Интервью

Почему ученые до сих пор не понимают, как работает мозг? Интервью с Константином Анохиным

О том, где скрывается человеческое «я», что такое «знающие нейроны», какие страны наиболее активно развивают нейронауки и о том, почему нам важно признать наличие сознания у животных, мы поговорили с одним из самых выдающихся нейробиологов, директором Института перспективных исследований мозга МГУ имени М.В. Ломоносова, академиком Константином Анохиным.

— Вы всю жизнь изучаете мозг, кажется, даже, что карьера у вас началась задолго до вашего рождения, когда ваш дед, будущий физиолог Петр Кузьмич Анохин, встретил Анатолия Луначарского и сказал ему, что хочет изучать «материальные основы человеческой души». Как вы считаете, был ли у вас шанс не заниматься физиологией и нейробиологией? 

— У меня всегда был интерес к биологии, и чтобы стать физиологом, я поступил в медицинский институт. Но в нем было два случая, когда я мог выбрать иную дорогу.  Один — когда я попал на практику в районную больницу Звенигорода, где в свое время работал Антон Павлович Чехов. Там было всего два хирурга, которые ставили меня поэтому помогать себе на сложных операциях. И это был момент, когда я реально почувствовал, что могу что-то сделать для спасения человеческой жизни. Я и после окончания практики приезжал какое-то время ассистировать им.   

Второй эпизод произошел годом позже и был связан с курсом психиатрии. Меня заинтриговали фантастические трансформации человеческой психики при шизофрении и маниакально-депрессивных состояниях.  Но вскоре я понял, что работая с пациентами, в отличие от экспериментов с животными, никогда не смогу проверить возникающие у меня гипотезы.  И вновь обратился к своему основному интересу — нейрофизиологии.

— Но с тех пор вы двигались как будто прямо, открыв в 80-е годы «гены памяти» и создав сегодня гиперсетевую теорию мозга.  

— И да, и нет. Ретроспективно, движение было как будто по одному вектору. Но нейронаука сейчас огромная область – международные конгрессы нейронаук собирают сегодня по 30 тысяч участников и включают около сотни направлений. Выбрать в такой ситуации с самого начала прямую верную дорогу — необычайная редкость.

— И как же это можно сделать сегодня? Как среди сотен направлений выбрать самое перспективное?  

— Если бы был настоящий рецепт, то все 30 тысяч ученых толпились бы в одном месте. А всякие эрзац-рецепты существуют. Например, чтобы понять, куда движется наука, можно посмотреть, где находится толпа учёных — в буквальном смысле. На упомянутых ежегодных конференциях нейронаук выставляется около 20 тысяч стендовых докладов – около 40 километров сжатой информации. И вот здесь очень хорошо видно, где толпится больше всего людей –  именно это интересует сегодня научное сообщество,  это и есть тренд. Но почему это эрзац? Потому что в свое время Джеймс Уотсон рекомендовал молодым ученым – «выбирай предмет исследования, который опережает свое время». А это значит не будь там, где толпа. 

Директор Института перспективных исследований мозга МГУ имени М.В. Ломоносова, академик Константин Анохин / © Центр научных коммуникаций МФТИ, Наталья Арефьева

А где сейчас толпятся ученые?

—Таких мест всегда бывает несколько. Одно из них сегодня — клеточные исследования активного, думающего мозга. Если 20-30 лет назад вы видели массу молекулярных или гистологических исследований в статике мозга, то теперь — это динамические картины, карты активности нейронов в тот или иной момент когнитивной деятельности. Сегодня появились методы, которые позволяют это делать. И в целом волны интереса обычно следуют за новыми возможностями.

— У каких стран сейчас самые большие возможности?

— Самая массовая нейронаука — американская. И она продолжает быть самой сильной. От неё отстают Германия и Англия, хотя там есть свои очень сильные ученые и направления. Интересное место занимает Китай: некоторое время назад китайская нейронаука была совсем небольшой, но в 2016-м году правительство КНР приняло масштабную национальную программу исследований мозга, которая по финансированию даже превосходила американскую. Они сравнивали этот проект по значимости и масштабу с проектом освоения Луны.

— Кстати, многие проекты стартовали в 2010-х — скажем, когда запустили проект Human Connectome с его подробным трехмерным изображением мозга, а также Human Brain Project в Европе. Можно сказать, что в это время наступил какой-то рубеж исследований?

— Это был скорее очередной этап длинного процесса. Ситуация начала меняться в 1990-м году, когда Конгресс США принял решение — объявить последнюю декаду XX века для Соединённых Штатов декадой изучения мозга.

Тогда возникли какие-то принципиально новые методы?

— Да, появились методы позитронной томографии, магнитно-резонансной томографии, но на тот момент важно было не только это. В США потери от болезней нервной системы уже тогда составляли больше триллиона долларов в год. То, что вылечивать больных с нейродегенеративными заболеванием не удавалось, формировало огромное экономическое и эмоциональное бремя. Вслед за США и Евросоюз с опозданием в год объявил этот период десятилетием исследований мозга. Затем Япония, Южная Корея. Во всех странах стало ясно, что и необходим какой-то прорыв.  И это достаточно логично: были столетия, когда прорывы совершались в области физических наук, потом в химии, в XIX веке  — в биологии: эволюционная теория, клеточная теория, методы микроскопии, исследования наследственности и т. д. Следующий этап — мозг, разум, сознание.

А есть ли какие-то сейчас национальные интересы в нейронауках? Кто чем интересуется или специализируется?

— Каждая страна, вступая в эти исследования, ищет возможности внести что-то своё и не повторять то, что было сделано другими. Европейская программа Human Brain Project была запущена первой в начале 2013 года, и она была сосредоточена на идее изучения и точного моделирования физиологических свойств и микросетей головного мозга. Предполагалось, что с помощью этих данных получится сделать суперкомпьютерную модель человеческого мозга и на ней начать моделировать искусственный интеллект, когнитивные процессы, изучать эффекты лекарств и так далее. К сожалению, полностью эта программа так и не была реализована.

Директор Института перспективных исследований мозга МГУ имени М.В. Ломоносова, академик Константин Анохин / © Центр научных коммуникаций МФТИ, Наталья Арефьева

Американская программа BRAIN Initiative возникла из небольшой конференции, организованной в   2012 году в Англии Британским Королевским обществом и научным фондом Кавли. На этой встрече возникла идея о том, сегодня стоит сосредоточиться на новых технологиях  изучения мозга. В первую очередь, речь шла о создании карты работы всех нейронов бодрствующего мозга для разных видов животных, начиная с очень простых — мух-дрозофил, потом землероек — очень маленького животного, но уже с мозгом млекопитающего, потом — мышей и человека. Ученые были столь пассионарны, что вышли с этим проектом на администрацию Белого дома и уже в апреле 2013 года президент США Барак Обама объявил, что Америка вступает в гонку за раскрытие тайн мозга масштабов, которых не было со времен космической гонки. Акцент этой очень тщательно проработанной американскими учеными программы был сосредоточен на том, чтобы потратить выделенные средства – а речь шла о  4,5 млрд долларов, на новые, прорывные технологии для понимания работы мозга. Они логично заключили, что прорывы в любые прикладных, в частности медицинских задачах зависит от прорывов в понимании работы мозга, а они зависят от новых прорывных технологий исследования. Эта программа стартовала в 2014 году и сегодня мы видим, что она действительно сдвинула передний фронт изучения мозга. 

Следующей была Япония. В отличие от американской и европейской программ, она сделала акцент на том, в чем была традиционно сильна — на методах визуализации мозга. Причем вместо привычных мышей и крыс в качестве объекта исследований взяли обезьян-капуцинов (лат. Cebus capucinus imitator). Весят эти животные как крысы, но это приматы, и мозги у них уже с извилинами и работают, как мозги приматов. Второй акцент японской программы Brain/MINDS (Brain Mapping by Integrated Neurotechnologies for Disease Studies), стартовавшей в 2014 году, был сделан на ментальные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера и шизофрения, поэтому было решено с помощью приемов моделирования таких болезней путем создания трансгенных обезьян и  визуализации нарушений работы их мозга, приблизиться к их диагностике и лечению. 

— Даже боюсь предположить, что же осталось китайцам.

— У Китая была очень сложная ситуация, потому что стартовали они в мире четвертыми, но они вышли из нее достойно. Идеологом китайской программы, получившей название China Brain Project и запущенной в 2016 году сроком на 15 лет, стал выдающийся китайский учёный-нейробиолог Мумин Пу, который недавно приезжал с визитом в нашу страну. Авторы программы заявили: «Наш проект будет похож на самолет: у него будет фюзеляж и два крыла». Фюзеляж — это исследования высших когнитивных функций мозга. А два крыла — это, с одной стороны, различные заболевания мозга, а с другой стороны, искусственный интеллект и моделирование новых поколений систем искусственного интеллекта через новые свойства мозга. Для каждого из этих направлений в Китае есть свои уникальные возможности. Высшие функции мозга было решено исследовать на тех, у кого они действительно высшие: на приматах. Китайские ученые сказали: «У нас не только больше миллиарда людей, у нас больше миллиарда макак. Поэтому мы возьмём макаку в качестве основного объекта научных исследований мозга, построим гигантские питомники и сделаем то, что до нас никто в таком объеме не делал: мы будем делать вместо трансгенных мышей трансгенных макак, у которых геномы будут изменены так, чтобы можно было создавать модели болезней мозга человека». 

Второй момент — это крылья. Для изучения и разработки методов лечения болезней мозга Китай тоже обладает уникальными возможностями: в стране самое большое число в мире пациентов с паркинсонизмом, шизофренией, болезнью Альцгеймера. Это дает огромные базы данных, которые можно использовать для разработки разных подходов, прежде всего, по превентивной и ранней диагностике таких болезней.

 И третье — искусственный интеллект. Китайцы подчеркнули, что у них климат очень выгоден для развития различных небольших и инициативных частных компаний. Опираясь на это и на открытия в фундаментальных исследованиях когнитивных функций мозга Китай поставил цель: к 2030 году стать первыми в мире по искусственному интеллекту.  

Можем ли мы кратко обрисовать российскую ситуацию? Если можно это как-то подчеркнуть, что-то универсальное, общее сказать?

— Здесь начать надо издалека. Россия имеет укорененные в ее культуре глубокие традиции в попытках проникнуть в высшие функции мозга. И.М. Сеченов был первым физиологом мира (!), который разработал программу научных исследований психических процессов через исследование физиологии мозга.

Директор Института перспективных исследований мозга МГУ имени М.В. Ломоносова, академик Константин Анохин / © Центр научных коммуникаций МФТИ, Наталья Арефьева

Эта глубокая русская традиция затем была подхвачена В.М. Бехтеревым, И.П. Павловым, А.А. Ухтомским и поколениями других выдающихся ученых, развивших пионерские исследования в этой области. Единственная Международная организация исследований мозга – IBRO (International Brain Research Organization), охватывающая нейроученых всех стран мира, была задумана и заложена в 1958 году в Москве на Международной конференции по электроэнцефалографии. Первая международная программа исследований мозга «Интермозг», которая объединила исследования более дюжины стран социалистического лагеря, была создана в СССР в 1960 году и работала 30 лет, вплоть до 1990 года. 

Это одна, историческая часть вопроса. Но сегодня, когда число ученых и объем финансирования этой науки в других странах в десятки раз превысило наше, нам очень нужна комплексная национальная программа по изучению мозга, и я очень надеюсь, что она появится.

— Когда мы говорим про прорыв в изучении мозга, то сразу вспоминаются заголовки про нейрочипы Илона Маска, чтение мыслей и что-то еще такое.  А когда слово «прорыв» произносят ученые, что имеется в виду? На что положено столько усилий? За что идет гонка?  Что мы должны понять?

Принципы. Всё просто: мы не знаем, как работает мозг, мы должны это узнать. 

— Ну как же так?!

Вот так. Как сказал один из самых выдающихся современных нейроученых Антонио Дамасио «Идея о том, что у нас есть четкое представление о том, что такое мозг и что он делает — чистый вздор».  

— А в чём главная загадка? 

— Как рождается мысль.

— А как же методы визуализации, о которых мы говорили, которые позволяют изучать живой мозг?  Это всё не то?

Чтобы понять, что мы там наблюдаем, нужна теория. Это так для любой науки. Без нее: вот есть у человека сознание, и вот — нет сознания, скажем сон без сновидений, кома. И наука при этом не знает как рождается и как выглядит сознание в мозге. Было много кандидатов на нервные корреляты сознания, но пока ничего не подтверждается.  

— Был даже спор на ящик вина об этом.

Да, известная история, когда полтора года назад на съезде Ассоциации научных исследований сознания в Нью-Йорке один из известных исследователей нервных основ сознания Криштоф Кох проиграл спор на ящик вина другому такому же известному философу сознания Дэвиду Чалмерсу. На одной из первых конференций этой ассоциации Кох он заявил Чалмерсу: «Через 25 лет мы будем знать нервные корреляты сознания». И вот, в 2023 году он вынужден был признать, что нет, не знаем. 

— А что сейчас является основными претендентами на это звание?  

Есть несколько научных теорий, которые делают предсказания, что это должно быть. И между ними идет соревнование, которое получило название состязательного сотрудничества (adversarial collaboration). Известный фонд Templeton Foundation, заинтересованный в понимании основ сознания, выделил на этот проект 20 миллионов долларов. 

Одна теория теория нейронного глобального рабочего пространства развивается группой ученых, среди которых французские исследователи Станислас Деан и Жан-Пьер Шанже, утверждающих, что  сознание связано с определенными операциями в передних отделах коры головного мозга.  А другая, не менее известная, разработанная американским нейроученым итальянского происхождения Джулио Тонони, называется теорией интегрированной информации. Она предсказывает, что процессы сознания протекают в задних областях мозга, прежде всего в теменной коре. 

— То есть они буквально противостоят друг другу?

Да, они буквально противоположны: спереди — сзади. Похоже на противостояние тупоконечников и остроконечников по способам разбивания яйца в «Приключениях Гулливера» у Джонатана Свифта. В итоге пять лабораторий в мире начали проверять эти предсказания, и как раз к конференции в Нью-Йорке в 2023 году вышли первые результаты этого состязательного сотрудничества, которые показали, что обе теории не выдерживают полной проверки. Поэтому я и говорю:  центральным нерешенным вопросом остается принципиальный вопрос — как  работает мозг, осуществляя свою основную функцию?  

— Я читала, что еще в 1980-е в Академии наук была комиссия по изучению сознания… И что однажды там дали такое задание: к утру написать, что такое сознание. И никто ничего не написал в итоге.

— Комиссия, про которую вы говорите, это скорее всего Межведомственный совет по проблеме «Сознание» при президиуме АН СССР, которым руководил Е.П. Велихов. Он состоял преимущественно из выдающихся психологов и философов, а нейроученых в нем почти не было. Моё же глубокое убеждение – сознание можно понять только изнутри мозга. 

— А сейчас как вы формулируете то, что такое сознание, для себя?

Я готов пользоваться самым первым определением сознания, данным в конце XVII века знаменитым английским философом Джоном Локком. Он сказал: «Сознание — это восприятие того, что происходит в разуме человека». То есть то, как разум ощущает свои собственные состояния. Если перевести это на научный язык моей гиперсетевой теории мозга, это очень близко к тому, что она говорит.   

В кабинете директора Института перспективных исследований мозга МГУ имени М.В. Ломоносова академика Константина Анохина / © Центр научных коммуникаций МФТИ, Наталья Арефьева

— А что является носителем сознания в разработанной вами гиперсетевой теории мозга?  

Я использую для определения этого носителя термины «когнитом» или «нейронная гиперсеть». Когнитом — это научный термин, который в теории обозначает то, что в разные эпохи и в разных языках (древнегреческом, латыни, английском, немецком) понималось под именами души, духа, психики, разума, ума. Когнитом, если хотите — это когнитивный геном организма, несущий всю совокупность его знаний, субъективного опыта. 

— Так что же является его физическим носителем сознания?

— Физический носитель — неудачный термин. Он распространился благодаря  развившемуся на гребне открытий Галилея, Ньютона, других великих физиков представлению, что всё объективное в нашем мире сводится к физическому. А то, что не сводится — это уже метафизика, или же, как говорил Резерфорд, коллекционирование марок. Но такой физический шовинизм в корне неверен. Биология и уж тем более психология не сводятся ни к физике, ни даже к химии. Как, кстати, психология не сводится к нейрофизиологии. Поэтому в выражение «физический носитель» можно уложить только что-то очень примитивное, например, представление о некоем материальном объёме — где расположена та структура, которую мы называем разумом или когнитомом. В этом смысле она расположена в мозге. Это часть мозга.

Какая именно? 

— Для разных видов животных и человека, обладающих разным устройством нервной системы, ответ будет разным. Универсальный ответ, который дает теория  — это всегда глубокая часть мозга. Глубокая в том смысле, который употребляется для глубоких нервных сетей в искусственном интеллекте. 

А то, как будет упакована эта глубинная структура в разных нейронных сетях осьминога, птицы и обезьяны, определяется эволюцией развития их нервных систем. Но основной смысл в том, что это те части мозга, которые лежат далеко от внешнего мира, от рецепторов или от исполнительных элементов тела. В этих глубоких слоях сходятся очень много предварительно переработанных сигналов и от зрения, и от слуха, и от обоняния, и от других форм сенсорики, а также и от внутренних мотиваций — голода, жажды и тому подобных потребностях организма. 

При этом эти глубокие слои нейронов способны не только все это связывать, но и накапливать следы этих интеграций, потому что клетки, которые там находятся, обладают уникальным свойством эпигенетической памяти, которая нарабатывается после рождения. Можно сказать, что они являются ячейками памяти организма — они способны накапливать результаты его соотношений с миром, формируя всё новые и новые элементы опыта. Это — знающие нейроны. Они знают что-то о крупицах внешнего мира, которые приходят к ним в виде стекающихся сигналов, создающих у них уникальные мини-образы того, что видит целый организм, своего рода микро-«я». 

Исходя из этого, теория дает определение того что такое когнитивный организм — это тот, отдельные элементы внутри которого несут нередуцируемые частицы знания целого организма о мире и соотношениях с ним. Если вы находите систему с такими элементами — животное, инопланетянина или искусственный интеллект, то это —  когнитивное существо. У этого существа есть его субъективный опыт. Субъективный — потому что эти клетки-ячейки накапливают то, что свойственно только этому индивидуальному существу после того, как оно через свои потребности начало взаимодействовать с миром. 

— В вашей теории есть понятие «кротовых нор» внутри мозга. Что это такое и как оно соотносится с этими знающими нейронами?  

— Это идея, которая выводит гиперсетевую теорию за пределы популярных представлений о том, как работает мозг. Суть этих популярных представлений выразил в свое время знаменитый американский ученый Марвин Минский, на протяжении многих лет руководивший лабораторией искусственного интеллекта в Массачусетском технологическом институте:  «наши мозги — это те же компьютеры, только сделанные из мяса». То есть это тезис, что компьютер и мозг работают по одинаковым принципам. Иными словами, что в основе работы мозга лежит принцип вычисления. Вы и сейчас встретите многих людей, в том числе именитых ученых, которые так считают. 

Гиперсетевая теория мозга говорит, что такой режим вычислительных операций в мозге действительно существует. Мы им пользуемся в своём поведении, рассуждениях, мышлении, логике. 

Но согласно теории, это не всё. Существует и второй режим, не вычислительный. Из гиперсетевой теории неизбежно следует, что когнитом, то есть наш мозг на его высшем уровне, пронизан «кротовыми норами». Они образованы клетками-ячейками, накапливающими элементы индивидуальной памяти. Вычислительные процессы, дойдя до этих мест, проваливаются в них, попадая в ветвящиеся туннели ходов прошлого опыта, несомого этими нейронами-хабами. Эти ходы никак не связаны с текущей логикой вычислений. Более того, в этих тоннелях нет ни линейной последовательности, ни времени. Попав в такую кротовую нору, можно одновременно встретиться со мной, существовавшим и три дня, и три недели назад, и три месяца, и три года, и тридцать лет назад — то есть увязать единицы моего опыта, который возникал в разные моменты жизни и в совершенно разных ситуациях. И все это происходит одновременно, поэтому там не и течет время. 

Я намеренно описываю эти сложные процессы образным метафорическим языком, но в теории за ними стоят очень твердые принципы.

— Эти процессы — интуиция?

Да, в кротовых норах живет и интуиция, и творчество. 

— Звучит очень интересно, но ведь это невозможно проверить на мышах?

Как раз вполне возможно. Когнитом ведь, как я говорил, универсальное устройство когнитивных существ. Поэтому и его кротовые норы — тоже. Другой вопрос, что технически такая проверка требует сложных опытов. Но я могу описать схему такого эксперимента. 

Вначале вы должны искусственно сконструировать историю разума мыши. То есть создать какие-то этапы ее личного опыта: один эпизод, второй, третий, заложив их при этом в одни и те же пересекающиеся нейроны. Технологии для этого в современной нейронауке имеются, а сам такой процесс называется «аллокацией памяти» в нервные клетки. Однако вам надо также знать, что эти воспоминания действительно встретились на одних и тех же нейронах, и точно знать, какие именно это нейроны в мозге у мыши. И вновь, такие технологии генетического меченья нейронов, активных при обучении, в инструментарии сегодняшней нейронауки существуют. А затем вам нужно индуцировать напоминанием последнее из созданных вами у мыши воспоминаний, например о какой-то проблемной ситуации. И посмотреть по активности нейронных сетей ее мозга, что тоже позволяют методы современной нейробиологии, правда ли то, что в момент решения мышью задачи, когда процесс дойдёт до этих нейронов-хабов, «зашевелятся» как это предсказывает теория, помеченные нейронные ансамбли старых воспоминаний, связанных через эту кротовую нору нейрона-хаба. Вот и всё. Сложно, но можно.  

— Это очень здорово! Но вы попадаете в собственную этическую ловушку: если мы говорим про сознание, в том числе, у мышки, то как можно изучать его на осознающем существе?

Во-первых, это можно и это делается все больше и больше в разных научных центрах мира. В этих исследованиях у неврологических пациентов, проходящих диагностические или лечебные процедуры, требующие вживления в мозг электродов, с их добровольного согласия изучается активность нейронов в разных тестах на сознание и память. 

Но есть и другой путь. Если когнитом и специфические для него процессы субъективного опыта представляют собой универсальные закономерности когнитивных существ, то их фундаментальную природу можно раскрыть и у животных.  Вот аналогия — нет необходимости изучать ДНК человека, чтобы раскрыть общие принципы устройства генома живых существ. 

Да, остается еще вопрос «почему только мы» — чем уникален в своем когнитивном мире Homo sapiens? Но обо всем нужно по порядку.

— Пару лет назад впервые прошла крупная международная конференция, на которую собрались нейрофизиологи с одной стороны и представители буддизма во главе с Далай-ламой, с другой, и все вместе говорили о сознании не только у животных, но даже у растений…  Насколько это в принципе магистральное направление в науке? Или это все еще путь одиночек?

Изучение сознания животных обязательно станет таким магистральным направлением науки о сознании. Но через некоторое время. Сказывается инерция мышления. Долгое время считалось, что термин «сознание» применим только к человеку за счет наличия у него языка, культуры, системы социального наследования и т. д. А у животных, согласно этим представлениям, сознания нет и по определению быть не может. Однако сейчас все больше ученых приходит к тому, что с какого-то момента в жизни Земли среди биологических существ появились когнитивные существа, которые обладают чувствами и субъективным опытом. 

В своей теории я обозначаю такие существа как К-существа. И их есть два типа. Одни, К1-существа, обладают тем, что сегодня считается базовым, первичным сознанием   — способностью чувствовать, переживать и формировать индивидуальный субъективный опыт. Чувствовать боль. Желать тепла. Помнить места, где встречалась пища или хищники. Базовое сознание в этих К1-существах фундаментально такое же, как у нас.  

А дальше появились мы  — пока единственные К2-существа, которые поднялись на еще одну ступеньку над всеми биологическими существами благодаря тому, что мы обладаем языком, культурой и самосознанием, давшим нам новые горизонты ощущений и понимания мира. 

Академик Константин Анохин, Елена Кудрявцева / © Центр научных коммуникаций МФТИ, Наталья Арефьева

— Что изменит в мире понимание того, что у животных есть базовое сознание, созвучное с нашим?

Это будет, возможно, крупнейшая научная революция со времен Дарвина, благодаря которому мы поняли, что с точки зрения теории эволюции мы являемся частью устроенного по общим законам большого биологического мира. Теперь мы, видимо, поймем, что являемся частью устроенного по общим законам большого когнитивного мира. То есть мы, как существа, обладающие внутренним миром, не одни. 

Вытекающие из этого следствия коснутся во-первых, этической стороны вопроса. Если какие-то существа обладают базовым сознанием, чувствами боли и страдания, безответственно не принимать это во внимание и рубить живую рыбу топором или бросать раков живьём в кипящую воду. Во-вторых, это понимание будет очень важно для прорыва в понимании сознания, о котором мы говорили в начале.  Я более 40 лет занимаюсь изучением загадок памяти, в которой мы уже очень многое раскрыли. И я вижу здесь прямую аналогию с тем, как можно раскрыть тайну К1 сознания. Веками ученые исходили из постулата что память это свойство человеческой души, и, значит, она присуща только человеку. Из-за этого научные исследования памяти долгое время не продвигались вперед, так как человеке даже сегодня нельзя еще эффективно проникать в клеточные и молекулярные механизмы памяти. Но когда в 1940-е годы было доказано, что базовые феномены, первоначально открытые для человеческой памяти,  присутствуют и у животных, это сразу же распахнуло широкие ворота для исследований фундаментальных механизмов памяти. И находки в этой области привели к революции в науке о памяти, в том числе и памяти человека. По аналогии с этим я предвижу, что признание сознания у животных откроет небывалые возможности для понимания не только общих механизмов сознания в животном мире, но и нашего собственного человеческого сознания.

Опубликовано при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий» № 075-15-2024-571.

Комментарии

  • Да ми (люды) до сих пор не понимаем как происходят базовые процессы на уровне биомолекул (транспорт энергии, заряда...). До понимания таких сложных процессов о которых здесь пишут еще очень, очень далеко... Практически, ми ни первий шаг не сделали на долгом пути.

    • Далибор, наука никогда не даёт ответы о существе сути предметов. Ну скажем к примеру, что такое электрон? Наука начинает рассуждать о его (электроне) свойствах в поведении, но никак не о нем самом. Это как если бы мы спросили себя - кто такой человек, а в объяснении стали бы рассуждать о поведении человека а не о нём самом, и это касается всего. Нам не известна суть всего, что являет нам бытие, и самое печальное, мы даже не стремимся её постичь. Получается, что рассуждаем как бы о не о чем?!

  • Очень жаль, что информация идёт в неком романическом повествовании, много словообрротов которые к сути темы не имеют прямого отношение а это минус в пустую потраченного времени. У меня не хватило желания полностью ознакомится с текстом, хотя тема мозга меня занимает. Тем не менее один наводящий вопрос; почему мозг, рассуждает о себе самом от третьего лица, и мозг ли на самом деле рассуждает, судя по всему являясь всего навсего проводником какого-то то иного побуждения. Астрофизика пришла к мнению, что мы имеем возможность наблюдать только 6% от общей массы Вселенной, а это между прочим касается всех объектов Вселенной буквально начиная с атома. То есть большая часть нас самих, ни тактильно ни в проекции для нас самих не доступно.

  • Это как рассуждать: "А кто создал бога? А кто создал бога - Бога??, а кто создал бога - Бога - БОГА??? ... или БоГа//бОгА нет и мы его выдумали, как и рАй и Ад под "страхом смерти" !?“

    • Станислав, может на то он и Бог? Который не родил и не был рождён? Который вне времени, который сам создал это время о котором мы говорим? Зачем вы ограничиваете Бога своими скудными познаниями? Никак вы не объясните всю хронологию с точки науки, потому что наука сама себя загнала в рамки.

      А что на счёт сознания, я уверен на 99,9% что люди не там копают и ничего не найдут.

  • Ко всему этому только два вопроса возникает.

    Первый: какая, к фигам, этика, если хочется жрать? Какая разница, чувствует ли что-то будущий стейк или нет? И сейчас понятно, что чувствует, но едим вполне.

    И второй: а на кой вроде нужна теперь такая наука, которая очевидно не улучшит жизнь людей, да и вообще не изменит ее особо? Ну узнаем мы, откуда берется сознание, дальше что? Физика и то уже меньше полезна, чем раньше. Химия пользу приносит — позволяет материалы новые создавать, генетика — бройлеров выводить, пшеницу растить где угодно и устойчивую к вредителям и так далее. А это-то куда?

    • Ну, а какая разница младенцы чувствуют что-то или нет? Давайте их для мяса выращивать? Я ничуть не вегетарианец, но такую логику размышлений не понимаю. Если человек смог понять, что приносит страдания и знает сам что это такое, так можно эти страдания как-то уменьшить.

      Что же до того, что наука бесполезная. Ну, да, мнения необразованных народных масс, которым лишь бы пожрать - "чего-то они там свои атомы колупают, лучше бы дров нарубили". И не увязывают открытие атомной энергии с этими многолетними исследованиями. Нейронаука очень многое может дать вплоть до цифрового или даже реального бессмертия. Думаю, никто не откажется от такого.

  • Сознание нельзя смоделировать. Но мы можем наделить компьютер сознанием в соответствии с принципом закона природы, если вы знаете, как он устроен и действует по своей сути. О строении мозга. Сам мозг, как и сознание в нем, устроен довольно просто, но со временем он обрастает связями, которые делают его практически невозможным для понимания. Однако этого не нужно делать. Потому что сознание находится не в нейронах мозга, а в его информационной среде. И это другая система. Алгоритм работы нашего мозга и сознания в нем довольно прост. Это естественный механизм, найденный или полученный в ходе эволюции и естественного отбора. Все пришло из зрения, но сами алгоритмы мозга, интуиции и зрения одни и те же. Если очень кратко, то так. Интуиция образовалась из зрения, когда оно стало не только "смотреть внутрь себя", но и работать с тем, что видело. Понятно, что вся работа выполняется только в реальном мире, а обучение основано на его неявном знании. А это связи объектов по их свойствам, и связи связей и т.д. Конечно, эти данные не формализованы, и многие из них даже не поддаются формализации. Но это не мешает природной интуиции, поскольку "это ее работа". Весь смысл в том, чтобы выделить главное из океана тривиальности, затем извлечь смыслы, концентрируя значимые события, отфильтровывая так называемое. "токсичные предубеждения", которых может быть до 99,9% и затем уже в соответствии с диалектическим законом КПК (эмерджентности), само - собой получается новое качество: зрение, интуиция, понимание, сознание и т.д. Ну, а мышление - это инструмент для реализации сознания с помощью слов.
    Задача связать ассоциации (интуицию и чувства) и абстракции (интеллект и логику) в рамках одного проекта называется AGI. Наше сознание в нашем мозгу именно так устроено и работает. И это позволило нам создать язык, письменность, культуру и цивилизацию.

    • Aleksandr, я бы вернулся немного назад, к появлению первой живой клетки, все рассуждают об эволюции, естественном отборе и тд. Но мало кто затрагивают появление клетки, да потому что кто поверит что такая сложная система появилась по воле случая? Ну ладно, тогда чем отличается живая клетка от мертвой? Допустим, собрали вы весь химический состав клетки, сделали её копию, удармли током или ещё чем, и она задвигалась? Вы верите в это?

      • Anvar,

        Вера - это система взглядов в виде убеждений. Что зачастую оказывается обычным заблуждением.
        Чему я верю? Только тому, что проверяется и подтверждается практикой. Воспроизводимо и доказуемо.
        Религия - культура веры; наука - культура сомнения.
        Ричард Фейнман
        Мистика - степень спекуляции на вашем невежестве. Вера в сверхъестественное помогает "разобраться" с непонятным.
        К чему всё это? Да к тому, что мы не увлекаемся ни мистикой, ни религией, ни эзотерикой с метафизикой. Мы занимаемся исследованием природных закономерностей: интуицией, зрением, пониманием, сознанием и др. чувствами и воссозданием их при помощи программных средств на компьютере.
        У нас всё получилось и работает на практике. Всё проверяемо, воспроизводимо, т.е. доказуемо. И даже запатентовано.
        Тем же, кто не обладает знанием, остаётся плодить сущности.

  • «Сознание — это восприятие разумом человека его собственных состояний».

    Если брать это определение 1690-го года, то создаётся впечатление, что данная наука не сильно с того времени продвинулась, потому что определение совершенно ненаучное, философское. Наука должна оперировать объективными и воспроизводимыми фактами. Вот перед нами стоят 5 объектов, у нас задача определить в каком из них присутствует сознание: человек, андроид с развитой искусственной нейросетью, обезьяна, освоившая язык жестов, собака и сливной бачок в туалете. Научный метод должен дать ряд чётких действий, гарантированно определяющих наличие сознания или его величину в каких-то условных единицах, если это вещественная, а не булева величина. Может ли уважаемый учёный это сделать? Что-то сомневаюсь. Ведь в этом определении вообще присутствует человек, а значит все остальные сознанием обладать не могут. Также присутствуют другие плохо определённые понятия: "восприятие", "разум", "собственные состояния". Что это всё значит? Больше похоже на лженауку, а не науку с таким подходом. Главное, побольше новых терминов придумать, так и не определив старые.

    Мой же взгляд, если интересно, это элиминатвиный материализм или что-то схожее, утверждающее, что понятия такого и нет, как понятия души, например, а значит и искать нечего. Почему вообще возникла потребность в таком определении. Сократа переводили и что? Он много туфты городил. Просто человеку надо как-то свои субъективные ощущения называть. Ключевое слово - субъективные, научно не обнаруживаемые значит. Мозг субъективно воспринимает пурпурный цвет, но его в природе не существует. Где искать будем?

    Почему возникло такое самовосприятие у человека - есть тоже идея весьма очевидная и прямолинейная. В следующем сообщении.

    • В процессе эволюции у млекопитающих в мозге стала формироваться сложная нейросеть, способная формировать всё более и более точную картину мира, чтобы эффективно выживать. Разумеется, в этой картине появилось место и для своего тела, иначе не сможешь двигаться, ловить добычу, убегать, прятаться. Для эффективного и быстрого принятия решения у любого существа должно быть какое-то ощущение себя. Когда у приматов стала появляться речь, появилась необходимость говорить другим о себе, передавать различный опыт, произошло осознание обладания своим телом, отделение себя, управляющего телом от других, понимание, что они тоже обладают этим. По мере социализации появилась потребность в языке и это стало ключевым. Когда мы хотим взять с полки книгу и уже вот почти начали это делать, где-то внутри нас сформировался план действий. Когда мы с кем-то говорим, формируется план/намерение свои неоформившиеся идеи сформулировать в словах. Так пришлось давать названия многим вещам и это очень стимулировало развитие, а также стало удобным инструментом для мозга и для внутренних размышлений. Появился внутренний монолог, рефлексия. Всё это вместе и можно назвать сознанием - ощущение себя, индивидуальности, эго, способности к управлению телом. Но по сути это внутренние состояния нейросети просто.

      Отсюда более интересное направление - сознание у нейросетей. Думаю, изучая их мы и поймём когда-то как наш мозг работает и многое научимся моделировать, воспроизводить.

      • Dron, тут проблема глубже. недаром произносятся слова, что нет физического носителя сознания. Это отражает определенный кризис в современной науке, когда стало доступным изучение (пока робкое) сложных систем. Около 60 лет назад Колмогоров одним из первых ввел в обиход понятие Сложности и принципы его измерения (это тогда было для алгоритмов). Сейчас к понятию Сложности добрались и некоторые химики (особенно те, кто ищет следы жизни в космосе). На полном серьезе не так давно была статья в ПНАСе та тему "а не пропустили ли мы что-то в физических законах, которые с неизбежностью приводяи к возникновению жизни" и т.д. Обратите внимание как Сложность нейросети (через число параметров) дает после некотого порога качественный скачок и переход от простых функций типа распознавания образов к функции: когда с нейросетью можно "погоаорить". Скорее всего, мы пока не понимаем эти законы Сложности. Когда нибудь может и возникнет "физика "Сложного"....

      • Dron, Есть мысль, что мозг связан со всем пространством, в котором он находится. Чем больше мы начинаем думать о задаче, тем больше мозг привлекает решений из пространства, то есть его возможности расширяются, информация поступающая увеличивается и сопоставляются данные конечные с комбинациями входными и находится решение.

    • Dron, Проблема с определением сознания ровно та же, что и с объяснением того, что такое масса или заряд - мы просто знаем, что они есть и как с ними работать. Точно так же мы знаем, что сознание это продукт работы нашего мозга, но эмпирически его вычислить невозможно по причине нередуцируемости.

      • Kiridan, нет, совсем не то же самое. Массу и заряд мы можем объективно измерить, независимо от личности, используя приборы. Это значение будет воспроизводиться всегда и везде, в любой лаборатории с огромной точностью. С этим может работать наука, строить и проверять теории, модели. А для сознания ничего похожего нет, есть только слово в нашей голове, под которым каждый понимает что-то своё. Тут не с чем работать, это не наука.

        • Dron, Всё верно, но я немного не об этом говорил. Измерить мы можем почти что угодно, но объяснения сути фундаментальных параметров материи у нас нет. Мы просто "затыкаемся и вычисляем".

  • Может быть Бог это пространство и создал он нас по своему подобию, то есть наш мозг видит все пространство и черпает информацию сразу из всего пространства.

  • "Когнитом", "кротовые норы"... Чертовщина какая-то(
    Помнится, Пенроуз, впоследствии Нобелевский лауреат, написал толстую книжку "Новый ум короля", где предположил, что человеческий мозг производит квантовые вычисления и, дескать, поэтому мы вот такие сложные. На что Стивен Хокинг ответил рецензией всего на одну страничку с основной мыслью, что автор пытается объяснить одну тайну при помощи другой. Вот, мне кажется, академик занимается примерно тем же.
    На мой взгляд, принципы работы мозга первыми поймут не нейробиологи, а математики и программисты, работающие с нейросетями. Нейробиологи занимаются изначально чрезвычайно сложными объектами, в которых очень трудно производить точные измерения в реальном времени, поскольку мозг для таких измерений совершенно не приспособлен, а аппаратуры нужной точности ещё не существует. А вот нейросетевики работают с моделями, которые можно строить от простого к сложному, и нет никаких проблем посмотреть, что происходит в любой интересующей точке системы в любой момент. Т.е. у них есть возможность пройти тот же путь, что проделала эволюция - от чего-то совсем примитивного докембрийского к самому сложному голоценовому. И этот эволюционный путь от малого к большому вполне традиционен для науки: разберись, как могут взаимодействовать два протона, и поймёшь, как работает звезда. Несколько довольно простых начальных принципов при многократном применении приводят к чрезвычайно сложным процессам - такое в природе сплошь и рядом. И никаких тебе "когнитомов" и прочих квантовых вычислений - в полном соответствии с бритвой Оккама!