы, управляющие летящим вокруг Земли яблоком, идентичны силам, управляющим движением Луны.

Но сама по себе эта модель оставалась бесполезной. Ключевой рывок был сделан, когда Ньютон сумел при помощи своей теории смоделировать будущее, т.е. научился рассчитывать положение движущихся объектов. Для решения этой сложной задачи ему пришлось придумать совершенно новую область математики, получившую название интегрального исчисления. При помощи этой математики Ньютон смог предсказать будущую траекторию не только Луны, но и кометы Галлея и других планет. С тех пор ученые используют законы Ньютона для расчета траекторий самых разных движущихся предметов — от пушечных ядер, автомобилей и ракет до астероидов и метеоров, а также до звезд и галактик.

Степень достоверности модели зависит от того, насколько точно она воспроизводит основные характеристики оригинальной системы. В данном случае основным параметром было положение яблока и Луны в пространстве и времени. Разрешив этому параметру меняться (т.е. запустив поступательное движение времени), Ньютон смог наблюдать движение тел в развитии, что стало одним из наиболее значительных открытий в истории физики.

Любая модель полезна до тех пор, пока ее не сменит новая, еще более точная модель, лучше отражающая параметры системы. Эйнштейн предложил вместо ньютоновой модели сил, действующих на яблоко и Луну, собственную модель, основанную на новом параметре — кривизне пространства-времени. Яблоко в его модели движется не потому, что Земля действует на него силой притяжения, а потому, что Земля растягивает ткань пространства и времени, а яблоко просто движется вдоль поверхности этого искривленного пространства-времени. Исходя из этого, Эйнштейн моделировал будущее Вселенной. Сегодня ученые, имея в своем распоряжении мощные компьютеры, могут просчитывать эту модель далеко в будущее и получать величественные картины столкновения черных дыр.
Попробуем включить эту базовую стратегию в новую теорию сознания.

Определение сознания

Я собрал существующие в области неврологии и биологии описания сознания и попытался сформулировать собственное определение. Получилось вот что:

«Сознание есть процесс создания модели мира с использованием множества обратных связей по различным параметрам (к примеру, по температуре, положению в пространстве, времени и отношению к окружающим) с целью достижения определенных целей (к примеру, поиска пары, пищи, убежища)».

Я называю это «пространственно-временно́й теорией сознания», поскольку в данном определении подчеркивается мысль о том, что животные создают модель мира в основном по отношению к пространству и сородичам, тогда как человек идет дальше и разворачивает свою модель мира во времени, причем как вперед, так и назад.

Так, минимальный, самый низкий уровень сознания — уровень 0 — возникает в том случае, когда организм неподвижен или обладает ограниченной подвижностью и создает модель места своего обитания с использованием обратных связей всего по нескольким параметрам (к примеру, по температуре). В качестве примера простейшего уровня сознания можно привести термостат, который автоматически, без посторонней помощи, включает кондиционер или обогреватель, помогающий поддерживать в комнате заданную температуру. Основная его черта — петля обратной связи, которая включает нужный прибор, если в комнате становится слишком жарко или слишком холодно. (Известно, что металлы при нагревании расширяются, так что термостат может что-то включать, если длина некой металлической полоски станет больше определенной величины.)

Каждая петля обратной связи регистрирует «одну единицу сознания». Упомянутый выше термостат имел бы одну единицу сознания нулевого уровня, или уровень 0:1.

Таким способом мы можем описать любое сознание, отталкиваясь от количества и сложности контуров обратной связи, используемых при построении модели мира. В этом случае сознание — уже не туманный набор неопределенных концепций, образующих замкнутый круг, а иерархическая система, которую можно оценить численно. К примеру, у бактерии или цветка намного больше обратных связей, поэтому они обладают более развитым сознанием уровня 0. Так, цветок с десятью обратными связями (реагирующий на температуру, влажность, солнечный свет, тяготение и т.д.) имел бы уровень сознания 0:10.

Подвижные организмы с центральной нервной системой обладают сознанием уровня I. Их сознание включает дополнительный набор параметров, позволяющий отслеживать текущее положение в пространстве. Пример сознания уровня I — пресмыкающиеся. У рептилий так много контуров обратной связи, что для управления им пришлось сформировать центральную нервную систему. Мозг пресмыкающегося содержит ориентировочно сотню или немного больше петель обратной связи (отвечающих за обоняние, равновесие, осязание, слух, зрение, кровяное давление и т.д., причем каждая из них тоже содержит внутренние обратные связи). К примеру, в зрительном восприятии задействовано достаточно много обратных связей — ведь глаз способен распознавать цвет, движение, форму, интенсивность света и тени. Точно так же и другие чувства рептилии, например слух или вкус, нуждаются в дополнительных обратных связях. В совокупности все эти обратные связи формируют ментальную картину мира и положение в нем самой рептилии, а также других животных (к примеру, добычи). Кстати, и у человека сознание уровня I управляется по большей части рептильным мозгом, расположенным в центральной и задней части головы.

Далее мы имеем сознание уровня II, где организм создает модель своего положения не только в пространстве, но и по отношению к сородичам (речь идет о социальных животных, обладающих эмоциями). Число обратных связей в сознании уровня II увеличивается экспоненциально, так что полезно ввести для этого типа сознания новую количественную (численную) классификацию. Поиск союзников, распознавание врагов, служение альфа-самцу и пр. — все это очень сложные поведенческие схемы, для реализации которых необходим весьма развитый мозг. Появление сознания уровня II совпадает с формированием новых структур мозга в форме лимбической системы. Как уже отмечалось, в лимбическую систему входят гипоталамус (отвечающий за память), мозжечковая миндалина (отвечает за эмоции) и таламус (руководит сенсорной информацией), и везде обрабатываются новые параметры для моделирования отношений с сородичами. Таким образом, число и тип обратных связей изменяются.

Мы определяем развитость сознания уровня II как полное число отдельных обратных связей, необходимых животному для социального взаимодействия с членами своей группы. К несчастью, исследований сознания животных крайнемало, и далеко не все способы социальных коммуникаций в группе известны и учтены. Но для грубой оценки мы можем судить о развитости сознания уровня II, сосчитав число сородичей в группе или племени и добавив к этому полный список способов эмоционального взаимодействия между животными. В этом списке должно присутствовать и распознавание друзей и соперников, и формирование дружеских связей, и оказание взаимных услуг, взаимоподдержка, понимание собственного статуса и социального положения других особей, уважение к статусу особей высокого ранга, демонстрация силы нижестоящим, интриги с целью подняться по социальной лестнице и т.п. (Мы исключаем насекомых из перечня существ с сознанием уровня II, потому что, несмотря на сложную социальную организацию роя или семьи, эмоции у них, насколько мы можем судить, отсутствуют.)
Несмотря на недостаток эмпирических исследований поведения животных, мы можем очень грубо оценить численно сознание уровня II, перечислив эмоции и варианты социального поведения конкретных животных. К примеру, если стая волков состоит из десяти особей и каждый волк взаимодействует с каждым из остальных пятнадцатью различными способами, т.е. с пятнадцатью разными эмоциями и вариантами поведения, то уровень его сознания в первом приближении задается произведением того и другого и равен 150. Иными словами, уровень сознания волка II: 150. Это число учитывает и количество других животных, с которыми волку приходится иметь дело, и количество способов коммуникации, принятых у волков. Итоговое число — всего лишь приближенная оценка полного числа социальных взаимодействий, которые может продемонстрировать данное животное; оно, несомненно, будет меняться по мере того, как мы будем больше узнавать о поведении волков.

(Разумеется, эволюция не бывает четкой, ясной и однозначной, поэтому существуют отклонения, которые нам придется как-то объяснять; к таким загадкам можно отнести, к примеру, уровень сознания у социальных животных, которые охотятся в одиночку[6].)

Сознание уровня III: моделирование будущего

Обозначив таким образом рамки сознания, мы видим, что человечество не уникально. Сознаний множество. Как заметил однажды Чарльз Дарвин, «разница между человеком и высшими животными, хотя и велика, заключается скорее в степени, нежели в характере». Но что отличает человеческое сознание от сознания животных? Человек единственный в царстве животных понимает концепцию «завтра». В отличие от животных, мы постоянно задаемся вопросом «А что, если…?», рассматривая при этом будущее на недели, месяцы и даже годы вперед. Я считаю, что сознание уровня III создает модель своего места в мире, а затем запускает моделирование в будущее, опираясь на более или менее грубые предположения. Коротко об этом можно сказать так:

«Человеческое сознание есть специфическая форма сознания, создающая модель мира и затем моделирующая его поведение во времени, оценивая прошлое и моделируя на его базе будущее. Это требует усреднения и оценки множества обратных связей с целью принятия решения и достижения цели».

Ко времени, когда мы достигаем сознания уровня III, в мозгу возникает так много обратных связей, что нам уже требуется генеральный директор, который просеивал бы информацию, необходимую для моделирования будущего, и принимал окончательное решение. Соответственно, наш мозг отличается от мозга других животных, особенно в плане сильно увеличенной префронтальной коры, которая позволяет нам «видеть» будущее.

Процитируем гарвардского психолога доктора Дэниела Гилберта: «Величайшее достижение человеческого мозга — его способность воображать объекты и эпизоды, не существующие в реальности, и именно эта способность позволяет ему думать о будущем. Как заметил один философ, человеческий мозг представляет собой “машину предвидения”, и “сотворение будущего” — самое важное из того, что он делает».

При помощи методов сканирования мозга мы можем предположить, где именно в мозгу происходит моделирование будущего. Невролог Майкл Газзанига отмечает, что «область 10 (внутренний зернистый слой IV) в боковой части префронтальной коры у человека почти вдвое крупнее, чем у человекообразных обезьян. Область 10 связана с памятью и планированием, когнитивной гибкостью, абстрактным мышлением, активизацией подходящих схем поведения и торможением неподходящих, усвоением правил и выбором нужной информации из всей массы поступающих от органов чувств данных». (В этой книге мы будем называть эту область, где в основном сосредоточено принятие решений, дорсолатеральной, т.е. верхнебоковой, префронтальной корой, хотя на самом деле это понятие частично захватывает и другие области мозга.)

Хотя некоторые животные, судя по всему, хорошо определяют свое положение в пространстве и отчасти осознают себя в отношениях с сородичами, остается неясным, могут ли они планировать будущее и имеют ли какое-то представление о «завтра». Большинство животных — даже социальных животных с хорошо развитой лимбической системой — реагируют на ситуации (к примеру, на присутствие рядом хищников или потенциальных партнеров), полагаясь в основном на инстинкт, вместо того чтобы планировать свое будущее.

Так, млекопитающие не планируют зимнюю спячку и не готовятся к ней осознанно, но, когда температура начинает падать, просто следуют инстинкту. Их спячка регулируется соответствующей петлей обратной связи, а сознание ориентируется в основном на сообщения органов чувств. Нет никаких свидетельств, что они, готовясь к зиме, систематически перебирают различные схемы и варианты. Хищники, применяющие хитрость и маскировку для охоты, предвидят будущие события, но это планирование ограничивается только инстинктом и временем охоты. Приматы прекрасно интригуют и строят краткосрочные планы (к примеру, по поиску пищи), но нет никаких указаний на то, что они планируют больше чем на несколько часов вперед.
Человек — дело другое. Хотя во многих ситуациях мы полагаемся на инстинкт и эмоции, мы постоянно анализируем и оцениваем информацию, поступающую по множеству петель обратной связи. При этом моделируем будущие события, иногда даже на тысячи лет вперед. Смысл моделирования в том, чтобы оценить варианты и выбрать наилучшее решение для достижения цели. Все это происходит в префронтальной коре головного мозга, которая и позволяет нам моделировать будущее и оценивать свои возможности, чтобы проложить наилучший путь к цели.

Этот навык был выработан в ходе эволюции по нескольким причинам. Во-первых, способность заглянуть в будущее несет с собой громадные эволюционные преимущества, помогает избегать встречи с хищниками, находить пищу и пару. Во-вторых, она позволяет рассмотреть несколько вариантов будущего и выбрать наилучший из них.

В-третьих, число обратных связей с переходом от уровня I к уровням II и III растет экспоненциально (т.е. наблюдается практически взрывной рост), поэтому для оценки всех этих противоречивых конкурирующих посланий нам уже не обойтись без гендиректора. Одного инстинкта для оценки каждой из множества обратных связей недостаточно, нужен единый управляющий центр. Именно он отличает человеческое сознание от сознания животных. При оценке обратных связей мы моделируем их в будущее, изучаем результаты и выбираем лучший. Если бы не единый центр, мы столкнулись бы с сенсорной перегрузкой, а в мозгу воцарился хаос.

Все это можно продемонстрировать при помощи простого эксперимента. Дэвид Иглмен описывает, что произойдет, если взять самца рыбки колюшки и запустить на его территорию самку. Самец не понимает, что происходит: ему хочется и спариться с самкой, и защитить свою территорию. В результате он нападает на самку и одновременно начинает ритуал ухаживания. Самец впадает в неистовство: он пытается разом и поухаживать за самкой, и убить ее.

То же работает и с мышами. Поставим электрод перед кусочком сыра. Если мышь подойдет слишком близко к сыру, ее ударит током. Один контур обратной связи командует мыши съесть сыр, а другой рекомендует держаться подальше, чтобы избежать удара током. Отрегулировав положение электрода, можно добиться того, чтобы мышь металась из стороны в сторону, разрываясь между двумя противоречивыми командами, поступающими от различных обратных связей. Там, где у человека в мозгу включается гендиректор, способный в каждой ситуации оценить все за и против, мышь, управляемая двумя конфликтующими сигналами, мечется взад-вперед. (Получается как в притче о Буридановом осле, который умер от голода между двумя одинаковыми кормушками.)

Но как именно мозг моделирует будущее? На человеческий мозг постоянно обрушивается лавина сенсорной и эмоциональной информации. Но главное здесь — смоделировать будущее, установив причинно-следственные связи между событиями, т.е., если произойдет A, произойдет и B. А если произойдет B, то могут случиться C и D. Любое решение запускает целую цепочку событий, постепенно выстраивая дерево возможных вариантов будущего со множеством ветвей. Гендиректор в префронтальной коре оценивает результат каждого варианта и выбирает лучший, чтобы принять окончательное решение.

Предположим, вы хотите ограбить банк. Сколько реалистичных вариантов события вы сможете придумать? Для этого придется перебрать всевозможные причинно-следственные цепочки с участием полиции, уличных зевак, систем сигнализации, просчитать отношения с подельниками, дорожные условия, вмешательство прокуратуры и т.п. Чтобы успешно смоделировать ограбление, вам придется оценить, возможно, несколько сотен причинно-следственных связей.

Этот уровень сознания тоже можно оценить численно. Скажем, человеку показывают серию различных ситуаций вроде вышеописанной и просят смоделировать будущее каждой из них. Суммарное число причинно-следственных связей, которые он сумеет установить во всех представленных ситуациях, можно подсчитать и занести в таблицу. (Единственная проблема — то, что для некоторых ситуаций человек может придумать неограниченное число причинно-следственных связей. Чтобы обойти эту сложность, разделим это число на среднее число связей, полученных от большой контрольной группы, и, как при подсчете результатов теста на интеллект, умножим на 100. Таким образом получим, что данный человек обладает сознанием уровня III: 100; это будет означать, что он способен моделировать будущие события в точности как средний представитель человечества.)

Обобщим рассмотренные уровни сознания:

__________________
Каждый дурак знает, что до звезд не достать, а умные, не обращая внимания на дураков, пытаются.
if вне форума   Ответить с цитированием